面向体系结构的作战任务剖面建模仿真方法

[目的]为有效分析作战任务剖面的系统行为和系统性能,[方法]提出一种面向体系结构的任务剖面建模与仿真方法。从体系结构建模出发,基于任务剖面的国军标定义,借鉴Do DAF模型对任务剖面进行描述;建立任务剖面体系结构模型,提出体系结构模型到智能体(Agent)仿真模型之间的转换关系,形成任务剖面可执行模型。[结果]以对空防御任务剖面为例,基于体系结构模型建立了基于Agent的仿真模型,分析了仿真模型的输入输出关系,[结论]可为作战任务剖面设计提供方法指导。     

基于任务剖面的舰船任务流程建模与仿真

针对舰船保障性工程研究中尚缺乏有效的定量分析技术,在重新定义了舰船任务剖面并提出了元任务概念的基础上,提出了一种任务流IDEF3建模与EXTEND仿真实现的方法.以常规潜艇鱼雷攻击过程为例,建立了基于元任务的IDEF3任务流程模型,然后采用EXTEND对模型进行了仿真,得到了元任务及相应设备的运行强度,并结合设备失效率进一步确定了随艇备件的携带量.仿真结果证明了该方法的可行性和有效性,为舰船任务可靠性、维修性、保障性研究提供了一种有效的定量分析技术途径.     

水面舰艇作战系统任务剖面结构优化

现代海上战争对水面舰艇作战系统的作战能力提出了越来越高的要求。为提升系统作战能力,使系统最大限度地适应灵活的作战任务,提出基于Petri网的任务剖面结构优化方法。首先对作战系统的任务剖面进行描述,建立任务剖面的活动模型;然后,根据所提出的活动模型向结构模型的转换规则得到任务剖面的结构模型;最后,以水面舰艇对空自防御作战为例,采用Petri网的流程优化方法对作战系统任务剖面进行结构优化。结果表明,所提出的方法能够缩短任务的平均完成时间,提高作战效率,达到预期优化效果,可用于作战系统的方案论证和设计中。     

基于任务系统集成的舰艇作战系统体系结构设计过程

舰艇作战系统已演变为具有功能、地理、控制全分布式特征的复杂系统,系统研制向基于任务系统集成的趋势发展,其体系结构的设计需满足体系化作战需求。按照＂自上而下为主,兼顾自下而上,层次和内容均衡＂的原则,阐述了一种基于任务系统集成的作战系统体系结构设计过程,通过系统分析、建模、评估的迭代设计过程,实现对作战系统体系结构设计、验证以及系统性能评估。     

面向作战任务系统集成方法

海战场信息系统涉及多个功能领域,涵盖岸海空天水下多维作战空间,是海军形成整体作战优势具备体系作战能力的信息保障基础。文章在分析国外海军信息系统集成发展和海战场电子信息系统集成要求的基础上,按作战任务对信息系统的集成要求,构建面向任务系统集成方法模型,提出面向任务的动态集成方法,支持将海战场分散装备要素、功能模块有机集成。     

基于任务流程的舰船RMS建模与仿真

舰船的可靠性、维修性、保障性(RMS)是影响舰船战备完好性的重要设计特性,为了丰富舰船装备RMS设计手段与分析方法,运用计算机建模与仿真技术,提出了基于任务流程建立舰船RMS仿真模型的总体思路,建立了反映舰船任务、装备、保障资源三者之间关联关系的动态描述模型,运用离散事件系统仿真的思想设计了舰船RMS仿真流程,在此基础上设计了舰船RMS建模与仿真平台的总体框架、功能模块和主要用户界面,并对系统进行了实现,该系统能够为舰船RMS设计提供技术手段支撑和分析决策支持。     

复杂水域船舶进出港全过程仿真建模方法

本文对比分析了国内外应用各种建模方法在船舶通航研究中的优缺点,提出了一种基于多智能体信息交互的港口运营系统仿真建模方法,旨在拟实反映复杂水域船舶进出港的全过程。结合多智能体系统仿真理论、离散事件仿真理论与多元数据统计分析方法,实现了对复杂水域船舶进出港全年全过程的精细化仿真,并系统总结了可通过建模解决的关键研究问题。     

面向任务的舰船系统信息流程仿真优化方法

针对目前舰船信息系统设计仍以功能集成实现为主,难以提升全舰总体信息交互与信息处理效率的问题,提出一种面向任务的舰船系统信息流程仿真优化方法。该方法进行全舰任务分解与舰员战位关联,然后采用DoDAF的体系结构视图技术建立面向战位任务的舰船系统信息流模型。实验表明,该方法既可检验信息流程的准确性和合理性,也可评估信息交互模型的关键节点和执行效率,可为舰船信息化总体方案验证优化提供一种有效的定量分析技术途径。

     

基于Agent技术的海军船厂维修建模方法研究

舰船维修系统是一个复杂系统,传统的建模方法难以表现其行为过程,并正确评估其战时保障能力。文章简要介绍了Agent技术在复杂系统建模中的优势及在军事系统中成功运用的范例,指出它是解决舰船维修系统建模与仿真的有效途径。根据舰船维修系统的组成及运作机制,简化特装厂的行为过程,围绕海军船厂和舰船技术状态演化的行为过程,提出了系统基于Agent技术建模与仿真的思想和方法,并以舰船为智能化的主体,构造了舰船Agent的特征模型及活动机制,给出了模型及维修环境的形式化程序片段,克服了形式化模型难以准确构造系统并评估其维修能力的缺陷。对系统的复杂性做了进一步的阐述,为今后的研究指明了方向。     

大型机电设备仿真建模的智能方法研究

本文提出了一种基于神经网络的大型机电设备仿真建模智能方法，详细讨论并解决了该法实施过程中的若干关键技术问题。通过对某船用蒸气动力装置简易训练模拟器进行仿真建模研究，表明该法对大型机电设备的仿真建模非常有效。     

区域防空武器系统可靠性建模与仿真

分析假想的区域防空武器系统的结构组成、工作过程及任务想定,建立了防空系统的可靠性逻辑关系模型和仿真统计模型,引用离散事件、蒙特卡洛等理论建立了任务可靠度仿真原理,给出仿真流程。通过1个例子,得到任务想定下的区域防空武器系统的任务可靠度和可靠度的置信下限。仿真结果表明,该方法满足使用要求,可以为多兵种联合下的武器系统可靠性评价提供方法支持。     

一种面向复杂作战试验环境的水面舰艇作战效能评估方法北大核心CSCD

[目的]为了更合理地评估作战试验中水面舰艇的作战效能,面向复杂的战场环境,开展水面舰艇作战效能评估方法研究。[方法]首先,以作战试验项目设计及试验想定为牵引,分析舰艇平台作战试验项目的内容,研究复杂战场环境下作战对抗强度和电磁环境的量化分级标准;然后,提出一种基于复杂战场环境影响因子的作战效能评估改进方法,并以某型水面舰艇对空方面作战试验效能评估为例进行试验验证。[结果]结果显示,所提方法是有效的。[结论]该方法充分考虑了复杂战场环境对不同作战单元作战能力的影响,能解决舰艇作战效能评估方法中贴合复杂战场环境实际不足的问题,可为舰艇装备作战试验的工程实施提供参考。     

基于角色的舰船作战系统设计方法

随着舰船作战系统的发展,其软件的复杂程度越来越高,分布性、并发性、实时性、智能性越来越多地出现在软件需求中。而传统的软件设计方法(例如面向对象)没有提供很完善的方法来解决这些问题,原因在于复杂系统有太多的因素需要考虑,利用传统方法往往使得建立的模型复杂度过高。基于上述背景,本文将基于角色的智能体技术引入到舰船作战系统的设计中,以智能体角色为设计方法的核心概念。该方法构建了角色模型、交互模型和状态模型。其中,角色模型用来表示各个智能体的目标,其包含的各个角色以及每个角色所实现的功能;交互模型用来表示智能体之间的交互方式,描述智能体如何获取自己所需要的信息;状态模型用来表示智能体如何随着具体环境的变化而不断改变自己的状态。通过这3个模型能有效分析舰船作战系统的模型需求和元素特性。给定案例的分析结果表明,该设计方法能够解决传统方法所遇到的难题,为舰船作战系统的研制提供了新的技术手段。     

面向服务的舰艇编队反潜作战任务多分辨率建模研究

针对海战仿真对舰艇编队反潜作战多分辨率建模与资源可重用性的需求,采用聚合与解聚的方法构建了编队反潜作战任务行为的多分辨率层次化模型,并在此基础上通过行为模型的决策和多分辨率接口设计,利用J2EE/EJB组件建模技术构建了编队兵力作战行为仿真组件模型,设计了系统多分辨率仿真运行的协调机制,有效实现了对编队反潜作战任务行为的聚合与解聚,保证了不同仿真分辨率下编队反潜作战任务行为的协调输出,且模型资源可重用,满足了系统功能需求,提高了仿真模型资源的利用效率和可重用性。     

鱼雷撞击靶板动态仿真建模方法探讨

利用MSC公司的Patran和DytRan有限元计算程序对某型鱼雷撞击靶板的动态响应特性进行了仿真分析。分别计算了在几种不同的撞击情况下雷体指定部位加速度响应随时间的变化。对数据结果运用OriginPro7．0数据处理工具进行数据处理,把计算值相互之间进行比较,找出最佳的建模方法。     

集装箱码头多级智能闸口系统仿真建模

以集装箱进出码头多级智能闸口为对象,分析其业务逻辑,应用仿真技术对其作业流程进行建模和验证,并基于仿真模型对多级闸口输出指标进行分析。研究结果表明,多级闸口系统虽然存在导致拥堵的瓶颈因素,但相较于单级闸口,其可有效提高闸口通行能力,缩短集卡在港平均时间,比单纯提高缓冲区容量更为高效。     

考虑修理结构的舰船部署能力仿真北大核心CSCD

海上环境日益复杂,不仅要关心单艘舰船的部署能力,更要关心多艘舰船可同时部署的能力,以满足不同军事任务的用船需求。针对多艘同型舰船的部署能力问题,分析舰船入役时机、计划修理间隔期及修期控制等因素对同型舰船部署能力的影响,并从军事需求出发,提出多艘同型舰船部署能力的度量指标体系。在此基础上,建立多艘同型舰船部署能力的数学模型,给出同型舰船部署能力的仿真算法,较好地解决了同型舰船部署能力计算困难的问题。最后,通过仿真分析发现,舰船入役时机、计划修理间隔期及修期控制对同型舰船的部署能力具有较大影响,尤其是随着舰船计划修理间隔期的延长,其部署能力呈S形增加,对优化舰船修理结构,提高同型舰船部署能力,降低舰船维修保障费用具有重要意义。     

基于任务的潜用导弹武器系统保障性仿真评价

分析传统保障性评价存在的缺陷,提出基于任务的使用可用度、战备完好率及任务成功率3个评价指标,建立相应的仿真统计模型。以使用任务、系统结构、维修保障过程分析为基础,引用离散事件、蒙特卡洛等理论建立一种基于任务的保障性评价仿真原理。通过一个实例对导弹武器系统的维修保障仿真试验进行分析,得出了导弹武器系统的执行任务能力和保障能力评价参数。仿真表明该方法是可行的,可为使用、维修保障部门评价装备的任务成功性和战备完好性等提供理论依据和方法支持。     

三轴燃机动态建模方法与仿真程序开发

燃气轮机动态仿真模型是研究燃机多变量控制理论、进行燃机健康管理等应用的重要基础,有着很强的实用价值。本文给出了一种基于迭代法的三轴燃气轮机设计点、非设计点和瞬态工作点性能计算通用程序的设计方法。仿真结果表明该方法设计的动态模型能较好的模拟燃机在不同工况下的性能变化,具有较好的应用前景。     

面向对象的SoS体系结构建模方法及应用

“系统的系统”（System of Systems,SoS）是一类由众多异质的组件系统为了特定的使命而集成起来的松耦合复杂自适应系统。参照美国国防部体系结构框架DoDAF V2.0,提出了一种面向对象的SoS体系结构建模方法。根据SoS的基本特性,运用统一建模语言（Unified Modeling Language,UML）技术,介绍了面向对象的SoS体系结构的建模思想、方法及过程。最后以自动着舰系统体系结构设计为例,详细展示面向对象的体系结构建模方法的实现步骤,提供组件系统体系结构的建模设计顺序及开发流程。该方法可用于集成系统功能仿真的顶层设计。