系统仿真学报

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1. 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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2. 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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3. 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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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. 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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6. 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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7. 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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8. 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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9. 新一代大型计算机兵棋系统面临的挑战与思考

司光亚, 王艳正

系统仿真学报 2021, 33 (9): 2010-2016. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0729

摘要（2477）

PDF（pc）（843KB）（1800）

针对未来战争形态呈现的体系化、网络化、智能化特点,提出了建设新一代大型计算机兵棋系统面临的主要挑战,设计了新一代大型计算机兵棋系统的体系架构,讨论了智能化战争建模、体系构架集成、资源服务管理、人机交互等新一代大型计算机兵棋系统的关键技术。

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10. 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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11. 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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12. 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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13. 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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14. 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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15. 基于多武器平台的要地防空混合部署策略与模型研究

万佳庆, 王鹏飞, 唐俊林, 张栋, 李新国

系统仿真学报 2021, 33 (8): 1754-1765. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0477

摘要（763）

PDF（pc）（1034KB）（1013）

多平台协同防空是未来防空反导作战的发展方向,基于多平台的混合部署策略以及部署模型是实现协同防空的重要内容。以要地防空为研究背景,对多平台协同防空的部署策略、部署原则、部署形式进行了研究。建立了典型要地防空的作战想定场景及作战流程;研究了混合部署的原则、影响因素以及部署方式,提出了典型的混合部署策略,并建立了数学模型;为解决多平台协同防空以及要地防御部署提供方法支撑。

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16. 稀疏奖励下多航天器规避决策自学习仿真

赵毓, 郭继峰, 颜鹏, 白成超

系统仿真学报 2021, 33 (8): 1766-1774. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0432

摘要（877）

PDF（pc）（1550KB）（830）

为了提高航天器编队对多拦截器规避能力,针对传统程序式机动规避成功率低的问题,提出一种基于深度强化学习的多智能体协同自主规避决策方法。其中基于Actor-Critic架构设计了一种多智能体强化学习算法,为解决该自学习算法信度分配问题,提出加权线性拟合方法;对于任务场景稀疏奖励问题,提出基于逆值法的稀疏奖励强化学习方法。根据规避任务决策过程建立了空间多智能体对抗仿真系统,利用其验证了所提算法的正确性和有效性。

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17. 局部信息联通的多无人机协同控制过程仿真研究

李向阳, 张志利, 张宁, 桂毅, 李嘉

系统仿真学报 2021, 33 (7): 1501-1513. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0461

摘要（726）

PDF（pc）（1029KB）（634）

针对局部信息联通条件下多无人机的协同控制要求,基于多层结构创建多无人机系统分布式体系架构,提出多层分布式多无人机系统的通信网络拓扑结构、状态控制信息模型和智能化自组网机制,确保多个无人机在局部信息联通下的可靠交互通信;采用局部状态预测和分布式迭代优化的协同碰撞规避策略,结合在线协同航迹规划和威胁规避控制方法,实现了多无人机任务执行过程的协同控制。仿真实验验证了方法的有效性。

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18. 一种动态感知的连通恢复方法研究

华翔, 李宝华, 姚红娟, 王昭, 左嘉娴

系统仿真学报 2021, 33 (7): 1514-1525. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0434

摘要（559）

PDF（pc）（1238KB）（350）

集群通信网络具有拓扑时变,节点移动性强,链路状态不稳定等特点,难以维持稳定的拓扑结构。网络被分割为互不连通的子群体,为了解决不同群体间的通信问题,将协同中继节点引入,提出一种动态感知的连通恢复方法。搭建协同通信模型,推导出链路质量指标的数学表达;设计多目标链路评价函数,通过多目标连通恢复算法实现最优的中继位置规划。仿真结果表明：在不同信道环境下,该算法能够在2个非连通群体间获得最优中继位置,恢复网络连通。

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19. 后装保障仿真实体组件化建模研究

曹琦, 向群, 王文政

系统仿真学报 2021, 33 (6): 1233-1240. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0391

摘要（816）

PDF（pc）（532KB）（877）

后装保障一直缺乏高效、先进的模拟训练手段与系统,针对后装保障仿真非对抗性、不确定性、时效性、并行性、非连续性特点,提出了三类实体、三种交互关系和三种组织关系的抽象。采取组件化建模设计,将后装保障实体进一步分解形成若干个属性组件和行为组件进行建模,有效解决了后装保障模拟训练中的实体建模问题。通过构建概念建模支持工具、仿真模型开发与封装工具和模型资源管理工具,为后装保障仿真实体组件化建模的工程应用提供了支撑,增强了模型重用和互操作能力。

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20. 可扩展仿真想定描述规范研究

徐享忠, 熊君, 沈枫炜

系统仿真学报 2021, 33 (6): 1241-1247. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0389

摘要（744）

PDF（pc）（433KB）（1486）

仿真想定描述规范对加快想定数据准备速度,提高想定数据质量,并促进想定数据重用具有重要意义。深入分析了仿真想定与军事想定的区别,设计了基于描述规范的仿真想定拟制与应用流程,在此基础上论述了仿真想定描述规范设计思路,着重从时间、坐标系等基本元素及数据交换格式两个层次制订了可扩展仿真想定描述规范,并生成了遵循该描述规范的序列仿真想定实例。研究成果有助于保证模拟训练中心互联初始边界的一致性,并促进仿真想定数据的重用。

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21. “人在回路”合成训练仿真总体设计及关键技术研究

董志明, 朱广超, 徐享忠, 谭亚新, 范锐

系统仿真学报 2021, 33 (6): 1248-1257. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0392

摘要（927）

PDF（pc）（5872KB）（1513）

针对“人在回路”合成训练仿真规模大、实体多、部署分散、异构系统多等难点问题,研究梳理美国陆军合成训练环境建设情况,设计了基于TISA中间件的可持续演进的分布式合成训练仿真云服务架构,提出了可组合多层级合成训练仿真应用模式,解决了分布式训练仿真实时互联互通互操作、战场环境一致性、模型可组合可重用、仿真即服务等技术问题,为大规模“人在回路”战术对抗演练、研究性演习提供了技术支撑,对战斗力提升具有重要意义。

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22. 基于复杂地形的化学仿真环境建模研究

刘顺华, 方民

系统仿真学报 2021, 33 (6): 1258-1267. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0393

摘要（651）

PDF（pc）（3405KB）（567）

环境仿真是模拟训练系统建设中的一个重要内容。由于目前化学仿真环境没有考虑地形因素的影响,在模拟训练的导调控制、仿真交互与裁决评估等方面存在诸多问题。在经典高斯扩散模型的基础上,通过地形高程修正、扩散参数修正、质量守恒修正,得到复杂地形条件下的化学仿真环境,设置的化学危害区域与复杂地形大气扩散规律比较吻合,且计算速度快、仿真环境逼真,解决了化学仿真环境与模拟器之间的交互问题,为解决专业模拟训练的化学仿真环境构设问题提供方法手段。

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23. 面向SaaS的LVC仿真试验中间件设计研究

杜楠, 谭亚新

系统仿真学报 2021, 33 (6): 1268-1276. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.21-0399

摘要（1233）

PDF（pc）（693KB）（888）

真实-虚拟-构造（Live-Virtual-Constructive,LVC）仿真技术为装备试验提供了全新的技术手段。针对LVC体系试验中异构仿真资源对象数量多、交互复杂导致无法满足武器体系快速响应的试验任务需求,以训练使能体系架构为基础,按照远程方法调用为主的模式对中间件、应用模型框架进行改造。设计LVC仿真中间件的模型运行组件、发布订购组件、消息处理组件、实时运行组件各个功能模块,为LVC仿真提供高效的实时通信机制,支撑仿真即服务(Simulation as a Service,SaaS)的运用模式。该中间件可实现LVC试验复杂资源的快速调度、监控、分发、部署、运行控制、数据采集等运行管理服务,为LVC试验任务分析、过程监控、异常处理及作战武器之间、各类平台之间的协同提供技术支撑。

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24. 仿真学科知识体系的若干问题研究

邱晓刚, 段红, 谢旭, 陈彬

系统仿真学报 2021, 33 (4): 753-762. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0621

摘要（1002）

PDF（pc）（267KB）（696）

仿真学科知识体系是人类进行仿真活动所需要的知识集合,是一个由仿真学科概念、判断、推理相互联系而组成的逻辑体系,是对仿真学科知识的系统组织,反映了仿真学科知识的结构。仿真学科理论与知识体系构建对推进仿真科学技术研究和仿真工程教育有着重要的作用。从学科发展和工程教育2个方面概要分析了当前建立仿真学科知识体系的需求,讨论了仿真学科知识的实践性、综合性、时代性特征,分析了构建仿真知识体系面临4个方面的挑战,提出了仿真学科知识体系的5种分类方式,重点从仿真科学技术研究视角讨论了仿真学科知识的层次架构。

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25. 仿真学科知识领域构成研究

段红, 邱晓刚, 谢旭, 鞠儒生

系统仿真学报 2021, 33 (4): 763-772. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0637

摘要（769）

PDF（pc）（188KB）（836）

以软件工程、自动化等为代表的许多学科都梳理形成了自己的知识领域,以此构建学科知识体系,指导学科教学和科学研究。从知识领域角度描述仿真知识体系的构成,对于仿真工程教育和仿真科技发展具有重要作用。以知识领域、知识单元和知识点3层结构来构建仿真学科知识体系;在综述了学科知识体系作用、研究现状基础上,针对仿真教学的需要,提出了一种仿真学科知识领域的构成,根据知识领域的成熟度,区分为基本知识领域和前沿知识领域2大部分;对各基本知识领域的内涵进行了简要阐述,梳理了知识单元;探讨了仿真学科前沿的知识领域。

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26. 作战仿真知识体系的初步探索

谢旭, 邱晓刚, 段红, 黄柯棣

系统仿真学报 2021, 33 (4): 773-780. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0622

摘要（1023）

PDF（pc）（243KB）（1478）

作战仿真提供一个虚拟战场空间来再现各类战场实体的对抗过程,是现代军事领域研究与实践的重要途径。随着作战仿真应用的推广,作战领域的仿真知识也日益扩展。基于作战仿真相关专著和教材所包含的知识内容,提出作战仿真的相关知识构成有3个层次;对其中的作战仿真基础知识所包含的11个知识领域进行了初步分析;同时讨论了对3种作战仿真人才的知识要求。

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27. 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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28. 时空记忆模型在空间认知行为建模中的应用分析

胡越, 许凯, 秦龙, 尹全军, 查亚兵

系统仿真学报 2021, 33 (2): 249-261. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0936

摘要（816）

PDF（pc）（1016KB）（1353）

空间环境的结构和实体活动的行为逻辑是军用仿真系统的重要建模对象,而建立符合人类认知规律的时空记忆表示与推理模型,是提高计算机生成兵力(Computer Generated Forces,CGF)行为拟人性、并提升系统运行效率的重要内容。简述了时空记忆的神经认知科学背景,梳理总结了近年来机器学习与计算智能中记忆机制的建模成果。依据感知-判断-规划-执行的OODA (Observe-Orient-Decide-Act)循环设计了一个通用的空间认知行为建模框架,提出了时空记忆机制在定性空间表示、态势理解与预测、在线规划等不同阶段的应用前景,能对不同层次和应用需求下CGF的空间表示与推理认知行为建模提供指导。

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29. 面向计算机生成兵力的虚拟人感知注意力模型研究

杨伟龙, 许凯, 谢旭, 孙林

系统仿真学报 2021, 33 (2): 262-270. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0938

摘要（736）

PDF（pc）（1174KB）（913）

感知模型是计算机生成兵力行为建模的重要研究领域,作为推理模块的输入,感知模型获取的信息准确与否对仿真的逼真性有着重要影响。对计算机生成兵力感知模型进行研究,重点对注意力的形成机制,作用时间,作用方式进行分析,并与传统的感知模型进行比较。通过对注意力的知识库构建、信息反馈方面进行建模,提出了基于注意力机制的虚拟人感知框架,并在仿真环境中进行实验验证。

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30. 基于非合作博弈的路网对抗行为建模研究

魏翔宇, 张琪

系统仿真学报 2021, 33 (2): 271-279. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0943

摘要（742）

PDF（pc）（1057KB）（876）

对抗行为建模是很多类军事竞争问题研究的关键。现有研究主要面向目标域,而现实中很多对抗问题发生在路网之上。对此,结合对抗行为的网络流表示,提出了一种基于非合作博弈的路网对抗博弈建模框架,并给出了一个问题实例—网络逃避阻断博弈。仿真试验表明新的双启发式求解算法表现优于原始线性求解算法;基于现实路网的数据实验进一步验证了算法的可行性和可扩展性,说明基于非合作博弈的路网对抗博弈建模框架可以更好地建模路网对抗行为,且表现出更强的鲁棒性和更好的智能性。

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31. 基于机器学习的计算机生成兵力行为建模研究综述

张琪, 曾俊杰, 许凯, 秦龙, 尹全军

系统仿真学报 2021, 33 (2): 280-287. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0931

摘要（896）

PDF（pc）（349KB）（1541）

随着机器学习特别是深度学习技术的快速发展,采用学习方法辅助进行军用仿真中计算机生成兵力(Computer Generated Force,CGF)的行为建模,已成为克服传统有限状态机等基于知识工程方法面临的建模效率低,自适应差等问题的重要途径和发展方向。本文对采用机器学习进行CGF行为建模的应用现状、需求及发展趋势等若干问题进行了系统论述。梳理总结了CGF行为建模中三类典型学习方法的应用现状;分析了三类典型军用仿真系统引入学习的优缺点和带来的影响;提出CGF系统对学习建模方法的功能和性能需求;提出并探讨了该领域未来四个发展趋势和重点研究方向。

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32. CGF行为建模校核与验证初探

唐见兵, 张琪, 焦鹏, 查亚兵

系统仿真学报 2021, 33 (2): 288-294. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0949

摘要（729）

PDF（pc）（423KB）（628）

构建计算机生成兵力(Computer Generated Force, CGF)模型是作战仿真的一项十分重要的工作,其核心内容在于对战场中的各种人类复杂行为进行建模,包括认知行为建模和物理行为建模。可信性是行为模型的至关重要的品质。在行为建模的全生命周期中进行校核与验证(Verification and Validation,V&V)能够确保行为模型的有效性和可信性。在阐释行为建模V&V及其相关概念的基础上,建立CGF行为建模的过程模型;伴随行为建模的过程,重点研究相应的CGF行为建模V&V过程;根据现有的仿真V&V方法,探索CGF行为建模有效的V&V方法。

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33. 水下仿生电场感知综述

谢广明, 郑君政, 王晨

系统仿真学报 2020, 32 (12): 2289-2305. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0759

摘要（1011）

PDF（pc）（9967KB）（1024）

复杂水下环境中水下机器人的感知与探测技术亟待突破,基于微弱电场的水下仿生感知是一类很有潜力的技术路径。自然界中,一类鱼可在身体周围产生电场并通过电场变化来感知环境和其它生物,被称为弱电鱼。受弱电鱼感知行为启发,国内外学者展开了基于微弱电场的水下感知原理、方法与智能水下机器人方面的应用研究。综述了弱电鱼的生物学机理、水下电场的建模和感知理论、水下电场感知技术及其应用方面的研究进展,并展望了水下仿生电场感知技术的未来发展趋势。

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34. 动态柔性作业车间优化调度与决策方法

王艳, 丁宇

系统仿真学报 2020, 32 (11): 2073-2083. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0732

摘要（765）

PDF（pc）（889KB）（1243）

针对多目标动态柔性作业车间调度问题,提出一种改进的多目标差分进化算法进行求解。在差分进化算法中引入自适应交叉变异算子,提高算法的全局搜索能力;在选择排序时引入基于免疫学原理的快速非支配排序法,提高解集的质量。提出改进的TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)—G1—熵权综合决策方法。通过Nash均衡理论计算得出G1—熵权法的综合权重;将综合权重与TOPSIS评价体系组合对各调度方案进行评价。通过实验仿真验证了优化调度算法在寻优能力上的优越性以及综合决策方法的有效性。

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35. 基于多胞体-椭球双滤波的时变参数系统建模方法

王子赟, 王培宇, 占雅聪

系统仿真学报 2020, 32 (11): 2084-2092. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0727

摘要（484）

PDF（pc）（1612KB）（687）

传统的采用全对称多胞体作为参数可行集的系统建模方法,容易因全对称多胞体形状矩阵维数不断增加导致算法的计算复杂度过大。提出一种基于多胞体-椭球双滤波的时变参数系统建模方法,考虑参数时变情况,在与约束带相交迭代的过程中选择体积最小全对称多胞体,变换全对称多胞体形状矩阵后对其降维分解而不是仅仅直接求扩展形状矩阵的行总和,进而降低多胞体空间变换带来的算法保守性。利用奇异值分解重新推导降维后的多胞体形状矩阵,使得多胞体形状矩阵始终保持与参数相同的维数,从而降低系统建模方法的运算复杂度。

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36. 基于SIRV病毒传播理论的装备保障网络级联失效分析

张强, 曹军海, 宋太亮, 杜海东, 张闯

系统仿真学报 2020, 32 (10): 1847-1853. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0504

摘要（551）

PDF（pc）（1169KB）（651）

针对装备保障网络遭受敌方攻击时所显现出的复杂性现象,对比分析网络级联过程与病毒传播过程的相似性。在已有的负载容量级联故障传递模型基础上,融入了病毒免疫传播的过程,定义保障节点的4种不同状态,构建基于病毒免疫传播理论的装备保障网络级联传递模型,更好地再现了我方保障机构受到敌方实际打击和舆情攻击时的真实状况。通过仿真对比分析表明,在防御资源有限和时间迫切的情况时,优先考虑主动免疫策略,能够取得较好的抵御级联失效的效果,还可以辅助实施目标免疫策略,从而使装备保障网络具有较强的健壮性和较好的恢复能力。

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37. 典型陆军部队装备维修作业能力评估系统仿真建模研究

杜海东, 曹军海, 刘福胜

系统仿真学报 2020, 32 (10): 1854-1861. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0501

摘要（564）

PDF（pc）（1515KB）（737）

针对陆军部队维修作业仿真评估需求,提出了一套仿真模型设计方案。分析了部队维修作业能力仿真评估原理,进而明确了评估模型需求;给出了维修任务生成、维修保障系统建模方案;结合备件调度和保障设备使用过程,设计了维修保障资源模型。为陆军部队装备维修作业能力评估提供建模基础,用于支撑部队维修作业能力仿真评估系统的设计和应用案例研究。

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38. 从系统仿真到领域仿真的拓展

邱晓刚, 陈亚洲, 张鹏

系统仿真学报 2020, 32 (9): 1637-1644. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0541

摘要（655）

PDF（pc）（7224KB）（713）

随着仿真应用的普遍化和复杂系统仿真成为关注点,从领域的角度进行仿真活动和观察仿真活动逐渐进入仿真研究视野。1995年美国国防部提出了建模与仿真主计划,孕育了领域仿真的基本思想;而网络技术、云计算等信息技术的进步将使得领域仿真的落地。以仿真研究对象的变化为基本点,从仿真模型研究、仿真工具研发和仿真应用活动等方面梳理了仿真研究的发展变化;在此基础上,提出了领域仿真研究的目标和基于领域仿真的仿真活动模式;分析了领域仿真与领域工程的关系,归纳了领域仿真在提高仿真活动效率、使能复杂系统仿真、提高仿真可信性和促进仿真应用普适化等4个方面的作用。

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39. 面向无人自主平台的战场地理环境模型研究

游雄, 田江鹏

系统仿真学报 2020, 32 (9): 1645-1653. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0564

摘要（610）

PDF（pc）（677KB）（982）

战场环境模型是复杂战场环境面向特定需求的抽象和描述,用以支撑战场环境特性和演变规律的研究和应用。现有的战场环境模型主要面向人类战争活动来描述战场环境,缺乏以无人自主平台为认知主体的设计。提出了一种耦合人机各自优势的多层次战场地理环境模型结构,充分发挥机器在特征层面的快速计算能力,以及人在要素和关系层面的认知经验。提出了一种集环境观测、模型构建和空间决策为一体的建模方法,支撑无人自主平台根据任务和环境实现自主空间决策。

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40. 基于仿真的复杂武器系统作战效能评估框架研究

雷永林, 朱智, 甘斌, 雷森, 陈永

系统仿真学报 2020, 32 (9): 1654-1663. DOI: 10.16182/j.issn1004731x.joss.20-0373

摘要（793）

PDF（pc）（3126KB）（1581）

复杂武器系统作战效能评估是军方和工业方共同关心的科学问题。指出了现有武器装备作战效能仿真评估缺乏面向复杂武器系统的针对性、缺乏以仿真方法为主导的形式化评估框架等问题。采用“性能-效果-效能”分层的思路搭建了基于仿真的复杂武器系统作战效能评估指标体系框架,并进行了形式化研究。该框架综合考虑不同种类的仿真输入、效果指标和效能指标,能够一体化地指导复杂武器系统的作战效能仿真评估工作。结合弹道导弹的作战效能评估进行了案例研究。

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