建模框架及仿真應(yīng)用系統(tǒng)

建?？蚣芗胺抡鎽?yīng)用系統(tǒng)

研究設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

ResearchandDesignandImplementationofMilitaryModelingFrameworkandSimulationApplicationSystem主要內(nèi)容(1/2)PMMF模型體系與組合式建?？蚣芑灸Ｐ徒M合規(guī)范并行仿真驅(qū)動(dòng)機(jī)制仿真調(diào)度全局仲裁單元自推可校核仿真模型仿真模型監(jiān)視仿真過程復(fù)現(xiàn)復(fù)雜指揮單元（結(jié)構(gòu)）建?；谡鎸?shí)感知態(tài)勢(shì)的仿真任務(wù)與行動(dòng)主要內(nèi)容(2/2）研究與應(yīng)用背景目前國內(nèi)外軍事仿真從應(yīng)用領(lǐng)域上大致可分為兩類：訓(xùn)練仿真以人員訓(xùn)練為主Training，Exercise分析仿真以武器裝備體系效能評(píng)估、戰(zhàn)爭(zhēng)問題研究、作戰(zhàn)方案分析評(píng)估等為主研究與應(yīng)用背景

我國軍事仿真面臨的主要問題仿真平臺(tái)及仿真技術(shù)的滯后，我國軍事仿真面臨如下問題：系統(tǒng)規(guī)模上不去模型精度難以提高難以在可接受的時(shí)間內(nèi)獲得可信的結(jié)果甚至導(dǎo)致一些大計(jì)算量的仿真無法實(shí)現(xiàn)……嚴(yán)重阻礙了仿真應(yīng)用的發(fā)展模型體系與建?？蚣?/p>

仿真單元裝備（設(shè)備）模型運(yùn)動(dòng)（動(dòng)力學(xué)）模型角色（關(guān)系）模型認(rèn)知（決策）模型仿真單元單體仿真單元是指具有獨(dú)立行動(dòng)、決策能力的軍事單元。它可以作為群組仿真單元的組成部分。它一般由如下模型組成：軀殼角色決策裝備、設(shè)備裝載、搭載群組是指一組作戰(zhàn)單元（對(duì)應(yīng)于仿真世界中的仿真單元），群組的指揮節(jié)點(diǎn)在某一單體成員單元。群組指揮與其所在成員的指揮職能區(qū)分。群組的指揮節(jié)點(diǎn)可以從一個(gè)單體成員轉(zhuǎn)移到另一單體成員。角色決策* 無軀殼、裝載、設(shè)備裝備仿真單元仿真單元（基類）派生類群組派生類單體仿真單元CAresimBaseUnitprotected: CAresimBaseRole* m_pRole; //“角色”(唯一) CAresimShareSaS* m_pSaS; //“態(tài)勢(shì)”與“狀態(tài)”(唯一) CAresimMissionScheme* m_pMission; //作戰(zhàn)計(jì)劃（任務(wù)）

CAresimUnitAgent* m_pAgent; //線程代理CAresimSingleUnitprotected: CAresimBaseBody*m_pBody; //“軀體”(唯一) CAresimApparatusManagerm_mngrApparatus; //設(shè)備管理器 CAresimCarriageManager m_mngrCarriage; //裝載管理器CAresimGroupUnit

其它.mcf文件仿真單元元對(duì)象SingleUnit或派生類AresimExpand.dll裝備(設(shè)備)模型

（ApparatusofEquipmentsandDevices）武器系統(tǒng)通信設(shè)備干擾器傳感器數(shù)據(jù)處理器角色與關(guān)系

（RolesandRelation）作戰(zhàn)單元形成相對(duì)固定的隸屬關(guān)系和指揮關(guān)系。如航母編隊(duì)與單艦，飛機(jī)編隊(duì)與單機(jī)。每個(gè)作戰(zhàn)單元在指揮關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中，具有相對(duì)固定的上下級(jí)。角色模型主要作戰(zhàn)單元在描述指揮關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中的作用與功能，包括上下級(jí)關(guān)系通指關(guān)系。指揮角色執(zhí)行單元雙重角色單元認(rèn)知與決策

(Brain:CognitionandDecision-Making)決策與認(rèn)知過程遵循OODA流程，從裝備模型所獲得的初始態(tài)勢(shì)信息，通過情報(bào)分析與編輯、目標(biāo)及威脅判斷、目標(biāo)分配與行動(dòng)規(guī)劃之后，將生成相應(yīng)的目標(biāo)分配方案和規(guī)劃控制方案，這些過程中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的約定已然影響著相關(guān)模型的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。任務(wù)功能面向任務(wù)決策模型面向資源決策模型面向目標(biāo)決策模型并行仿真驅(qū)動(dòng)機(jī)制

(DriveMechanismofParalleledSimulation)優(yōu)先與挑戰(zhàn)解決方案協(xié)調(diào)者仲裁者面臨的問題并行仿真的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)更快的執(zhí)行速度；更大的規(guī)模和存儲(chǔ)空間；更自然的面向?qū)ο蠓椒?；與其他分布式仿真的互操作性等挑戰(zhàn)事件間因果關(guān)系的約束關(guān)系難于保持需要特殊的機(jī)制來在不同的處理器間保持同步操作靈活、透明.解決方案概述(1/2)ASEE進(jìn)程內(nèi)部有至少一個(gè)協(xié)調(diào)者線程（主線程），一個(gè)仲裁者線程，多個(gè)單元自推線程。其中，仲裁者線程與單元自推線程具有相對(duì)獨(dú)立的仿真時(shí)鐘，而協(xié)調(diào)者線程負(fù)責(zé)進(jìn)程的全局時(shí)間。ASEE內(nèi)部的協(xié)調(diào)機(jī)制：仲裁線程和單元自推線程相對(duì)獨(dú)立的進(jìn)行時(shí)間推進(jìn)，推進(jìn)之后進(jìn)入等待。調(diào)度線程根據(jù)各線程代理的參數(shù)計(jì)算當(dāng)前推進(jìn)度，實(shí)施推進(jìn)準(zhǔn)許，對(duì)“掛起”的線程實(shí)施調(diào)度。解決方案概述(2/2)

仲裁線程仲裁線程全局協(xié)調(diào)線程全局協(xié)調(diào)線程面臨的問題仿真線程負(fù)載平衡機(jī)制仿真單元（負(fù)載）遷移可校核仿真模型

(模型與仿真可信度)FSM模型模型外部接口模型調(diào)用序列模型接口窺視與頂替局限與擴(kuò)展FSM模型實(shí)例模型外部接口模型公共接口調(diào)用序列分析輸入集窺視與頂替規(guī)則限制與擴(kuò)展偽隨機(jī)規(guī)則has-a規(guī)則全局變量全局函數(shù)規(guī)則復(fù)雜指揮單元基本特點(diǎn)流程分析邏輯描述仿真方法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線程關(guān)系人在回路復(fù)雜指揮單元復(fù)雜指揮單元即聯(lián)合指揮部（JCP/CCP，Joint/CompoundCommandPost）由總指揮（GCP，GeneralCommandPost）、方向指揮所（OCP，OrientationCommandPost）、軍兵種指揮所（SCP，ServicesarmCommandPost）構(gòu)成。GCP主要通過GCPOCPSCP向外實(shí)施指揮，也可以GCPSCP直接實(shí)施指揮，或直接對(duì)下屬次級(jí)指揮部和執(zhí)行單位實(shí)施指揮。復(fù)雜指揮單元復(fù)雜指揮單元描述機(jī)制指揮部邏輯表示線程及數(shù)據(jù)對(duì)象關(guān)系

基于雙環(huán)的系統(tǒng)拓樸結(jié)構(gòu)

基于真實(shí)感知態(tài)勢(shì)的仿真

（

C3I要素建模，ModelingC3IElements）

軍事語義協(xié)議示例數(shù)據(jù)鏈（DataLink）雷達(dá)設(shè)備狀態(tài)遷移過程仿真態(tài)勢(shì)共享誤差與延時(shí)軍事語義協(xié)議ValueSemanticDescription語義AEnM_ComEngTarCommandthesubordinatesattempttoengagethetarget命令與目標(biāo)作戰(zhàn)AEnM_ComAbrTarCommandthesubordiantesaborttoengagethetarget命令放棄與目標(biāo)作戰(zhàn)AEnM_InsTrkTarInstructthesubordiantestheTrackoftarget指示目標(biāo)軌跡AEnM_InsTrkChgInstructthesubordiantesthechangeofthetrackoftarget指示更改目標(biāo)軌跡AEnM_InsTrkVecInstructthesubordiantesthetrackofvectorsoftraget指示目標(biāo)位置AEnM_RepWilCanReporttocommanderunitthatwill（can）

complythecommand報(bào)告能夠執(zhí)行命令A(yù)EnM_RepNotCanReporttocommanderunitthatcannotcomplythecommand報(bào)告不能執(zhí)行命令A(yù)EnM_RepTarKilReporttocommanderunitthatthetargethasbeenkilled報(bào)告目標(biāo)被摧毀AEnM_RepTarEscReporttocommanderunitthatthetargethasescapedfrom...報(bào)告目標(biāo)已逃脫AEnM_RepTarNewReporttocommanderunitthatatargethasbeenfoundnewly報(bào)告新發(fā)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)鏈仿真基本流程雷達(dá)等設(shè)備狀態(tài)遷移基于真實(shí)感知態(tài)勢(shì)的仿真

誤差與延時(shí)實(shí)際軍事行動(dòng)中，每個(gè)作戰(zhàn)實(shí)體單元的內(nèi)部狀態(tài)與外部環(huán)境是十分復(fù)雜的。下面將內(nèi)部狀態(tài)與外部環(huán)境統(tǒng)稱態(tài)勢(shì)。態(tài)勢(shì)感知與驅(qū)動(dòng)有利態(tài)勢(shì)，是指有利完成特定目標(biāo)的內(nèi)部狀態(tài)與外部環(huán)境。各崗位人員的決策與行動(dòng)目的：都是為了獲取局部或全局有利的態(tài)勢(shì)，進(jìn)而達(dá)成既定的軍事行動(dòng)目標(biāo)。為了謀求有利態(tài)勢(shì)，軍事實(shí)體必須盡力感知（獲得）真實(shí)態(tài)勢(shì)。態(tài)勢(shì)描述CStiuationAndState行動(dòng)計(jì)劃作戰(zhàn)方案列表

TypeAresimCombatm_lsCombat判斷認(rèn)知目標(biāo)列表map<TypeTargetID,structTargetDesc>m_mapDesc目標(biāo)軌跡列表map<TypeTargetID,TypeTargetTrack>m_mapTrack目標(biāo)威脅指數(shù)列表map<TypeTargetID,TypeThreatenIndex>m_mapThreaten目標(biāo)分配列表map<TypeTargetID,TypeDutyUnitID>m_mapAssignment態(tài)勢(shì)的應(yīng)對(duì)O

O

D

A流程與模型功能任務(wù)和行動(dòng)

（MissionandAction）基本概念描述方法觸發(fā)