刘宝宏[1]2003年在《多分辨率建模的理论与关键技术研究》文中研究说明随着分布交互仿真的发展，多分辨率建模技术成为影响建模与仿真发展的关键技术之一。开展多分辨率建模研究对于仿真技术的发展具有重要意义。目前国内外关于多分辨率建模的研究都还处在起步阶段。论文从基本概念、描述理论、建模方法和设计实现等四个方面对多分辨率建模进行了系统的研究。 论文从建模与仿真的基本概念出发，通过从系统论、同态论和信息论等不同角度理解建模与仿真的概念，阐明了模型的多分辨率问题是模型的本质属性之一。在前人对模型分辨率和多分辨率建模概念研究的基础上，从分布交互仿真的角度出发，给出了模型分辨率和多分辨率建模的定义，并分析了这两个概念和其它相关概念的区别与联系，从而建立了多分辨率建模的概念体系。 多分辨率建模的形式化描述是深入理解多分辨率建模问题的切入点，也是多分辨率建模研究的理论基础。国际上在这方面的研究一直处于空白，目前还缺少一种有效地描述不同分辨率模型和由不同分辨率模型构成的仿真系统的方法。由于在仿真过程中，模型分辨率的改变本质上具有变结构的性质，所以论文首先研究了使用动态变结构DEVS(Discrete Event System Specification，DEVS)规范来描述多分辨率建模问题的可行性，分析了这种描述的不足，然后提出了一种多分辨率模型系的描述规范MF(Multi-Resolution Model Family，MF)，分析了多分辨率模型系的基本性质。在多分辨率模型系的基础上，借鉴动态变结构DEVS，提出了一种多分辨率模型系统的描述规范MRMS(Multi-Resolution Model System Specification，MRMS)，并证明了该规范的耦合封闭性。MRMS是多分辨率建模的一般描述规范，该规范具有层次性、模块性和耦合封闭性等特点，可以用来描述各种不同的多分辨率模型系统。 多分辨率模型系中不同分辨率的模型之间并不是相互孤立的。论文从仿真分析层、I／O层、状态层和结构层等四个不同层次上研究了不同分辨率模型之间的联系。保证不同分辨率模型之间的一致性是多分辨率建模的重要任务之一，论文从不同层次研究了多分辨率模型之间的一致性，重点分析了状态层的一致性问题。论文同时给出了在仿真分析层、I／O层和状态层，不同分辨率模型之间一致度的计算公式。 在建模方法研究上，论文首先分析了几种比较有影响的多分辨率建模方法，包括：聚合解聚法、视点选择法、多分辨率实体法、跨分辨率交互法等。然后，结合军用分布交互仿真的实际情况，重点研究了分布式多分辨率建模中的聚合解聚问题和并发运行问题。在聚合解聚问题的研究中，首先使用MRMS和商集理论对聚合解聚问题进行了理论分析，然后深入研究了在分布式仿真中聚合解聚的一致性维护问题、系统的记忆性问题、映射函数的设计问题、聚合解聚的触发问题、链式解聚的消解问题和不同分辨率模型的生命周期等问题；在并发运行的研究中，首先给出了基于MRMS的多分辨率模型并发运行分析，提出了同态属性和同态交互的概念，然后深入研究了并发运行时的一致性维护、同态交互的处理和交互冲突的解决等问题。国防科学技术大学研究生院学位论文 多分辨率建模的实现是多分辨率建模研究的重点和最终落脚点。论文围绕基于HLA(High Level Architecture，HLA)的分布式仿真中多分辨率模型的设计与实现问题展开研究。首先研究了HLA的各种管理服务与多分辨率建模的关系，重点研究了所有权管理服务及其在多分辨率建模中的应用。然后，研究了多分辨率联邦设计中的成员划分、成员运行模式的选择、对象类的设计和FoM(Federation objeet Model， FOM)的设计等问题，详细分析了本文所提出的HLA下多分辨率建模框架MRMF沮LA(HLA一basedMulti一Resolution Modeling Framewo坎，MRMF/HLA)的设计与实现。该框架可以极大地减轻成员开发者建立多分辨率成员时的工作量，同时也规范了多分辨率成员设计与实现的方法，提高了模型的可重用性，为在RTI(Run一Time Infrastructure，RTD的基础上定义和实现某些扩展的公共服务提供了可供借鉴的方法。最后，基于FEDEP(Federationnevelopment and Exeeution proeess，FEnEp)过程研究了仿真全过程中的多分辨率建模Ib1题。关键词:多分辨率建模，多分辨率模型系，多分辨率模型描述，一致性，聚合解聚，并发运行，多分辨率联邦开发框架第H页
刘宝宏, 黄柯棣[2]2004年在《多分辨率建模的研究现状与发展》文中研究指明多分辨率建模是20世纪90年代以来国际上建模与仿真领域的研究热点,是未来复杂系统分布式交互仿真的关键技术之一。简述了多分辨率建模的发展历史,分析了开展多分辨率建模研究的重要意义,给出了分辨率和多分辨率建模的定义,并辨析了与多分辨率建模相关的若干概念。在此基础上,从理论和实践两方面系统地总结了多分辨率建模的研究现状和关键技术,指出了当前研究中存在的不足和亟需解决的若干问题。作为总结,给出了多分辨率建模可能的发展趋势和今后研究的重点。
张含[3]2013年在《基于多分辨率建模的车路协同系统典型场景设计与实现》文中进行了进一步梳理车路协同技术是当今国际智能交通领域的前沿技术,是城市交通问题的有效解决方案。车路协同系统运用先进的全时空动态交通信息采集、融合技术,通过全方位实施车/车、车/路动态实时信息交互进行车辆主动安全控制和交通协同管理,是一个涉及多因素、多层次复杂关系的大规模实时分布式系统。多分辨率建模方法是研究复杂系统仿真的一种重要手段,特别适用于车路协同系统的复杂性、层次性特性。车路协同系统仿真典型场景的多分辨率建模及仿真通过在多种分辨率下模拟车路协同系统中的复杂交通场景,对相关问题展开多层次地分析研究。论文在总结和分析车路协同技术及多分辨率建模技术的国内外研究现状的基础上,介绍了车路协同系统的基本概念及车路协同典型应用场景,在此基础上设计了基本的车路协同系统典型多分辨率仿真场景；设计了具有代表性的车路协同系统多分辨率仿真组合场景并采用MR-DEVS(Multi-Resolution Discrete Event System Specification)规范对其进行了数学描述,为构建基于多分辨率建模的车路协同系统仿真场景提供了理论基础。结合数学推导及智能计算方法,论文针对车路协同系统多分辨率仿真组合场景展开了聚合解聚研究。首先建立车辆动力学模型聚合为车辆跟驰模型；实时车辆实体及车队单元信息通过数学推理的方法聚合为交通流信息；通过分析车路协同系统多分辨率层次需求,结合高分辨率下的车队排队时间、低分辨率下路段平均行驶时间建立路段关联度体系,采用遗传算法将交通车路协同系统解聚为动态协调控制子区；基于遗传性粒子群优化算法对协调控制区域进行了交通信号协调优化设计；通过Paramics建模仿真分析表明本文提出的聚合解聚方法在区域协调控制场景下能够较好兼顾考虑车辆排队长度和路口通行能力,使协调区域内的车辆平均延误有明显的减小。论文基于车路协同系统仿真平台设计了多分辨率管理服务过程,设计并实现了车路协同系统多分辨率仿真组合场景演示系统。提出的多分辨率仿真场景及其聚合解聚方法较好地模拟了车路协同实际场景,并从多层次、不同分辨率更加准确地分析研究了车路协同系统,对车路协同系统的研发和实际应用具有一定的理论意义。
孙世霞[4]2005年在《复杂大系统建模与仿真的可信性评估研究》文中提出仿真可信性研究是系统仿真理论与应用研究的重要内容。作为当前仿真研究对象的复杂大系统(Large-Scale Complex System, LSCS)具有一系列特点,对该类系统的仿真可信性评估提出了新的需求。论文以适应和解决当前仿真评估中出现的新情况、新问题为目标,针对当前复杂大系统建模与仿真评估所具有的特点和需求,参考并借鉴其它相关领域所取得的新的技术与成果,从工程级和交战级层次对LSCS仿真可信性评估的理论、过程、方法和工具展开了研究。论文从复杂大系统建模与仿真的概念和特点出发,以相似论为基础分析了建模与仿真的基本原理,讨论了系统、仿真与评估之间的关系;接着在前人研究的基础上给出了仿真可信性的定性描述和定量度量,辨析了可信度与逼真度、可信性评估与VV&A (Verification, Validation and Accreditation)之间的区别和联系;然后从仿真工程的角度,建立了可信性评估研究的参考框架,阐明了框架的内涵并说明了其应用。为了全面描述与表示LSCS仿真可信性,在对可信性描述进行分类的基础上,提出了可信度集与可信性关系的概念,给出了可信度集的表示,定义了一些基本的运算法则,并分析了可信性关系的性质,最后以多部件多表示模型为例说明了其应用。多分辨率建模(Multi-Resolution Modeling, MRM)是复杂大系统仿真的本质特点和关键技术之一。论文在进一步明确模型分辨率的概念和内涵的基础上,分析了影响多分辨率建模与仿真可信性的两个主要因素——精度和一致性,提出了一种基于描述的细节层次和详细程度的模型分辨率定量度量方法,给出了一致度的定义、度量和模型间一致度的计算。在此基础上建立了基于精度和一致性的MRM可信性的描述与表示,分析了可信性评估实施的方法和步骤,并以多分辨率气象预报模型为例说明了其应用;该可信性描述与度量方法可操作性强、直观、简便,并能为仿真应用提供明确的指导。可信性评估的实施是一项系统而复杂的工作,如何有效组织与管理仿真可信性评估的过程并对其进行改进和优化具有重大的理论意义与实践价值。论文分析了可信性评估过程研究的需求与目的,介绍了常用的过程建模方法。在此基础上,从宏观层次建立了可信性评估的IDEF0过程模型,并对其进行了形式化描述;从微观实现角度应用UML(Unified Modeling Language)语言对评估过程管理进行了静态结构建模与动态行为建模,并分析了过程管理的支持环境。这些模型能有效支持评估过程的分析、改进和优化,并为开发过程管理工具提供了依据。可信性评估的方法是可信性评估研究的核心。论文在深入认识从定性到定量综合集成方法的基础上,结合LSCS仿真的层次,从工程级和交战级对可信性评估的方法进行了研究。归纳总结了常用的评估方法,并对其进行了应用分配。考虑到LSCS仿真的层次性结构特点和评估中充分利用主观知识的需要,提出了应用基于层次分析(the Analyze Hierarchy Process, AHP)的模糊综合评判(Fuzzy Synthetic Evaluation, FSE)方法进行可信性评估的思想,深入分析了AHP FSE方法的原理、设计与实现,并以空地攻防对抗
黄柯棣, 刘宝宏, 黄健, 曹星平, 尹全军[5]2004年在《作战仿真技术综述》文中指出作战系统是社会复杂巨系统,仿真可以在实验室研究与学习战争,是对军事学科发展和实验研究的补充。对作战仿真的几个主要共性技术问题进行了简要论述,包括:任务空间功能模型、综合自然环境建模、多分辨率建模、基于多智能体的计算机生成兵力建模、复杂大系统建模与仿真的VV&A、仿真支持环境、基于网格技术的网络中心战仿真等。在作战仿真研究过程中,应建立一个综合虚拟战场支撑环境,将作战仿真所有共用部分建成一个平台,在此基础上开发各用户为某种目的的仿真应用。
张寅宝[6]2006年在《叁维地形多分辨率建模与精度评估》文中研究表明叁维地形多分辨率建模是虚拟地景仿真中的关键技术之一，建模的精度不仅影响着模型可视化后的效果，而且制约了基于模型的分析与决策。本文针对多分辨率建模与精度评估中存在的不足和薄弱环节，从理论和方法两个方面进行了系统地分析与研究，主要内容包括： (1)归纳总结了叁维地形多分辨率建模与精度评估研究中相关的理论与方法，提出了一种多分辨率的定量描述方法。 (2)设计并实现了一种基于点重要度的不规则叁角网多分辨率建模方法，通过对算法实验结果的分析，总结了不同重要度的适应性规律，并进一步建立了不同地貌在不同重要度条件下的建模精度模型。 (3)采用小波分析的理论，实现了一种基于四叉树结构的规则格网多分辨率建模方法。重点研究了小波基函数的选取原则、条件滤波的方法和四叉树叶子节点的最优叁角剖分，最后在对比实验中分析了小波变换系数的规律和控制因素对建模效果的影响。 (4)在理论研究的基础上，结合课题需求，采用面向对象的方法完成了验证系统的设计与实现。 本文的研究不仅为叁维地形的多分辨率合理建模与精度评估提供了理论和方法，而且也为以后开展类似研究及进行建模质量控制提供了科学的依据，具有重要的理论意义和实用价值。
李江[7]2007年在《多分辨率建模误差分析与表达》文中进行了进一步梳理模型简化和多分辨率表示作为多分辨率建模的关键技术,是近年来DEM研究的一个热点问题。本文针对多分辨率建模误差分析的不足,利用可视化、数理统计和信息论等技术,从误差的分析方法和误差的研究对象两方面进行了系统的分析和研究,主要内容包括;(1)理论上明确了多分辨率建模误差的概念,提出了多分辨率建模误差的影响因素、度量方法和精度指标,总结出适宜多分辨率建模误差分析的方法和技术。(2)基于4幅1;50000东南沿海丘陵地区DEM数据,采用小波变换的简化算法,实现了地形简化误差的可视化表达,分析了误差的空间分布特征和空间自相关性;描述了高程、坡度、坡向等地形因子在地形简化前后分布特征与信息含量的变化趋势;分析了地形特征对简化误差的影响规律。(3)基于4种典型地貌DEM数据,采用抽样的简化方法,依据简化误差的提取原理,量化了高程误差、坡度误差在地形简化过程中与简化模型分辨率的关系;研究了不同分辨率DEM地表坡度矩阵的统计规律和分布特征;分析了坡向与曲率因子在地形简化中的变化趋势;并对不同比例尺DEM在地形简化中的差异进行了对比分析。本文的研究为多分辨率建模的误差分析提供了理论参考和技术方法借鉴,有利于多分辨率建模过程的指导和基于模型的分析与决策,具有较好的理论意义和实用价值。
陈保柱[8]2014年在《叁维地形动态多分辨率建模与关键算法的研究》文中提出在当代快速发展的信息社会中,地理信息系统(GIS)逐渐显现出它的重要性,大规模叁维地形数据的快速高效地处理以及实时动态可视化已经成为GIS领域研究的重点和难点。为了满足人们对虚拟场景的视觉感受,让他们更好地体验虚拟世界,首先需要保证模拟场景的逼真性,其次需要具有可以满足观察者视觉的帧速。虽然现在的硬件得到了快速的发展,但是仍然难以满足上述两方面的要求。因此,从软件角度出发,研究模型生成和数据简化算法,降低算法的时间和空间复杂度是十分必要的。本文围绕提高实时显示速度和数据处理效率这一关键问题,通过运用叁维地形绘制的理论知识与相关技术方法,重点对自适应的动态多分辨率LOD模型和基于小波分析的动态多分辨率建模开展研究。提出了一种新的节点重要性评价策略和基于小波变换的多级缓冲机制,为大规模叁维地形数据的调度和细节层次模型的选择提供了科学依据和保障。本文的主要研究工作和取得的成果如下：(1)深入研究了叁维空间建模的理论基础、虚拟现实技术以及叁维地形动态多分辨率建模中的一些方法和理论,分析比较了不同建模方法的优缺点。(2)由于空间数据的规模比较大,为了解决数据访问效率低的问题,首先根据观察者的视距对数据进行分块,其次根据不同数据块的优先权和调度策略进行内外存的合理调度。数据在内外存的调度主要是通过设计缓存、内存以及外存之间的映射关系,对实时所需的地形数据进行合理高效的调度,进而提高读取数据的速度并减少对外存的访问。(3)为了解决细节层次间的平滑过渡问题,提出了一种新的节点显示重要性的判断方法,进而建立相应的地形细节模型。分析了叁角网在实时构建时的细分和简化过程。(4)利用小波分析具有较好的局部化特性,通过伸缩平移变换运算后,信号可以被逐步分成不同分辨率精度的细化模型。实质上的地形数据就是二维离散信号,可以对地形数据做类似信号的处理,然后把地形数据进行小波变换得到一系列不同的小波系数,它们有可以反映地形数据整体趋势的低频部分的系数,也有可以反映地形数据局部细节特征的高频成分的小波系数,再用不同的门限滤波器对这些小波系数进行过滤,就可以得到与不同细节层次对应的小波系数,也就是得到了不同细节层次的地形数据。这样就可以运用小波分析的方法构建四叉树数据结构,进行地形的动态多分辨率建模。通过实验的方法选择较好的小波基函数,讨论了条件滤波的方法以及地形细节层次模型的评价选择,最后提出了多级缓存机制来实现数据的合理调度,提高读取地形数据的速度。同时给出了实时构造四叉树及显示的算法,并通过实验实现地形的平滑逼真显示。
吴文兵[9]2017年在《雷达信号处理系统多分辨率建模与仿真研究》文中提出雷达系统仿真在雷达分析、设计与研制过程中发挥着日益重要的作用,以功能仿真和信号仿真为代表的雷达多分辨率建模方法受到重视,它可以为不同的仿真需求提供不同分辨率模型,从而在满足多样化仿真目的的前提下提升仿真效率。然而,不同分辨率雷达模型的一致性度量和一致性维护问题还缺乏深入研究。本文针对这一问题,分析雷达信号处理系统特点,建立其多分辨率模型,从行为和结构两方面对不同分辨率模型一致性进行量化分析,给出对应的一致性度量方法。分析影响多分辨模型一致性的因素,以此来指导如何提高系统一致性,并为不同分辨率系统交互的一致性维护提供依据。最后,基于Matlab GUI进行了系统一致性仿真建模与验证。本文主要工作概述如下:首先,根据多分辨率建模概念定义了雷达系统的功能仿真和信号仿真两类分辨率模型,从结构、I/O和分析叁个层次给出一致性分析对象及度量方法。分析了两个分辨率模型的一致性得到对应的一致度:结构上忽略了动目标显示模块结构一致度为0.9653;由于聚合过程丢失大量细节信息,因此与信号仿真I/O一致度不高,在0.8左右;分析一致性在输出信噪比较低或目标多普勒频移在脉冲重复率整数倍附近时状态不一致,分析一致度为0。其次,分析影响系统一致性的关键因素,提出可提高系统一致性的方法,依此由信号仿真聚合得到修正功能仿真模型,并分模块分析了两个分辨率系统各模块的I/O一致性,一致度在0.99以上。从结构一致性、I/O一致性和分析一致性叁个层次分析两个分辨率模型的一致度,可得修正功能仿真与信号仿真的一致性有较大提高,结构一致度为1,I/O一致度在0.99以上,分析一致性在输出信噪比高或低时都很高。再次,以信号仿真模型为参考,从I/O一致性出发,通过分析信号处理过程中各模块的输入信息,得到不同分辨率系统的输入信息差,以此维护系统聚合解聚过程中的一致性。给出功能仿真和信号仿真两个分辨率模型的聚合解聚实现流程,并以动目标显示为例进行了多分辨率系统交互的仿真实现及一致性维护。最后,利用Matlab GUI实现了多分辨率雷达信号处理仿真平台,通过人机交互界面实现参数的设置、仿真分辨率的选择和仿真结果的显示。并通过两个分辨率系统的输出分析了系统的分析一致性,多组测试结果下分析一致度为0.9616。
宋凭[10]2008年在《空间任务仿真中的多分辨率建模研究》文中进行了进一步梳理多分辨率建模(Multi-Resolution Modeling,MRM)作为先进分布交互仿真技术的重要研究方向,涉及多学科的交叉与融合,在规模不断扩大和仿真复杂度成倍增加的空间任务仿真领域有着广泛的应用前景。论文从MRM相关理论入手,围绕空间任务仿真对多分辨率建模的需求,重点研究了MRM的方法和模型一致性分析方法,最后结合空间任务仿真的具体应用研究了MRM的相关实现技术。论文首先从复杂系统建模与仿真的基本概念出发,在分析了关于模型分辨率和多分辨率建模的各类观点之后,总结了自己对相关概念的认识和理解,为进一步研究空间任务仿真系统的多分辨率建模建立了概念体系。在讨论MRM的具体方法和应用之前,论文首先对空间任务仿真系统的多分辨率特性进行了系统的研究,从系统体系结构出发,重点分析了大型复杂系统仿真对多分辨率建模技术的迫切需求,并给出了空间任务仿真系统组成、实体和功能的层次结构。建模的形式化描述是多分辨率建模方法研究的切入点,鉴于目前MRM还没有一个统一的形式化描述规范,论文首先对MRM的形式化描述规范进行了分析对比,为指导多分辨率建模方法研究以及模型的设计与实现奠定规范化描述基础。紧接着对Davis和Huber提出的叁类基本方法:视点选择法、替代子模型法、以及一体化层次可变分辨率法,以及在此基础上演变出的多模型框架、OOPM、多分辨率实体、聚合解聚等方法进行了逐一的研究分析和对比,总结出了每种方法的优缺点,然后结合空间任务仿真的特点和需求,提出了基于域分析的伪聚合解聚方法,并详细介绍了该方法的实现过程。在多分辨率模型的一致性分析方面,通过对一致性的相关概念介绍基础上,提出了基于统计分析和仿真图模型开发的方法来定量分析多分辨率模型族内的一致性,详细论述了两种方法的分析过程及其对空间任务仿真多分辨率模型族的适用性,论文同时以影响评估做为定量分析的补充,给出了一致性的定性分析方法。最后,在对典型大型仿真系统中MRM应用分析的基础上,围绕空间任务仿真的具体应用,建立了基于高层体系结构(High Level Architecture,HLA)的分布式仿真运行环境,给出了支持MRM的仿真联邦设计,包括成员划分、对象类交互类的设计以及联邦对象模型(Federation Object Model,FOM)的设计等,详细分析了在此运行环境下的多分辨率建模方法的具体设计与实现。
参考文献：
[1]. 多分辨率建模的理论与关键技术研究[D]. 刘宝宏. 国防科学技术大学. 2003
[2]. 多分辨率建模的研究现状与发展[J]. 刘宝宏, 黄柯棣. 系统仿真学报. 2004
[3]. 基于多分辨率建模的车路协同系统典型场景设计与实现[D]. 张含. 北京交通大学. 2013
[4]. 复杂大系统建模与仿真的可信性评估研究[D]. 孙世霞. 国防科学技术大学. 2005
[5]. 作战仿真技术综述[J]. 黄柯棣, 刘宝宏, 黄健, 曹星平, 尹全军. 系统仿真学报. 2004
[6]. 叁维地形多分辨率建模与精度评估[D]. 张寅宝. 解放军信息工程大学. 2006
[7]. 多分辨率建模误差分析与表达[D]. 李江. 解放军信息工程大学. 2007
[8]. 叁维地形动态多分辨率建模与关键算法的研究[D]. 陈保柱. 安徽大学. 2014
[9]. 雷达信号处理系统多分辨率建模与仿真研究[D]. 吴文兵. 电子科技大学. 2017
[10]. 空间任务仿真中的多分辨率建模研究[D]. 宋凭. 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）. 2008
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