美国航天器热设计建模仿真标准分析及启示

介绍了NASA于2008年发布的NASA-STD-7009建模与仿真标准。此标准内容包括项目管理、模型发展、仿真执行、结果验证及不确定量分析、推荐学习案例、训练方法、建模及仿真可信度评估、结果报告八个方面,对仿真建模过程建立了一系列可靠性评估方法,提升仿真结果的可信度和支撑项目的决策。基于喷气推进实验室(JPL)的火星探路者(MER)探测器热设计案例,阐述了建模及仿真可信度评估中可信度评估因子分类、等级、打分方法,以及评估打分结果应用等过程。结合我国航天发展的需求,提出了相关标准建立、可信度评价体系发展和软件基础提升等建议,可为后续的相关研究和应用提供参考。     

雷达目标特性仿真VV&A方法研究

仿真系统的校核、验证和确认（VV&A）是建模仿真可信度评估工作的基础，直接决定了仿真结果的有效性，必须应用于建模仿真的全周期内。详细分析了目前国内外VV&A在目标特性建模仿真中的研究进展，分别介绍了VV&A在雷达目标特性仿真中的应用研究和VV&A对于提高雷达目标特性仿真可信度的思路及方法，对后续雷达目标特性仿真VV&A研究具有指导意义。     

武器装备体系对抗仿真技术研究

体系对抗仿真技术是武器装备体系化研究的重要支撑技术,为满足体系仿真智能化发展需求,进一步提升其效率、置信度等,对武器装备体系对抗仿真技术进行了综述研究。首先,从装备体系的特点出发,阐述了体系仿真技术在武器装备体系化论证、设计、试验、分析、训练、运用等过程中的重要作用;然后,从武器装备体系建模技术和武器装备体系仿真支撑技术分析了武器装备体系对抗仿真的技术需求,并简述了国内发展现状;最后,从体系仿真建模技术、体系仿真支撑技术、体系仿真应用技术等论述武器装备体系对抗仿真所涉及的主要关键技术,以及后续发展方向。     

复杂仿真实验结果可信度评估方法

针对复杂仿真实验结果的可信度问题,初步提出一种评估方法。首先,建立复杂仿真实验结果可信度评估指标体系;然后,提出仿真实验可信度指标的度量方法,结合加法和乘法合成法的指标综合方法;最后,结合实例对空间填充性和正交性度量方法的适用性进行说明。该方法为复杂仿真实验结果的可信度评估提供了一种新思路,同时可以丰富仿真可信度评估体系。     

雷达对抗训练模拟系统及其仿真建模技术

对现代武器装备及其作战使用进行仿真模拟是提高现代电子战作战能力的重要手段和途径。雷达对抗训练模拟系统是一种基于计算机仿真的训练模拟系统。本文介绍了该系统的组成、设计原理,并就系统仿真建模、电磁环境仿真及训练效果评估等问题作了分析和研究。     

基于SysML的远程专家保障装备体系建模及结构评估

未来联合作战呈现出体系对抗体系的特点,为满足作战需求对武器装备体系设计提出了更高的要求,实现动态作战环境下武器装备体系结构建模和评估是体系设计中的重要内容。基于联合作战背景下的远程专家保障装备体系想定,从体系作战需求角度出发通过SysML(系统建模语言)建立体系结构模型,设计远程专家保障装备体系结构视图产品,结合ExtendSim建立了可执行模型,并进行仿真分析和结构评估,为提升体系能力提出有效可行的建议。     

基于专家评判的灰色综合方法在可信度评估中的应用研究

仿真可信度是评价仿真成功与否的重要指标。本文首先阐述了仿真可信度的定义和性质,又基于专家评判结果,以灰色关联分析理论为指导,提出了基于专家评判的灰色综合评估方法,并给出了这一评估方法的设计思路和研究方案,分析了其本身的局限性。为仿真可信度方法研究提供了理论基础。     

层次分析法在仿真系统可信度评估中的应用

以某仿真试验验证系统为例，在仿真试验验证系统VV&A 工作的基础上，运用层次分析法（A HP）对仿真试验验证系统的可信度进行了评估，得到了量化的可信度评估结果。该方法直观、条理性强、切实可行，具有一定的实际应用价值。     

导弹试验电磁环境仿真评估系统研究

现代武器装备系统比较复杂,一般都涉及机械、电磁、信息等多个学科领域,无论是其作战效能评估还是试验鉴定都相当困难。以导弹为例,探讨其试验条件下的仿真评估技术。给出了电磁环境评估仿真系统设计框架、模型、软件模块等内容设计示例,针对典型案例,进行了仿真分析,对于改进复杂系统的评估技术具有参考意义。     

雷达导引头干扰对抗仿真技术研究

研究了复杂战场环境下,反舰导弹雷达导引头干扰对抗性能分析评估的数学仿真平台设计方法.首先介绍了仿真系统总体设计方案、模型体系结构、雷达导引头仿真建模方法,然后论述了目标起伏、闪烁、海杂波仿真建模方法,以及典型干扰原理及其仿真建模方法,最后对雷达导引头干扰对抗综合性能评估方法进行了探讨.基于该仿真系统,可以对反舰导弹在复...     

美军EADSIM仿真系统机理与应用分析

信息化条件下,战争的实质是体系对抗,电子信息装备是武器装备体系的中枢,采用作战仿真技术研究其在复杂战场环境下的体系对抗效能及作战运用是一种经济而有效的技术手段。美军广泛使用的扩展防空仿真(EADSIM)系统是一个集分析评估、训练与作战规划于一体的任务级作战仿真系统。分析了EADSIM的系统机理及应用模式,总结了系统的规律性特点,对应用作战仿真手段开展作战试验训练效能的分析评估具有借鉴意义。     

液体火箭发动机数字化仿真平台的设计与实现

液体火箭发动机是一种复杂的设备,测试其健康状况是一项昂贵且耗时的工作,需要进行大量的点火测试。针对液体火箭发动机模型复杂和不易建模等特点,提出了一种模块化建模方法,并以某大型液氧煤油发动机为例,搭建了仿真模型。为提高发动机维护效率和安全水平,设计并搭建了一种高效的实时数字化仿真平台,详细介绍了该仿真平台的硬件结构组成与开发流程,并对该平台操作系统的实时性、链路实时通讯可靠性以及数值方法的实时性进行了测试与分析。通过仿真,获得了该型号液体火箭发动机在不同工况条件下的压力、温度、流量、转速等多种类型参数的变化情况。结果表明,仿真数据与试车数据拟合程度较高,满足平台在软硬件层面的仿真可信度,具有良好的实时性和实用性。     

有限元仿真模型V&V技术研究

仿真模型建模过程存在多种误差输入，将引起仿真预测结果的不精确性。采用仿真模型V&V（Verification and Validation,验证与确认）技术，进行仿真模型的建模误差分析与控制。利用物理试验数据进行仿真模型的精度评估，基于模型修正算法进行仿真建模参数的自动修正，提升仿真和试验结果的一致性，帮助设计师基于精确的仿真模型进行产品的虚拟性能预示，提升仿真技术在产品研制流程中的地位和作用。阐述了模型V&V的概念和流程，对模型V&V的关键技术和原理进行了详细论述,以NASA Rotor37转子验模为例进行了V&V案例说明。     

武器装备智能保障系统建模与效能分析

为实现信息化作战保障条件下的装备保障能力建设和提升，面向装备OODA闭环提出装备智能保障系统，建立基于DoDAF的智能保障系统结构模型，并基于网络分析法对装备智能保障系统和传统装备保障系统的效能进行了对比评估。在总结当前装备效能评估领域国内外研究现状的基础上，以OODA全流程闭环为目标，分析装备保障的现存问题和装备智能保障模式的特点，并构建武器装备智能保障系统模型。通过系统高层概念、能力、任务活动等要素建模，构建武器装备智能保障系统效能模型并基于网络分析法开展效能评估，通过装备训练保障、维修保障、信息支援和行动支持等维度对比了传统装备保障系统与智能保障系统的效能差异，提出智能保障技术的发展建议，为装备保障的智能化发展提供理论参考。     

美军作战仿真系统综述

电子信息装备是武器装备体系的中枢,作战仿真技术是评估装备作战效能、提升部队作战训练效果的重要手段。以处于世界领先地位的美军作战仿真系统为研究对象,从介绍美军仿真的分类图谱、分析其技术体系发展过程入手,重点阐述了美军典型联合作战仿真系统的功能定位、组成及应用情况,介绍了美军作战仿真系统的成功经验及其技术局限性。     

射频制导仿真系统精度与可信度研究初探

射频制导半实物仿真是精确制导武器研制过程的重要环节,其质量和可靠性直接关系到型号研制的质量和效率,目前在相关理论基础方面的研究明显滞后于工程建设。首先总结了在此领域的发展现状,指出了仿真系统精度分析与可信度评估的重要性;然后从原理性误差、设备误差、工具误差等三个方面,分析了影响射频仿真系统精度的主要因素及特点,在此基础...     

带射频电缆的可展开天线阵在轨展开动力学

空间存在射频电缆穿越可展开部件工作区域的情形,这会对部件的展开特性造成较大的影响(特别是无源可展开机构),甚至会影响整个航天器任务。文章以某卫星带有半刚性射频电缆的无源可展开天线阵为例,提出了其动力学建模仿真流程,并建立在轨展开动力学模型;采用该模型开展了在轨展开动力学特性的仿真研究,同时与在轨实测数据进行了比对。结果表明,仿真数据与在轨实测数据基本一致,准确地评估了射频电缆对可展开天线阵在轨展开特性的影响,仿真评估方法有效。该建模仿真流程同样适用于卫星其他类型可展开部件的展开特性研究。     

基于可信度的动量轮Bayes可靠性评估

动量轮具有小子样、高可靠性、长寿命等特点,其寿命和可靠性评估通常采用Bayes小子样评估方法。而在Bayes评估中往往忽略了多源验前信息之间的差异,这可能会导致评估结果与工程实际不相符。如何合理的对验前信息的差异进行定量分析是航天科技人员在可靠性评估中的一个难题。针对这一问题,从验前信息熵的角度出发提出了一种新的可信度概念,利用不同验前信息的可信度来定量刻画信息间的差异。实例分析表明,这种新的可信度概念能有效的刻画验前信息的差异程度,基于可信度的可靠性评估精度更高、更符合工程实际。
      

基于多Agent的无人机飞行仿真系统研究与设计

军事仿真技术已经贯穿于武器装备研制的全生命周期,仿真技术具有重要的理论研究价值和实际应用价值.飞行仿真系统在无人机前期的研发和后期模拟训练中都发挥着重要的作用,将多Agent技术和面向对象的模块化设计方法引入无人机飞行仿真系统的设计过程,提出了基于面向对象的模块化分层建模方法并结合多Agent仿真技术建立了一个三层框架结构的无人机仿真系统,为无人机模拟训练系统的研发和设计提供了新的思路.     

模糊神经Petri网及在武器装备效能评估中应用

将模糊Petri与神经网络理论相结合,提出了一种关于武器装备效能评估的模糊神经Petri网模型。将模糊逻辑规则应用到专家评判中得到模糊Petri网,并在此基础上将人工神经网络引入到模糊Petri中,从而提高了系统的学习能力以及对外界环境的自适应能力。仿真结果表明该模型是可行和有效的。