更新时间是: 2007-12-27 10:02:14

 
　

2006年 第18卷 第2期

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题  目 作 者 摘    要
运载火箭导航计算子系统建模与仿真 李  辉,
 王  波, 
郝兴伟 		以国产CZ系列运载火箭为研究对象，在分析火箭导航计算子系统数学模型的基础上，建立导航计算系统的仿真模型并进行了全数字仿真。先将子系统分解成一系列功能相对独立的模块，如地球引力加速度计算模块、速度计算模块、位移计算模块等，采用MATLAB/Simulink对这些功能模块建立仿真单元模型，然后再进行仿真单元模型的集成，构建出运载火箭导航计算子系统的仿真模型。输入该型号运载火箭实际飞行中采样得到的加速度计输出信号进行仿真验证，得到的速度与位移变化仿真结果与实际情况基本相符，证明仿真模型建立正确、方法采用得当、有效。

一种Petri网合成方法及其在系统建模中的应用

夏传良 针对多个企业共用一个加工厂生产某种产品等这一类系统问题, 提出了经由Petri网共享一种子网构成合成网的解决方案；用Petri网为系统建模，先为各企业租用加工厂生产某种产品的系统建立各自的Petri网模型，然后进行共享子网合成得到系统的整体Petri网模型。运用这种整体Petri网模型，可达到同步操作和节省资源的目的。给出了自由选择网（FC）{非对称选择网（AC）}的共享子网合成网仍为自由选择网（FC）{非对称选择网（AC）}的条件和共享子网合成Petri网保持结构活性的条件；结果可为Petri网系统合成性质的考察提供有效途径，为复杂大系统建模提供有利手段，具有宽广的应用前景。
无人机全局航路规划技术仿真 屈耀红, 潘  泉, 
闫建国, 肖  刚, 
张洪才 		针对不同强度威胁源构成的飞行环境，提出了一种基于人工势场法和遗传算法相结合的无人机全局航路规划方法。该方法对威胁进行Delaunay三角网划分，按照穿越三角形边的方向及顺序设计了一种二进制编码方法；把威胁当作斥力源，初始路径当作质量－弹簧链路，求解链路的受力方程，得到该穿越方式下的局部最佳航路；最后利用遗传算法获得威胁网络下的全局最优解。经过三种不同参数情况下的计算机仿真，结果证明该方法能够得到给定的威胁指标下的全局最优航路。
基于AGENT的G网及其在柔性装配系统建模中的应用 刘维来, 
刘志刚, 张  平, 
王建平, 
孔凡让 		在G网的基础上，引进了知识库所、决策库所，从而用agent的相关理论和方法扩展了G网模型，形成了基于Agent的G网（AGN）。研究了AGN用于柔性装配系统(FAS)的建模的方法和步骤。该柔性装配系统模型具有结构清晰、实现了Petri网与Agent的结合、有良好的扩展性和便于分布式程序设计等特点，而且在模块的智能化，封装化以及模块之间的松耦合和规范接口方面更加完善。
基于多体理论的履带车辆半主动悬挂仿真研究 尹忠俊，陈  兵, 顾  亮, 黄  华 在多轮车辆悬挂系统线性振动模型基础上，证明了悬挂最优阻尼比的存在，提出了统计意义上的最优阻尼控制策略，此即为履带车辆悬挂半主动控制的理论基础。通过基于多体动力学理论的虚拟样机方法对某型履带车辆整车悬挂系统进行了仿真研究，结合“机械系统＋控制系统”联合仿真技术，对比了该车分别采用被动悬挂和半主动悬挂时的动力学特性，得出了该履带车辆采用半主动悬挂可显著降低车辆振动加速度，提高车辆乘坐舒适性的结论。
基于UML和Petri网的层次建模分析方法 江金龙，
周献中，
孙勇成，
徐延勇 		提出一种新的UML和Petri 网结合方式的建模分析方法。该方法采用从上到下的层次分析方法，用扩展的UML模型对系统组织结构和系统的静态特征进行描述，用扩展的Petri 网模型描述和分析系统动态特性，通过转化规则将Petri网模型转化成相应的状态图和序列图，然后集成所有的UML模型，通过RationalRose等软件来实现代码。最后通过该方法，对一个FMS进行了建模分析。
阶段任务系统可靠性建模及仿真研究 陈玉波，
于永利，
封会娟，
曲长征，
聂成龙 		阶段任务系统（PMS）是一种典型的复杂系统，包含了一系列具有时间连续且不相互覆盖的基本任务阶段，对其系统可靠性的评估是一项复杂的工作，国外已经开展了20多年。在对PMS的几种可靠性模型进行了讨论和分析的基础上，从系统效能的角度出发，从理论上给出了一种新的评估各阶段转换时间随机的PMS系统可靠性的模型，并通过计算机仿真进行了大量次的计算，最后对仿真结果进行了分析。
综合自然环境中变化风场的工程仿真方法 刘  刚, 
王行仁, 
贾荣珍 		综合自然环境包括地形、大气/气象、海洋、空间四大领域，变化风场作为大气环境中的重要组成部分，其对飞行器使用性能的影响不容忽视。针对变化风场对飞行影响的两种主要表现形式，分别以风切变和大气紊流建立工程化的风场模型，并以某型导弹为仿真算例，分析了所建立的变化风场模型对导弹弹道、姿态特性的影响，验证了所建立变化风场模型的有效性和工程实用性。
举重运动的人体三维模型重建及仿真 刘国翌, 陈  睿, 邓  宇, 李  华 提出了一种利用多摄像机来重建三维人体运动的新方法。相对于传统贴标记的方法，这种方法使用简单，所需物理设备价格便宜。其算法特点是，多种图像特征和运动知识有机地集成于一个基于非线性优化策略的跟踪框架中。具体地，通过定义人体模型，摄像机投影模型，以及相似性度量模型来得到优化框架下的目标函数，并使用牛顿－高斯算法进行求解。同时，基于轮廓匹配来预测二维关节点的算法有效地解决了遮挡和跟踪错误积累这一关键问题。本算法在举重运动三维重建中的应用说明其可以重建运动员的三维运动，并作为运动分析的依据。
具有最大稳定域的实时RK4公式   蒋  珉，
 黄振全, 王  静 		实时仿真通常要求计算机在一个动态循环中与外部硬件相互作用。外部数据必须从输入信号中采集，并融入到数值积分算法中以计算出状态变量。同样，从积分过程中求得的数据也必须及时被输出。因此，一般希望能选择较大的积分步长，以保证能有足够的计算时间。首先将实时四阶龙格-库塔公式的稳定域问题化为一个约束求极大值问题，利用优化方法，找到了具有最大稳定域的实时四阶龙格-库塔公式应满足的条件。然后，根据局部截断误差与相关系数的关系，将其化为一个约束求极小值问题，并最终导出了一个新的实时RK4公式。该公式不仅具有最大的稳定域，而且局部截断误差函数值也小于其它已知的实时RK4公式。仿真结果表明，该公式是有效可行的。
基于Elman网络的无人直升机航向的预测建模   张亚欧，
  吕恬生，
杜建福 		为了实现无人直升机的自主飞行，需要首先建立起准确的动力学模型，文中设置了无人直升机的飞行试验平台，采集了大量试验数据。通过对数据的分析，抽取其中有效的数据对，提出了应用Elman网络来建立无人直升机的航向预测模型的方法，并同其它的分析方法进行了对比。最后运用实验仿真验证了方法的可行性和优越性。
电动振动台空台建模与仿真技术研究   范宣华, 
胡绍全 		对某电动振动台空台进行了有限元建模，介绍了建模方法。通过空台的模态试验结果对空台模型进行了修正，分析了各阶模态振型。修正结果表明，空台的有限元模型能够反映其真实的动态特性，可用于振动试验仿真。最后，给出了正弦扫描试验仿真的算法并实现了振动台正弦扫描试验仿真。
Wq 自航发射鱼雷内弹道模型与仿真研究   王燕飞，
  张振山，张  萌 		基于对自航管内非常局限性边界条件下鱼雷受力的分析，建立了自航发射鱼雷的内弹道模型，采用试验的方法描述螺旋桨推力，根据鱼雷在变截面管内的不同运动阶段，引入控制体的概念对鱼雷附加流体阻力进行实时计算，进行了计算机仿真，通过与试验结果的比对，验证了内弹道数学模型的可信性。
基于灰度指纹图像的指纹特征提取算法研究   赵应丁, 
  戴仕明，
刘金刚 		一种全新的直接从灰度指纹图像中提取指纹特征点的算法，该算法不需要像常见的特征点提取算法那样需要非常耗时的滤波和细化过程，而是首先对指纹图像进行规格化操作；其次定位到离指纹图像中心最近且未处理过的脊线上，再沿该条脊线搜索到候选特征点为止，然后再根据判断条件判定候选特征点的真伪；最后对该条脊线的所有像素点进行标记；依此方法，逐条处理其他脊线。经算法实现验证，该算法明显比传统算法运算速度快。
Wftc 基于图像小波树结构的数字水印算法 吴  芳, 
芮国胜

提出了一种基于小波变换和根据图像内容的自适应水印算法。该算法利用图像小波变换系数的树结构关系和各层小波系数的特点，对低频重要系数进行分类，并根据人类视觉特性，对不同类采用不同的嵌入方法。而且在水印提取过程中不需要原始图像，是一种盲水印算法。实验结果表明，该方法简单高效,可嵌入的数字水印信息容量大，而且通过与传统方法的比较，方法不可见性好，PSNR=52.28dB，对一般的图像处理和攻击如：JPEG压缩、滤波、加噪声、旋转、缩放等有很好的鲁棒性。

HLA仿真结果数据库设计及其应用研究 鞠儒生，
乔海泉，
邱晓钢，
黄柯棣		 介绍了仿真结果数据库在HLA仿真中的重要性，阐述了数据采集的原理与数据文件的记录方法，分析了利用对象模型模板创建数据库关系表的过程。同时通过一个典型实例，分析了简单数据类型以及复杂数据类型的建表原理。针对HLA中数据完整性恢复的问题，提出了通过开辟内存恢复数据值以及基于数据库进行恢复的两种方法。接着介绍了数据加载和索引使用的策略。最后，对数据库中的数据，分析了剔除奇异值和数据平滑两种预处理过程及相关算法，并利用COGNOS商业智能软件进行了相应的处理。
适用于CGF的战场环境数据库的设计与实现 董志明，
 郭齐胜，王  晖 		传统的视景数据库已经无法满足计算机生成兵力（CGF）决策对环境数据的需求，迫切需要一个适用于CGF的战场环境数据库。建立了栅格法与矢量法相结合的战场环境数据库分层模型，提出了顺时针右侧和基于地貌的坦克不可通行区域搜索等实时算法，开发了战场环境数据库编辑器软件和适用于CGF应用的接口函数集。CGF仿真系统检验结果表明在实时性和实用性方面有显著提高。
将Simulink模型用于HLA仿真 乔海泉, 
田新华，
黄柯棣 		介绍已有的在HLA仿真中重用MATLAB模型的各种方法，并分析了各种方法的优缺点，然后提出新的将Simulink模型用于HLA仿真的方法，即在模型中加入RTI接口模块，模型通过接口模块与RTI通信，当模型在Simulink环境中测试正确后，再使用Real-Time Workshop生成C++代码提高运行效率。文章接着介绍RTI接口模块的实现技术，包括S-Function，数据的类型映射与打包解包，代码生成，RTI接口模块的自动生成等，最后对用RTI接口模块开发的联邦成员的运行效率进行了对比分析。
基于UML的列控系统车载人机界面设计和实现 王  悉, 唐  涛 Graphic-User-Interface（以下简称GUI）设计是软件系统开发中的一个重要部分。针对列车运行控制系统车载人机界面的特点和功能，提出了一种适用于这种人机界面的GUI模型。利用UML（Unified Modeling Language，统一建模语言）及其工具Rational Rose对模型进行需求分析、总体设计和详细设计。建立了静态模型和动态模型的各种视图,描述了系统的功能需求、功能流程、类的结构与关系、视图之间的交互，提高了软件设计的质量和效率。最终利用面向对象的C++编程语言对这种人机界面进行了实现。
基于PC机的飞机低空突防航路规划仿真系统 叶 文, 
马登武, 
陶永华

应用Visual C++、OpenGL和Matlab三者的联合编程在Windows 2000操作系统上开发了基于PC机的综合低空突防航路规划仿真系统，讨论了系统实现的软件编程技术，并且给出了一个具体的系统仿真实例，验证了该系统的性能。

高分辨率合成孔径雷达视频模拟器研究 吴淑泉, 
姜发玉, 
李  韬		 针对高分辨率合成孔径雷达的发展趋势，指出目前常用模拟器实现高分辨率的局限性，提出了基于嵌入式系统实现高分辨率合成孔径雷达视频模拟器的设计方案。选用合适的器件，设计速度可达Gb/s，满足高分辨率对高速数据传输的要求。此设计可移植到其他类型高分辨率雷达模拟器设计中。
基于HLA的星载SAR电子干扰效能评估仿真系统设计 焦  逊，
陈永光, 
李修和 		基于HLA的星载SAR电子干扰效能评估仿真系统是空间电子侦察与对抗系统的子系统，目的是建立一套空间雷达成像侦察对抗模拟仿真环境，进行对抗效能评估和演示验证，方便空间攻防战术技术的研究。详细介绍了仿真系统中各联邦成员仿真对象模型，并进行了相应的开发设计。
天文导航系统半物理仿真研究 全  伟, 
房建成 		由于航天实验费用大，为测试星敏感器性能和星图识别算法，需在地面构建天文导航半物理仿真试验平台。从检验星敏感器性能、加快其样机研制周期、降低成本、提高效率的目的出发，设计构建了一个实用性强的天文导航半物理仿真系统；着重介绍了此系统的组成、结构和各模块的功能；叙述了系统的实现方法和相关性能指标。它具有一定的灵活性和可扩展性。最后利用所构建的半物理仿真系统，对星图识别算法和星敏感器性能进行了静态和动态的试验。试验结果显示该系统满足和达到了规定的性能指标。
KQML Agent语言在坦克分队CGF通讯机制中的应用 李永强，
徐克虎，
陈建锋，
韩志军		 坦克分队CGF中通讯机制的研究是CGF研究的主要课题，也是目前研究的难题。充分利用Agent建模与仿真技术的优势，首次提出了利用KQML（Knowledge Query and Manipulation Language）智能体通信语言实现坦克分队CGF中各种实体之间的交互通信与信息传递，并就一种对话模式的坦克智能体之间的通讯机制进行了构建。最后通过一个例子对通信机制的合理性进行了验证，并得出合理的结论。这将为在坦克分队CGF仿真开发中通讯机制有效性、可靠性、透明性的提高提供有力的参考。

基于动态角色的多移动目标围捕问题算法研究

李淑琴，王  欢，李  伟，
杨静宇 		基于动态角色配置的思想，提出机器人动态构建团队，合作完成多移动目标围捕任务的算法。每个移动机器人执行一个角色, 角色随着环境的动态变化而不断进行更改、交换，实现团队的动态构建，不仅能适应环境中的未知事件，而且能最大地发挥个体机器人在整个团队中的作用。在简单仿真环境中进行的模拟实验表明，多机器人能够有效地合作捕获多智能移动目标，文中提出的解决方案是行之有效的。

基于预测的区分业务模型与仿真分析

赵其刚,
李群湛, 彭  虎 		利用混沌相关理论对实际的网络流量进行了混沌特性与预测分析，并基于混沌预测在短期信号预测方面的良好特性，首次提出了基于预测的区分业务模型实现框架及动态QoS实现算法。基于OPNET的网络仿真实验表明，与传统的静态QoS参数配置方法和基于测量的动态QoS设置方法相较，该模型及方法在网络重负载环境下可使各业务的QoS性能指标及网络总体吞吐量均得到显著改善。

分布式仿真系统socket迁移

刘云生，
张传富，张  童，
查亚兵，
黄柯棣 		在分布式仿真系统进程迁移中，除了要保存、恢复仿真进程本身的状态，进程之间通信状态的保存与恢复也是关键。通信状态主要包括两部分：进程IP地址以及进程间的交互数据。我们通过截获系统调用的方式，在用户空间完成了上述通信状态保存与恢复，实现了socket迁移。其中连接错误的监控通过心跳机制实现；进程的IP地址及交互消息被修改的系统调用透明的保存在checkpoint文件中；基于保存的上述信息，我们实现了联邦成员和RTI之间通信关系的恢复。测试结果表明该系统可以实现socket通信关系的迁移。
聚合级实体仿真中的若干关键问题分析 杨立功，
郭齐胜 		随着仿真规模的不断扩大及可信性要求的不断提高，聚合级仿真也越来越受到大家的重视。指出了聚合级实体实际上是一个相对的概念，在应用上应有一定限制；分析了聚合级实体仿真的特性，对聚合、组合及分解、解聚等概念进行了辨析；介绍了多分辨率建模中模型选择的三种方法，分析了它们的优缺点，重点指出了目前应用较广泛的多重表示法的不足之处；最后，从战场环境、物理模型、指挥控制和保障过程四方面指出了聚合级实体仿真中还存在的问题及下一步的研究方向。
基于虚拟维修仿真的维修性分析系统设计与实现 柳  辉，
郝建平 		提出了基于虚拟维修仿真的维修性分析系统的结构框架，并进行了系统的设计，系统主要由虚拟维修样机模块、维修仿真模块、维修性分析与评价模块以及系统管理模块等4个功能模块组成。在Jack软件平台下进行了系统开发。以某装备部件拆卸为例，对系统进行实例验证，达到设定目标。