张哲[1]2002年在《STAGE软件在潜艇作战系统仿真支撑环境中的应用研究》文中研究表明本论文研究任务来源于保障条件水下平台作战系统仿真支撑环境导演台的研制，目的是通过对国外引进的STAGE软件进行研究，利用STAGE软件完成导演台的设计、开发。本文根据分布式虚拟环境在武器系统仿真中的发展现状以及工程实际应用的基本要求，针对水下平台作战系统仿真支撑环境的特点及需求，对STAGE软件的工程应用进行了深入研究，主要研究成果如下： 1、分析了STAGE软件的体系结构和运作机理，对STAGE软件在水下平台作战系统分布式虚拟环境的应用进行了设计，利用STAGE软件确立了作战系统仿真支撑系统的集成方案。 2、针对STAGE软件的技术特点，对STAGE软件工程应用的关键技术进行了研究，在以下几方面有所突破： (1) 研究了STAGE软件的模型扩展技术，确定了STAGE软件的模型扩展方案。 (2) 研究了STAGE软件的图形界面设计技术，提出了导演台图形用户界面设计开发的方法和实现途径。 (3) 确定了STAGE软件与外部仿真器的信息传输方式、消息的封装和分发处理机制。 (4) 针对STAGE软件工程应用的用户扩展需求，提出并确立了其工程应用可实现的任务调度机制。 (5) 分析了STAGE软件记录／重放的工作机理，提出了用户进行记录／重放开发设计时应注意的几个问题。 (6) 对时空一致性设计技术进行了研究，提出了STAGE软件作为中央仿真器使用时的时空一致性设计方案。 基于本论文的研究成果，本人完成了导演台的模型设计和程序开发工作。结果表明：本文的研究成果可解决STAGE软件在分布式虚拟环境中的应用设计问题，也为水下平台作战系统的仿真提供了新的思路，具有很好的应用价值。
郝霞霞[2]2009年在《基于本体的CGF模型库系统研究与实现》文中提出在XX潜艇作战系统仿真研究中,计算机生成兵力(CGF)模型库是仿真应用的信息支撑。目前模型管理系统中的模型独立存在,不能体现模型之间的相互关系,此外,系统查询能力不能实现复杂查询,如:语义查询、基于推理的查询等。本体具有良好的概念层次结构和对逻辑推理的支持,特别适合于信息资源的组织和语义查询的实现。本文将本体技术应用于CGF模型库系统中,以促进CGF模型的共享和重用。论文首先讨论了作战系统中的模型管理现状及相关领域模型管理现状。根据应用需求对CGF模型进行了详细分类。在分析本体构建理论的基础上,构建了CGF模型领域本体CGFMOntology。其次,以CGFMOntology为基础讨论了CGF模型管理相关技术,定义了基于本体的CGF元模型及CGF模型检索框架。针对框架中所提到的查询扩展方法及概念相似度计算方法进行探讨。查询扩展方法不仅考虑了查询词的同义概念扩展、上下位概念扩展,也考虑了兄弟概念扩展。针对相似度计算,论文在基于距离的相似度计算模型基础上进行了改进,考虑了概念本身所在的层次对相似度的影响,并引入基于属性的相似度计算模型的思想,分别对DataType类型的属性和ObjectType类型的属性进行相似度计算,综合二者计算概念之间的相似度。最后,论文构建了基于本体的CGF模型库系统OntoCGFMMB,并以在“潜艇作战系统虚拟仿真环境”项目中的应用对系统进行了验证。本文为本体技术应用到仿真领域,实现军事仿真模型的语义管理做了有益的尝试,具有较大的现实意义。
王益鸣[3]2010年在《基于STAGE软件的多传感器数据融合仿真平台的设计和实现》文中研究指明随着多传感器数据融合技术的发展,相应的理论及算法也越来越多。由于影响数据融合效果的因素很多,仅靠研制人员进行定性评估是远远不够的,必须寻找一种有效的方法进行定量评估。仿真技术便是利用计算机技术和仿真建模技术,来对数据融合结果进行定量研究,即验证数据融合结果的可靠性或其它需要验证的属性。因此,仿真平台在数据融合技术发展中具有极其重要的地位。但是,目前已经相对成熟的理论和算法很多,任何一个仿真平台都不可能全部囊括。由此可得,本文将要构建一个通用的多传感器数据融合仿真平台具有其特殊的使用价值,其主要内容包括以下几个方面。首先,在深刻理解STAGE软件的运行机理和体系结构的基础之上,结合STAGE软件的优势和特点,对它进行二次开发,构建了多传感器数据融合仿真平台的作战想定环境即仿真剧情,给目标跟踪算法提供了数据来源。其次,采用结构化分析的软件设计方法,遵循功能模块化的原则来设计该仿真平台,其中包括的主要功能模块有:剧情产生(STAGE软件提供)、系统数据管理、数据融合中心、数据通信、人机交互界面、性能评估。进而,本文根据各个模块的功能要求加以说明和软件设计,其中在数据融合中心模块中本文详细描述了目标跟踪算法的建模思想和扩展性的接口定义设计;在性能评估模块中本文详细描述了性能评估软件指标的定义和提取,及该模块的软件设计和实现方法。最后,仿真的实现。本文以雷达和红外目标跟踪算法为例子,测试和验证该多传感器数据融合平台的性能,并证明其实用性、兼容性和扩展性。本文所用的软件开发工具是STAGE软件和Visual C6.0混合编程来实现该仿真平台的开发。另外本文还测试了第叁方提供的目标数据,进一步证明仿真平台的兼容性,也证明了融合中心的目标跟踪算法建模和组件封装的重要意义——提高其代码的重用率。
李同金[4]2003年在《基于HLA的潜艇航行训练模拟器研究》文中研究表明本文结合海军型号项目某型潜艇航行训练模拟器的型号改进任务，以模拟器为研究对象，并对高层体系结构(HLA)的相关技术进行研究。 在对系统的体系结构、数据总线结构、与外部设备交互的信息流结构、系统模型结构、系统软件结构切实掌握的基础上，作者提出了基于HLA的潜艇航行训练模拟器系统方案，并设计了原型系统。然后通过对潜艇运动模型的简化推导分析，建立了潜艇空间操纵运动的标准模型，并进一步对此模型进行合理简化，得到了多种实用的简化模型。 充分考虑了艇员实际训练和模拟海战的特点和要求，采用了面向对象、网络、建模、多任务协调、分布式总线、多媒体定时等多方面技术，并进行适当处理(如几何变换、光照处理、材质处理、雾化处理和纹理映射反走样)，实现了潜艇模拟器视景系统。最后，根据基于HLA的潜艇航行训练模拟器原型系统设计实现了高层体系结构软件VRSE-RTI。 围绕层次化体系结构RTI的开发，设计实现了其六大功能，即联邦管理、声明管理、对象管理、所有权管理、时间管理和数据分发管理，并给出相应的实现序列图，重点介绍了时间管理和数据分发管理。 文中还结合电子海图系统首次提出了利用海图数据库动态生成海底地形的思想。并结合HLA的有关要求，尝试利用Multigen重新建模，然后利用Vega所提供的Marine模块进行叁维海底漫游，这些还有待于今后进一步的工作。
伍江华[5]2003年在《C3I仿真测试环境的研究》文中提出C3I(Command、Control、Communication and Intelligence)称为“指挥自动化”或者“综合电子信息系统”，是现代化高科技发展的产物，是军队指挥发展的高级阶段。随着现代技术的日益发展，C3I系统日益复杂化。如何快速研制、开发和集成测试C3I系统日益成为人们研究的热点。 仿真技术已经成为大规模复杂系统的分析、研究、开发、测试、评估、研制和技能训练的重要手段，尤其在军事信息系统的研究、分析、开发和集成测试中得到了广泛应用。 仿真测试技术成为C3I系统研制、开发、集成测试的重要手段，贯穿其整个生命周期。仿真测试技术在C3I系统研制、开发和集成测试中，面临着如何提高仿真的逼真性、可信度、可靠性和精确性，如何提高建模与仿真的效率，如何改进分布式仿真系统体系结构，如何改善系统之间的信息采集、处理和分发以及系统测试等问题。 本文对国内、国外C3I系统仿真技术及环境的研究和应用现状进行了分析和研究。同时本文在对目前已使用的C3I系统仿真方法进行深入分析的基础上，采用系统实验床仿真的方法对C3I系统进行仿真测试和测试面临的问题进行了讨论和阐述。设计一个C3I仿真测试环境。C3I仿真测试环境在COTS软件STAGE基础上进行剧情的二次开发，生成可视化的战场空间，解决了仿真测试环境的逼真性和仿真实体的建模问题。提出了仿真数据采集和记录重演的方法以及一套测试评估C3I系统性能、功能的方法，并给予实现。最后提出了C3I仿真测试环境在HLA中的应用展望。
孙珠峰[6]2003年在《舰艇CGF协同反潜技术研究》文中认为本文以提高潜艇综合训练仿真系统的逼真度、交互性和可重用性为研究目的，研究了舰艇CGF(Computer Generated Forces)反潜的技术和方法，包括舰艇CGF的体系结构、运动模型、行为模型和生理模型等，这些模型的建立和研究提高了作为潜艇训练对象的舰艇兵力在各种训练科目中的行为表达能力，从而使得潜艇训练逼真度达到一个新的水平。舰艇CGF新体系结构的采用不但可以适应目前应用系统的需求，还可以方便的移植到其它系统中去，从而拓展了舰艇CGF的应用范围，为研究更加逼真、细致和复杂的舰艇CGF系统提供了一个基础技术平台。 本文的研究方法是广泛收集和分析前人研究成果，针对其不足之处和本文的研究目标提出自己的理论分析结果并进行理论的扩展，进而提出系统的基本框架和实现过程，最后用计算机程序实现了舰艇CGF的基本理论和模型，并已成为实际潜艇综合训练仿真系统的一个重要组成部分。 为了实现上述研究目标，本文的研究过程和结果包括：分析和总结了CGF的基本概念、国内外的发展和研究现状，指出了现有CGF的不足之处，继而提出建立具有多部门协同反潜能力的单水面舰艇、水面舰艇编队和反潜直升机的舰艇CGF系统，该系统能够较为逼真地仿真舰艇作战过程中的生理、情感、认知和行为表达过程，并具有HLA(High Level Architecture)兼容的体系结构；为了满足系统的交互性和扩展性，提出了基于HLA的舰艇CGF总体方案，建立了采用仿真对象模板的舰艇CGF对象类结构表和交互类结构表，给出了潜艇综合训练仿真系统联邦建立过程和舰艇CGF作为联邦成员的执行过程。为了同时满足潜艇仿真训练过程中的实时性和叁维运动过程递推的要求，对舰艇CGF的运动模型进行了简化，可根据已知舰艇CGF的战术技术指标得到满足仿真精度和速度要求的、多实体统一的简化运动方程，并提出了在Direct3D下实现舰艇CGF运动特性仿真的方法。本文研究和建立的舰艇CGF系统是具有多舰艇目标反潜仿真能力的系统，采用了协同学理论来分析舰艇协同反潜态势问题，在基本协同网络的基础上提出了一种广义协同网络模型，提出了该模型的实用快速算法和具体应用实例。哈尔滨工程大学博士学位论文 提高舰艇CGF的真实性和智能行为能力是舰艇CGF研究的一个重点和核心。本文提出了一种基于马尔可夫链的分层框架来描述和建立舰艇CGF多阶段、多层次和多实体的反潜过程。该框架将舰艇CGF反潜过程分为任务层、战术行为层和紧急行动层，其中的任务层可根据训练要求、战场态势和单个舰艇CGF的性能确定训练任务的划分和再划分;紧急行动层类似人类的应急反应过程，其目的是首先解除自身面临的紧急危险;战术行为层中提出了一种“刺激一反应”模型，将舰艇CGF的生理行为系统、情感系统、认知系统、行为系统和记忆单元综合在内，在提出通用行为调节模型(P MF)的基础上，对影响舰艇CGF决策过程的各种相关因素进行了定量化处理，形成马尔可夫决策过程进行状态转移所必须的各种效用值及逻辑条件，采用值迭代法可以确定获取最大效用值的马尔可夫决策过程(MDP)状态转移策略。最后，给出了受生理反应模型调用和控制的标准行为程序库。这种多层次框架基本解决了舰艇CGF智能性和真实性的综合问题，提高了舰艇CGF的可信度。 尽管舰艇CGF反潜过程包括了舰载直升机的反潜过程，但直升机反潜过程还是一种相对独立的过程，本文采用Petri网理论建立了直升机反潜过程的模型，，提出了处理并行和冲突机制的变迁实施策略，最后给出了直升机特有的行为程序。 本文的部分研究成果已经用于海军潜艇部队模拟训练系统中，经过潜艇艇员的实际使用和检验，证实了舰艇CGF理论和应用模型的有效性和实用性。
董阳泽[7]2002年在《声诱饵仿真评估系统的研究和实现》文中研究表明鱼雷已经成为大型水面舰和潜艇的最大威胁。因此，有效的鱼雷防御系统对舰艇自身的安全有着重大的意义。目前我国正对此进行着积极的研究，新型水声对抗系统即将装备部队。水声对抗过程中，使用声诱饵对鱼雷进行软杀伤是一个重要的环节。运用计算机仿真技术对相应的问题进行研究，可以较小的费用为实际系统的研制过程提供有价值的参考。 本文讨论了水声对抗仿真系统的结构，重点研究了作为其子系统和先期研究项目的声诱饵诱骗鱼雷仿真评估系统的结构、实现及其功能。主要内容包括： 1．研究了水声对抗仿真系统的目的、结构及其组成部分。全面分析了水声对抗仿真系统中各模块功能及相互之间的关系； 2．研究了声诱饵诱骗鱼雷仿真评估系统的框架，明确了其中要研究的问题； 3．研究了系统中鱼雷仿真的相关问题。概述了鱼雷制导系统的工作原理、某型鱼雷的寻的逻辑。对某型鱼雷的导引方法进行了仿真研究，包括线导和被／主动自导过程的导引。鱼雷导引来源于信号处理的结果，因此，对鱼雷自导过程中的信号处理过程进行了研究和仿真，包括主／被动信号处理的各个方面； 4．研究了系统中海洋声信道的仿真。对海洋声信道的有关问题作了综述，给出了一种适合仿真系统的基于射线声学的海洋声信道模型； 5．研究了系统中声诱饵和防御方潜艇的有关仿真技术。结合声诱饵诱骗鱼雷的工作原理，给出了声诱饵工作过程的仿真，包括辐射噪声和应答信号的模拟生成以及寻的信号的检测等问题。模拟了潜艇对鱼雷寻的信号的回波，以及潜艇利用声诱饵和自身的规避等对抗来袭鱼雷的战术方案。给出了系统对声诱饵诱骗鱼雷的评估方法； 6．研究了系统中其他的支撑。包括导演台、终端演示及通信网络的构建。研究了为提高信号处理速度而引入的信号处理板的应用。
徐东平[8]2001年在《实时动态交互视景仿真》文中认为仿真技术是一门综合性技术，具有可靠、无破坏性、可重复、安全、经 济、不受气候条件和场地、空间限制等优点，它与人类生活密切相关。实时 动态交互视景仿真（RTDIVS-Real Time Dynamical Interactive Visual Simulation）是先进分布式仿真系统（ADS-Advance Distributed Simulation） 的核心，是虚拟样机（VP-Virtual PrototypeS）研究的重要内容，是研究信息 人格化表现支撑技术的新兴领域，它正在支持着国防建设、工业制造、交通 管理、工程预演、城市规划、航空航天、培训、教育、医学、以及房地产、 商业、娱乐等广泛领域的发展。因此，相关研究受到世界范围内广大专家、 学者密切关注。这一技术最早由美国国防部（DOD-Department Of Defense） 应用于军事对抗演习及作战概念研究。特别在1996年，美国国防建模与仿 真办公室（DMSO-Defense Modeling＆Simulation Office）对分布式交互仿真 （DIS-Distribute Interactive Simulation）系统环境进行深入研究，并总结以往 经验，提出重要支撑规范——高层体系结构（HLA-High Level Architecture），以及联邦（Federation）、联邦成员（Federates）、联邦执行 （Federation Execution）概念，为开发大型RTDIVS系统奠定了坚实的基础。 二十世纪九十年代中后期，我国国内仿真界、相关研究机构及企业，顺风扬 帆，百柯争流[172]~[200]，在视景建模、仿真、协作虚拟样机（CVP-Collaborative VirtUal Prototyping）等研究与应用方面，取得了不少成绩。 在论文中，作者回顾了仿真发展历史，分析了RTDIVS信息反映本质 特征，认为：仿真系统建立是以人为信息宿主的信息模型反映实例；从理论 高度阐述了仿真系统建立的思想基础，指出：仿真行为是研究对象的抽象与 综合认知，仿真系统应以数学特性相似以及几何特性相似为依据，构成研究 对象的同态系统。论文以作者建立的信息模型反映理论为指导，针对 RTDIVS的主要矛盾，即网络有限带宽与视景运动交互参数实时传输矛盾， 对仿真建模理论、软件开发方法、信息编码理论进行了深入研究，建立了二 维图像自动矢量化标注交互软件平台，深入探讨了叁维视体自主运动控制机 理，提出了视景联邦综合开发方法（VF-SDM-Visual Federation Synthetic DevdoPment Method）。VF-SDM是一种“螺旋、渐近、独立、同步”开发 方法，这种方法实现了视景仿真系统对象模型、仿真模型、视景联邦模型、 运动体控制模型、视景显示同步模型分解与协调。在VF-SDM指导下，作 者研究、设计了视景联邦文本文法及其存储转换图灵控制机，以及视景联邦 实时动态交互视景仿真概念组成图形语言，并且结合HLA思想，建立了视景联邦运行基础支撑结构 VFRTI（Visual Federation RUn Time I曲as咖cture），VFRTI将有效支持多领域视景仿真系统开发。作者的“信息模型反映”理论强调信息化的过程，并将信息化过程的一般规律用于仿真系统建立之中。由此理论指导建立的分布交互视景仿真系统开发工程方法及实践，体现了对客观对象进行主观人格化信息表示创造性的仿真思想。 论文主要内容包括10章，第1章概述了计算机仿真发展与现状，提出RTDIVS概念，并明确了研究目标；第2章从理论角度论述了仿真系统的思想基础，指出，仿真是针对研究对象的抽象与综合认知，仿真系统是在相似理论基础上建立的研究对象的同态系统；第3章概括了系统的抽象表达工具，即几何模型、逻辑代数、关系代数、类别代数，以及连续模型、离散模型，图灵计算模型等；第4章对一些重要的软件开发方法论进行了深入广泛地研究分析，并在此基础上提出视景联邦综合开发方法，其详细思想在第9章进行论述；第5章全面阐述了信息人格化概念表示、编码与存储表示，以及多媒体集成形式化描述和集成方式，建立了图像自动矢量化分层标注与二维媒体交互，这是对客观对象（图像）进行主观人格化信息表示（自动矢量化图形）的仿真应用实例之一；第6章对图形仿射与透视、自主体运动进行探讨，是对客观对象（视景运动）进行主观人格化信息表示（叁维图形仿射及自主运动控制）重要的仿真思想；第7章以DISHLA为基础，对视景分布仿真高层体系结构进行分析，提出了视景仿真联邦表示、视景联邦文本文法及其存储结构转换图灵机；第8章分析了RTDIVS支撑结构，介绍了视景仿真支撑软件Vegs重要功能及组成；第9章，RTDIVS简易联邦与开发，详细介绍了作者提出的VF－SDM思想、简易视景联邦运行基础结构、简易联邦数据映像与基本功能以及RTDIVS开发平台与开发步骤；第10章，疏浚作业视景仿真系统设计举例。 VF石DM及VFRTI成功地用于国家9．5攻关项目“疏浚
参考文献：
[1]. STAGE软件在潜艇作战系统仿真支撑环境中的应用研究[D]. 张哲. 西北工业大学. 2002
[2]. 基于本体的CGF模型库系统研究与实现[D]. 郝霞霞. 南京航空航天大学. 2009
[3]. 基于STAGE软件的多传感器数据融合仿真平台的设计和实现[D]. 王益鸣. 杭州电子科技大学. 2010
[4]. 基于HLA的潜艇航行训练模拟器研究[D]. 李同金. 哈尔滨工程大学. 2003
[5]. C3I仿真测试环境的研究[D]. 伍江华. 武汉科技大学. 2003
[6]. 舰艇CGF协同反潜技术研究[D]. 孙珠峰. 哈尔滨工程大学. 2003
[7]. 声诱饵仿真评估系统的研究和实现[D]. 董阳泽. 西北工业大学. 2002
[8]. 实时动态交互视景仿真[D]. 徐东平. 武汉理工大学. 2001