VR-Forces计算机兵力生成程序分析与设计

计算机生成兵力程序的开发环境一般是基于外军环境与武器模型进行构建,为了适应具体的需求,用户必须进行仿真功能的自定义和扩展。以VR-Forces为计算机生成兵力开发环境,对VR-Forces程序结构、类层次结构、类工厂机制和API接口进行分析,利用VisualC++开发环境和VR-Forces提供的应用编程接口(Application Programming Interface),对VR-Forces提供的源程序重新进行编程与编译,建立一个自定义的、实现了功能扩展的计算机兵力生成程序,试验数据表明,新的仿真系统功能得到扩展,运行正确,具有较好的适用性。

基于VR-Forces的水面舰艇防空作战仿真

作战模拟是水面舰艇对空防御研究的有效手段之一,VR-Forces为此提供了有力的支持。首先建立了基于VR-Forces的舰空对抗仿真系统,分析了基于VR-Forces组件式作战兵力实体结构特点,提出了基于功能组件的实体结构元模型;在电子对抗模型的基础上,以雷达告警仿真为例建立了基于VR-Forces的水面舰艇对空防御仿真组件开发过程,对组件及组件间的数据流程进行详细说明。所提出的开发方法已经成功运用于多型作战模拟训练系统中,实现了电磁环境下的舰空对抗训练。

有限状态机在CGF行为建模中的应用

对有限状态机在CGF系统中的应用作了比较全面的论述，首先对有限状态机的数学模型进行介绍，然后分析了利用有限状态机建立CGF行为模型的原理，最后详细介绍了有限状态机建模方法在ModSAF中的应用。

CGF中的协同行为建模技术

协同行为建模技术是计算机生成兵力的重要研究内容,也是作战仿真中人类行为表示是否准确、仿真结果是否可信的关键所在。根据国内外研究现状和需求分析,针对现有协同行为模型的不足,提出了具有协同行为能力的CGF Agent认知体系结构,设计了协同行为建模框架,重点阐述了各子模块间的相互关系及其关键实现技术。文章最后讨论了协同行为建模技术的发展趋势和应用前景。

任务型CGF组织本体建模

针对作战模拟对人类行为表示的准确性要求,建立真实反映战场行为的组织模型是非常重要的。根据需求分析和已有研究的不足,提出了基于本体论的组织建模方法,阐述了该组织本体的构建原则,并从组织静态结构和动态行为两个方面定义了相关概念及概念间的关系。在此基础上采用一阶谓词逻辑描述了该组织本体的形式化过程。实验结果表明,该方法能够准确地建立起用于实体的组织模型,使得实体行为可以反映实际战场行为,且能够保证组织本体的通用性。

CGF的目标探测控制

ＣＧＦ系统必须频繁地检测它所控制的实体之间以及这些实体与ＤＩＳ环境中的其他实体之间的通视性和可探测性，这种检测是ＣＧＦ中较为耗时的过程。本文讨论采用探测启发式来控制ＣＧＦ系统的目标探测，合理减少ＣＧＦ的目标探测次数，从而节省目标探测所占用的计算时间。这种方法节省探测计算时间最多可达到５０％，而对ＣＧＦ实体自治行为的逼真性的影响很小。

基于Agent的电子战CGF建模研究

计算机生成兵力(CGF)是一个具有自主性、智能性的复杂系统。传统的建模方法难以精确的描述其模型。Agent技术作为面向对象技术的延伸,为解决这类复杂系统的建模与仿真问题提供了有效手段。应用基于Agent建模技术,建立了电子战CGF的层次模型,并解决了个体Agent模型设计中的感知、动作、决策及实现方法上的问题,最后讨论了用于设计聚合级实体的多Agent系统的组织结构、通信语言、通信机制及协作模式。

基于AGENT的防空作战CGF行为建模研究

介绍了防空作战CGF系统的组成结构,对防空作战CGF系统的特征和防空作战CGF实体对象的行为特征进行了分析,提出了基于Agent的实体行为建模方法,以防空作战单元CGF系统为例,构建了搜索指挥Agent的行为模型,对多Agent的行为规划和Agent主体交互问题进行探讨,为防空作战CGF系统建模提供了有效的方法和途径。

CGF实体战场感知行为建模研究

计算机生成兵力(CGF)系统中,通常认为CGF实体具有完全的战场感知能力,但这与实战过程中信息获取的不确定性相互矛盾。为了解决上述问题,在研究感知行为机理的基础上,对其产生过程进行形式化描述,并进一步分析了影响证据可信度的客观因素和主观因素,并结合实际战场环境和装备性能完成客观因素的量化工作,运用模糊逻辑量化了主观因素。最后利用证据理论合成法则将直接证据、间接证据以及先验态势进行合并,建立了可计算的CGF实体战场感知行为模型。通过仿真实例验证了模型的可用性。

城市作战仿真中CGF Agent战术路径规划

在城市作战仿真中,提出一种单CGF Agent战术路径规划方法。分析Agent路径规划过程中需要考虑的战术任务要求,建立距离代价与战术代价相结合的综合路径评价模型,设计基于改进概率路标图的战术路径规划方法。实验结果表明,该方法进行100次实验的平均规划时间为72.94 ms,最大和最小规划时间分别为110 ms和15 ms。

FSM在海军作战仿真CGF中的应用

计算机兵力生成(CGF)是现代作战模拟仿真中的一项重要内容,特别是在对抗条件下,CGF还必须具有战术决策能力,知道如何根据当前的战场态势,按照己方的作战原则,动态更新自身的行为。文章结合海军对海突击作战的特点,将有限状态自动机(FSM)与行为规则相结合来实现对抗条件下CGF的行为仿真,该方法已运用到对海突击作战仿真软件中,应用表明:该方法可以较真实地仿真红蓝方的行为,具有相当的战术决策能力,取得了良好的效果,也为该系统后期基于Agent的行为仿真提供了一种行为规则表示方法。

水面舰艇CGF系统的若干关键技术研究

水面舰艇计算机生成兵力 ,是海战模拟中的重要环节 ,是模拟海战场的重要组成部分。通过建立水面舰艇的运动、动力学数学模型 ,同时建立舰艇上有关情报侦察系统、武器系统的数学模型 ,实现这些模型的仿真运行 ,建立水面舰艇CGF ,并将该CGF置于战术模拟训练仿真环境中 ,对于提高战场环境的仿真可信度 ,提高模拟训练的效果具有重要意义。该文对水面舰艇CGF系统的工作原理、物理模型、智能决策模型等关键技术进行了研究 ,并给出了水面舰艇CGF系统简化的舰艇机动模型、舰空导弹弹道模型、对空警戒雷达的功能仿真模型。对完善水面舰艇CGF系统 。

舰艇CGF系统智能推理决策研究

CGF实体智能化的研究是CGF领域的一个研究重点和难点。而CGF推理决策模型设计是CGF建模的关键环节,为了使舰艇CGF实体在仿真环境中具有智能,采用了人工智能技术。该文在设计舰艇CGF系统推理决策模型过程中,使用了模糊理论来实现敌方实体威胁程度的决策,使用了人工神经网络来实现武器开火的决策。这些人工智能技术在舰艇兵力模型设计中的应用表明,它们能够有效地提高仿真实体的智能水平。

通用型CGF系统中公共服务层的实现

在计算机生成兵力系统设计中采用了多层体系结构,其中公共服务层用来为多层结构中的上层模块提供软件支撑。为了使公共服务层具有通用性,对CGF系统进行了分析,并提出了在实现网络通讯服务和数据交换服务通用性过程中所遇到的问题及其解决方法。应用表明这些方法是行之有效的。

Soar在水面舰艇CGF防空决策行为模型构建中的应用

计算机生成兵力(CGF)的行为模型研究一直是人工智能技术应用于军事仿真的一个重要研究方向。基于综合认知架构Soar设计了一种水面舰艇CGF的自动防空决策行为模型,并在海战CGF系统中实现了该模型,应用表明该模型可以较为真实地仿真水面舰艇CGF的防空决策行为,取得良好的仿真效果。

基于HLA无源干扰仿真系统的CGF建模的研究

在了解分析高级体系结构HLA的基础上,以无源干扰仿真系统为例,由计算机生成和控制多个CGF仿真实体,并通过对实体的动态建模、智能决策建模,和由RTI控制仿真系统的时空一致性,自主地对仿真环境中的战场态势做出最佳决策,并按智能决策发射干扰弹,组织有效对抗。建模理论和方法的研究在仿真技术领域一直占有主导地位,此无源干扰仿真系统的CGF建模,增加了虚拟战场环境的复杂度和逼真度,对武器研制的可行性分析、测试与评估、参与者的训练等发挥了重要的作用,达到了仿真与建模的高效性。

CGF行为建模校核与验证初探

构建计算机生成兵力(Computer Generated Force,CGF)模型是作战仿真的一项十分重要的工作,其核心内容在于对战场中的各种人类复杂行为进行建模,包括认知行为建模和物理行为建模。可信性是行为模型的至关重要的品质。在行为建模的全生命周期中进行校核与验证(Verification and Validation,V&V)能够确保行为模型的有效性和可信性。在阐释行为建模V&V及其相关概念的基础上,建立CGF行为建模的过程模型;伴随行为建模的过程,重点研究相应的CGF行为建模V&V过程;根据现有的仿真V&V方法,探索CGF行为建模有效的V&V方法。

基于HLA/CGF的防空攻防作战模拟

基于高层体系结构(HLA)框架构建作战仿真系统是近年来作战仿真系统发展的趋势和研究的重点。鉴于此,本文中提出基于HLA的计算机兵力生成技术进行防空攻防作战模拟,给出该仿真系统的体系结构,对基于CGF技术的系统的设计实现方法进行探讨,用计算机兵力生成软件为平台,编程实现作战过程二维态势演示,为防空攻防作战仿真系统的研发提供了可靠的技术借鉴。

战场弹药供应CGF决策中的目标威胁评估模型

威胁评估是弹药供应CGF决策中的关键任务之一,能够为指挥员提供及时、准确的威胁信息。针对CGF决策系统,在分析威胁因素构成的基础上,构建目标威胁评估模型,利用模糊综合评判法计算目标威胁等级。通过实例计算表明,目标威胁评估模型是可行的。

基于工厂机制的Air-SeaSim CGF模型系统

针对仿真模型可重用性不足的问题,以海空对抗战术仿真为背景,设计了一种基于工厂机制的Air-SeaSim CGF(Computer Generated Forces)仿真模型开发系统.遵循"自底向上"的开发原则,构造了由模型层、对象层、服务层和应用层构成的Air-SeaSim CGF模型系统软件体系结构.基于工厂机制的实体模型设计,对CGF实体进行适当的分解,抽象出满足仿真需求的模型,以组件形式表示,通过定义组件接口实现实体模型的快速组装及其功能的扩展.系统应用效果表明,通过工厂机制开发技术设计的Air-SeaSim CGF实体模型,集成了不同粒度组件的仿真模型,实现了实体模型行为组件在不同兵力模型建立过程中的共享和组合,简化了用户的定义,有利于模型的统一开发.