基于Agent的体系对抗仿真建模方法研究

面向信息化战争的武器装备体系对抗仿真,从复杂系统建模的角度对传统系统仿真建模方法提出了严峻挑战。因此,需要以CAS理论为依据,研究新的武器装备体系对抗仿真建模方法,以适应信息化战争模拟的需要。为此,我们在分析体系对抗仿真需求的基础上,从基于Agent的体系对抗仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略,基于Agent的体系整体“涌现”行为建模等问题入手,探讨了基于Agent的体系对抗仿真建模方法问题,并结合体系对抗仿真实验,研究了基于Agent的实体行为建模、实体交互建模和实体模型结构,提出了基于Agent的体系整体“涌现”行为建模思想和建模规范。

体系对抗仿真跨层次建模方法论

在分析武器装备体系对抗仿真所面临的三大问题-多视图问题、多分辨问题以及不确定问题的基础上,提出了开展体系对抗仿真的跨层次建模方法论,并给出该方法论的参考模型。该参考模型包括建构、解构、拟合、聚合四个方面,后续的系列论文将分别针对这四个方面展开阐述并给出具体方法。最后综述了本方法论的创新点及其继续研究方向。

体系对抗仿真中实验次数的自适应控制方法

在方案优化过程中,为消除随机因素的影响,需要进行蒙特卡洛仿真。为此,提出将置信区间引入到体系对抗仿真中,根据仿真过程中产生的数据样本确定蒙特卡洛仿真是否结束。依据数据样本的特性,对置信区间法进行相应的扩展,在获取满足精度需求的解的条件下,尽量缩减仿真实验次数。仿真实验结果表明,扩展置信区间法能够具备对蒙特卡洛仿真的自适应控制能力。

体系对抗仿真模型形式规范研究

体系对抗仿真已经成为武器系统作战效能评估和武器装备论证的有效手段。然而,目前缺乏对于体系对抗仿真模型抽象方法的研究。在总结体系对抗仿真实体层次建模和体系层次建模基本要素的基础上,对DEVS进行扩展,给出了面向体系对抗仿真的模型形式规范描述,包括实体模型形式描述、事件类型形式描述、体系模型形式描述以及实验模型形式描述。体系对抗仿真模型形式规范是对DEVS向体系层次描述的有益扩充,可以有效地指导体系对抗仿真的建模工作。

体系对抗仿真SEB组合建模方法论

体系对抗仿真已经成为武器系统作战效能评估和武器装备论证的有效手段。然而,目前缺乏对于体系对抗仿真建模方法的研究。总结了面向效能评估的导弹体系对抗仿真基本概念和特点,分析了体系对抗仿真模型描述中存在的主要问题,在此基础上,提出体系-实体-行为的分层组合描述方法,作为体系对抗仿真的建模方法,即SEB组合建模方法,并给出其参考模型和各个层次建模的参考视图。SEB组合建模方法将体系对抗仿真建模的复杂性分解到各个层次的建模当中,再通过组合形成完整的战场对抗体系模型,可以有效指导体系对抗仿真的建模工作。

面向装备体系对抗仿真的RTI关键技术研究

分析了装备体系对抗仿真的特点,指出了当前的高层体系结构(High Level Architecture,HLA)仿真技术在装备体系对抗仿真中遇到的技术问题;提出了高性能计算环境的HLA运行支撑平台(Run Time Infrastructure,RTI)设计,针对当前HLA运行支撑平台在体系结构、通信技术以及数据分发管理方面所面临的技术挑战,提出了相应的优化解决技术方案,最后以某装备体系对抗仿真为例,说明采用高性能计算环境的HLA仿真技术,为装备体系对抗仿真提供有效工具。

面向体系对抗仿真的模型测试方法研究

模型的有效性评估一直是建模与仿真领域研究的重要课题。针对传统校核与验证方法难以确定模型被确认为无效的原因以及传统建模过程中模型开发与实现紧耦合的特点,通过对武器装备体系对抗仿真与模型测试的需求分析,以层次化建模为基础提出了面向武器装备体系对抗仿真的模型测试方法论,从纵向和横向两个层次论述了概念模型和仿真模型的测试方法,给出了层次化模型测试环境的参考实现。该方法不仅为武器装备体系对抗的仿真模型开发提供质量控制手段,同时也为其它仿真应用的模型校核、验证与确认提供有效的方法支撑。

体系对抗仿真系统中通信连通性建模方法研究

针对基于武器平台的体系对抗综合仿真系统中通信连通性功能的实际需求,给出了通信连通性模块的组成、功能及仿真流程,对其中的关键模型进行了分析研究,重点阐述了路径损耗计算和视野(FOV,Field Of View)判断模型。结合实例进行了仿真实验,仿真结果充分验证了模型和方法的有效性。通信连通性模块的研究开发为体系对抗仿真系统的实现奠定了基础,也可为电子信息系统及装备分析研究、研制与试验评估以及建模仿真等提供参考。

体系对抗仿真中问题域向仿真域的数据映射

问题域向仿真域的数据映射是武器装备体系对抗仿真的前提。从体系对抗仿真的基本特点和设计过程2个角度分析了数据映射的基本情况,着眼军事想定向仿真想定的映射、参量空间向参量化想定空间的映射以及实验指标向数据收集计划的映射,建构了完整的数据映射体系,研究了不同层次映射中的数据建模和映射关系描述。

基于任务的体系对抗仿真数据采集方法研究

仿真系统的数据采集是仿真系统应用的重要环节。体系对抗仿真数据采集面临的主要问题是传统的数据采集方法不区分数据的任务属性,导致后期分析任务的完成情况时难以得到相关数据。针对该问题提出了基于任务的数据采集方法,对采集的数据按任务进行组织,支持后期对仿真结果的分析和其他应用。介绍了该方法的主要内容和实现过程,给出该方法一般流程和总体框架。数据采集实例诠释了该方法的实际应用过程,验证了该方法在体系对抗仿真中的实用性。

体系对抗仿真中实验设计系统的研究与实现

仿真实验设计系统为武器装备体系对抗仿真规划实验问题、准备仿真想定、进行仿真配置，以及研究其设计与实现具有重要的意义。在归纳体系对抗仿真实验设计基本原理的基础上，分析了系统设计需求和不同实验模式下的仿真实验设计，构建了由问题设计、想定设计和仿真设计三模块构成的系统体系结构，阐述了系统关键技术问题和解决方案。最后，介绍了在原型系统支撑下自主开发的“天盾”实验。

体系对抗仿真实验设计中聚合参数研究

体系对抗仿真实验设计需要使用大量的模型参数与状态变量,并且这些参数与变量所处的层次不同,针对这一问题提出聚合参数概念。利用聚合参数将相关的基础实验设计参数完成聚合,解决因基础实验设计参数数目过多而导致实验方案数过多的问题。并且聚合参数对分析的问题进行简化,使问题更容易理解。作者对聚合参数的需求与如何构建聚合参数进行了分析与研究,在此基础上提出一种将由军事层次向下分解与模型参数向上合并相结合的聚合参数构建方法。

面向体系对抗仿真的毁伤模型建模框架研究

在战争实验室中进行体系对抗仿真已成为当前迫切而急需解决的问题。针对体系对抗仿真中毁伤评估建模面临的新毁伤机制研究、软毁伤计算、毁伤计算细化要求、毁伤可信性要求等问题,提出了多层次毁伤评估模型的建模框架,此建模框架规范了战略级、战役级、战术级和工程级毁伤模型建模过程、内容和方法;探讨了毁伤评估模型体系和毁伤指标体系构建问题;提出了层间毁伤模型的验证方法,指导构建满足体系对抗仿真需要的具有一定可信度的多层次毁伤评估模型。

武器装备体系对抗仿真技术研究

体系对抗仿真技术是武器装备体系化研究的重要支撑技术,为满足体系仿真智能化发展需求,进一步提升其效率、置信度等,对武器装备体系对抗仿真技术进行了综述研究。首先,从装备体系的特点出发,阐述了体系仿真技术在武器装备体系化论证、设计、试验、分析、训练、运用等过程中的重要作用;然后,从武器装备体系建模技术和武器装备体系仿真支撑技术分析了武器装备体系对抗仿真的技术需求,并简述了国内发展现状;最后,从体系仿真建模技术、体系仿真支撑技术、体系仿真应用技术等论述武器装备体系对抗仿真所涉及的主要关键技术,以及后续发展方向。

雷达体系对抗射频环境仿真研究

在武器装备体系对抗仿真系统中,雷达体系对抗仿真是必不可少的组成部分。完备的雷达体系对抗仿真既包括雷达系统模型,也包括电磁环境模型,仿真结果的可信度与这两个部分紧密相关。对抗体系中存在的不同雷达系统,尽管其工作原理、性能参数各不相同,电磁环境模型特别是射频环境的仿真模型可以设计为一个综合通用的模型,为各雷达模型射频信号传播计算提供一致的支持。在分析射频信号传播过程以及射频环境效应的原理和算法的基础上,建立了一个综合射频环境模型,该模型能够为射频段雷达体系对抗仿真提供了一个综合、通用的仿真射频环境。通过具体仿真实例演示了模型的使用。

武器装备体系对抗仿真概念模型校验研究

概念模型校验是武器装备体系对抗仿真VV&A的重要内容。提出了一种较为有效的概念模型校验方法——专家验证法,主要包括确定校验范围和标准、建立校验指标体系、审查模型文档并打分评估、统计计算评估分值和得出评判结果五个步骤。实践证明该方法具有较好的可操作性且行之有效。

体系对抗仿真SEII模型体系顶层框架探索

针对当前体系仿真手段建设实际需要和模型体系顶层设计具体问题,从体系性质出发,提出武器装备体系对抗仿真中模型体系顶层框架基本概念,构建了基于"体系结构—体系演化—体系交互"一体化的模型体系顶层框架SEII,详细介绍了该框架的组成要素、主要层次和结构关系,以及支撑该框架模型重组重用的核心建模技术。

基于仿真的武器装备体系论证关键问题研究

武器装备体系论证是武器装备论证的一个重要方面,是从体系角度进行的顶层论证。依据当前应用需求,总结了武器装备体系论证的研究方向和基于仿真的几种主要论证方法;针对武器装备体系的特点和仿真技术的现状,分析了基于仿真的武器装备体系论证的关键问题,并根据工程实践提出了可行的解决方法。

面向武器装备体系对抗的多Agent建模方法研究

面向武器装备体系对抗的多Agent建模方法,首先依据Agent的自然描述特性和Agent的人性化特征,在一定粒度上对体系对抗系统进行自然分类,然后建立一一对应的Agent实体模型,并通过对每个Agent实体模型的封装,采用合适的多Agent体系结构对Agent实体模型的综合集成,最终实现对体系对抗系统仿真模型的建立。

体系对抗中雷达通视能力动态可视化方法研究

阐述了雷达通视能力动态可视化方法相关研究的重要性,跟踪分析了当前本领域研究的现状,指出了其应用于作战仿真方面存在的两点不足。分析了战场中各种因素对雷达通视能力的影响,依据雷达探测原理,建立了雷达通视的模型和算法,并对雷达通视能力的2维可视化表现方法进行了重点研究,详细阐明了绘图原理。在此基础上,开发了应用于仿真实验的雷达通视能力分析工具。该工具不仅实现了静态条件下雷达通视能力的计算和可视化表现,而且在回放过程中,实现了动态比对的效果,相对于其它方法更加实用、易用。最后通过示例对上述方法进行了演示验证。