面向装备效能仿真的战术探索方法研究
发布时间：2021-02-09 22:08
随着军事科技的发展进步,先进武器装备的论证和定型面临更多的备选技术方案。准确评估不同技术方案下装备的作战效能可有效地降低军事投资的风险。基于建模与仿真技术的计算机模拟实验已成为装备作战效能评估的重要手段。论证阶段装备技术组合方式以及参数取值范围直接导致技术方案组合爆炸,“技术决定战术”则间接导致了战术方案空间爆炸,传统的战术建模方法在效率上难以支持大规模仿真论证实验。本文研究面向效能仿真的战术探索方法,解决战术自动生成、优化和运用等问题,论文主要工作如下:（1）面向效能仿真的战术探索框架。论文分析了现有战术建模方法在大规模战术探索方面存在的不足,提出新的战术探索框架,从战术建模语言、战术探索算法以及不确定环境下战术运用方法三个层次提高战术建模效率。首先在仿真基础设施方面,设计了基于行为树的领域特定战术建模语言,提升战术表示的抽象层次,实现战术脚本的自动生成,提高建模效率支持战术自动探索。然后提出了基于文法演化算法的战术探索方法,利用模块化的行为树结构和演化算子生成战术样本进行仿真测试,根据反馈结果自动迭代探索战术。在此基础上,扩展战术模型在不确定环境下的应变能力,提出了基于随机行为树的...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
动态脚本学习战术规则库脚本
鲸、鱼群等），虽然目标定位精度不高，但是自身保持静音隐身状态。水下作战仿真系统的核心是海洋水声模型，包括海洋背景噪声模型、信号传播损失模型以及目标反射和舰船辐射噪声模型等，如图2.4所示。由于海洋环境的复杂性，多数水声模型基于经验公式并且存在严格的应用限定条件。论文的水声模型主要参考ORBIS[6]仿真系统，保证战术探索要求的基础上对水声模型进行合理的简化。仿真实验基于声呐方程判断目标是否被发现，包括被动声呐方程2.1和主动声呐方程2.2，表2.1给出声呐方程的参数定义。(2.1)(2.2)图2.4声呐探测示意图水面舰艇噪声计算模型参考文献[75]的经验公式，其中， 是航速(节)， 是排水量(吨)， 是噪声频率(kHz)。潜艇模型的噪声计算经验公式
支持快速开发图形化建模环境。GMF流水线如图3.3所示，Ecore定义的战术元模型(Domain Model)为起点，首先，分别定义图形定义模型(Graphical Def Model)和工具定义模型(Tooling DefModel)；然后，集成前面三个模型定义映射模型(Mapping Model)；最后，基于GMF的运行时支持将映射模型转换为图形化建模环境，界面如图3.4所示。图3.3 GMF流水线图3.4战术图形化建模环境界面3.3.2 基于 OCL 战术约束表示战术的形式化抽象语法和具体语法可以保证战术模型语法的正确性，但是模型语法的正确性并不等同于模型本身的正确性
【参考文献】：
期刊论文
[1]武器装备作战效能仿真系统WESS[J]. 雷永林,姚剑,朱宁,朱一凡,王维平. 系统仿真学报. 2017(06)
[2]基于双层Soar框架的数字化士兵行为建模方法[J]. 张国辉,徐文超,张文阁,尚世锋. 装甲兵工程学院学报. 2014(06)
[3]Soar在水面舰艇CGF防空决策行为模型构建中的应用[J]. 吴涛,孙向军,赵斯强. 指挥控制与仿真. 2013(02)
[4]基于多层模糊Petri网的编队空战战术决策[J]. 孙体忠,孙金标. 电光与控制. 2011(11)
[5]直觉模糊Petri网的空战战术决策[J]. 张滢,杨任农,邬蒙,樊蓉,左家亮. 计算机工程与应用. 2012(30)
[6]基于UML的舰艇编队导弹航路规划时序描述[J]. 刘钢,老松杨,王志勇. 战术导弹技术. 2010(03)
[7]潜艇鱼雷攻击行为决策模型的Petri网描述[J]. 魏石川,刘剑,温洪,黄文斌. 系统仿真学报. 2008(S2)
[8]基于Petri网的潜艇CGF鱼雷攻击行为建模[J]. 雷军高,张从智,衡军. 情报指挥控制系统与仿真技术. 2005(05)
博士论文
[1]基于DSM的效能仿真多范式组合建模方法研究[D]. 李小波.国防科学技术大学 2013
[2]基于多Agent的计算机生成兵力建模与仿真[D]. 尹全军.国防科学技术大学 2005
本文编号：3026310
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
动态脚本学习战术规则库脚本
鲸、鱼群等），虽然目标定位精度不高，但是自身保持静音隐身状态。水下作战仿真系统的核心是海洋水声模型，包括海洋背景噪声模型、信号传播损失模型以及目标反射和舰船辐射噪声模型等，如图2.4所示。由于海洋环境的复杂性，多数水声模型基于经验公式并且存在严格的应用限定条件。论文的水声模型主要参考ORBIS[6]仿真系统，保证战术探索要求的基础上对水声模型进行合理的简化。仿真实验基于声呐方程判断目标是否被发现，包括被动声呐方程2.1和主动声呐方程2.2，表2.1给出声呐方程的参数定义。(2.1)(2.2)图2.4声呐探测示意图水面舰艇噪声计算模型参考文献[75]的经验公式，其中， 是航速(节)， 是排水量(吨)， 是噪声频率(kHz)。潜艇模型的噪声计算经验公式
支持快速开发图形化建模环境。GMF流水线如图3.3所示，Ecore定义的战术元模型(Domain Model)为起点，首先，分别定义图形定义模型(Graphical Def Model)和工具定义模型(Tooling DefModel)；然后，集成前面三个模型定义映射模型(Mapping Model)；最后，基于GMF的运行时支持将映射模型转换为图形化建模环境，界面如图3.4所示。图3.3 GMF流水线图3.4战术图形化建模环境界面3.3.2 基于 OCL 战术约束表示战术的形式化抽象语法和具体语法可以保证战术模型语法的正确性，但是模型语法的正确性并不等同于模型本身的正确性
【参考文献】：
期刊论文
[1]武器装备作战效能仿真系统WESS[J]. 雷永林,姚剑,朱宁,朱一凡,王维平. 系统仿真学报. 2017(06)
[2]基于双层Soar框架的数字化士兵行为建模方法[J]. 张国辉,徐文超,张文阁,尚世锋. 装甲兵工程学院学报. 2014(06)
[3]Soar在水面舰艇CGF防空决策行为模型构建中的应用[J]. 吴涛,孙向军,赵斯强. 指挥控制与仿真. 2013(02)
[4]基于多层模糊Petri网的编队空战战术决策[J]. 孙体忠,孙金标. 电光与控制. 2011(11)
[5]直觉模糊Petri网的空战战术决策[J]. 张滢,杨任农,邬蒙,樊蓉,左家亮. 计算机工程与应用. 2012(30)
[6]基于UML的舰艇编队导弹航路规划时序描述[J]. 刘钢,老松杨,王志勇. 战术导弹技术. 2010(03)
[7]潜艇鱼雷攻击行为决策模型的Petri网描述[J]. 魏石川,刘剑,温洪,黄文斌. 系统仿真学报. 2008(S2)
[8]基于Petri网的潜艇CGF鱼雷攻击行为建模[J]. 雷军高,张从智,衡军. 情报指挥控制系统与仿真技术. 2005(05)
博士论文
[1]基于DSM的效能仿真多范式组合建模方法研究[D]. 李小波.国防科学技术大学 2013
[2]基于多Agent的计算机生成兵力建模与仿真[D]. 尹全军.国防科学技术大学 2005
本文编号：3026310
本文链接：https://www.wllwen.com/shekelunwen/renwuzj/3026310.html
