面向裝備效能仿真的戰(zhàn)術(shù)探索方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-09 22:08
隨著軍事科技的發(fā)展進(jìn)步,先進(jìn)武器裝備的論證和定型面臨更多的備選技術(shù)方案。準(zhǔn)確評(píng)估不同技術(shù)方案下裝備的作戰(zhàn)效能可有效地降低軍事投資的風(fēng)險(xiǎn)。基于建模與仿真技術(shù)的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)已成為裝備作戰(zhàn)效能評(píng)估的重要手段。論證階段裝備技術(shù)組合方式以及參數(shù)取值范圍直接導(dǎo)致技術(shù)方案組合爆炸,“技術(shù)決定戰(zhàn)術(shù)”則間接導(dǎo)致了戰(zhàn)術(shù)方案空間爆炸,傳統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)建模方法在效率上難以支持大規(guī)模仿真論證實(shí)驗(yàn)。本文研究面向效能仿真的戰(zhàn)術(shù)探索方法,解決戰(zhàn)術(shù)自動(dòng)生成、優(yōu)化和運(yùn)用等問(wèn)題,論文主要工作如下:(1)面向效能仿真的戰(zhàn)術(shù)探索框架。論文分析了現(xiàn)有戰(zhàn)術(shù)建模方法在大規(guī)模戰(zhàn)術(shù)探索方面存在的不足,提出新的戰(zhàn)術(shù)探索框架,從戰(zhàn)術(shù)建模語(yǔ)言、戰(zhàn)術(shù)探索算法以及不確定環(huán)境下戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用方法三個(gè)層次提高戰(zhàn)術(shù)建模效率。首先在仿真基礎(chǔ)設(shè)施方面,設(shè)計(jì)了基于行為樹(shù)的領(lǐng)域特定戰(zhàn)術(shù)建模語(yǔ)言,提升戰(zhàn)術(shù)表示的抽象層次,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)腳本的自動(dòng)生成,提高建模效率支持戰(zhàn)術(shù)自動(dòng)探索。然后提出了基于文法演化算法的戰(zhàn)術(shù)探索方法,利用模塊化的行為樹(shù)結(jié)構(gòu)和演化算子生成戰(zhàn)術(shù)樣本進(jìn)行仿真測(cè)試,根據(jù)反饋結(jié)果自動(dòng)迭代探索戰(zhàn)術(shù)。在此基礎(chǔ)上,擴(kuò)展戰(zhàn)術(shù)模型在不確定環(huán)境下的應(yīng)變能力,提出了基于隨機(jī)行為樹(shù)的...
【文章來(lái)源】:國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
動(dòng)態(tài)腳本學(xué)習(xí)戰(zhàn)術(shù)規(guī)則庫(kù)腳本
鯨、魚(yú)群等),雖然目標(biāo)定位精度不高,但是自身保持靜音隱身狀態(tài)。水下作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的核心是海洋水聲模型,包括海洋背景噪聲模型、信號(hào)傳播損失模型以及目標(biāo)反射和艦船輻射噪聲模型等,如圖2.4所示。由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性,多數(shù)水聲模型基于經(jīng)驗(yàn)公式并且存在嚴(yán)格的應(yīng)用限定條件。論文的水聲模型主要參考ORBIS[6]仿真系統(tǒng),保證戰(zhàn)術(shù)探索要求的基礎(chǔ)上對(duì)水聲模型進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化。仿真實(shí)驗(yàn)基于聲吶方程判斷目標(biāo)是否被發(fā)現(xiàn),包括被動(dòng)聲吶方程2.1和主動(dòng)聲吶方程2.2,表2.1給出聲吶方程的參數(shù)定義。(2.1)(2.2)圖2.4聲吶探測(cè)示意圖水面艦艇噪聲計(jì)算模型參考文獻(xiàn)[75]的經(jīng)驗(yàn)公式,其中, 是航速(節(jié)), 是排水量(噸), 是噪聲頻率(kHz)。潛艇模型的噪聲計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式
支持快速開(kāi)發(fā)圖形化建模環(huán)境。GMF流水線如圖3.3所示,Ecore定義的戰(zhàn)術(shù)元模型(Domain Model)為起點(diǎn),首先,分別定義圖形定義模型(Graphical Def Model)和工具定義模型(Tooling DefModel);然后,集成前面三個(gè)模型定義映射模型(Mapping Model);最后,基于GMF的運(yùn)行時(shí)支持將映射模型轉(zhuǎn)換為圖形化建模環(huán)境,界面如圖3.4所示。圖3.3 GMF流水線圖3.4戰(zhàn)術(shù)圖形化建模環(huán)境界面3.3.2 基于 OCL 戰(zhàn)術(shù)約束表示戰(zhàn)術(shù)的形式化抽象語(yǔ)法和具體語(yǔ)法可以保證戰(zhàn)術(shù)模型語(yǔ)法的正確性,但是模型語(yǔ)法的正確性并不等同于模型本身的正確性
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]武器裝備作戰(zhàn)效能仿真系統(tǒng)WESS[J]. 雷永林,姚劍,朱寧,朱一凡,王維平. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]基于雙層Soar框架的數(shù)字化士兵行為建模方法[J]. 張國(guó)輝,徐文超,張文閣,尚世鋒. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]Soar在水面艦艇CGF防空決策行為模型構(gòu)建中的應(yīng)用[J]. 吳濤,孫向軍,趙斯強(qiáng). 指揮控制與仿真. 2013(02)
[4]基于多層模糊Petri網(wǎng)的編隊(duì)空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)決策[J]. 孫體忠,孫金標(biāo). 電光與控制. 2011(11)
[5]直覺(jué)模糊Petri網(wǎng)的空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)決策[J]. 張瀅,楊任農(nóng),鄔蒙,樊蓉,左家亮. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2012(30)
[6]基于UML的艦艇編隊(duì)導(dǎo)彈航路規(guī)劃時(shí)序描述[J]. 劉鋼,老松楊,王志勇. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2010(03)
[7]潛艇魚(yú)雷攻擊行為決策模型的Petri網(wǎng)描述[J]. 魏石川,劉劍,溫洪,黃文斌. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2008(S2)
[8]基于Petri網(wǎng)的潛艇CGF魚(yú)雷攻擊行為建模[J]. 雷軍高,張從智,衡軍. 情報(bào)指揮控制系統(tǒng)與仿真技術(shù). 2005(05)
博士論文
[1]基于DSM的效能仿真多范式組合建模方法研究[D]. 李小波.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]基于多Agent的計(jì)算機(jī)生成兵力建模與仿真[D]. 尹全軍.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3026310
【文章來(lái)源】:國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
動(dòng)態(tài)腳本學(xué)習(xí)戰(zhàn)術(shù)規(guī)則庫(kù)腳本
鯨、魚(yú)群等),雖然目標(biāo)定位精度不高,但是自身保持靜音隱身狀態(tài)。水下作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的核心是海洋水聲模型,包括海洋背景噪聲模型、信號(hào)傳播損失模型以及目標(biāo)反射和艦船輻射噪聲模型等,如圖2.4所示。由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性,多數(shù)水聲模型基于經(jīng)驗(yàn)公式并且存在嚴(yán)格的應(yīng)用限定條件。論文的水聲模型主要參考ORBIS[6]仿真系統(tǒng),保證戰(zhàn)術(shù)探索要求的基礎(chǔ)上對(duì)水聲模型進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化。仿真實(shí)驗(yàn)基于聲吶方程判斷目標(biāo)是否被發(fā)現(xiàn),包括被動(dòng)聲吶方程2.1和主動(dòng)聲吶方程2.2,表2.1給出聲吶方程的參數(shù)定義。(2.1)(2.2)圖2.4聲吶探測(cè)示意圖水面艦艇噪聲計(jì)算模型參考文獻(xiàn)[75]的經(jīng)驗(yàn)公式,其中, 是航速(節(jié)), 是排水量(噸), 是噪聲頻率(kHz)。潛艇模型的噪聲計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式
支持快速開(kāi)發(fā)圖形化建模環(huán)境。GMF流水線如圖3.3所示,Ecore定義的戰(zhàn)術(shù)元模型(Domain Model)為起點(diǎn),首先,分別定義圖形定義模型(Graphical Def Model)和工具定義模型(Tooling DefModel);然后,集成前面三個(gè)模型定義映射模型(Mapping Model);最后,基于GMF的運(yùn)行時(shí)支持將映射模型轉(zhuǎn)換為圖形化建模環(huán)境,界面如圖3.4所示。圖3.3 GMF流水線圖3.4戰(zhàn)術(shù)圖形化建模環(huán)境界面3.3.2 基于 OCL 戰(zhàn)術(shù)約束表示戰(zhàn)術(shù)的形式化抽象語(yǔ)法和具體語(yǔ)法可以保證戰(zhàn)術(shù)模型語(yǔ)法的正確性,但是模型語(yǔ)法的正確性并不等同于模型本身的正確性
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]武器裝備作戰(zhàn)效能仿真系統(tǒng)WESS[J]. 雷永林,姚劍,朱寧,朱一凡,王維平. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]基于雙層Soar框架的數(shù)字化士兵行為建模方法[J]. 張國(guó)輝,徐文超,張文閣,尚世鋒. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]Soar在水面艦艇CGF防空決策行為模型構(gòu)建中的應(yīng)用[J]. 吳濤,孫向軍,趙斯強(qiáng). 指揮控制與仿真. 2013(02)
[4]基于多層模糊Petri網(wǎng)的編隊(duì)空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)決策[J]. 孫體忠,孫金標(biāo). 電光與控制. 2011(11)
[5]直覺(jué)模糊Petri網(wǎng)的空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)決策[J]. 張瀅,楊任農(nóng),鄔蒙,樊蓉,左家亮. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2012(30)
[6]基于UML的艦艇編隊(duì)導(dǎo)彈航路規(guī)劃時(shí)序描述[J]. 劉鋼,老松楊,王志勇. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2010(03)
[7]潛艇魚(yú)雷攻擊行為決策模型的Petri網(wǎng)描述[J]. 魏石川,劉劍,溫洪,黃文斌. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2008(S2)
[8]基于Petri網(wǎng)的潛艇CGF魚(yú)雷攻擊行為建模[J]. 雷軍高,張從智,衡軍. 情報(bào)指揮控制系統(tǒng)與仿真技術(shù). 2005(05)
博士論文
[1]基于DSM的效能仿真多范式組合建模方法研究[D]. 李小波.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]基于多Agent的計(jì)算機(jī)生成兵力建模與仿真[D]. 尹全軍.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3026310
本文鏈接:http://sikaile.net/shekelunwen/renwuzj/3026310.html
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