面向Agent的CGF智能行为建模技术研究

在分析了军事作战等复杂系统仿真中行为建模的作用和特点的基础上,提出了一种基于智能体(Agent)的建模与仿真方法。综合论述了在计算机生成兵力(CGF)中基于Agent的智能行为建模技术,并阐述了基于多Agent技术的作战仿真系统的研究方向。     

基于Agent理论的飞机敏感性评估方法

在以信息战为核心的现代战争中,各机种、多平台之间的信息交互成为影响战争结果的关键因素。因此进行飞机敏感性设计时,应当置于信息对抗的环境中并考虑信息交互过程。本文阐述了网络中心战的理论,建立了基于Agent理论的战场模型以及飞机对抗模型,通过对Agent对抗过程中的3个阶段（探测阶段、信息交互阶段、作战阶段）进行建模仿真,研究了预警机探测能力、飞机雷达散射截面（RCS）、信息传输时延和红外电子对抗能力等因素对飞机敏感性的影响,得到了雷达特征参数、飞机RCS与探测概率之间的关系,传输时延与先敌发射概率之间的关系,以及红外干扰弹的最优发射区间,为飞机的敏感性设计提供了一定的依据。     

飞机动力学虚拟样机技术

飞机动力学虚拟样机以研究飞机的动态特性为核心,通过虚拟样机各系统的建模与仿真,在系统开发和运行环境中对飞机的气动特性、控制系统、发动机特性、飞行性能和飞行品质进行分析、评估和研究,支持飞机的需求分析、方案论证、概念设计和初步设计,同时,飞行员可参与在回路中的操纵完成虚拟试飞验证。系统提供分布虚拟战场威胁环境,可在武器平台体系对抗环境中验证和评估飞机的作战效能。利用飞机动力学虚拟样机系统环境还可进行飞机的多学科优化设计。     

基于Agent的飞机使用可用度仿真论证

采用基于Agent的建模方法,以飞机、维修人员、维修保障资源等为对象建立Agent模型,分析确定各Agent对象之间的交互关系以及通信机制,仿真分析使用可用度与各项RMS参数之间的定量关系和确定合理的使用可用度指标,并结合案例对仿真模型进行了验证。     

飞机虚拟维修三维人体建模技术综述

虚拟维修技术是飞机数字样机设计过程中验证飞机维修性的重要技术手段,人体建模技术则是虚拟维修的关键技术。针对虚拟维修技术中的较为关键的人体建模技术进行了阐述,分析了其常用的几种不同建模方式及其优缺点,并对虚拟人体建模技术的发展进行了展望,为将来虚拟维修中的虚拟人体建模提供参考。     

智能产品环境的研究与初步实现

提出了建立复杂工程产品虚拟样机模型的"智能产品环境(IPE)".IPE通过提供构成虚拟样机的基本服务和组件以及标准与协议,使得不同的用户能够在一个统一智能产品对象模型的基础上,构造自己所需要的虚拟样机,并通过面向对象的物理系统建模,为不同保真层次的分析、仿真提供虚拟样机模型,通过智能代理实现智能产品环境的智能管理.     

装备虚拟保障系统的概念及其技术框架

针对传统的装备保障系统仿真存在的不足,在理解保障系统的物理意义的基础上提出了虚拟保障系统的概念,分析了虚拟保障系统的特点和优点,提出了虚拟保障系统的技术框架,其主要包括保障对象建模、系统任务建模、保障系统建模、离散事件仿真和可视化仿真。在建模过程中考虑了实体的三维模型,包括保障对象和保障系统中的资源实体,构建了保障任务的虚拟设计环境。最后讨论了虚拟保障系统的运行与评价方法,可在装备的研制阶段和使用阶段为保障系统的设计、分析和评价提供技术手段。     

虚拟作战系统的演化建模研究

提出虚拟作战系统演化模型的内涵、研究目的与目标;研究了虚拟作战系统仿真原理与建模过程以及演化建模方法,提出了基于主体的虚拟作战系统演化建模方法;设计了虚拟作战系统演化模型体系结构,总结了虚拟作战系统模型的组合层次,并给出了模型间的信息控制关系。     

飞机地面除冰运行决策模型研究

对飞机地面除冰过程进行了分析,提出了一种包含航空公司、地面服务公司、机场除冰指挥三类Agent的多Agent飞机除冰调度模型．模型中每类Agent均采用归类式Agent结构。给出三类Agent的行为规则,按照“优先级高先服务”的原则为航班分配除冰资源。运用JADE软件开发框架开发Agent智能体,并就模型的可靠性、公平性、资源效用性进行了仿真研究,仿真结果验证了该模型的有效性.     

关于高层体系结构的计算机生成兵力的研究

计算机生成兵力是分布交互仿真中的一个重要组成部分.在分析高层体系结构的基础上,提出了一个基于HLA的计算机生成兵力仿真系统的结构原型,重点研究了红方CGF的实体动态模型,建立了数学模型,同时对自治行为产生和操作员控制进行了进一步的讨论,为今后的实践性开发工作打下基础.     

人在回路中的分布式飞行员训练仿真系统的设计

在飞行员训练仿真系统中,用户操纵飞机在仿真战场环境中与计算机生成的兵力进行对抗。其中,VR-Forces可以提供分布式虚拟战场环境和计算机生成兵力,但是其仿真实体操纵和战场观察的方式都比较单一。而DirectX提供了飞机操纵接口,Vega Prime则对整个对抗过程提供了三维视景表达。将这三者各自提供的应用编程接口结合起来进行系统的开发,可以同时保证战场的真实性、操纵的灵活性以及战场感受的沉浸性。利用此种方法,文章设计了一个人在回路中的分布式飞行员训练仿真系统。     

计算机生成航空兵力的模型设计与实现

以航空兵力为研究对象，着重研究空中计算机生成兵力（ＣＧＦ）的模型设计及实现技术。并对构造航空兵ＣＧＦ系统的意义进行了分析，叙述了含有虚拟（ＶＲ）技术失工交互仿真实验系统的系统结构和分系统组成成分。同时还分析了ＣＧＦ系统中智能数字飞机的模型特点，重点介绍了动力学建模方法以及编队模型匠建立及编队飞行能力的实现方法，构造出来的计算机生成航空兵力在实验系统中性能良好，满足总体要求。     

利用MAK软件开发的战场环境仿真系统

战场环境仿真是作战仿真和训练模拟系统的重要组成部分,由于战场环境本身的复杂性,因此其仿真实现是一个难点。文章设计并实现了一个战场环境仿真分系统,该系统采用了HLA高层体系结构框架,充分利用MAK系列软件的功能进行二次开发,实现了对战场自然环境、电磁环境和多种计算机生成兵力（CGF）对象的实时仿真,较好地满足了某训练模拟系统的需要。     

分布式航空兵突击作战仿真系统开发

现代战争已发展到海、陆、空、天、电磁多维空间作战,仿真技术在军事上的应用对作战行动起着重要的指导作用。文中运用目前流行的分布式交互仿真思想,设计了分布式海军航空兵突击作战仿真系统,并对相关联邦成员以及预警机CGF进行了开发,对分布式作战系统的开发具有参考价值。     

Force measurement using strain-gauge balance in shock tunnel based on deep learning

When a force test is conducted in a shock tunnel, vibration of the Force Measurement System (FMS) is excited under the strong flow impact, and it cannot be attenuated rapidly within the extremely short test duration of milliseconds order. The output signal of the force balance is coupled with the aerodynamic force and the inertial vibration. This interference can result in inaccurate force measurements, which can negatively impact the accuracy of the test results. To eliminate inertial vibration interference from the output signal, proposed here is a dynamic calibration modeling method for an FMS based on deep learning. The signal is processed using an intelligent Recurrent Neural Network (RNN) model in the time domain and an intelligent Convolutional Neural Network (CNN) model in the frequency domain. Results processed with the intelligent models show that the inertial vibration characteristics of the FMS can be identified efficiently and its main frequency is about 380 Hz. After processed by the intelligent models, the inertial vibration is mostly eliminated from the output signal. Also, the data processing results are subjected to error analysis. The relative error of each component is about 1%, which verifies that the modeling method based on deep learning has considerable engineering application value in data processing for pulse-type strain-gauge balances. Overall, the proposed dynamic calibration modeling method has the potential to improve the accuracy and reliability of force measurements in shock tunnel tests, which could have significant implications for the field of aerospace engineering.     

计算机兵力生成在空空对抗仿真建模中的应用

研究了计算机兵力生成在空空对抗仿真建模中的应用。首先,介绍了计算机兵力生成在空战中的体系结构;然后,详细地举例分析了体系结构中的实体行为模型和人工智能行为模型。最后,结合兵力生成理论在一个空空对抗实例中的应用,把整个理论体系串连起来。该仿真系统可以完成系统建模,系统设计和可视化演示,具有一定工程实用性。     

协同空战仿真中感知的研究

现有的基于空间的感知模型不能准确地描述协同空战仿真系统中协作CGF的感知范围.因此,提出一种基于空间感知和协作感知的感知模型.根据CGF的视觉特征和CGF承担协作任务的相关性确定CGF的感知范围,划分感知层次.实验证明,该感知模型结合合理的兴趣域管理方法能够有效降低网络带宽占用,适宜协同空战仿真系统中兴趣域管理的实施.     

基于部件匹配技术的涡扇发动机起动过程数值模拟

为了克服通用部件特性模型计算不同的发动机起动过程带来的计算误差,本文发展了基于发动机部件匹配仿真原理的一维数学模型和软件,研究涡轮发动机的起动过程。并对某小型涡扇发动机起动过程进行了计算分析。从计算结果看出,本文发展的方法捕捉到了起动过程高压压气机出口压力在达到稳定之前出现的跳越现象,而且计算结果还表明,在起动的初始段,燃烧室存在富油燃烧现象。      

基于产品结构和CATIA的作战飞机易损性建模方法

介绍了作战飞机易损性建模的基本步骤和主要建模方法,分析了不同易损性建模方法的优点和不足,在此基础上,提出了一种基于产品结构和CATIA的易损性建模方法,该方法采用CATIA软件直接构建飞机的外形和部件模型,通过产品结构树对部件进行组织和管理,并利用CATIA二次开发在CATIA环境中直接生成三维射击线,有效提高了易损性模型的精度和易损性分析中各项操作的效率,为进一步的易损性定量计算提供了基础。以捕食者无人机为例,建立了全机易损性模型,生成了全机射击线,验证了文章所提方法的有效性和模型的可用性。     

OODA智能赋能技术发展思考

随着科学技术的飞速发展,信息化支持下的体系作战将是未来战争的一种主要样式,"基于感知-判断-决策-行动（OODA）以快吃慢"成为未来战争的重要制胜机理。由于战场环境日趋复杂、对抗多域多维,从战场态势到作战策略的映射关系复杂,给OODA环快速解算带来了新的挑战。为确保OODA环解算满足任务需求,将人工智能（AI）技术赋能OODA各环节,驱动各环节高效运行,缩短环路解算时间,为打赢战争提供关键支撑。首先综述了人工智能在军事领域的应用进展,分析了导弹OODA智能化赋能面临的挑战,初步提出了智能赋能OODA环涉及的相关技术的思考,以支撑导弹智能化的发展。