国防大学学科系列教材 作战模拟系统 下PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　基本概念 1

上篇　基本理论 1

1.2　词语辨析 3

1.2.1　模拟与仿真 3

1.2.2　模型与系统 5

1.2.3　作战模拟与训练模拟 7

1.3　发展概况 9

1.4.1　类型 15

1.4　应用 15

1.4.2　战略模拟 17

1.4.3　联合作战模拟 18

1.5　计算机训练模拟的特点 20

1.6　作战模拟的发展动态与未来趋势 22

第2章　作战模拟方法 28

2.1　古代作战模拟方法 28

2.1.1　原始智力推演方法 28

2.1.3　兵棋对弈方法 29

2.1.2　智力推演方法 29

2.1.4　沙盘模拟方法 31

2.1.5　实兵演习方法 31

2.1.6　图上作业方法 31

2.2　近现代作战模拟方法 32

2.2.1　莱斯维茨方法 32

2.2.2 自由对抗模拟方法 33

2.2.3 Lanchester微分方程模拟方法 34

2.2.5　解析模拟方法 35

2.2.4 Monte Carlo方法 35

2.2.6　计算机仿真方法 36

2.2.7　交互式作战模拟方法 36

2.2.8　计算机辅助作战模拟方法 36

2.2.9　虚拟现实模拟方法 37

2.3　高层作战模拟方法 37

2.3.1　决策模拟方法 37

2.3.2　综合集成方法 44

2.3.3　研讨厅体系 53

2.4.1　定性模拟方法 57

2.4　复杂作战模拟方法 57

2.4.2　系统动力学方法 59

2.4.3 MAS方法 61

2.4.4 CAS方法 65

2.4.5 Swarm方法 65

第3章　作战模拟系统的体系结构 68

3.1　体系结构的一般概念 68

3.1.1　什么是体系结构 69

3.1.2　软件体系结构 70

3.1.3　体系结构的描述方式 72

3.1.4　作战模拟系统的体系结构 77

3.1.5　研究体系结构的意义 78

3.2　控制方式与体系结构 79

3.2.1　对模拟系统中主要控制矛盾的分析 79

3.2.2　典型的系统控制方式 81

3.3　集中式系统的体系结构 85

3.3.1　集中式系统（Centralized Systems）的概念 85

3.3.2　集中式系统的原理与框架 86

3.3.4　集中式系统优缺点分析 87

3.3.3　集中式系统的控制方式 87

3.4　分布式体系结构 88

3.4.1 分布式系统（Distributed System）的基本概念与发展 88

3.4.2　分布式系统的原理与框架 90

3.4.3　分布式系统的控制方式 94

3.4.4　分布式系统的特点、优点和不足之处 95

3.5　先进分布仿真技术的发展 97

3.5.1　基本概念和发展历程 97

3.5.2 SIMNET及相关体系结构 98

3.5.3 DIS技术及相关体系结构 101

3.5.4 ALSP技术及相关体系结构 108

3.6　高层体系结构HLA 110

3.6.1 HLA的基本原理概述 110

3.6.2 HLA的起源与发展 113

3.6.3　与HLA相关的基本概念 115

3.6.4 HLA的主要组成 116

3.6.5 HLA的设计原理 121

3.7.1　对象管理组织（OMG）与MDA 128

3.7　作战模拟系统体系结构的发展-基于模型驱动的体系结构（MDA）与HLA 128

3.7.2 MDA的基本概念与技术思想 130

3.7.3 MDA的技术、思想与HLA的结合 135

3.7.4　可扩展的建模与仿真框架（XMSF） 137

3.8　基于多Agent可组构领域平台结构 142

3.8.1　什么是“公共平台” 143

3.8.2　作战模拟领域应用的公共平台 145

3.8.3　公共平台的核心技术研究 150

第4章　作战模拟的模型方法 155

4.1　作战模拟模型基础 156

4.1.1　系统、模拟与模型 156

4.1.2　作战模拟与作战模型 162

4.1.3　作战模型的类型 165

4.1.4　作战模型的表现形式 167

4.1.5　复杂系统模拟与模型 168

4.1.6　作战模型的地位、作用 169

4.2　联合作战训练模拟模型的体系结构 172

4.2.1　模型体系结构相关基本概念 172

4.2.2　联合作战模型体系的设计原则、目标与标准 173

4.2.3　联合作战模型体系的军事设计与技术设计 175

4.2.4　联合作战模型体系的设计模板 176

4.2.5　联合作战模型体系的标准化问题 177

4.2.6　联合作战模型体系结构与联合作战模拟系统 178

4.2.7　联合作战模型体系结构模型类型横向划分 178

4.2.8　联合作战模型结构化描述参考模板 179

4.3　联合作战模拟训练模型军事设计 180

4.3.1　模型的军事需求分析 180

4.3.2　军事模型军事设计 182

4.3.3　军事问题的抽象和分解 183

4.4　联合作战训练模拟模型技术设计 184

4.4.1　作战模型技术开发总体方案设计 184

4.4.2　作战模型技术开发总体方案的审定 185

4.4.3　作战模型技术开发的软硬件约束条件分析 185

4.4.4　作战模型的工程技术开发与实践 186

4.4.5　作战模型设计过程中容易犯的错误 196

4.5　联合作战训练模拟模型建模方法 199

4.5.1　经典建模方法 199

4.5.2　现代建模方法 217

4.5.3　几种特殊建模技巧与方法 237

4.5.4　复杂作战模拟建模方法 252

4.6　作战模拟模型建模工具与环境 264

4.6.1 UML建模工具 265

4.6.2　基于Agent的建模工具 273

4.7　作战模拟模型校核、验证与确认（VV A） 278

4.7.1　概述 278

4.7.2　作战模拟模型校核（Verification）、验证（Validation）与确认（Accreditation）的概念 278

4.7.3　作战模拟模型校核、验证与确认的主要方法 279

4.8　作战模拟模型实例——美军建模思想与方法简介 282

4.8.1　美军模拟模型设计原理 283

4.8.2　美军模拟模型设计方法及框架 284

4.9　作战模拟模型方法的未来发展 291

第5章　数据与数据准备 300

5.1　数据准备的意义 300

5.1.1　数据的急剧膨胀 300

5.1.2　数据的标准化与共享性 301

5.2　数据准备的基本内容 301

5.2.1　文件资料 302

5.2.2　战场环境 305

5.2.3　作战保障 309

5.2.4　武装力量 310

5.2.5　武器装备 312

5.3　数据字典 315

5.3.3　数据项内容 316

5.3.4　数据质量 316

5.3.2　标识信息 316

5.3.1　数据集名称 316

5.3.5　数据分布 317

5.3.6　数据安全 317

5.4　武器装备数据库 318

5.4.1　武器装备的构成关系 318

5.4.2　武器装备数据库基本结构 320

5.5　编制、编成与编组数据库 323

5.5.1　关于编制、编成与编组 323

5.5.2　编制、编成与编组数据库的基本结构 328

5.6.1 战场环境数据的类型与基本关系 339

5.6　战场环境数据库 339

5.5.3　武器装备与作战编组数据库的生成关系 339

5.6.2　基础层战场环境数据的结构关系 341

5.6.3 目标层战场环境数据的结构关系 350

5.6.4　兵要地志信息数据的结构关系 352

第6章　军队作战能力指数 354

6.1　作战能力指数 354

6.1.1　指数方法 354

6.1.2　常用作战能力指数概念 357

6.2.1　武器装备杀伤力指数 360

6.2　典型的武器装备作战能力指数方法 360

6.2.2　武器装备作战能力的幂指数 382

6.3　联合作战模拟中作战能力指数 394

6.3.1　联合作战的特点 394

6.3.2　联合作战模拟中作战能力指数—联合指数 396

第7章　作战模拟系统的总体设计方法概述 420

7.1　把握需求 420

7.1.1　把握需求的层次 421

7.1.3　把握需求的可操作性 422

7.1.2　把握需求的目的 422

7.2　分析难点 423

7.3　功能定义 424

7.4　系统组成 426

7.5　总体结构 427

下篇　工程实践 433

第8章　作战行动模型的建模过程与逻辑模型描述方法 433

8.1　问题的提出 433

8.2.1　观点一：军事概念模型（逻辑模型）、数学模型、程序模型 440

8.2　关于模型开发阶段的几种观点 440

8.2.2　观点二：军事概念模型（军事描述）、逻辑模型、数学模型、程序模型 442

8.2.3　观点三：军事概念模型、对象模型、执行模型 444

8.2.4　观点四：一体化建模框架 445

8.2.5　观点五：美军的联邦模型开发过程 448

8.2.6　对上述几种观点的分析与比较 456

8.3 军事行动逻辑模型的概念及逻辑模型描述方法 471

8.3.1　军事行动逻辑模型的概念 471

8.3.2　军事行动逻辑模型描述方法 476

9.1　需求分析 482

第9章　总体设计实例 482

9.1.1　对“联合”作战行动的重点描述 483

9.1.2　模型的“聚合”与“分解” 485

9.1.3　与演习作业的“同步” 486

9.1.4　“对抗”在系统中的表现形式 488

9.1.5　关于态势显示 489

9.2　各军（兵）种部队的主要模拟特征 493

9.2.2　海军舰艇部队 494

9.2.3　航空兵部队 494

9.2.1　陆军合同部队 494

9.2.4　导弹部队 495

9.2.5　电子对抗部队 495

9.2.6　压制炮兵部队 495

9.2.7　防空兵部队 496

9.2.8　后方保障部队 496

9.3　主要技术问题 496

9.3.1　模拟结果的合理性 496

9.3.2　作战环境数据与态势显示 497

9.3.3　系统的模拟效率 498

9.3.4　系统的控制关系 499

9.3.5　远程数据的压缩与传送 501

9.4　系统组成与功能定义 505

9.4.1 总体控制系统的主要功能 506

9.4.2　各模拟模型系统的主要功能 507

9.5　系统总体结构 521

9.5.1　总体逻辑结构 523

9.5.2　系统控制流程 523

9.5.4　模拟系统远程数据传输 525

9.5.3　总体数据流程 525

第10章　RTI的扩展设计 531

10.1　扩展RTI的应用目标 531

10.1.1　支持多分辨率模型的信息交互 531

10.1.2　支持不同类型功能应用之间的互操作 531

10.1.3 支持不同层次模拟系统应用之间的互操作 531

10.2.1　广域网多联邦互联功能 532

10.1.6　促进各类仿真应用达到最大程度的重用数学模型、程序模型 532

10.2 E-RTI的扩展功能 532

10.1.4　支持远程环境下模拟应用之间的互操作 532

10.1.5　支持仿真应用与实际作战系统之间的互联互通 532

10.2.2 DR算法 533

10.2.3　坐标转换 533

10.2.4　多分辨率模型处理 534

10.2.5　与各种工具、指控系统和实装的接口功能 534

10.2.7　运行接口跨编译平台控件 535

10.2.8　虚拟成员机 535

10.2.6　动态数据记录器 535

10.2.9　多功能通信组件 536

10.2.10　通用仿真代理成员 536

10.2.11　对所有权管理服务的扩展 537

10.2.12　对时间管理服务的扩展 537

10.2.13　对数据分发管理服务的扩展 538

10.2.14　对底层通信机制的扩展 539

10.3　扩展RTI方案设计 540

10.3.1　文件传输技术方案 541

10.3.2　网络数据库访问技术方案 542

10.3.3　大数据量实时传输技术方案 543

10.3.4　多联邦互联技术方案 543

10.4 E-RTI体系结构 545

10.5 E-RTI支持下HLA仿真联邦体系结构 546

10.5.1 E-RTI仿真联邦一般结构 546

10.5.2　单联邦运行时结构 549

10.5.3　多联邦运行时结构 551

11.1　态势显示系统概述 553

第11章　作战模拟系统的态势显示 553

11.1.1　系统总体设备配置 554

11.1.2　系统逻辑结构 555

11.1.3　软件组成部分 556

11.2　基本要素 557

11.2.1　背景图形 557

11.2.2　军标符号 559

11.2.3　辅助函数 563

11.3　应用软件 564

11.3.1　背景制作 565

11.3.3　态势显示 567

11.3.2　军标制作 567

11.3.4　服务器 568

11.3.5　接收器 570

11.3.6　辅助工具 570

11.4　典型技术设计 570

11.4.1　线军标符号显示 571

11.4.2　箭头显示 578

11.4.3 电子区域线显示 583

11.4.4　坐标空间变换 587

11.4.5　态势数据处理 590

11.4.6　网络通信优化 599

11.4.7　远程态势数据传输 603

11.5　应用软件结构 607

11.5.1　态势显示模块结构 607

11.5.2　态势服务器模块结构 620

11.5.3　态势显示的数据与控制流程 625

11.5.4　态势服务器的数据与控制流程 627

11.6　应用模块分析 629

11.6.1　军标库类 629

11.6.2　箭头显示模块 643

11.6.3　态势显示子窗口类 649

11.6.4　数据处理子窗口类 671

11.6.5　数据信息类 681

11.6.6　通信线程类 683

11.6.7　通信模块类 687

11.6.8　态势服务模块 692

11.7　数据结构分析 699

11.7.1　矢量军标库结构 699

11.7.2　军标表结构 727

11.7.3　扩充军标表结构 734

11.7.4　其它态势数据表结构 746

11.8　军标显示函数接口说明 752

11.8.1　矢量军标作图 752

11.8.2　函数军标作图 755

11.8.3　实箭头作图 758

11.8.4　线箭头作图 760

11.8.5 战斗分界线作图 763

参考文献 768

后记 773