系统仿真学报

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1. 新冠肺炎疫情传播建模分析与预测

盛华雄, 吴琳, 肖长亮

系统仿真学报 2020, 32 (5): 759-766. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0156

摘要（2944）

PDF（pc）（1792KB）（7617）

对武汉封城前后的新冠肺炎疫情传播进行建模分析。在对疫情数据预处理的基础上,在控制阶段运用经典的SIR模型和差分递推方法分析和预测疫情,理论值和实测值吻合较好。在自由传播阶段运用Logistic模型,比较分析提前五天或延后五天的疫情数据与实测数据,说明及时采取防疫措施的重要性。模型对相关地区的疾病传播分析具有普遍适用性。

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2. 基于强化学习的车间调度问题研究简述

王霄汉, 张霖, 任磊, 谢堃钰, 王昆玉, 叶飞, 陈真

系统仿真学报 2021, 33 (12): 2782-2791. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-FZ0774

摘要（4571）

PDF（pc）（478KB）（5777）

强化学习在车间调度上获得了较低的时间响应和较优的模型泛化性。为阐述基于强化学习的车间调度问题整体研究现状,总结当前基于强化学习的调度框架,同时为后续相关研究奠定基础,介绍了车间调度与强化学习的背景,分析了车间调度问题中常用的2种仿真技术,给出了强化学习解决车间调度问题的2种常用架构。此外,针对强化学习在车间调度问题上的应用,指出了现存的一些挑战,并对相关研究进展从直接调度、基于特征表示的调度、以及基于参数搜索的调度3个方面进行了介绍。

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3. 面向新型人工智能系统的建模与仿真技术初步研究

李伯虎, 柴旭东, 张霖, 李潭, 卿杜政, 林廷宇, 刘阳

系统仿真学报 2018, 30 (2): 349-362. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201802001

摘要（2877）

PDF（pc）（2942KB）（5563）

简要解读了正在飞速发展中的“新互联网+大数据+人工智能+”时代,阐释了新型人工智能系统的内涵和体系架构。提出面向新型人工智能系统的建模与仿真技术的含义,探讨了新型人工智能系统仿真对建模与仿真技术的新挑战。提出面向新型人工智能系统的建模与仿真技术的研究内容与给出作者团队的初步研究成果,包括面向新型人工智能系统的建模理论与方法;智能仿真计算机、智慧云仿真及智能仿真硬/软件等智能仿真支撑系统技术,及智能仿真系统应用工程技术,简要介绍了基于智能仿真的几类人工智能应用系统范例(如智能制造、智能医疗、智慧城市、智能农业等)。提出发展面向新型人工智能系统的建模与仿真技术的建议。

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4. 核块对角表达子空间聚类及收敛性分析

刘茂山, 纪志成, 王艳, 王建锋

系统仿真学报 2021, 33 (11): 2533-2544. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0950

摘要（4127）

PDF（pc）（686KB）（5214）

针对线性块对角表达子空间聚类算法不能有效处理非线性视觉数据,以及常规的正则化器不能直接追求k块对角矩阵等缺点,提出了核块对角表达子空间聚类算法。将原始输入空间映射到线性可分的核希尔伯特空间,在该特征空间中进行谱聚类,同时给出了算法的收敛性分析,利用变量的强凸性和函数的有界性来验证目标函数单调递减和亲和力矩阵有界且收敛。与核稀疏子空间聚类、块对角表达子空间聚类等算法相比,结果表明：该算法在Extended Yale B,ORL(Olivetti Research Laboratory)和MVTec ITODD数据集上取得了较低的聚类误差和较高的归一化互信息。

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5. 一种面向需求不确定性供应链的进化多目标仿真优化方法

王洪峰, 张翼天, 陈景泽

系统仿真学报 2021, 33 (12): 2761-2770. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0837

摘要（4673）

PDF（pc）（637KB）（5003）

COVID-19大流行期间,制造企业供应链将面临更为严峻的产品需求不确定性,具体表现为某类产品需求激增且原材料供应波动变大。针对这种具有需求不确定性的供应链优化问题,建立了以企业利润和产品订单满足率最大化为目标函数的多目标随机规划模型,设计了一种基于NSGA-II和仿真计算资源分配策略自适应结合的进化多目标仿真优化算法,通过算例仿真验证了所提出的模型和算法的有效性。

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6. 封闭性公共场所人群行为多感知模型的构建与仿真

马峻, 胡军

系统仿真学报 2021, 33 (10): 2289-2297. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0757

摘要（4591）

PDF（pc）（2830KB）（4974）

现有人群行为仿真软件多采用基于社会力的多智能体建模方法构建人群仿真模型,但在响应环境影响方面却没有提供相应的函数。从认知心理学角度结合作者前期研究得到的人群广义影响力空间逻辑模型,以Sigmoid函数为基础构建了人群个体视觉和听觉感知数学模型,并以典型地铁换乘大厅高峰期发生突发事件后疏导为例,在定义地铁换乘大厅大客量疏导优化目标函数基础上构建了人群疏导仿真模型,根据设定的情景仿真不同疏导策略,仿真结果表明本文所提人群行为多感知模型是有效的。

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7. 智能化兵棋系统：下一代需要改变的是什么

胡晓峰, 齐大伟

系统仿真学报 2021, 33 (9): 1997-2009. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0728

摘要（3995）

PDF（pc）（1665KB）（4910）

兵棋系统未来的发展方向是智能化,而智能化最显著的特征就是对认知建模。梳理了兵棋系统存在的主要难题,讨论了认知对建模带来的主要困难,探讨了智能化兵棋系统设计的总体框架,从模型构建、系统设计、推演生态和测试检验4个方面,给出了基于现有兵棋系统进行改造升级的技术途径,为下一步智能化兵棋系统发展建设提供了方向和参考。

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8. 交通场景数字孪生构建与虚实融合应用研究

伍朝辉, 刘振正, 石可, 王亮, 梁晓杰

系统仿真学报 2021, 33 (2): 295-305. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0754

摘要（2424）

PDF（pc）（4779KB）（4493）

数字孪生连接物理世界和信息世界,为复杂交通问题的分析与解决提供了新的思路。在梳理数字孪生基础概念、发展历程和关键技术的基础上,对交通场景数字孪生的研究与应用现状进行综述;结合交通运行的要素特征,从“人—车—路—环境”4个方面对交通场景数字孪生构建亟待突破的关键技术进行分析;对数字孪生在运载工具研制、重要基础设施智能运维、无人驾驶虚拟测试、交通问题的分析与实验等方面的应用前景进行了展望。

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9. 飞行器全包络高性能仿真方法与试验平台

王建林, 陈素芳, 铁鸣, 刘璟, 张军

系统仿真学报 2021, 33 (10): 2298-2306. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0625

摘要（3720）

PDF（pc）（1102KB）（4421）

针对飞行器总体性能超大子样、海量状态仿真验证需求,提出了高性能仿真方法,建立基于高性能计算机的大规模并行仿真架构,实现了大子样仿真任务解耦、高性能仿真实时监控、并发冲突控制、大规模试验结果自动聚合等技术与软件,研制了飞行性能大规模并行验证的高性能仿真试验平台。仿真应用结果表明该试验方法具有较高的加速比和可扩展性,能够高效、高质量地完成数字化验证过程,不仅提升了飞行器总体验证、评估能力,也通过高性能仿真技术的应用促进了飞行器总体设计的改进。

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10. 中断风险下的供应链恢复策略研究

杨毅, 彭晨, 杨余久, 王玉龙

系统仿真学报 2021, 33 (12): 2771-2781. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0825

摘要（3968）

PDF（pc）（1266KB）（4257）

针对供应链中断问题,提出2个供应链恢复策略—供应商预设紧急库存策略和制造商进行产品变更策略,同时还考虑了紧急库存的存储成本和变更后产品的退货率。为了最大化制造商的利润和顾客满意度,分别建立了单目标和双目标模型。将2个模型中的优化问题转换为混合整数规划问题并基于ILOG CPLEX给出了相应的求解算法。仿真结果表明：所提的中断恢复策略不仅可以有效地帮助供应商止损,并且可以很好地满足市场需求。

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11. 边缘计算资源分配与任务调度优化综述

王凌, 吴楚格, 范文慧

系统仿真学报 2021, 33 (3): 509-520. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0584

摘要（4366）

PDF（pc）（3039KB）（3840）

随着物联网和移动终端的迅速发展,边缘计算技术应运而生,通过将计算和存储配置在互联网边缘,处理物联网终端产生的大量数据,应对时延敏感型应用请求。为提高计算资源使用效率,优化性能指标,边缘计算资源分配与任务调度优化问题受到了广泛关注。边缘计算资源的地理分散性、异构性以及对性能、能耗、费用、稳定性等的需求,增加了优化调度的复杂性。通过介绍边缘计算和物联网、云计算协同的系统模型,给出优化的指标、调度模型及其求解算法,包括精确算法、启发式方法及智能优化方法等,归纳典型应用案例,指出有待进一步研究的内容和方向,有助于促进边缘计算的发展。

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12. 复杂装备维修保障模式和人力资源仿真优化研究

曹军海, 郭一鸣, 张闯, 郭庆义

系统仿真学报 2021, 33 (10): 2307-2314. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0807

摘要（3744）

PDF（pc）（1515KB）（3677）

针对目前陆军复杂装备维修保障模式单一、人力资源配置随意性强等问题,以部队级装备维修过程为研究对象,分析了部队复杂装备维修计划、维修保障模式、人力资源配置以及维修工艺流程等内容,构建了复杂装备维修车间仿真模型,探究了维修计划、维修保障模式和人力资源配置对“平均维修保障时间”,“人力资源满足率”等指标的影响,分析指标数据规律并对部队装备维修人力资源配置提出优化建议,为部队装备维修保障模式选择、维修人力资源分配提供了新思路。

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13. X型四旋翼无人机建模及四元数控制

丁少宾, 肖长诗, 刘金根, 文元桥

系统仿真学报 2015, 27 (12): 3057-3062.

摘要（886）

PDF（pc）（625KB）（3183）

对X型四旋翼无人机做了合理假设以及受力分析,推导并建立了X型四旋翼无人机全面的动力学数学模型,考虑了无人机平动、转动空气阻力,并且将转子、螺旋桨和机体看成多刚体系统。在Solidworks软件中,建立了无人机实物模型以获得无人机惯性参数。直接以四元数作为反馈控制量,设计出多通道双回路矢量PD控制系统。以Matlab/Simulink为平台,对四元数反馈控系统和欧拉角反馈控制系统进行对比控制仿真。从仿真结果来看,这2种反馈模式都能对无人机模型进行位置、姿态跟踪等控制,但是四元数反馈控制系统具有过渡时间短、计算量少以及无奇点产生的优点。

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14. 武器装备效能评估研究进展

周玉臣, 林圣琳, 马萍, 李伟, 杨明

系统仿真学报 2020, 32 (8): 1413-1424. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0442

摘要（1437）

PDF（pc）（933KB）（3078）

效能是评估武器装备的重要指标,武器装备效能评估可以为武器装备规划论证、设计研制、作战运用等提供决策支持。随着数字线程、数字孪生在武器装备全寿命周期的应用,效能评估面临复杂作战场景评估、多源异构数据评估、昂贵仿真的评估优化、泛在评估、敏捷评估等一系列挑战。综述了效能评估相关概念、发展历程,分析了武器装备效能评估面临的问题;进而给出了武器装备效能评估解决方案,总结了数字时代武器装备效能评估研究方向。

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15. 国外兵棋推演及系统研究进展

曹占广, 陶帅, 胡晓峰, 何吕龙

系统仿真学报 2021, 33 (9): 2059-2065. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0726

摘要（3614）

PDF（pc）（191KB）（2949）

兵棋推演系统作为进行战争推演、方案评估、作战分析等活动的重要手段,能够支撑作战问题研究、战法创新以及作战概念开发。从推演方法和系统研究的角度梳理了国外计算机兵棋系统的发展现状,重点介绍了在线推演和多级联合推演等方法,以及多级兵棋融合设计、多系统组合仿真和辅助工具开发等研究现状,为计算机兵棋系统的发展和运用提供借鉴和参考。

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16. 基于随机需求的冷链物流车辆路径优化模型

马向国, 刘同娟, 杨平哲, 蒋荣芬

系统仿真学报 2016, 28 (8): 1824-1833.

摘要（720）

PDF（pc）（358KB）（2888）

分析了冷链物流车辆路径配送过程中的各项成本并进行修正;基于客户服务时间要求与客户重要性之间的均衡,构建了混合时间窗模型;基于客户需求波动降低与指派阶段成本增加之间的均衡,引入安全系数并设立约束条件,建立以总成本最小化为目标的数学模型。以具体数值为例,利用Matlab软件为编码平台运用自适应遗传算法对数学模型进行求解分析。

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17. 基于Leap motion的三维文物虚拟拼接方法

卢浩然, 张宇, 牛苗苗, 税午阳, 周明全

系统仿真学报 2015, 27 (12): 3006-3011.

摘要（598）

PDF（pc）（1329KB）（2793）

利用三维激光扫描方式采集文物几何信息正变得越来越普遍,借助计算机技术可以实现破碎文物的虚拟复原。针对全自动几何驱动虚拟文物拼接的不足,提出一种利用Leap motion实现碎片交互拼接的方法。通过Leap Motion获得的数据实现手的运动模拟,交互地控制碎片模型的运动,实现两个碎片的初匹配。拼接结果将实时反馈给用户,用户可以通过控制碎片的位置优化碎片间的拼接关系。进一步采用最近点迭代算法实现两个碎片的精确匹配。将拼接结果作为新的碎片迭代地实现多个碎片的匹配和拼接。实验结果表明,该方法可以降低自动拼接技术对数据的高度依赖性实现邻接文物碎片的拼接。

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18. 从建模仿真看数字孪生

张霖, 陆涵

系统仿真学报 2021, 33 (5): 995-1007. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0262

摘要（3644）

PDF（pc）（1857KB）（2755）

简要回顾建模仿真技术的发展与演变历程,及其在科技进步中所发挥的重要作用。通过数字孪生产生的背景及内涵,揭示其与建模仿真一脉相承的关系。探讨如何借鉴建模仿真理论方法进行数字孪生的构建和评估,从而保证数字孪生的可信。

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19. 超大型双桨双舵船舶运动数学模型与虚拟仿真

郭晨, 焉丽飞, 沈海青

系统仿真学报 2015, 27 (9): 1976-1982.

摘要（690）

PDF（pc）（1031KB）（2734）

建立了常速域大洋航行工况下超大型双桨双舵集装箱船舶三自由度运动数学模型。讨论了该船舶模型的旋回试验和Z型试验仿真。将实际船舶操纵过程抽象化,应用虚拟现实技术建立船舶,舵轮、螺旋桨和舵叶局部三维实体模型,通过虚拟场景和响应的三维模型来仿真显示船舶姿态和操纵的动态过程。基于Vega API,在MFC框架下,设计并完成大型双桨双舵船舶操纵运动虚拟仿真系统。所生成的船舶操纵仿真系统,可实现场景切换,环境切换、操纵方式切换以及视角切换等功能。可用以完成对船舶运动控制策略的仿真验证和控制算法优化。

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20. 从态势认知走向态势智能认知

朱丰, 胡晓峰, 吴琳, 贺筱媛, 吕学志, 廖鹰

系统仿真学报 2018, 30 (3): 761-771. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201803001

摘要（1270）

PDF（pc）（1191KB）（2726）

针对联合作战背景下战役级作战态势认知相关问题进行了探讨,提出了态势认知、态势智能认知的概念模型,并厘清了若干概念;提出了态势智能认知相关技术框架,并剖析了其中要重点突破的5个关键问题,给出了可能的技术路线,为从作战态势认知走向态势智能认知奠定了基础。

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21. 基于小波分析的电力系统故障时空检测与诊断

李刚, 许鹏程, 韩龙美

系统仿真学报 2015, 27 (12): 3018-3024.

摘要（648）

PDF（pc）（441KB）（2606）

现代电力系统监测数据的异常或故障信号往往隐藏在大数据集合中,且关联性较强,传统傅里叶变换分析方法不具有时域局部化分析能力。利用小波分析的时-频特性,给出一种电力系统暂态信号的奇异性检测算法。通过对暂态信号的多尺度一维小波分解,提取其低频系数与高频系数,对信号去噪的同时得到故障时刻信息;基于模极大值的奇异性检测,获得故障点的定位信息,从而实现异常信号的时空检测与诊断。在IEEE 39节点系统中的仿真结果表明,该方法实现了对奇异信号的时-频特征分检,初步满足了电力系统故障时空定位的要求。

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22. 薄煤层采煤机滚筒载荷特性仿真分析

赵丽娟, 田震, 刘旭南, 谢波

系统仿真学报 2015, 27 (12): 3102-3108.

摘要（471）

PDF（pc）（671KB）（2584）

为研究复杂煤层赋存条件下薄煤层采煤机滚筒的载荷特性,根据煤层赋存条件与采煤机工作状态,提出了截齿工作状态的判定条件,并设计出了不同工况下滚筒载荷仿真方案。以某薄煤层采煤机滚筒为研究对象,仿真得到五种典型工况下滚筒的载荷谱;分析了采煤机截割阻力矩、截割功率随滚筒转速和牵引速度变化的规律。研究结果表明：截割硬质包裹体受到的载荷波动明显高于其他工况;滚筒转速越高,负载转矩相对于牵引速度的变化范围越小,截割功率沿滚筒转速和牵引速度增大方向不断上升。

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23. 穿透性制空下无人飞行器发射母机作战体系及关键技术

李铭浩, 毕文豪, 张安, 孙文轩

系统仿真学报 2022, 34 (9): 1920-1932. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0403

摘要（2339）

HTML （652）

PDF（pc）（1197KB）（2566）

穿透性制空是应对反介入/区域拒止环境的一种重要手段。在该作战需求下，无人飞行器发射母机因载荷数量和种类优势、作战距离和时间优势、研制周期和成本优势受到广泛关注。在梳理无人飞行器发射母机相关概念发展和支撑研究的基础上，设计了无人飞行器发射母机作战体系的组成系统、作战过程、作战事件追踪、信息交互等顶层作战概念。从复杂环境下战场态势智能认知、可信可靠远距离弹性通信、多无人飞行器仿生自主决策与协同、无人飞行器货仓内通用发射控制四个方面展望了体系关键技术，以期推动无人飞行器发射母机作战体系开发研制与技术储备，为体系流程和功能的仿真与评估提供理论基础和建模框架。

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24. 基于无线传感器网络的改进APIT定位算法

吴栋, 纪志成, 张彪

系统仿真学报 2015, 27 (12): 2965-2972.

摘要（593）

PDF（pc）（519KB）（2530）

针对无线传感器网络中近似三角形内点测试法(Approximate Point-In-Triangulation Test, APIT)对锚节点密度要求高,并且会出现Out-To-In或者In-To-Out误判和节点失效等问题,提出了一种基于无线传感器网络的改进APIT定位算法。该方法利用一种基于方向搜索的移动节点,结合经过高斯拟合处理的接收信号强度指示值(Received Signal Strength Indicator, RSSI)定位算法来解决误判问题,并采用一种几何方法对失效节点进行处理。通过MATLAB对改进的APIT算法进行仿真,实验结果表明,改进后的定位算法在定位精度和误判次数方面均比传统APIT定位算法和基于移动锚节点的改进APIT算法有了很大的提高。

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25. 云制造中的制造能力服务形式化描述方法

肖莹莹, 李伯虎, 柴旭东, 公静

系统仿真学报 2015, 27 (9): 2096-2107.

摘要（645）

PDF（pc）（565KB）（2528）

针对云制造系统对制造能力服务的应用需求,研究了制造能力服务的统一描述及其形式化方法。分析了云制造环境下的制造能力服务的内涵,给出了其定义和分类框架;定义了制造能力服务的元模型及详细描述属性,使用基于对象-值-属性(entity-value-attribute, EVA)数据模型的持久化方法实现异构制造能力服务的形式化。上述制造能力描述及形式化方法在智慧云制造系统(TianZhiNet)中的应用效果初步验证了成果的可行性。

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26. 自动导引车调度优化研究综述

付建林, 张恒志, 张剑, 姜良奎

系统仿真学报 2020, 32 (9): 1664-1675. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.19-0042

摘要（1393）

PDF（pc）（1181KB）（2491）

制造系统中自动导引车（Automated Guided Vehicles,AGV）调度对于提高制造系统效益和降低制造成本具有重要作用,同时AGV调度也是十分复杂的组合优化问题,将AGV调度优化问题分为3类：AGV静态调度、AGV动态调度、AGV同时调度（与其他资源联合调度）进行了概述,并对其研究方法进行了分析与总结,包括传统分析方法、建模与仿真方法、智能优化算法、混合优化方法,分析了各类方法的优缺点,指出了当前AGV调度优化研究中存在的不足,并提出了未来的研究方向和建议。

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27. 基于知识图谱的联合作战态势知识表示方法

王保魁, 吴琳, 胡晓峰, 贺筱媛

系统仿真学报 2019, 31 (11): 2228-2237. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.19-FZ0304

摘要（1184）

PDF（pc）（555KB）（2473）

机器缺乏理解和判断复杂作战态势的基本知识是态势智能认知的难点之一。概述了基于知识图谱的知识表示方法,分析了联合作战态势知识表示的特点和难点,提出了场景知识图谱的概念,描述了场景知识图谱的知识来源和基本内容,指出了面向特定作战场景的离散符号与连续向量相融合的知识联合表示方法是表示联合作战态势知识的有效途径。

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28. 面向智能成长的兵棋推演生态系统

吴琳, 胡晓峰, 陶九阳, 贺筱媛

系统仿真学报 2021, 33 (9): 2048-2058. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0730

摘要（2469）

PDF（pc）（5187KB）（2466）

构建下一代智能化兵棋系统,难在不能一蹴而就,需要通过构建生态系统逐渐成长智能。界定了智能化兵棋生态系统的基本概念,提出动态开放、层次多样和协同演化的理念。借鉴人类智能成长过程和学习进化机制,构建了下一代兵棋认知智能演化成长的双螺旋模型,给出了基于观察-学习-测试-应用循环的兵棋推演生态系统体系框架;分析了数字孪生、人机融合共生、数据样本生成、智能测试评估、云原生等技术在构建兵棋推演生态系统中的应用。

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29. 基于3D激光雷达的水面无人艇靠泊参数估计

王海超, 尹勇, 景乾峰, 丛琳

系统仿真学报 2024, 36 (8): 1737-1748. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.24-0262

摘要（6565）

HTML （2525）

PDF（pc）（4470KB）（2394）

为准确地估计靠泊参数，提出了一种基于艇载3D激光雷达的靠泊参数估计方法。该方法包括2个主要模块：无人艇位姿估计和靠泊状态估计。无人艇位姿估计模块采用点云预处理算法对原始点云进行降采样并滤除异常值，利用点云配准算法实现了无人艇靠泊过程中的位姿估计。靠泊状态估计模块通过MSAC算法提取泊位边界信息，并基于此信息计算靠泊参数。实验结果表明：该算法所得无人艇位姿信息和靠泊参数信息均与实际相符，平均靠泊距离误差小于0.023 m，平均角度误差小于0.26°，验证了该靠泊参数估计算法的准确性和合理性。

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30. 面向智慧物联网的新型嵌入式仿真技术研究

李伯虎, 柴旭东, 张霖, 卿杜政, 施国强, 林廷宇, 郭丽琴, 杨晨, 谷牧, 贾政轩, 公慧, 唐震

系统仿真学报 2022, 34 (3): 419-441. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.22-0119

摘要（17532）

HTML （10929）

PDF（pc）（9566KB）（2291）

当前我们正步入新时代、正面临新态势、正迈进新征程，人类社会国民经济、国计民生和国家安全等各领域系统的模式、技术和业态正在向数字化、网络化、云化、智能化的“智慧物联网”新模式、新技术和新业态发生重大变革。智慧物联网的发展迫切需要面向智慧物联网的新型嵌入式仿真技术，使智慧物联网能具备在线、持续的分析、认知、学习、决策、运行与优化的能力。简要概述了智慧物联网，在分析嵌入式仿真技术相关工作的基础上，提出了面向智慧物联网的新型嵌入式仿真技术的内涵、特征与应用模式，系统阐述了新型嵌入式仿真系统的体系架构、技术体系和九大关键技术，简要介绍了新型嵌入式仿真系统在智能制造、智慧城市和军事智能方面的应用范例。对所取得的成果进行总结并提出新型嵌入式仿真技术的发展建议。

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31. 基于深度学习的视觉SLAM综述

刘瑞军, 王向上, 张晨, 章博华

系统仿真学报 2020, 32 (7): 1244-1256. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.19-VR0466

摘要（1335）

PDF（pc）（3177KB）（2214）

随着计算机视觉和机器人技术的发展,视觉同时定位与地图创建已成为无人系统领域的研究焦点,深度学习在图像处理方面展现出的强大优势,为二者的广泛结合创造了机会。总结了深度学习与视觉里程计、闭环检测和语义同时定位与地图创建结合的突出研究成果,对传统算法与基于深度学习的方法做了对比,展望了基于深度学习的视觉同时定位与地图创建发展方向。

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32. 关于武器系统数字孪生的若干思考

周军华, 薛俊杰, 李鹤宇, 姬杭, 林廷宇, 施国强

系统仿真学报 2020, 32 (4): 539-552. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0089

摘要（1265）

PDF（pc）（3246KB）（2178）

回顾了数字孪生技术的主要发展过程,提出了武器系统数字孪生研究和实践的必要性,给出了武器系统数字孪生的定义和组成,分析了数字孪生应用架构和数字主线构建、双向协同仿真与控制、智能自主演进和基于容器仿真云的数字孪生运行支撑等关键技术,阐述了若干关键技术的初步研究与实践,进行了总结和展望。

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33. 基于改进哈里斯鹰和B-spline曲线的无人机路径规划研究

黄志锋, 刘媛华

系统仿真学报 2024, 36 (7): 1509-1524. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.23-0403

摘要（5531）

HTML （2261）

PDF（pc）（6057KB）（2171）

针对无人机在动态环境中的全局路径规划问题，提出了一种改进哈里斯鹰优化算法。针对算法后期搜索性能不足等问题，提出自适应混沌和核心种群动态划分策略，提高算法后期的搜索能力；修改哈里斯鹰更新公式，引入黄金正弦策略，提高算法搜索效率；融合自适应动态云最优解扰动策略，提高算法跳出局部极值的能力；针对三维栅格路径规划问题，设置了一种估值函数，通过计算栅格到达终点的代价，帮助算法进行节点筛选，使算法能搜索到更短路径，并针对路径转角不平滑的问题，使用3次B-spline曲线对路径转角进行处理，使路径更适合无人机飞行。通过国际标准测试函数和在不同大小、不同复杂程度的静态、动态栅格地图进行仿真实验。实验结果显示，本文算法相较于对比算法，规划出的路径平均缩短了14.94%、转角数量平均减少了53.31%。

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34. 模拟仿真技术及其在训练领域的应用综述

邱志明, 李恒, 周玉芳, 卿杜政

系统仿真学报 2023, 35 (6): 1131-1143. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.23-0351

摘要（1749）

HTML （651）

PDF（pc）（3245KB）（2135）

未来高技术武器装备和作战行动、战场环境日趋复杂，依托现有仿真技术条件和模拟训练资源，构建网络化、体系化、智能化的模拟训练装备与系统，开展体系对抗模拟训练，是缓解高技术装备训练耗费大与资源有限的有效途径，是提高训练质量和水平的主要途径。总结分析了联合训练领域重点关注的仿真体系架构、仿真建模、蓝军模拟、信息体系仿真等技术发展现状与趋势，初步剖析了上述技术在美海军常态化训练环境、“阿尔法”智能空战模拟训练系统等典型系统、美“大规模演习2021”中的应用情况与作用效能，围绕提高体系对抗条件下的实战化模拟训练能力水平，从技术趋势和工程实现的角度，提出了5个值得重点关注的研究方向，可为本领域工程技术人员提供参考借鉴。

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35. 下一代战略博弈推演系统研究

吴曦, 孟祥林, 杨镜宇

系统仿真学报 2021, 33 (9): 2017-2024. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0731

摘要（3447）

PDF（pc）（593KB）（2049）

战略博弈推演是战略决策的重要手段。剖析了战略博弈推演研究现状及面临的挑战,分析了大数据、人工智能技术对战略博弈推演系统建设带来的启示,研究提出下一代战略博弈推演系统发展设想以及需要突破的关键技术,即面向战略主题的事件关联图谱构建、基于生成对抗网络的战略决策稀疏样本生成、人在回路混合增强博弈策略学习及基于社交网络的舆情传播建模技术。在此基础上,对未来战略博弈推演的发展趋势进行了展望。

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36. 基于北斗的飞机进近着陆系统可视化仿真

刘瑞华, 曹晖

系统仿真学报 2018, 30 (10): 3753-3760. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201810020

摘要（369）

PDF（pc）（3872KB）（2019）

为分析基于北斗的陆基增强系统(Ground-Based Augmentation System,GBAS)在进近着陆阶段提供的导航性能,从地面、机载、空间三个层面仿真GBAS运行。在MATLAB环境下对广播星历数据进行处理,仿真北斗空间段星座和轨道运行情况。参考RTCA发布的GBAS最低运行性能标准,建立地面端和机载端数据模型,仿真增强算法。分析北斗系统的定位误差及导航性能。建立Simulink运动学和控制模型实现对姿态控制。研究FlightGear输入/输出接口,实现与MATLAB联合仿真,并通过联合仿真方式,搭建应用北斗卫星导航系统的飞机进近着陆系统可视化仿真平台。

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37. 面向计算机生成兵力的认知行为模型架构研究综述

许凯, 曾俊杰, 杨伟龙, 秦龙, 尹全军

系统仿真学报 2021, 33 (2): 239-248. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0937

摘要（1408）

PDF（pc）（527KB）（2002）

为规范和促进计算机生成兵力各类认知行为模型的标准化开发,对面向计算机生成兵力的认知行为模型架构进行综述研究,以计算机生成兵力的意图识别行为为例,探讨了一般认知行为在标准认知架构基础上的功能实现方式。论证结果表明,良设计的认知行为模型架构对于复杂认知行为建模具有很强的指导意义。还提出了需求分析、设计实现、理论基础、协作机制四个方面具体的研究建议。

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38. 基于深度学习的体系作战效能智能评估及优化

李妮, 李玉红, 龚光红, 黄晓冬

系统仿真学报 2020, 32 (8): 1425-1435. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0353

摘要（1209）

PDF（pc）（1120KB）（1952）

采用仿真模拟评估方法进行体系作战效能评估包括配置想定、多次运行仿真系统和调用效能评估模型计算多个复杂步骤。针对此流程复杂、耗时长的问题,提出一种基于深度学习回归思想的体系作战效能智能评估方法,引入基于进化策略的作战效能优化流程。以全连接深度回归网络为预测模型,通过多个数据集的试验结果给出网络隐层数和样本量选择的指导原则。进一步结合遗传算法调整网络输入得到优化输出,迭代性能较好。以某仿真系统为例初步验证了其有效性和使用价值。

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39. 下一代兵棋系统模型引擎设计问题研究

唐宇波, 沈弼龙, 师磊, 易星

系统仿真学报 2021, 33 (9): 2025-2036. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0735

摘要（2637）

PDF（pc）（1724KB）（1951）

未来兵棋推演将面对更加复杂的战争体系,需要广泛应用人工智能技术来弥补人的不足,这是下一代兵棋系统模型引擎研发必须考虑的因素。结合长期兵棋系统研发和运用经验,提出了下一代兵棋模型引擎的框架雏形,针对结构和计算复杂度问题讨论了体系解耦方法,研究了基于数字孪生的人机融合架构,探索了可以降低模型开发门槛、提升效率的建模技术手段,提出了支持机器学习的引擎机制,并针对分布式硬件环境提供了软硬一体化设计思路。

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40. 面向智能化兵棋的认知行为建模方法研究

贺筱媛, 郭圣明, 吴琳, 李东, 许霄, 李丽

系统仿真学报 2021, 33 (9): 2037-2047. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0727

摘要（2640）

PDF（pc）（4559KB）（1870）

针对智能化兵棋系统建设运用过程中的认知行为建模问题,提出一种基于角色-行动-场景(Actor-Operations-Scene, AOS)的指挥决策智能体认知行为建模框架,探索了场景知识图谱服务、智能态势认知、智能决策规划和自主综合控制等关键认知行为模型的实现思路和方法,为智能化兵棋系统建设及运用提供可行技术方案。

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