分布式交互仿真研究的概述

本文简要介绍国内外分布式交互仿真研究的最新进展、分布式交互仿真的类型、关键技术及其军事应用     

在防御仿真交互网上用高逼真度仿真来演示水下作战技术

高级研究计划署从1993年9月13日到17日正在举办一次在防御仿真互联网上的海上仿真演示。演示的目的是展示高级研究计划署(ARPA)开发的各种技术如何用于提高仿真的真实性。 海军作战依靠对敌目标探测、跟踪、交战和开火的传感器和处理系统。这些系统与坦克作战不同,坦克作战只需与要对付的目标目视接触。9月份的演示将是用传感器驱动武器系统的首次分布式交互演示。 这次演示将把具有低频主动搜索和反水雷能力的航母战斗群各成员舰连接成一个逼真的指挥和控制环境。这次演示将使用各种局部意外事件并与敌方水下舰艇交战。为了这次演示,许多平台或指挥中心将位于太平洋舰队司令部、12航母战斗群、五角大楼、空间与海上作战系统指挥部、海军海洋系统指挥部、高级研究计划署、约翰霍普金斯大学/应用物理实验室、科学与应用国际公司、联合技术系统机构、德雷珀实验室、海军海洋办公室和桑迪国家实验室等地。     

C2组织鲁棒性信息交互结构设计及分析

介绍了C2组织的信息交互结构及其设计约束,讨论了C2组织鲁棒性信息交互结构的设计问题。提出了基于启发式嵌套遗传算法的鲁棒性信息交互结构设计方法:外层遗传算法对信息交互结构的拓扑及链路容量进行优化搜索;内层嵌套遗传算法依据对路由的搜索优化出多个使命邻域下最小延时集合,将其依概率平均化后返回外层来对链路容量的鲁棒性进行评价。案例分析和对比试验表明该方法可以实现鲁棒性较强的组织信息交互结构。     

巡航导弹综合防御系统仿真研究

巡航导弹超低空突防效果好、命中精度高、价格低廉,这些优越的性能使其在近几次局部战争中大显身手,越来越受到世界各国的高度重视,也促使各国纷纷研究巡航导弹及其防御措施.国内对巡航导弹的防御研究多从电子对抗与火力打击两方面分别入手,缺乏对巡航导弹的综合防御系统及其仿真的研究.为了更好地研究巡航导弹的综合防御问题,在分析巡航导弹防御方法的基础上,提出构建对巡航导弹进行软硬对抗的综合防御系统,并建立了基于DIS的综合防御系统仿真框架,介绍了系统的体系结构和模型体系,对进一步深化巡航导弹防御研究具有重要的意义.     

实时空地作战仿真系统

现有的分布交互仿真系统实时性较差,只能使用简化的武器模型来实现多武器对抗.本系统以地空导弹作战对抗系统为例,阐述项目研制仿真系统的总体设计方法,实现了分布交互仿真技术与半实物仿真系统的结合,提高了分布交互仿真系统的内部精度.此系统的设计为提高分布仿真中模型精确化和半实物实时仿真系统扩大仿真规模提供了一种可行的方案.     

单机动目标跟踪建模的新探索

建模是机动目标跟踪领域需要研究的一个重要理论课题之一。根据指挥自动化系统的特点,本文提出了一种新的更符合指挥自动化系统战术要求的圆弧机动模型——非线性机动中心坐标系模型(Nonlinear Maneuver-Centered Coordinates Model—NMCCM),与坐标旋转模型(Coordinated Turn Model-CTM)[4] 和J. A.Roecker的机动中心坐标系模型(Maneuver-Centered Coordinates Model—MCCM)[2]相比,这种新的模型不仅能以较高精度估计出目标的位置、速度和航向,而且能估计出目标圆弧机动的中心和半径,为指挥、辅助决策和实时拦截引导提供更多的参考数据。     

分布式防空C^3I模型间信息交互研究

分布式防空C3I每个子系统都由若干台计算机组成,每台计算机完成一个或多个子模型的功能,它们之间通过网上信息交互,共同完成分布式防空C3I的分布式交互仿真．本文主要对分布式防空C3I系统中模型间信息交互进行了研究,分析了子模型的输入信息和输出信息,研究了信息有效交互的途径和提高信息交互速度的方法．     

基于跟踪精度控制的多传感器管理方法

针对地面机动目标跟踪过程中的多传感器管理问题展开了研究,设计了一种基于跟踪精度控制的多传感器多目标分配方法。首先,在考虑目标与目标之间、目标与传感器之间和传感器与传感器之间等的多种约束条件下运用基于协方差控制的思想建立了多传感器多目标分配问题的优化模型;接着将等价伪量测的异步融合算法与IMM算法结合,计算各目标在不同融合周期的跟踪精度估计值;最后,以目标的跟踪精度需求为出发点,结合蚁群算法的思想,设计了一种求解所建立的多传感器多目标分配问题的优化模型的算法。仿真结果表明：该管理方法能在确保跟踪精度需求的前提下,根据对各目标跟踪任务的重要程度,合理地调度传感器资源。     

分布式交互仿真中的信息交互协议

本文在分析分布式联合作战模拟系统信息交互协议发送原则的基础上,设计了协议数据单元的格式,然后对实体状态PDU进行改进,设计更加高效的变长实体状态PDU和分组实体状态PDU,最后,针对不同分辨率模型间交互的需要,设计出聚合级交互协议。