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目
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作 者
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摘
要
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| 综合自然环境(SNE)建模与仿真
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刘卫华,王行仁,李
宁
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自然环境是地形、海洋、大气和空间四个领域物理状态、特征和影响的总合,对军事系统的性能有着重大的影响。综合自然环境(SNE)就是在建模与仿真系统中对这些环境因素的描述。概述了国内外有关SNE建模与仿真研究的状况,阐述了SNE建模与仿真的各项关键技术,以CGF应用为例设计了一个SNE仿真原型系统,从工程实现的角度提出了SNE仿真系统的开发过程。最后,简要介绍了这个SNE仿真原型系统在某型巡航导弹攻防对抗仿真系统中的应用。
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| 陆基S频段测控网卫星仿真现状与发展研究
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杨永安,冯祖仁,张宏伟李光明,钟文冬
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随着我国S频段卫星数量和型号的日益增多,陆基S频段测控网“透明测控模式”的实现,对控制中心和测控站仿真提出了更高和更新的要求。首先论述了陆基S频段仿真系统的组成及要求;其次以测控站S频段仿真系统为例,分析了陆基S频段测控网仿真应用的现状,指出了存在置信度偏低等问题;最后结合我国航天测控实际,提出了未来陆基S频段测控网将逐步取消测控站仿真,控制中心仿真不仅要具备高保真功能,而且可对在轨卫星进行实时仿真,同时强调陆基S频段测控网需要尽快解决多媒体环境仿真以及仿真试验与飞行试验一体化设计等技术问题
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| 导弹总体设计过程中的过程模型研究
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张
皓,赵
雯,周鸿伟,王维平
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针对导弹总体设计过程,提出以过程集成的思想来解决总体设计这个多学科多任务的复杂灵活的设计分析过程,并给出了能够描述导弹总体设计过程各种动态因素的过程模型-IPM,分析了IPM过程建模的相关内容。最后给出了一个应用实例验证了IPM思想的正确性和可行性。
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机器鱼的运动仿真方法 |
彭之春,
庞永杰
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采用轴变形方法模拟机器鱼的运动。根据用面元法计算的机器鱼水动力结果和垂直面内胸鳍的攻角与升力的关系,建立了机器鱼的运动模型,并采用轴变形方法模拟了机器鱼在水平面内的直航运动。根据仿真试验结果的误差可以认为,该方法实现的运动仿真与真实的鱼的运动基本一致,这对以后的工作有较大的指导意义。
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基于Multi-Agent的列车速度联控系统的仿真研究
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乐逸祥周磊山
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以列车速度联控行车制式为基础,采用Multi-Agent技术设计了列车速度联控仿真系统的结构和运行控制模型,并完成了软件的设计和开发。使用该仿真系统进行了多个运输方案的试验,结果表明,基于Multi-Agent技术设计和开发的系统能较好地满足仿真的需求,同时该系统也为验证和分析速度联控行车制式理论的特点提供了一个研究平台。
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细胞自动机及其在菌体生长建模仿真中的应用
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于乃功阮晓钢
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在介绍细胞自动机基本概念、基本特征和仿真模型建立步骤的基础上,较详细地讨论细胞自动机在青霉素发酵过程菌体生长建模及仿真中的应用。在建立青霉素分批发酵过程菌体生长细胞自动机模型的前提下,以Matlab为开发工具实现了模型的可视化编程,并进行了仿真实验。实验结果表明,利用细胞自动机建立的青霉素分批发酵过程菌体生长仿真模型能较好地描述青霉素菌体生长的演化行为。由此可以看出,细胞自动机具有很强的模拟复杂物理现象或过程的能力,其为青霉素发酵过程的建模、仿真提供了一种理想的生命计算模型。
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无检测器交叉口交通流量预测的灰色神经网络模型
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陈新全,
侯志祥吴义虎,
刘振闻 |
为解决一般预测方法要求原始数据量较大,而无检测器交叉口获得的交通流量数据又非常有限的矛盾,提出了一种基于灰色神经网络的无检测器交叉口交通流量预测方法。通过选择不同长度的历史数据构建不同的灰色预测模型,对于不同灰色预测模型得到的预测结果再使用神经网络进行组合,该方法综合了GM预测所需原始数据少、方法简单,而神经网络具有非线性拟合能力的特点。以107国道新市站2002年观测的交通流量作为原始数据,采用灰色神经网络进行时交通流量预测,结果表明了该方法是有效可行的。
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基于并行交换系统的分组失序建模与仿真
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司晓鲁,
张
瑛,
田
畅,
王建新
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分组失序是由并行交换衍生出来的一种网络现象,分组失序会降低TCP传输性能。为此,我们建立了一个简单的并行交换节点仿真模型,通过仿真得到了基于并行交换系统的单个TCP连接分组失序统计分布,为研究分组失序对TCP性能的影响提供了比较可信的基础。
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一种通过互联网实现异地仿真的解决方案
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张振山余小勇柴天佑
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为实现用IE调用远程的仿真资源并进行实验和研究,提出了采用客户层、应用服务层和数据层三层结构的解决方案,并为数据实时传输开发了基于SOCKET的通讯接口。与采用大型分布式网上仿真平台实现仿真资源异地使用相比,此架构简单实用,无需在本地搭建专业级的硬件和软件仿真环境,也无需将仿真模型源代码下载到本地,从而方便了技术交流与合作,使得仿真资源的使用更加便捷。所提方案在某钢厂连退张力仿真系统项目中得到实现。最后还对所提架构存在的问题进行了说明,提出了改进方案。
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仿真系统建模的相似性与复杂性
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周美立
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基于系统相似性,
研究了仿真系统建模的相似性和复杂性的形成原理,
系统建模中的相似性与复杂性,模型与原型系统的相似性与复杂性的分析方法。提出运用系统相似性及其变化产生复杂性,为多样性仿真系统建模及可行性分析,提供新的理论与方法。
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SARS控制策略仿真研究:防控措施效果比较 |
谢仲伦杨楠
黄保续郭晓波沈朝建韦欣捷
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通过对SARS的流行病学分析,建立了SARS流行病学动态反馈仿真模型,并研究了该模型的仿真实现技术。通过仿真分析得出在SARS发病早期必须同时采用“扩大疑似病例的处理范围”和“限制人口自由流动”两种措施,才能有效抑制SARS的扩散;当病人的平均自由散毒时间低于10天以下时,此时控制的重点应放在加强扩大疑似病人的隔离范围上,这样才能有效降低SARS的扩散速度并减轻经济影响;另外,还给出了两种控制措施对SARS控制效果的影响及SARS的扩散趋势是否被抑制住的判断标准等,这些结论不仅对SARS防控方案的优化非常重要,而且所建立的模型及其仿真实现技术对禽流感等其他疫病的流行病学及防控策略研究都具有广泛的普适性意义。 |
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树状河网非恒定流的一则并行直接数值解法
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张国义
房明惠黄刘生
陈国 |
描述了求解树状河网非恒定流问题的一则并行直接数值解法。该方法首先利用区域分解方法将河网划分成p个子块,然后利用串行双消除算法所隐含的自然并行性,以及树状河网支流交汇点水流连续方程组系数矩阵的特点,将计算任务分配到p个处理器进行多级直接数值求解。在曙光2000并行计算机上用消息传递方式实现了该算法并进行了性能测试,结果表明算法的数值稳定性好,并行效率可以达到90%以上。
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分段连续型泛函多延迟微分方程
-方法数值稳定性
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滕
宇段广仁刘明珠
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针对自变量分段连续型泛函多延迟微分方程给出了相对于任意参数
,
,解析解渐近稳定的条件。并讨论了应用线性
-方法和单腿
-方法在该条件下渐近稳定的充分必要条件和
-方法的收敛阶。 |
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一种多神经网络混合模型的学习算法研究 |
王
雷, 陈宗海
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针对混合智能模型的多神经网络结构特征,提出一种模型参数的在线辨识算法。该算法在起始阶段利用混沌优化算法寻找初始点,随后采用BFS法完成参数寻优过程。对处于扰动状态下的预分馏塔的仿真结果表明,该算法可以有效地解决一类多神经网络模型的在线参数辨识问题。
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对一类带聚类特征TSP问题的蚁群算法求解
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胡小兵黄席樾
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蚁群算法是近几年提出的一种新型的模拟进化算法,初步的研究表明该算法具有极强的鲁棒性和发现较好解的能力,但同时也存在收敛速度慢的缺点。针对带聚类特征的TSP问题,提出了一种新型的蚁群算法。该算法利用TSP问题本身所具有的聚类特征,从数据域上将其分解成多个子问题,对每个子问题分别采用蚁群算法并行求解,最后将所有子问题的解按一定规则合并成问题的解。对带聚类特征TSP问题的仿真实验表明该算法的收敛速度得到了极大的提高。
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巡航导弹对地空导弹的突防概率仿真研究
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谢邦荣,
尹
健,
宋劲松
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提出了巡航导弹对地空导弹突防能力研究的必要性,建立了巡航导弹与地空导弹的攻防对抗模型,在典型作战条件下对巡航导弹的突防概率进行了大量的统计仿真,结果表明,建立的攻防对抗模型是准确有效的。另外,对仿真结果进行了深入地分析研究,得出了提高巡航导弹突防能力的多种有效措施,为巡航导弹的设计定型和作战使用提供了强有力的科学理论依据。
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用Melnikov函数的数值积分法估计混沌阈值
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李亚峻李
月
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用Melnikov方法对含高阶非线性项的微分方程进行研究。由于很难得到Melnikov函数的解析表达式,故采用数值积分法求解,从而得到可能出现混沌的阈值曲线。并由给定参数计算出相应的混沌阈值,数值仿真结果与Melnikov函数的数值解是一致的。
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一类多卫星动态调度问题的建模与求解方法
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刘
洋,陈英武谭跃进
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卫星调度是空间资源管理的重要内容之一,
其本身也是一类复杂的资源分配问题。基于动态约束满足理论,针对卫星初始调度方案执行过程中卫星资源出现故障的情况,建立了多卫星动态调度模型,提出了求解模型的启发式搜索方法。最后,以地球资源观测卫星调度问题为例,对模型和算法进行了验证。
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鱼雷武器系统寿命周期费用的时间价值
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梁庆卫宋保
李
俊
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鱼雷武器系统的寿命周期费用是一种在较长时期内发生的费用,必须考虑时间价值。采用三角模糊数来表示利率和通货膨胀率,根据
截集和决策者乐观程度指标
进行模糊区间运算,得出各年度费用向基准财年折算的折算率,再根据折算率对鱼雷武器系统各年度费用进行折算。这种方法可以正确把握处理模糊问题的尺度,减少人为干扰。
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自适应天线的一种直接数据域处理方法
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文小琴,
韩崇昭韩
红 |
介绍了一种新的有效计算阵列天线中的自适应权值的方法,即把基于直接数据域的最小二乘算法应用到自适应天线中。这种方法不同于传统的统计方法需要计算样本协方差矩阵的逆矩阵,而是基于阵列数据的一种直接计算方法。仿真试验表明,这种方法可以有效的估计出信号的实际幅值,并大大的提高了信噪比,且便于实时实现。
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基于离散小波变换的滤波方法研究
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吴永宏,
潘泉, 张洪才, 孟晋丽 |
推导出了经过多次离散小波变换后,白噪声在不同尺度上方差的另外一种表达式,应用到小波域硬阈值滤波中,通过数字仿真发现,二进小波的计算量较大,滤波效果较好,离散小波的计算量较小,滤波效果稍差,并对原因进行了说明。
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机理混合自适应时延神经网络建模和控制算法
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张海涛陈宗
向微,秦廷
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过程机理和数据驱动模型的结合一直是过程控制中的重点和难点问题。提出了一种新颖的机理混合模型结构。该模型基于自适应时延神经网络,并结合了被控对象的机理模型,因此可以对建模的对象进行预测感知,并可大幅提高神经网络的泛化功能。基于这种模型设计了预测控制算法,并分析了该模型的逼近能力、收敛性以及该控制算法的闭环稳定性。在双容水箱液位控制系统的大量实验结果表明,基于该混合模型的预测控制算法比现有算法具有更好的控制效果,从而验证了该混合模型的优越性。
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基于可行解搜索法和遗传算法的堆芯参数优化
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刘晓平秦晋,安竹林
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堆芯等离子体平衡设计的主要任务是通过对极向场线圈等输入参数进行搜索,给出可达到平衡的输入参数,然后使用等离子体平衡计算程序,计算出堆芯的主要参数——拉长比、三角变形、大半径、小半径。由于输入参数过多,因此搜索的空间很大,传统的搜索方法效率十分低下。将可行解搜索法和遗传算法应用于等离子体平衡计算的搜索优化设计中,取得了很好的效果。
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| 仿真软件开发中的面向对象设计 |
胡金山,胡孟权,王旭
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一些仿真软件还存在可重用性差,难以扩展和维护等问题。究其原因是软件开发人员,特别是设计人员没有深刻理解面向对象设计技术。介绍了面向对象设计准则、设计模式等先进的设计思想和技术;通过设计战斗机综合仿真模块的示例,说明如何贯彻设计准则、合理应用设计模式来提升仿真软件模块的可重用性,尽量避免重复设计,使其既针对当前的仿真任务,又通用于将来的需求。
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| 最优飞行参考轨迹的线性规划算法与仿真
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周坦胜,
李斌, 何万宇
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结合飞机地形跟随的实际,通过引入松弛变量,剩余变量和人工变量,构造辅助目标函数,以及应用换基运算,对线性规划问题进行了必要的简化,使参考轨迹的计算更简便。航迹角修正法的采用,进一步修正了规划出的飞行轨迹,从而获得了理想的飞行参考轨迹。最后,以各种典型地形为例对规划出的最优飞行参考轨迹进行了数字仿真,其结果符合地形跟随时最优飞行参考轨迹的要求。
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HLA-RTI的可配置半集中式结构模型研究
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安韶君
桑景瑞柏彦奇,陈致明,于洪敏
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结构模型的研究是RTI设计与实现的重点,对RTI的运行效率起到了至关重要的作用。本文对RTI的逻辑结构与体系结构进行了较为详细的分析,并在此基础上提出了HLA\RTI的可配置半集中式结构模型,分析了该结构模型的特点和优势,研究了可配置半集中式RTI在设计和实现中需要特别考虑的问题,为RTI的易控性、可扩缩性和健壮性设计奠定基础。
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基于HLA的分布仿真系统数据采集解决方案
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张柯, 张新宇鞠儒生, 邱晓刚
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分布仿真系统运行数据采集是应用仿真系统的重要环节,各种采集策略都面临数据保存和恢复的问题。目前的基于数据库、文本文件和简单二进制文件的存储方法存在空间利用率低、速度慢、难以支持复杂数据类型、读取困难等缺点。针对集中式数据采集策略提出一种基于对象序列化的存取方案,通过将要记录的数据转换为对象,然后利用对象的序列化机制设计了一种新的二进制单一顺序数据文件的保存格式,并且结合采集器的动态生成及编译实现了其保存和恢复的接口自动生成。克服了现有的各种保存方式的弊端,为通用数据分析回放工具及采集数据的安全、加密压缩等提供了一个基础。
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基于视点和分形理论的真实感地形实时生成方法
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孙轶红焦永和
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在分析了基于DEM数据和基于分形理论生成地形的优缺点的基础上,提出了一种利用DEM数据生成地形的框架,运用分形理论生成地形细节的算法。它充分发挥这两种生成算法的优点,减少了数据的输入量,节约了系统资源。并提出根据视点的变化,应用层次细节模型和对组成地形框架的面片进行可见性判断,以减少实时生成地形时产生的延迟现象。
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基于HLA的水下战仿真系统研究
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苏颖, 康凤举, 阎晋屯, 马裕民, 蔡斌
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针对水下对抗仿真环境需支持多种不同对抗样式水下战仿真实验的功能需求,提出了一种基于HLA的可扩展的开放式水下战仿真体系结构,基于该结构,仿真用户可以通过目标系统重组方式组建具体的联邦应用系统。并就系统设计、开发及实现过程中所需解决的主要关键技术,如FOM/SOM建模、成员框架结构设计、DIS/HLA网关、仿真运行机制、网络统计等分别作了讨论。本项研究对其它领域内基于HLA的联邦设计和开发具有参考价值。
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机车车辆-轨道空间耦合动力学性能仿真系统
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王开云丁国富
翟婉明
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基于系统观点,采用先进的动态轮轨空间接触几何关系模型,编制了具有自主知识产权的机车车辆-轨道耦合动力学仿真系统TTISIM。该系统引入了三维建模技术和可视化技术,并建立了机车车辆和轨道基于变参数的三维动态视景环境。TTISIM仿真系统侧重于分析机车车辆在实际弹性轨道上运行的安全性、舒适性,服务于我国铁路现代化建设主战场,具有很强的工程应用价值。
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基于Matlab的快速原型仿真系统
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苏奎峰
苏永芝吕
强耿庆峰 |
快速原型最根本的目的在于能够快速容易的进行系统方案设计和适时的硬件测试。同时
由于采用系统级设计方法简单易懂的框图结构来描述整个系统,避免了文字性规范的诸多缺点,也改善了项目的继承延续性问题。主要介绍了采用Matlab软件和C6000数字信号处理器实现数字信号的采集与处理。并应用代码自动生成工具将Matlab软件和C6000结合,实现了数字信号处理高级算法到应用处理硬件的无缝连接,从而为项目的前期开发和算法验证提供了一个良好的方法。
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目标毁伤评估数字仿真平台系统研究
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杨玉林赵国志李向东郭齐胜 |
建立了战场目标毁伤数字仿真平台系统。采用组件化软件设计的思想,建立了一个基于COM(组件对象模型)的客户端/服务器结构的分布式应用系统,为弹药毁伤威力和目标防护及生存能力研究提供了一个开放的数字仿真平台。并在此平台上研究了动能弹对装甲目标这一典型弹靶系统的毁伤评估问题,运行结果表明该平台系统的可靠性和效率均较高,评估结果也具有较高地可信度。 |
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基于HLA的分布式卫星通信仿真系统的构建
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汪
洲彭晓源
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描述了一个具有通用性的分布式卫星通信仿真系统的构建过程,包括建模/仿真的各个方面,最终的实现是一个基于HLA/RTI,并在卫星工具软件Satellite
Tool Kit(STK)、建模/仿真软件Matlab/Simulink、分布式数据库管理系统Oracle、地理信息系统组件MapX等第三方商品化软件支撑下进行仿真的综合系统,并对系统的关键技术和实现方法进行了探讨。
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战斗机飞行仿真系统HLA互联系统
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林
新宋
焱
王行仁
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随着军用仿真模拟器的发展和普及,对模拟器互联以便实现更复杂的仿真任务成为当前需要研究的问题。对战斗机飞行仿真系统HLA互联系统的设计、开发和调试进行了总结。介绍了飞行模拟器的一般系统构成和现有的几种分布仿真标准,选择HLA标准开发了分布仿真训练系统,通过设置HLA网关将各个模拟器联接起来,组成一个联邦。联网系统中各个模拟器内部结构保持不变,并且系统的软件修改很少。文中对系统的交互数据进行了描述,讨论了HLA网关的结构和功能以及联网系统的开发和调试过程。
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虚拟样机技术在拟人智能控制中的应用
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李
诚张明廉颜
坤
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由于虚拟样机技术在物理系统建模中具有迅捷、准确、直观等优点,将其引入到拟人智能控制方法中,用于拟人控制律分析以及控制律参数的优化。选用面向对象的虚拟样机软件Dymola,并以Furuta型单级倒立摆为被控对象介绍了拟人智能控制方法的具体应用,并给出了仿真结果。
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基于多智能体的坦克分队作战仿真模型构建
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孙成松花传杰 |
坦克分队作战仿真系统开发是一项很复杂的工程,各组成要素之间的活动很难进行定量分析和描述,战场情况也复杂多变,具有不可预见性和不可再现性。基于目前坦克分队作战仿真的发展现状,结合计算机软件技术的最新成果---Multi-Agent技术,提出了基于Multi-Agent的坦克分队作战复杂系统分析与设计仿真模型,论述了该方法的巧妙机制;并根据Multi-Agent的特点,介绍了运用Swarm建模和开发工具对Multi—Agent的坦克分队作战仿真的实现。
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基于失效数据和统计推断优先的任务可靠性评估方法
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杨宇航,
李志忠, 郑 力 |
论述了复杂武器系统任务可靠性计算的一般要求和计算任务可靠度及MTBCF的基本计算方法。通过具体示例,说明了复杂系统的寿命分布是指数型的说法并不总是正确的,应通过数据检验来确定其分布,否则,计算结果有很大误差。
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西部环境下的内燃机虚拟仿真建模与分析
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刘永红任工昌张优云 |
以某种四缸内燃机为物理样机原型,在高性能工作站上建立了模拟西部环境的对应虚拟样机试验系统,模拟了低气压、沙尘等典型西部环境因素对内燃机摩擦学、动力学行为的影响,研究中使用自编程序和专业软件相结合的办法,获得了该数字系统模型较为完整的虚拟试验数据及其结构对性能影响的数据,为内燃机在西部环境下更好的运行和维护提供了理论上和技术上的支持。
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大规模定制生产质量保证系统动态网络建模
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樊树海,
肖田元,
楼佩煌,
张林鍹 |
大规模定制生产是当前最先进的生产模式,这种模式下的质量保证系统也有其特殊的要求。大规模定制生产中质量保证系统成功的关键就在于构造它的连接系统——动态网络。动态网络有着即时的、低成本、无缝和无摩擦的特点,也可以把它看作是企业内的“动态联盟”。为了实现大规模定制的质量系统的动态网络,必须对质量系统进行重新建模。作者以质量损失结合灰色遗传算法对大规模定制下的质量系统动态网络进行了建模。最后,在QUEST仿真软件平台的计算机虚拟环境中,对花瓣型质量系统动态网络进行了仿真和实现,并描述了其相应的工作流程。
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公路清扫车吸尘系统仿真设计
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曾广银李欣峰肖田元徐
云 |
运用计算流体力学技术对高速公路清扫车吸尘系统的流场进行了仿真分析与结构改进。仿真采用有限体积法FVM,利用非结构化网格对吸盘模型进行网格划分,采用k-ε湍流双方程模型模拟湍流流动。经过分析不同设计方案对吸尘效率的影响,最后得到一个改进的设计方案,大大提高了靠近地面的气流速度,改进了流场分布,提高了吸尘效率,且不会出现气流外泄造成的二次污染,达到了设计要求,为开发具有自主知识产权高效率的公路清扫车做出了重要贡献。
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基于Simulink和C/C++混合编程的模糊控制系统仿真
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张建灵安锦文王米娜 |
在利用MATLAB中的有关工具箱进行的模糊控制系统仿真研究中,系统的建立通常是利用其提供的模糊仿真模块。虽然它比较直观,但仿真过程缓慢,且结构复杂,不易修改。通过利用Simulink
和C/C++混合编程技术建立的模糊控制仿真系统,充分结合了Simulink
和C/C++语言各自的优点和长处,实现了高运行效率和高可视化。由于它的简单化、集成化,这种混合模糊控制器不但适用于系统仿真,而且有很好的工程应用价值。
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水下防御领域协同作战能力仿真研究
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聂卫东康凤举唐
凯于晓寒 |
首先简述协同作战能力(CEC)的概念和发展历史,分析了其特点。由舰队自身防空系统(SSDS)发展到协同水下防御体系,以及空海协同作战系统,集中体现了21世纪海上“网络中心战”的先进思想。其次从三个方面分析了协同反潜作战的特点。而后以水面舰艇编队反潜作战仿真为应用背景,建立了一个基于局域网通讯的分布交互(DIS)水下防御CEC仿真系统,模拟了协同作战处理机(CEP)和数据分配系统(DDS)的功能。通过分析攻、防两个基本态势的仿真运行实例,初步探讨了水下防御领域CEC系统的设计原则及关键技术,为水下协同作战的进一步深入研究提供参考。
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双连杆内燃机动态仿真 |