基于DSM的效能仿真多范式組合建模方法研究
發(fā)布時間:2024-03-07 05:48
武器裝備作戰(zhàn)效能評估是武器裝備論證、研制、訓練等工作的重要基礎(chǔ),能夠?qū)ξ淦餮b備在典型想定下完成指定作戰(zhàn)任務(wù)的能力和效果進行定量分析。作戰(zhàn)效能評估涉及作戰(zhàn)雙方或多方的作戰(zhàn)武器裝備體系和作戰(zhàn)人員,包含復(fù)雜的作戰(zhàn)對抗過程和大量的不確定因素。鑒于傳統(tǒng)基于純解析方法的局限性和物理實驗的難以操作性,近年來,武器裝備作戰(zhàn)效能的評定逐步引入了基于仿真的方法,即作戰(zhàn)效能仿真評估。一方面,作戰(zhàn)效能仿真要求在武器裝備體系對抗的條件下針對多個典型想定進行,存在著突出的組合建模需求;另一方面,武器裝備體系涉及到多個專業(yè)領(lǐng)域,為提高建模抽象層次,需要對領(lǐng)域特定建模(DSM)進行研究。論文從以上兩大需求出發(fā),對所涉及的模型設(shè)計與實現(xiàn)中的五個問題進行整體性研究,從仿真建模全生命周期的角度構(gòu)建了作戰(zhàn)效能仿真的多范式建模組合框架,并對模型框架中的建模方法和關(guān)鍵技術(shù)進行了研究,主要工作和創(chuàng)新包括以下四個方面:(1)建立了基于DSM的效能仿真多范式組合建?蚣堋a槍ΜF(xiàn)有的四類統(tǒng)一型建模方法在支持組合建模和領(lǐng)域建模中的不足,本文在構(gòu)建效能仿真統(tǒng)一模型框架的基礎(chǔ)上,應(yīng)用DSM方法,構(gòu)建在多形式體系支持下的效能仿真領(lǐng)域組合建?蚣...
【文章頁數(shù)】:183 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與問題
1.1.1 基于仿真的武器裝備作戰(zhàn)效能評估
1.1.2 效能仿真的組合建模和領(lǐng)域建模需求
1.1.3 研究問題的提出
1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀綜述與分析
1.2.1 效能仿真建模方法
1.2.2 模型驅(qū)動工程
1.2.3 領(lǐng)域特定建模
1.2.4 研究現(xiàn)狀小結(jié)
1.3 研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 組織結(jié)構(gòu)
1.3.3 主要創(chuàng)新點
第二章 效能仿真多范式組合建模框架
2.1 問題特性分析與研究約定
2.1.1 武器裝備體系的結(jié)構(gòu)特性分析
2.1.2 武器裝備體系的行為特性分析
2.1.3 本文研究的問題邊界與約定
2.2 效能仿真建?蚣艿墓δ苄枨蠓治
2.3 效能仿真多范式組合建模框架及其關(guān)鍵技術(shù)
2.3.1 效能仿真多范式組合建?蚣
2.3.2 實現(xiàn)方案與關(guān)鍵技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于SMP2的效能仿真架構(gòu)建模
3.1 方法的提出
3.1.1 模型框架的基本概念
3.1.2 基于模型框架進行架構(gòu)建模的需求和優(yōu)勢
3.1.3 本體驅(qū)動的SMP2模型框架開發(fā)
3.2 基于OWL的效能仿真模型架構(gòu)概念建模
3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念建模的典型方法
3.2.2 OWL語言與Protégé工具簡介
3.2.3 基于OWL的效能仿真領(lǐng)域本體構(gòu)建
3.2.4 基于OWL的效能仿真應(yīng)用本體構(gòu)建
3.3 基于SMP2的效能仿真模型框架設(shè)計與實現(xiàn)
3.3.1 SMP2模型框架概述
3.3.2 效能仿真領(lǐng)域本體向SMP2規(guī)范的映射與轉(zhuǎn)換
3.3.3 基于SMP2的模型框架設(shè)計
3.3.4 基于SMP2/C++映射的模型框架實現(xiàn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于多形式體系的效能仿真行為建模
4.1 方法的提出
4.1.1 建模與仿真形式體系的基本概念
4.1.2 行為建模的研究現(xiàn)狀
4.1.3 基于多形式體系的行為建模過程框架
4.2 面向作戰(zhàn)行為特征的行為模型設(shè)計
4.2.1 面向效能仿真的裝備作戰(zhàn)行為特征分析
4.2.2 面向行為特征建模的形式體系分析
4.2.3 基于多形式體系的行為模型設(shè)計過程和工具選擇
4.3 以狀態(tài)為中心的多形式體系組合行為建模
4.3.1 多形式體系建模的基本概念
4.3.2 多形式體系組合建模的研究現(xiàn)狀
4.3.3 以狀態(tài)為中心的組合行為建模形式體系
4.3.4 典型武器裝備的組合行為建模與示例
4.4 基于形式體系的行為模型分析
4.4.1 模型的形式化分析概述
4.4.2 形式化模型分析的相關(guān)研究
4.4.3 基于形式體系的行為模型分析方法
4.5 形式體系行為模型實現(xiàn)與集成
4.5.1 基于代碼生成的自動化模型實現(xiàn)
4.5.2 基于模型框架的結(jié)構(gòu)-行為代碼集成
4.5.3 多形式體系子模型集成與組合仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于DSM的效能仿真領(lǐng)域組合建模
5.1 方法的提出
5.1.1 面向仿真的DSM的需求分析與概念內(nèi)涵
5.1.2 面向仿真的DSM的關(guān)鍵研究問題
5.1.3 領(lǐng)域特定組合建模方法與技術(shù)路線
5.2 基于OSB元模型的語法設(shè)計與建模環(huán)境生成
5.2.1 基于OSB元建模的抽象語法設(shè)計
5.2.2 面向領(lǐng)域特征的圖形化具體語法設(shè)計
5.2.3 基于元模型的領(lǐng)域特定建模環(huán)境生成
5.3 基于形式體系的指稱語義實現(xiàn)與行為分析
5.3.1 基于形式體系的DSSML指稱語義實現(xiàn)
5.3.2 基于模型轉(zhuǎn)換的語義錨定
5.3.3 基于形式體系的領(lǐng)域特定模型行為分析
5.4 領(lǐng)域特定模型實現(xiàn)與集成
5.4.1 基于代碼生成器的執(zhí)行語義實現(xiàn)
5.4.2 基于模型框架的領(lǐng)域模型代碼集成
5.4.3 多領(lǐng)域子模型集成與組合仿真
5.5 本章小結(jié)
第六章 效能仿真建模應(yīng)用
6.1 以平臺為中心的效能仿真應(yīng)用組合式開發(fā)
6.2 認知域的領(lǐng)域特定仿真建模應(yīng)用
6.2.1 平臺決策建模的研究現(xiàn)狀與領(lǐng)域特定建模需求
6.2.2 基于領(lǐng)域特定建模的決策模型設(shè)計
6.2.3 基于形式體系的決策模型分析
6.2.4 基于代碼生成的決策模型實現(xiàn)
6.2.5 直升機反潛決策建模案例研究
6.3 物理域的領(lǐng)域特定仿真建模應(yīng)用
6.3.1 基于領(lǐng)域特定建模的導(dǎo)彈模型開發(fā)
6.3.2 基于領(lǐng)域特定建模的雷達模型開發(fā)
6.3.3 基于領(lǐng)域特定建模的平臺模型開發(fā)
6.4 綜合案例:艦船海戰(zhàn)效能仿真多范式組合建模
6.4.1 艦船海戰(zhàn)效能仿真的特點與基本想定
6.4.2 仿真模型開發(fā)
6.4.3 仿真模型集成
6.4.4 實驗設(shè)計與仿真分析
6.4.5 小結(jié):基于形式體系的建模與DSSM的比較
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)束語
7.1 論文主要工作
7.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
附錄A 縮略語中英文對照表
本文編號:3921475
【文章頁數(shù)】:183 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與問題
1.1.1 基于仿真的武器裝備作戰(zhàn)效能評估
1.1.2 效能仿真的組合建模和領(lǐng)域建模需求
1.1.3 研究問題的提出
1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀綜述與分析
1.2.1 效能仿真建模方法
1.2.2 模型驅(qū)動工程
1.2.3 領(lǐng)域特定建模
1.2.4 研究現(xiàn)狀小結(jié)
1.3 研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 組織結(jié)構(gòu)
1.3.3 主要創(chuàng)新點
第二章 效能仿真多范式組合建模框架
2.1 問題特性分析與研究約定
2.1.1 武器裝備體系的結(jié)構(gòu)特性分析
2.1.2 武器裝備體系的行為特性分析
2.1.3 本文研究的問題邊界與約定
2.2 效能仿真建?蚣艿墓δ苄枨蠓治
2.3 效能仿真多范式組合建模框架及其關(guān)鍵技術(shù)
2.3.1 效能仿真多范式組合建?蚣
2.3.2 實現(xiàn)方案與關(guān)鍵技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于SMP2的效能仿真架構(gòu)建模
3.1 方法的提出
3.1.1 模型框架的基本概念
3.1.2 基于模型框架進行架構(gòu)建模的需求和優(yōu)勢
3.1.3 本體驅(qū)動的SMP2模型框架開發(fā)
3.2 基于OWL的效能仿真模型架構(gòu)概念建模
3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念建模的典型方法
3.2.2 OWL語言與Protégé工具簡介
3.2.3 基于OWL的效能仿真領(lǐng)域本體構(gòu)建
3.2.4 基于OWL的效能仿真應(yīng)用本體構(gòu)建
3.3 基于SMP2的效能仿真模型框架設(shè)計與實現(xiàn)
3.3.1 SMP2模型框架概述
3.3.2 效能仿真領(lǐng)域本體向SMP2規(guī)范的映射與轉(zhuǎn)換
3.3.3 基于SMP2的模型框架設(shè)計
3.3.4 基于SMP2/C++映射的模型框架實現(xiàn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于多形式體系的效能仿真行為建模
4.1 方法的提出
4.1.1 建模與仿真形式體系的基本概念
4.1.2 行為建模的研究現(xiàn)狀
4.1.3 基于多形式體系的行為建模過程框架
4.2 面向作戰(zhàn)行為特征的行為模型設(shè)計
4.2.1 面向效能仿真的裝備作戰(zhàn)行為特征分析
4.2.2 面向行為特征建模的形式體系分析
4.2.3 基于多形式體系的行為模型設(shè)計過程和工具選擇
4.3 以狀態(tài)為中心的多形式體系組合行為建模
4.3.1 多形式體系建模的基本概念
4.3.2 多形式體系組合建模的研究現(xiàn)狀
4.3.3 以狀態(tài)為中心的組合行為建模形式體系
4.3.4 典型武器裝備的組合行為建模與示例
4.4 基于形式體系的行為模型分析
4.4.1 模型的形式化分析概述
4.4.2 形式化模型分析的相關(guān)研究
4.4.3 基于形式體系的行為模型分析方法
4.5 形式體系行為模型實現(xiàn)與集成
4.5.1 基于代碼生成的自動化模型實現(xiàn)
4.5.2 基于模型框架的結(jié)構(gòu)-行為代碼集成
4.5.3 多形式體系子模型集成與組合仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于DSM的效能仿真領(lǐng)域組合建模
5.1 方法的提出
5.1.1 面向仿真的DSM的需求分析與概念內(nèi)涵
5.1.2 面向仿真的DSM的關(guān)鍵研究問題
5.1.3 領(lǐng)域特定組合建模方法與技術(shù)路線
5.2 基于OSB元模型的語法設(shè)計與建模環(huán)境生成
5.2.1 基于OSB元建模的抽象語法設(shè)計
5.2.2 面向領(lǐng)域特征的圖形化具體語法設(shè)計
5.2.3 基于元模型的領(lǐng)域特定建模環(huán)境生成
5.3 基于形式體系的指稱語義實現(xiàn)與行為分析
5.3.1 基于形式體系的DSSML指稱語義實現(xiàn)
5.3.2 基于模型轉(zhuǎn)換的語義錨定
5.3.3 基于形式體系的領(lǐng)域特定模型行為分析
5.4 領(lǐng)域特定模型實現(xiàn)與集成
5.4.1 基于代碼生成器的執(zhí)行語義實現(xiàn)
5.4.2 基于模型框架的領(lǐng)域模型代碼集成
5.4.3 多領(lǐng)域子模型集成與組合仿真
5.5 本章小結(jié)
第六章 效能仿真建模應(yīng)用
6.1 以平臺為中心的效能仿真應(yīng)用組合式開發(fā)
6.2 認知域的領(lǐng)域特定仿真建模應(yīng)用
6.2.1 平臺決策建模的研究現(xiàn)狀與領(lǐng)域特定建模需求
6.2.2 基于領(lǐng)域特定建模的決策模型設(shè)計
6.2.3 基于形式體系的決策模型分析
6.2.4 基于代碼生成的決策模型實現(xiàn)
6.2.5 直升機反潛決策建模案例研究
6.3 物理域的領(lǐng)域特定仿真建模應(yīng)用
6.3.1 基于領(lǐng)域特定建模的導(dǎo)彈模型開發(fā)
6.3.2 基于領(lǐng)域特定建模的雷達模型開發(fā)
6.3.3 基于領(lǐng)域特定建模的平臺模型開發(fā)
6.4 綜合案例:艦船海戰(zhàn)效能仿真多范式組合建模
6.4.1 艦船海戰(zhàn)效能仿真的特點與基本想定
6.4.2 仿真模型開發(fā)
6.4.3 仿真模型集成
6.4.4 實驗設(shè)計與仿真分析
6.4.5 小結(jié):基于形式體系的建模與DSSM的比較
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)束語
7.1 論文主要工作
7.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
附錄A 縮略語中英文對照表
本文編號:3921475
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