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第1章 作战模拟的概念 1

1.1 作战模拟的定义 1

1.2 现代作战模拟的种类 3

1.3 作战模拟的基本组成 5

1.4 作战模拟过程 6

1.5 现代作战模拟的地位和作用 7

第2章 海军作战环境的定量描述 9

2.1 海军作战环境概述 9

2.1.1 海上作战环境对战争的影响 9

2.1.2 海军作战环境仿真的必要性 10

2.1.3 海军作战环境的分类 11

2.1.4 海军作战环境仿真内容 11

2.2 战场气象条件的定量描述 13

2.2.1 气象条件的分类 13

2.2.2 分类量化描述 13

2.3 地形描述及其量化方法 19

2.3.1 地形状态描述方法的发展 20

2.3.2 地形状态的描述参数 21

2.3.3 地形数据的采集 22

2.3.4 地形的定量描述方法 24

2.3.5 数字地形的表示 27

2.3.6 地形展示的关键技术 29

2.4 海洋环境要素的定量描述 33

2.4.1 水文要素的描述 34

2.4.2 海流 34

2.4.3 海浪 35

2.5 海战场电磁环境模型 49

2.5.1 真实电磁环境描述 49

2.5.2 海战场电磁环境的构建 50

第3章 海军作战实体模型 58

3.1 实体仿真建模概述 58

3.1.1 实体模型的一般概念 58

3.1.2 实体模型的描述方法 58

3.1.3 实体模型的分类 63

3.1.4 实体模型的组成 63

3.2 作战实体建模的数学方法 65

3.2.1 均匀分布随机数的生成 65

3.2.2 恒值信号抽样方法 66

3.2.3 数值积分方法 67

3.2.4 最优化问题 68

3.3 海战场作战实体建模研究 70

3.3.1 雷达电子战建模 71

3.3.2 平台机动建模 88

3.3.3 武器系统建模 96

3.4 实体建模中的多分辨率建模 105

3.4.1 多分辨率建模的应用领域及研究意义 105

3.4.2 基于多分辨率的实体建模仿真的关键技术 107

3.4.3 目前采用的方法 108

第4章 作战模拟中基于Agent的智能兵力生成 111

4.1 智能兵力生成概述 111

4.1.1 CGF中的人工智能技术 111

4.1.2 CGF中的人类行为建模 112

4.1.3 CGF中的行为模型开发 113

4.2 基于Agent的CGF技术 114

4.2.1 智能主体 115

4.2.2 软计算 116

4.2.3 基于范例的推理 118

4.2.4 基于语境的推理 118

4.3 基于Agent的行为建模 119

4.3.1 相关概念 119

4.3.2 人类行为建模的框架结构 120

4.3.3 多Agent系统的协调与协作 121

4.3.4 CGF实体行为描述语言 122

4.4 作战模拟CGF中的行为模型开发 123

4.4.1 知识获取与智能决策 123

4.4.2 作战模拟中舰艇的路径规划 135

4.4.3 作战模拟中舰艇编队的队形变换 138

4.4.4 三级智能决策方案 141

第5章 海军作战指挥系统模型 145

5.1 海军作战指挥信息系统建模仿真的特点 145

5.1.1 海军作战指挥信息系统建模仿真的必要性 145

5.1.2 海军作战指挥信息系统模型的基本要求 146

5.1.3 海军作战指挥信息系统建模仿真的特点 146

5.1.4 海军作战指挥信息系统建模的框架 149

5.1.5 海军作战指挥信息系统的仿真模式 151

5.2 海军作战指挥信息系统模型 152

5.2.1 海军作战指挥信息系统本征模型 152

5.2.2 海军作战指挥信息系统派生模型 156

5.2.3 指挥信息系统的主要数学模型 156

5.2.4 海军作战指挥信息系统模型体系 157

5.3 海军典型作战模型 159

5.3.1 水面舰艇防空作战模型 159

5.3.2 水面舰艇反潜作战模型 161

5.3.3 水面舰艇防御模型 163

5.3.4 舰艇编队对海作战模型 165

5.3.5 舰艇编队反潜作战模型 170

5.3.6 舰艇编队电子战模型 178

5.3.7 舰艇编队水雷战模型 180

5.3.8 潜艇反舰作战模型 185

5.4 影响海军作战指挥信息系统建模的问题 187

第6章 海军作战模拟中的战斗损耗模型 190

6.1 兰切斯特方程及其应用 190

6.1.1 作战损耗的分析—兰切斯特方程的引入 190

6.1.2 兰切斯特方程和作战毁伤理论 193

6.1.3 兰切斯特方程的应用与推广 198

6.1.4 多兵种合同作战条件下兰切斯特方程 201

6.1.5 兰切斯特方程的进一步研究——损耗系数的研究 203

6.1.6 基于SD方法的兰切斯特方程 208

6.2 蒙特卡罗方法及应用 211

6.2.1 蒙特卡罗法与随机数 211

6.2.2 战斗过程随机因素的蒙特卡罗模拟 213

6.2.3 蒙特卡罗方法的计算机实现 215

6.2.4 蒙特卡罗法模拟举例 219

6.3 指数法与定量判断模型 225

6.3.1 指数法 225

6.3.2 定量判断模型 227

6.3.3 综合指数法 231

第7章 作战模拟效能评估方法 236

7.1 作战模拟效能评估概念 236

7.1.1 效能指标与效能评估 236

7.1.2 作战模拟效能评估的特点 237

7.1.3 作战模拟效能评估原则 238

7.2 作战模拟效能指标体系 239

7.2.1 单项效能指标 239

7.2.2 作战模拟系统效能指标的规范化方法 241

7.3 作战效能评估方法 245

7.3.1 作战效能指数法 245

7.3.2 基于WSEIAC的效能评价方法 250

7.3.3 基于TOPSIS的综合效能评价方法 252

7.3.4 基于层次分析法的效能评价方法 255

7.4 现代战争条件下海上编队C3I作战模拟系统效能评估 256

7.4.1 海上编队C3I作战模拟系统效能评价指标体系的结构 257

7.4.2 海上编队C3I效能指标 259

7.4.3 作战任务效能指标 259

7.4.4 海上编队C3I静态效能指标 260

7.4.5 海上编队C3I性能指标 262

7.4.6 AHP效能评估方法在海上编队C3I中的应用 265

第8章 海军作战模拟的技术框架 267

8.1 概述 267

8.1.1 研究作战模拟技术框架的意义 267

8.1.2 美国建模与仿真主计划 268

8.2 仿真框架与协议 269

8.2.1 协议标准的诞生及发展历史 269

8.2.2 DIS协议 271

8.2.3 ALSP协议 274

8.2.4 HLA协议 275

8.3 任务空间概念模型 282

8.3.1 任务空间概念模型的内涵 283

8.3.2 CMMS概念模型基本组成要素 284

8.3.3 CMMS概念模型开发方法 289

8.3.4 CMMS数据及数据标准 298

8.4 建模与仿真开发技术 299

8.4.1 概念模型驱动开发技术 299

8.4.2 计算机兵力生成技术 300

8.4.3 人工智能技术 301

8.4.4 虚拟现实技术 302

8.5 新技术发展趋势 303

8.5.1 XMSF 303

8.5.2 GRID 304

8.5.3 TENA 306

第9章 作战模拟的校核、验证和确认 308

9.1 模型的校核、验证与确认概述 308

9.1.1 VV＆A定义 308

9.1.2 作战模拟的VV＆A 309

9.1.3 仿真模型VV＆A的意义 309

9.2 VV＆A技术研究概况 311

9.2.1 国外研究现状 311

9.2.2 国内研究现状 312

9.3 VV＆A策略与方法 312

9.3.1 校核与验证技术 312

9.3.2 确认方法 316

9.4 VV＆A实施过程 317

9.4.1 VV＆A的生命周期 317

9.4.2 VV＆A的实施原则 319

9.4.3 VV＆A的实施过程 320

9.4.4 VV＆A的组织及文档化 321

第10章 海军作战模拟系统设计 324

10.1 系统需求分析 324

10.1.1 功能要求 324

10.1.2 使用要求 324

10.1.3 性能要求 325

10.2 系统技术方案 326

10.2.1 系统组成 326

10.2.2 系统体制结构 329

10.2.3 软件体系结构 331

10.2.4 作战模拟仿真过程 332

10.2.5 系统信息关系 332

10.2.6 系统互连互通互操作 334

10.2.7 系统安全与保密 335

10.2.8 系统集成 335

10.2.9 系统关键技术 335

第11章 作战模拟应用分析 338

11.1 扩展的防空模拟系统EADSIM 338

11.2 联合建模与仿真系统JMASS 342

11.3 美国联合作战模拟系统JWARS 347

11.4 联合模拟系统JSIMS 352

11.5 战士模拟系统WARSIM2000 357

第12章 海军作战模拟发展展望 365

12.1 作战模拟技术与应用现状 365

12.2 作战模拟技术与应用特点 368

12.3 作战模拟技术与应用发展趋势 369

12.3.1 多分辨率建模 370

12.3.2 复杂大系统建模与仿真的VV＆A 371

12.3.3 基于HLA的分布仿真支持环境 373

12.3.4 基于网格技术的网络中心战模拟仿真 374

12.3.5 虚拟现实作战模拟 375

12.3.6 智能作战模拟技术 378

12.3.7 智能模拟专家系统 380

12.4 海军作战模拟前景展望 381

参考文献 385