防空兵雷达复杂电磁环境构建方法研究

针对防空兵雷达所面对的复杂电磁环境的现状,分析其对雷达作战能力的影响,介绍了三种主流的模拟构建方法,梳理了电磁环境构建的常用评估体系,最后对基地级雷达复杂电磁环境构建,提出了一种全流程设计思路,为雷达装备在复杂电磁环境下的试验验证和作战运用提供借鉴意义。

面向大规模地理空间仿真的并行多智能体模型

针对大规模复杂多智能体仿真模型计算性能的问题,构建了一种基于分解-映射智能体任务调度方法的仿真模型。以草原生态政策驱动多智能体模型为例,分别进行1、50、100、500次任务的并行实验,预测不同任务数量下气候因素、出入栏率、综合效益等影响因子的演变过程及模拟消耗时间规律。实验结果证明该并行计算方法可以与多智能体模型完全兼容,极大的提高了大规模地理空间模型的仿真效率,对大规模复杂系统的研究具有重要的参考意义。

面向复杂电磁环境的体系作战仿真平台设计

战争模拟可划分为战略、战役、战术和技术4个层级。国内外现有战役战术级体系作战仿真平台无法驱动技术层电磁设备专用模型,导致其战场复杂电磁环境仿真逼真度受限。借鉴柔性分析建模与训练平台(flexible analysis modeling and exercise system,FLAMES)系统模型体系架构,基于离散事件仿真系统(a discrete event system simulator,ADEVS)引擎模拟库,设计开发了一套融合战役、战术和技术3个层级,支持系统、实体和组件三级独立仿真步长设置且动态可调的柔性作战仿真平台柔性作战仿真平台(flexible operation simulation,FOSim)。通过驱动技术层专用模型,该平台可将更细粒度电磁设备模型纳入体系作战仿真回路,从而在大规模的战役战术级体系作战仿真中实现高逼真度的复杂电磁环境生成和电磁环境影响效应模拟。

城市滨水空间演化中的“自然-社会”互馈关系研究——以深圳为例

自然过程与社会过程存在钟摆般变化的互相反馈关系,这种双向作用在跨越式城市化下的深圳水系中表现尤为突出。本文以深圳水系治理与滨水空间更新经历的历史性演化为例,揭示“自然-社会”复杂系统的自然过程、社会过程及其发生摆动的互馈关系,梳理滨水空间中生态系统过程与城市化扩张、治理和更新过程之间由双向负向作用趋于双向正向作用的摆动历程,同时,探寻“自然-社会”互馈关系中以人类社会过程为主导的正向驱动策略,以期在今后城市滨水空间发展中通过生态环境修复、城市生活激发、水岸文化建设等实现“自然-社会”正向互馈,即人与自然的和谐共生。

基于平行系统的非常规突发事件计算实验平台研究

针对非常规突发事件应急管理的特点,在平行系统基本思想的基础上,提出了一种高性能、可扩展、可定制、开放交互的突发事件动态模拟仿真与计算实验平台设计框架,讨论了平台体系结构、人工社会构建、人工社会培育、计算实验过程的管理与控制、平行系统协同演化、应急管理情景可视化等关键技术。该平台集成突发事件计算实验的各类基础资源和工具,通过组合和配置,可以支持对不同类型突发事件的人工社会建模、计算实验与平行控制和管理。平台将实现基于突发事件情景的应急建模、培训、措施评估、平行管理与控制,能够大幅提升非常规突发事件的应急准备、响应及管理控制的能力。

一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法

在电力系统在线动态稳定评估和实时数字仿真计算中,并行处理是一种极有发展前途的技术。复杂故障计算是电力系统仿真计算中最重要、计算量最大的部分之一,已经成为大型电力系统实时仿真的瓶颈。由于求解故障端口间等值阻抗的复杂性,传统方法不适用于并行处理。作者提出了一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法。算法中采用了故障处理局部化、降维网络方程的构造和线性方程组并行处理等多种技术,以减少并行计算量和通讯量。在原有串行程序的基础上,作者在PC机 群上实现了复杂故障的并行算法。实际系统的计算结果表明,文中所提出的复杂故障并行计算方法是正确和有效的。

武器系统仿真技术发展综述

武器系统仿真技术在武器装备研制与武器装备训练使用过程中发挥着重要的作用,对我国近年来武器系统仿真技术的发展做出了简要的介绍与总结,针对我军未来面临的几种新型作战使用场景,包括:复杂环境作战、人机协同作战、信息空间作战、智能系统作战以及作战训练背景下,武器仿真系统技术面临的新需求、发展的新内涵以及存在的新问题,并指出了部分关键技术发展的必要性和发展方向。

复杂电磁环境下作战仿真系统指挥控制体系建模

复杂电磁环境是信息化战争的重要特征,指挥控制体系是作战体系的"中枢"。提出基于信息衍化的复杂电磁环境下作战仿真系统指挥控制体系的建模方法,研究了复杂电磁环境下作战仿真系统的模型体系分析了指挥控制体系的关系,建立了初步的指挥控制体质模型。为复杂电磁环境下作战体系建模与仿真打下一定的理论与模型基础。

基于HLA的分布仿真环境KD-HLA的研究与应用

针对应用HLA仿真技术标准开发复杂大系统仿真的问题,提出了建立基于HLA的建模/仿真一体化环境,使HLA仿真系统集成开发过程进一步系统化、规范化。文章研究了模型建立、运行支撑和控制、事后分析显示处理等HLA仿真系统开发过程中涉及的内容,设计了基于HLA的分布仿真环境KD-HLA,并对其目前的实现和应用情况作了介绍。

LDPC码量化和积译码的高效实现

提出了一种改进的高效量化和积算法(sum productalgorithm,简称SPA).该算法只涉及加减法、比较和查表运算,并且每轮迭代译码的运算次数少于前/后向算法,从而大大降低了计算复杂度和硬件实现难度.同时,文中还基于这种改进的量化SPA,对采用不同量化方案时LDPC码在AWGN信道下的译码性能进行了仿真.仿真结果表明采用低阶均匀量化时译码性能已经非常接近连续译码.

基于空间划分的疏散仿真方法

现代社会对于公共安全的要求越来越高,人员密集场合的安全越来越引起关注。面对结构复杂的建筑环境,有效分析和预测人员疏散的性能和后果成为建筑设计和公共管理等领域需要认真面对的重大课题。考虑到疏散仿真作为复杂系统仿真的特点,在以往国内外疏散仿真研究的成果基础上,针对复杂的疏散环境,采用基于空间划分的环境建模方法,利用基于感知的划分准则将疏散环境划分成不同的区域或三维空间,结合人员仿真方法和交互的结构框架构成基于空间划分的疏散仿真原型系统。

复杂电磁环境建模与可视化研究综述

复杂电磁环境建模与可视化研究在民用通信、军用电子战领域的应用不断发展。在介绍了复杂电磁环境基本概念的基础上,首先系统阐述了复杂电磁环境建模的理论方法和数据场的可视化具体方法。然后对国内外复杂电磁环境建模与可视化研究现状进行了分析,对复杂电磁环境中雷达这一主要设备的电磁环境建模进行了研究,并对模型的复杂度、预测精度进行了总结与比较;针对电磁体数据场数据量的海量特性,对电磁体数据场可视化的基本思想、加速技术、适用范围分别从图形硬件加速和软件算法优化两方面进行了归纳与总结;阐述了仿真系统的总体框架设计思想,并设计了一个复杂电磁环境仿真可视化系统。最后对复杂电磁环境建模与可视化未来研究方向进行了展望。

农村环境多主体仿真系统建构--农户模型在农村环境管理中的应用

针对我国农村环境研究现状和农户模型在农村环境分析中的问题,借助基于复杂适应系统理论的多主体建模技术,使用Swarm工具开发了适用于我国农村经济-环境评估的SFRE系统,能有效集成计量经济学、统计学和污染物排放模型,并通过"虚拟农户"这一微观主体来涌现宏观现象。阐述了5个主要的模型假设和系统主体规则,并简要概述了生产、消费、社会环境和环境评估4个子系统的设计方法。此方法是多主体建模用于研究完整的农村经济系统和评价农村环境变化的率先尝试。

基于扩充Modelica的复杂系统多层次并行仿真

为提高复杂系统多学科建模仿真效率,弥补现有多领域统一建模仿真语言(Modelica)不支持并行的缺陷,提出了一个面向复杂系统建模仿真的多层次并行仿真框架,从仿真任务级、实体级和模型级3个应用层次上充分发掘仿真系统的并行性.将MPI(MessagePassing Interface)/OpenMP中的并行元素加入Modelica语言,并通过所提出的代码映射机制将Modelica文本转换为支持并行编程的高级代码(C++),再利用一定的任务分配机制将高级代码在多层次并行平台(多核集群)上高效执行.针对某典型军事复杂系统优化迭代过程进行仿真实验,结果表明上述多层次并行仿真方法能大幅提高仿真效率.

跨流域调水管理多Agent仿真环境模型

跨流域调水管理系统是一种复杂系统,基于多Agent理论与技术开展复杂系统的仿真研究是探索和理解复杂系统的有效途径。复杂系统的环境往往是多因素、多层次,且状态是动态的、不确定的,这是造成刻画Agent行为复杂性的根源之一。如何定性定量刻画Agent环境是多Agent仿真建模的难点和关键点。本文结合南水北调东线工程调水管理系统具体背景,提出跨流域调水管理系统基本模型,在深入分析南水北调调水管理系统环境特点基础上,按照仿真系统建立要求,对调水管理系统的仿真环境进行了形式化分析及形式描述。本文的研究工作为进一步构建跨流域调水管理多Agent动态仿真系统奠定了基础。

结冰条件下人机环复杂系统分布式仿真方法

飞机结冰严重影响飞行安全,基于人机环的飞行仿真是研究结冰飞行动力学特性与飞行安全的重要手段。针对复杂飞行仿真系统对实时性要求较高的特点,分析了反射内存网的组网构建方法与实时性工作方式,改进了结冰气动导数模型,开发了包括外部环境、气动力计算、风险评估与边界保护等7个网络节点的分布式仿真系统,为结冰飞行事故重现和飞行控制律验证提供了可靠的平台。提出了基于人机环实时仿真的飞行安全分析方法,包括结冰条件下飞行安全窗和基于相平面的稳定域,对提高驾驶员的情景感知能力,保障飞行安全具有参考价值。

基于AMESim的动力电池组并联回路水冷系统研究

针对现有风冷系统和串联回路水冷系统在降低电池组最高温度和减小单体电池间最大温差不足的问题,提出了一种并联回路形式的水冷系统。在分析锂离子电池生热机理的基础上,建立电池的温度模型,并在AMESim(Advanced Modeling Environment for Performing Simulation)软件中搭建并联回路的电池组水冷系统,同时通过仿真实验与串联回路水冷系统进行散热性能对比。其结果表明,联回路形式的水冷系统散热效果更好,在维持电池组最高温度的基础上,有效减小了单体电池间的温差,并为进一步研究并联回路水冷系统的控制算法打下基础。

解非均匀区域油藏模拟问题的一种有效并行计算方法

运用区域分解方法求解油藏模拟问题 ,结合灵活的区域划分和负载平衡策略 ,可以提高解题速度 .但一般区域分解方法在应用中存在算法收敛慢 ,计算量增加 ,虽有一定加速比 ,但提高不大 .特别是对非均匀区域的应用问题 ,子区域收敛速度不同引起的负载不均衡进一步导致性能下降 .本文基于分布式并行系统 ,运用整体预处理改进区域分解方法 ,降低了非均匀油藏模拟问题的计算复杂性 ,提高了模拟计算的速度 ,并根据全局和本地负载状态调整区域划分 ,结合有效的负载平衡策略 ,达到对一类黑油模型油藏模拟问题高效的并行求解 .实验结果表明 ,模拟速度有较大提高 。

智能体行为一致性的神经网络方法仿真

针对传统股市研究方法存在的不足,提出用人工神经网络的学习能力模拟Agent的适应性。借鉴Holland的模拟股市建模思想,引入ERA方案建立股市模型。运用Agent行为一致性神经网络方法并结合CT方法对股市进行仿真,模拟不确定环境下股市的动态演化过程。该模型可更好地理解股市的动力学特性。

基于CAS视角的供应链环境协同治理研究

为探究供应链环境协同治理问题,本文从复杂适应系统视角分析了供应链环境协同治理中内部主体之间以及内外部主体间的协同作用机理,以此为基础构建了供应链环境协同治理模型。为探究协同治理机制在该模型中的实际成效,本文运用多主体仿真技术,对二级供应链模型进行仿真模拟,验证了协同治理在企业运营发展以及供应链整体环境绩效方面的提升作用,并针对协同模型中制造商零售商间减排成本分担系数进行调整,检验上下游企业间减排成本分担系数变化对供应链环境治理效果的影响。仿真结果显示,虽然供应链整体利润随着制造商承担的减排成本增加而增加,但供应链单位产值排放量却随之呈现先下降后上升的趋势,进一步验证了协同治理的效果。