更新时间是: 2007-12-27 10:02:15

 
　

2006年 第18卷 第5期

(详情见本刊)

题  目 作 者 摘    要
基于UML的防空导弹武器系统效能评估 周  峰，周德云 运用统一建模语言对防空导弹武器系统效能进行分析、评估，目的是在信息化建设中提高防空导弹效能，确定了评估度量空间，面向火力单元效能评估的各个基本对象较为完备的情况下作了进一步分析与设计，建立了效能评估的高层计算机实现工程，明确了通过信息交互支持改善制导精度从而提高火力单元效能有关杀伤概率指标的途径和研究应用方向。
基于离散模糊动态贝叶斯网络的空战态势评估及仿真 史建国，高晓光，李相民 自动准确地进行空战态势评估是无人作战飞行器(UCAV)自主作战，或有人作战飞行器(MCAV)的辅助作战决策系统必须解决的技术，也是进行威胁评估和战斗决策的基础。为了解决空战态势评估的建模和实现问题，提出了用模糊动态贝叶斯网络实现空战自动态势评估的方法，推导了离散模糊动态贝叶斯网络的推理算法，建立了空战自动态势评估的离散模糊动态贝叶斯网络模型，并进行了仿真验证。仿真结果表明，依据离散模糊动态贝叶斯网络所建立的空战态势评估模型，能够准确地跟踪战场态势的变化，及时发现态势的转换边界，而且在观测值出现偶然误差或者错误时，仍然可以给出正确的评估结果。
远程多管火箭发射动力学仿真 王国平，芮筱亭 远程多管火箭发射动力学仿真是进行远程多管火箭动态设计和提高武器系统性能的前提。对某简易控制远程多管火箭发射与控制动力学进行了深入的理论、计算和试验研究，建立了远程多管火箭刚弹耦合的多体系统发射动力学模型和发射动力学方程。在远程多管火箭发射动力学理论研究的基础上，形成了远程多管火箭发射动力学数值仿真系统。对远程多管火箭在发射过程中振动特性和动力响应进行了数值仿真，仿真结果得到了试验结果的验证。
一种改进的复合K分布杂波仿真方法 姜  斌，王宏强，任双桥，郭桂蓉 针对目前复合K分布杂波仿真中没有考虑线性滤波器物理可实现性的问题，首先深入研究了该杂波模型的统计特性及其ZMNL仿真方法；在此基础上，引入最小相位特性与复倒谱技术，提出了一种物理可实现的滤波器产生方法，同时详细阐述了物理可实现复合K分布杂波随机序列产生的流程；最后，进行了仿真实验，仿真结果证明了该方法的准确性和有效性。该方法产生的杂波可用于雷达信号模拟、雷达图像分析及雷达最优信号处理器的设计。
管式换热器动态数学模型的跷跷板效应分析 马  进，王兵树，马良玉，贡  献 跷跷板效应使管式换热器动态数学模型的流体出口温度动态扰动曲线出现错误，与实际设备的变化趋势相反。从流体出口温度计算公式和建模过程中的简化假设两个方面进行分析，指出跷跷板效应的产生原因，给出避免跷跷板效应的判定条件，并指明其物理含义。计算机仿真计算实例表明该结论是正确的。此方法可用于管式换热器的动态实时仿真计算中。
任务空间概念模型轻量级形式化校核方法初探 何晓晔，徐培德，沙基昌 任务空间概念模型是现实世界军事知识的第一层抽象，是仿真系统开发的业务基础。所以任务空间概念模型的质量直接影响到仿真系统的质量，任务空间概念模型自身的VV&A是一个非常值得关注的问题。任务空间概念建模本质上看是军事领域的知识表示或者需求描述，定性描述占主要，定量成分非常少。因此，传统的通过分析输出数据的方法不能适应任务空间概念模型的特点。把轻量级形式化方法引入了任务空间概念模型的校核，提出形式化校核过程，并建立了部分校核模型。
大规模战役仿真分析中的因果追溯方法研究 石  峰，侯洪涛，李  群，王维平 在大规模战役仿真的结果数据分析中，因果关系的追溯分析是其中的重要环节。通过因果追溯分析，可以发现仿真模型存在的缺陷，发现仿真过程中对作战结果起决定作用的关键事件和事件序列，进而可以从更高的层次上发现战役过程中存在的内在规律，等等。针对战役仿真中因果追溯问题，分析其目前在理论和实践上存在的困难，现有手段所存在的缺陷，然后提出一个解决该问题的新的途径——基于行为建模的方法论。该方法论以仿真结果数据为基础，提取有关系统的行为以及因果关系，建立以因果关系为核心的行为模型，从而在行为模型的基础上进行因果关系的追溯。最后，对各种类型的追溯问题进行了一定的讨论。
X-Cell50直升机非线性控制系统仿真研究 黄炳红，李东海，老大中，曾河华 基于非线性分散控制理论，设计了X-cell50微型直升机垂直飞行的姿态稳定非线性控制系统。该控制系统的设计不依赖对象精确数学模型，控制器结构简单易于实现，所包含的积分环节补偿了系统内部的各种未知因素以及外部扰动。仿真结果与变结构滑模控制相比，不仅避免了滑模控制存在的输出稳态误差和控制信号的抖振现象，而且当直升机存在外部干扰和内部参数变化时对其姿态稳定性能的控制具有很强的鲁棒性。
两弹协同定位的可行性研究 彭锐晖，王国宏，陈士举，袁健全 对两枚导弹协同定位的可行性进行了研究，推导出了其能有效定位的条件。并对正常工作下两枚导弹的信息共享、协同作战情况进行了仿真研究。结果表明，当两导弹均距离目标较远，或两导弹一远一近的情况下，通过信息融合，协同定位，可以有效提高单个导弹的定位精度，同时定位精度也受导弹本身站址误差的影响。
基于拟牛顿算法的自由下落猫的非完整运动规划 戈新生，刘延柱，魏宝刚 研究猫在自由下落时四肢着地的姿态运动规划问题。自由落体的猫在空中转体运动由于角动量守恒，姿态运动方程呈现为非完整形式。系统的控制问题可转化为无漂移系统的非完整运动规划问题。首先导出由两个对称刚体组成的力学模型的非完整姿态运动方程。利用最优控制理论和最优化技术，采用输入参数化的方法将连续的最优控制问题转化为离散的最优控制问题，基于拟牛顿方法，给出自由落体猫在空中姿态非完整运动规划算法。最后对自由落体猫作了数值仿真试验，仿真结果验证了该算法的有效性。
指定功率谱密度、偏斜度和峭度值下的非高斯随机过程数字模拟 蒋 瑜，陈 循，陶俊勇，张春华 无记忆非线性变换是传统非高斯随机过程模拟中经常使用的方法，然而，用于模拟同时具有指定功率谱密度、偏斜度和峭度值的非高斯随机过程时迭代过程复杂耗时，且精度也难以保证。通过理论推导，分析并得到了一种新的基于IFFT和时域随机化的非高斯随机过程模拟算法，能够方便快捷地模拟具有指定功率谱密度、偏斜度和峭度值的平稳非高斯信号。在此基础上进行了数值仿真实验，数值仿真结果与理论分析结果相一致，显示了该方法的有效性。
基于Tabu搜索算法的产品族配置问题研究 雒兴刚, 汪定伟, 姜慧研, 陈东明 产品族的可配置零部件之间存在约束关系，用户需要从产品族的有效配置结果中找到最满意的配置。对于配置项较多的问题，由于搜索空间很大而不能用传统方法求解。给出了按订单装配模式下产品族配置问题的数学模型，并设计了Tabu搜索算法对模型进行求解。使用了动态惩罚、频数表、多阶段搜索和优化配置池等方法改进了算法的效率。应用模型和算法对复合热载体产品进行了仿真计算，取得了比较好的效果。
液压管路动态特性的Simulink仿真研究 田树军，张  宏 研究液压管路的动态特性及其仿真实现方法对液压系统优化设计及其性能分析具有重要的意义。根据包含有动态摩擦项液压管路分段集中参数建模的思想，以功率键合图推导出的输入势输出势模型为基础，提出应用Matlab软件中的动态仿真工具Simulink软件包对液压管路的动态特性进行仿真的分析方法，液压冲击实例表明该仿真方法应用于管路的动态分析实用方便；创建的管路模型及得出的仿真结果可为液压集成块和其他液压管网动态特性的研究提供借鉴。
一种立体计算机视觉技术的仿真研究 王小敏 通过理论分析和计算机仿真研究了一种应用于无人直升机自主着舰的双目立体计算机视觉系统及相关计算机视觉技术。从工程实践的角度研究了计算机视觉技术在无人直升机自主着舰过程中的应用，并提出了一种快速Hough变换算法，这种快速Hough变换比同精度的标准Hough变换快10倍以上，它的应用使整套算法的抗噪声能力很强。整套算法达到了无人直升机自主着舰的实时性和实用性要求。
视频语义分类特征选择算法 魏  维，赵学龙，刘凤玉，许满武 提出一种将连续特征数字量化后进行特征选择的算法(ABFSA)。利用样本集中的先验信息选择出特征值域中最具类间区分意义的区域，将其作为完整量化区间。采用向后式的启发搜索策略，搜索合并后能使贝叶斯分类错误率降低的相邻量化区间。合并搜索得到的两相邻量化区间，量化的级数降低一阶。重复搜索和合并过程，直至贝叶斯分类错误率不再降低为止。所有特征搜索、合并完成后，总的特征量化阶数得到大幅降低。用UCI仿真数据集及真实视频数据进行实验，对比结果表明该算法能有效选取视频语义概念分类的重要特征，其综合性能较优。
一种改进的自适应免疫进化规划方法及其应用 陈得宝，赵春霞 结合免疫系统的机理和进化规划原理，对免疫进化规划进行改进。即引入多样性函数和群体局部退化相结合的方法，对克隆细胞进行选择和更新，增强群体信息的多样性，克服近亲细胞过度繁殖而引起早熟收敛；利用双曲正切函数，无须区分亲和度界限，决定个体细胞的变异率，实现细胞群的自适应变异；选择亲和度高的一半细胞作为记忆细胞，利用其替换原始细胞群亲和度低的细胞。对各部分改进的原因和优点进行了分析，给出了算法的主要步骤，并对自适应免疫进化规划的收敛性进行了说明。最后用不同的测试函数进行仿真实验，结果表明了方法的有效性。

硬件免疫系统中避免自身免疫的算法研究

王  欣，罗文坚，王煦法 硬件免疫系统的研究尚处在起步阶段，有大量的问题需要解决，包括如何避免自身免疫问题等。针对硬件免疫系统设计中无法避免的自身免疫问题提出的一种新算法能够借助协同刺激信号自动删除与自身匹配的检测器，使硬件免疫系统具有自身耐受能力，提高了检测正确率并降低了误报率。模拟实验结果证明了算法的有效性。
遗传算法在离散变量优化问题中的应用研究 何大阔，王福利，毛志忠 针对实际应用中大量存在的离散变量优化设计问题，研究了利用一般连续变量方法进行离散变量优化设计的不足。结合离散变量优化问题与遗传算法的特点，提出离散交叉算子和离散变异算子，使遗传算子真正在离散空间中进行搜索。基于线性搜索思想提出离散引导算子以提高遗传算法的局部寻优能力，将种群逐步向离散极值点进行引导，实现算法的快速离散寻优。通过对两个实际离散变量优化设计问题的应用研究，验证了本文方法解决离散变量优化设计问题的有效性。
两步纹理映射的改进算法 江巨浪，张佑生，薛  峰，胡  敏 两步纹理映射方法将映射过程分解为S映射与O映射两步进行。由于传统的S映射算法难以使纹理在中介面上保持连续，真实感效果不能令人满意。将中介面划分为对称的两部分，同时将纹理图案分割为两块。采用面积等比约束的对称映射算法将两块纹理映射到中介面两部分；运用加权插值技术对纹理接缝区域进行平滑处理，实现纹理的无缝拼接。进一步通过O映射，所生成的纹理能够在物体的所有表面都保持连续，具有较小的变形。
基于MCMC稳态模拟的Weibull回归模型及其可靠性应用 林  静，韩玉启，朱慧明，陈  杰 讨论了贝叶斯加速失效模型族中应用最为广泛的Weibull回归模型，提出针对寿命服从Weibull分布的产品，运用基于Gibbs抽样的MCMC方法动态模拟出参数后验分布的马尔可夫链，在失效率的先验分布为Gamma分布时，给出随机截尾条件下参数在Weibull回归模型中的贝叶斯估计，提高了计算的精度。借助数据仿真说明了利用BUGS软件包进行建模分析的过程，证明了该模型在可靠性应用中的直观性与有效性。
单通道防空导弹导引头图像的弹旋解耦新方法 卜彦龙，牛轶峰，沈林成 单通道防空导弹导引头图像的弹旋解耦问题通常是采用陀螺等硬件装置解决的。提出一种不依赖于硬件装置，直接采用软件算法进行弹旋解耦的新方法。通过分析目标相对于旋转导引头的成像规律，推导出图像反旋补偿的公式，研究了基于图像的角速度估计算法，实现了对自旋角速度的实时跟踪；同时对成像过程中产生的闪烁噪声、抖动噪声等进行了分析，并在角速度跟踪时，采用基于小波滤波与加权平滑的方法进行去噪处理。仿真实验表明该方法具有速度快，精度高等优点，并有效地节约了解耦成本。
Criterion Search Algorithm and its Applicationto Motif Finding in DNA Sequences DU Yao-hua, LI Dong-dong, WANG Zheng-zhi Motif finding is one of the fundamental problems in computational biology with important applications in finding regulatory signals. Though many algorithms have been developed, very few of them can obtain all motifs from the unaligned DNA sequences. A novel criterion for three subsequences was proposed , which was deduced through exploring valid paths in the layer graph. Then this criterion was used as prune rule in the exhaustive depth first search algorithm, criterion search algorithm (CRISA), to find all putative motifs rapidly. Analysis of the computational complexity and error probability proves that CRISA is efficient in most motif finding problems. Some tests using simulated and real biological data were done and the results show that CRISA is more efficient than other exhaustive search algorithms, and its search speed is even faster than that of many non-exhaustive search algorithms.
在噪声抵消应用中自适应滤波算法性能的仿真比较 刘世金，张榆锋，陈文略，赵兴碧 介绍了噪声抵消的原理和从强噪声背景中自适应滤波提取有用信号的方法，并对最小均方(LMS, Least Mean Squares)、归一化LMS(NLMS, Normalized Least Mean Squares)和递推最小二乘(RLS, Recursive Least Squares)三种基本自适应算法进行了对比研究。计算机模拟仿真结果表明，这几种算法都能通过有效抑制各种干扰来提高强噪声背景中的信号检测特性。相比之下，RLS算法具有良好的收敛性能，除收敛速度快于LMS算法和NLMS算法以及稳定性强外，而且具有更高的起始收敛速率；更小的权噪声，更大的抑噪能力。
一种结构化P2P系统的拓扑匹配算法 李振宇，谢高岗，闵应骅，李忠诚 针对结构化P2P系统提出了基于事件驱动的拓扑匹配算法。在该算法中，节点加入系统时依据系统全局信息找到与该节点最近的节点作为邻居节点；当有节点离开或者加入系统从而导致系统覆盖网络拓扑结构发生变化时，只有受影响的节点做出适当的调整。事件驱动算法不是只利用系统全局信息或者只利用系统局部信息，而是二者的结合，从而减少了算法带来的开销。在CAN系统上的仿真试验表明事件驱动算法可以使系统的平均逻辑链路延迟/平均物理链路延迟降低65％左右，而用SAT-match与界标簇算法结合的方法只能降低50％左右。同时，算法带来的开销也是非常小的。
一种有效的TCP和UDP混合流队列长度控制方法 乐光学，曾志峰，吴启月，曾南贵 在分析基于TCP流量控制的随机微分方程（SDE）模型的基础上，针对现有微分流量模型无法描述UDP流量变化的问题，在路由器队列长度变化中引入UDP流量的影响，建立TCP和UDP混合流量的随机微分方程模型，实现了对原有TCP微分流量模型的扩展。通过求解TCP和UDP混合流量稳定状态下的分组丢弃概率，改进了原有基于TCP流的RED队长控制方法，结合RED算法本身来调整其算法的参数，以保持路由器缓存中的队列长度稳定在期望队长附近，有利于控制和保证端到端的延时，使原有的基于TCP流的RED队列长度控制方法能应用于TCP和UDP的混合流。仿真实验表明，改进后的面向TCP和UDP混合流的RED队列长度控制方法对于TCP以及TCP和UDP的混合流均具有较好的适应性，采用该方法可使路由器的实际队列长度保持在期望控制队列长度附近波动。
导弹防御雷达仿真系统 赵  锋，李  盾，王雪松，肖顺平 根据导弹防御系统中地基相控阵雷达的特点以及高层体系结构（HLA）的原理，提出了分布式、模块化、易扩展的导弹防御雷达功能级仿真系统结构，分析和建立了系统主要的数学模型并进行了仿真，仿真结果充分验证了模型和方法的有效性。仿真系统的研究开发可以为整个导弹防御系统作战效能的分析评估提供平台和依据。

面向空间目标监视的星图模拟器设计与实现

王兆魁，张育林 提出并实现了一种应用于光学空间目标监视地面仿真实验的目标模拟器系统。目 标模拟器系统以高性能图形工作站和液晶显示器为硬件，通过软件方法，动态表现恒星、日、月、地球等自然天体对敏感器的光学特征，并通过建立球面光反射模型，模拟出自然环境中的空间目标航天器。系统可作为空间目标监视敏感器的地面仿真实验的目标模拟器，亦可以应用于星敏感器的地面实验。

Modeling and Simulation in RDSS System

LI Qing-li, LIU Zhi, XUE Yong-qi, BAI Zhi-quan Radio Determination Satellite Service (RDSS) is a system that can provide accurate subscriber positioning and short message service to thousands of subscribers by using two geostationary satellites. Based on the research on the positioning theory of RDSS system, a positioning error model was established and a simulation system was developed. The hardware architecture, the simulation software and the simulation method of the RDSS simulation system were also proposed. In the simulation system, most of the operating conditions and operating states of the RDSS system can be simulated and most of the technical parameters of the RDSS positioning terminal can be measured easily. The presented RDSS simulation system can greatly benefit the development of the RDSS positioning terminal.
某型大柔性多体结构卫星半实物仿真 原劲鹏，杨  涤，翟  坤，张子龙 介绍了xPC实时目标环境，借助xPC平台实现了对某型大柔性多体结构卫星系统的半实物仿真试验开发。试验过程中，对xPC目标进行了二次开发，在星载计算机硬件不成熟时，采用一台xPC目标机来实现其快速控制原型，另一台目标机模拟星载计算机外部实时环境，由一台xPC宿主机分别控制两台目标机保证仿真时钟同步。在快速控制原型的基础上逐步地引入实物部件从而实现半实物仿真系统的构建。整个卫星地面半实物仿真系统的开发过程是一种基于模型的系统设计思想,实验结果证明了方法的有效性。
基于Web的船舶操纵训练系统研究 解  翠，刘秀文，金一丞 针对目前船舶操纵训练系统费用开支大、开发周期长、训练场地固定、训练人数和训练时间受限制的弱点，引入了Web仿真训练的理念，设计并实现了基于Web的船舶操纵训练原型系统，并对系统特征、体系结构、三维模型的建立与优化、系统交互等关键问题进行了研究。该系统依托Java构建体系结构开放、兼容能力强的Web三层体系模式的仿真应用，借助VRML营造交互、沉浸表现效果的虚拟船舶操纵训练环境，允许多用户随时随地的进行船舶操纵和决策等方面的学习和训练，从而为航海教育和培训提供了一种轻便灵活的学习平台。
基于HLA的复杂产品多联邦协同仿真运行管理研究 郭  斌, 范文慧, 熊光楞 简要分析了复杂产品设计对协同仿真技术及其环境的需求，从透明性、异构性和开放性等三个方面讨论了基于HLA的复杂产品设计协同仿真系统的特点。针对HLA在透明性方面的不足，提出了一种采用客户端/服务器模式的协同仿真运行管理方法，能够有效地实现同时对多个仿真联邦的管理，并提出了基于该管理方法的协同仿真管理系统的体系结构，最后介绍了原型系统的实现。
基于时态数据库的分布仿真数据收集方法 吴泽彬，李蔚清，蒋夏军，吴慧中 提出一种基于时态数据库的分布仿真数据收集方法：先给出分布仿真数据收集体系结构；参考历史关系数据库模型，对传统关系数据库进行扩展，提出适用于分布仿真数据收集的时态数据库模型；然后基于该模型详细设计并实现仿真时态数据库原型系统用于数据收集，包括数据的索引机制、存储实现以及查询优化。通过大量实验与基于纯文件的数据收集和基于一般商用关系数据库的数据收集进行性能比较，论证该方法在分布仿真数据收集方面的优势。该方法收集速度快、查询效率高，特别适用于面向回放和实时查询的分布仿真数据收集系统。
基于GVT的瞬间消息及并发问题的深入研究 王学慧, 黄柯棣 对基于GVT算法的全局控制机制中的瞬间消息及并发报告两大难点的核心问题进行深入的研究和讨论。文章首先介绍了GVT的定义，紧接着讨论了它与LBTS的区别，其次分析了瞬间消息问题及其解决途径，在此基础上提出了一种简单的同步GVT算法。文章余下部分深入讨论了并发报告问题，并提供了解决该问题的基本异步GVT算法，最后在深入阐述一致切点、双切点机制的基础上提出了双切点GVT算法，并详尽描述了这个优化GVT算法的设计与实现。
包延迟测量中泊松采样低估效应的仿真研究 王  恺，李忠诚，杨  峰，吴  起，毕经平 采样是网络测量的基础，泊松采样是一种无偏的采样方法的观点被人们普遍接受，也使其在主动测量领域得到了广泛应用。用户流包性能测量已成为主动测量领域的一个重要问题，然而泊松采样的无偏性仅针对网络状态，目前尚无研究工作研究其对于用户流的包性能的测量效果。利用真实的Internet流量数据进行了仿真试验，系统定量地研究了该问题得到如下结论：泊松采样系统低估了用户流包延迟性能；低估程度不受泊松采样频率的影响且随着网络链路利用率的升高而下降。定性分析和解释了泊松采样测量用户流包延迟性能时的低估现象。
网络安全研究中的建模环境分析与实现 林思明，程学旗，马  铭 提出网络建模环境的形式化描述，据此将网络模型划分为三种虚拟度，并结合网络安全研究特点提出了具备三种虚拟度的高保真建模概念。在网络模拟器NS2基础上实现了一个原型系统，并阐述和分析了其结构、实现与性能，还给出一个支持真实攻击包的蠕虫模型实例。最后分别对若干问题和未来工作进行了总结与展望。

空气悬架大客车操纵稳定性仿真研究

张建文，郭二生，黄治国

空气弹簧具有理想的非线性弹性特性。空气悬架大客车振动频率低，车轮动载荷小，可以获得良好的行驶平顺性、操纵稳定性和行驶安全性，并且减小了对路面的破坏。本文的目的在于通过应用虚拟仿真技术的方法，研究空气悬架大客车的操纵稳定性能。应用ADAMS/car软件，建立了某空气悬架大客车的整车动力学仿真模型，并对其进行了操纵稳定性仿真。通过仿真与试验结果的评价比较，得出了两者比较吻合的结论。

Fastrak数据滤波校正及在虚拟手术中的应用

钟云飞，熊岳山，谭  珂，郭光友

电磁跟踪设备Fastrak在虚拟手术中医疗器械的定位中有很重要的应用，为此重点研究了Fastrak与OpenGL的编程接口，以及在复杂电磁场干扰环境下的数据滤波校正。利用快速傅立叶变换，设计了一个带通滤波器对Fastrak噪声数据进行过滤，确保了虚拟手术过程中医疗器械的平稳、准确实施。研究的滤波校正方法已成功应用于虚拟膝关节镜手术系统中，为虚拟手术系统提供了合理的Fastrak数据。
三维地形中人体运动生成方法