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第1章 作战仿真概述 1

1.1作战仿真的概念 1

1.2作战仿真的分类 3

1.2.1按作战仿真的规模分类 3

1.2.2按作战仿真的用途分类 4

1.2.3按作战仿真的研究性质分类 4

1.2.4按作战仿真的系统体系结构分类 5

1.2.5按作战仿真的系统模型特性分类 5

1.2.6按作战仿真的技术实现手段分类 6

1.2.7按作战仿真的战果评判方法分类 6

1.3作战仿真的基本过程 7

1.3.1仿真系统设计与开发 8

1.3.2仿真系统运行 8

1.3.3仿真结果分析 8

1.4作战仿真的地位和作用 9

1.4.1奠定了军事理论研究创新的基础 9

1.4.2起到了作战实验室的作用 10

1.4.3提高了作战决策的科学性 10

1.4.4增加了作战训练的手段 11

1.5作战仿真在潜艇作战中的应用 12

1.5.1潜艇作战训练与辅助指挥决策 12

1.5.2潜艇战法与军事理论研究 13

1.5.3潜艇兵力与武器装备发展论证与规划 13

1.5.4潜艇作战计划与作战方案评估 13

1.5.5潜艇战术原则与作战条令评价 14

第2章 作战仿真通用技术框架应用 15

2.1建模与仿真主计划 15

2.2高层体系结构 17

2.2.1 HLA的发展历程 17

2.2.2 HLA的组成与功能 18

2.2.3 HLA的逻辑结构 20

2.2.4 HLA联邦开发与执行过程 23

2.2.5 HLA接口规范 28

2.3任务空间概念模型 32

2.3.1 CMMS的特性 33

2.3.2 CMMS的构成体系 34

2.3.3 CMMS的EATI模板 34

第3章 作战仿真建模方法应用 42

3.1作战仿真建模的框架结构 42

3.1.1建模领域 42

3.1.2建模阶段 43

3.1.3建模内容 44

3.2作战仿真建模的典型方法 45

3.2.1面向过程的建模方法 45

3.2.2面向实体的建模方法 46

3.2.3基于Agent的建模方法 47

3.3实体物理行为建模 48

3.3.1基于规则与状态机结合法的行为建模 48

3.3.2基于PETRI网的行为建模 50

3.3.3基于UML的行为建模 53

3.4实体认知行为建模 55

3.4.1实体认知行为模型的基本结构 55

3.4.2实体认知行为的形式化描述 57

3.4.3多Agent协同认知行为建模 60

第4章 作战仿真数学方法应用 63

4.1兰彻斯特方程 63

4.1.1兰彻斯特方程与作战毁伤理论 63

4.1.2兰彻斯特方程的定义 64

4.1.3兰彻斯特平方律与纳尔逊秘诀 66

4.1.4平均战斗能力不相等的分析 69

4.1.5兰彻斯特方程的改进 70

4.2蒙特卡罗方法 71

4.2.1蒙特卡罗方法的理论基础 71

4.2.2蒙特卡罗方法的解题思路 72

4.2.3随机数与伪随机数 73

4.2.4随机变量的仿真 77

4.2.5潜艇作战过程的蒙特卡罗仿真 82

4.3指数法 90

第5章 作战仿真效能分析与评估 94

5.1作战能力与作战效能的概念 94

5.1.1作战能力的定义 94

5.1.2作战效能的定义 94

5.1.3定义比较与分析 95

5.2典型的作战效能评估方法 95

5.2.1作战效能评估方法的分类 96

5.2.2作战效能评估方法的功能和用途 97

5.2.3 ADC方法 98

5.2.4 SEA方法 100

5.2.5 TOPSIS方法 102

5.2.6统计方法 104

5.2.7探索性分析方法 104

5.3作战效能评估的一般步骤 105

5.4编队护航HVU反潜作战效能评估 106

5.4.1编队护航HVU的反潜威胁轴 106

5.4.2反潜作战效能评估的指标体系 110

5.4.3反潜作战效能评估的综合指数模型 112

5.5基于MAS仿真的复杂系统效能分析法 114

5.5.1 MASBS-CSEA方法的定义 115

5.5.2 MOE指标的选择与求取 115

5.5.3 MASBS仿真的联邦体系结构 118

第6章 潜艇作战仿真数学模型 121

6.1潜艇搜索跟踪数学模型 121

6.1.1声纳观察发现模型 121

6.1.2声纳方程应用 128

6.1.3跟踪模型 134

6.2潜艇情报处理数学模型 135

6.2.1目标识别模型 136

6.2.2目标航迹关联模型 136

6.2.3目标运动要素解算模型 138

6.2.4威胁判断模型 142

6.2.5可攻性判断模型 144

6.3潜艇作战决策数学模型 145

6.4潜艇攻击数学模型 148

6.4.1选定攻击目标 148

6.4.2确定攻击方式 148

6.4.3占领射击阵位 148

6.4.4确定鱼雷使用要素 149

6.4.5组织射击通道 150

6.4.6发射鱼雷武器 150

6.4.7线导导引控制 152

6.4.8观察攻击效果 156

6.5潜艇防御数学模型 156

6.5.1走出搜索带模型 156

6.5.2摆脱声纳跟踪模型 157

6.5.3防御鱼雷模型 158

第7章 潜艇鱼雷射击过程建模与仿真 159

7.1鱼雷射击过程弹道流程 159

7.2声自导鱼雷发现模型 160

7.2.1目标检测模型 161

7.2.2鱼雷自导作用距离模型 161

7.3尾流自导鱼雷发现模型 162

7.3.1尾流特征模型 162

7.3.2尾流区域几何模型 163

7.3.3尾流检测模型 164

7.4鱼雷命中判断模型 165

7.4.1目标几何模型 165

7.4.2命中判断模型 167

7.4.3快速命中判断模型 168

7.5鱼雷射击过程面向服务仿真 168

7.5.1面向服务仿真的技术框架 169

7.5.2面向服务仿真的组件化实现 171

7.5.3面向服务仿真的工作流程 177

第8章 潜艇作战仿真训练系统设计 179

8.1作战仿真训练系统的军事需求 179

8.1.1作战仿真训练系统是武器装备形成战斗力的必备条件 180

8.1.2作战仿真训练系统是作战使用方法研究的重要手段 180

8.1.3作战仿真训练是装备研制、试验和交付的重要环节 180

8.1.4作战仿真训练是现代军事训练的一种重要训练手段 180

8.2潜艇作战仿真训练系统的功能需求 181

8.2.1兵力仿真功能 181

8.2.2武器和装备使用仿真功能 181

8.2.3海洋环境仿真功能 181

8.2.4作战预案推演功能 182

8.2.5作战仿真管理功能 182

8.2.6数据库信息查询与记录功能 183

8.2.7实时通信功能 184

8.3潜艇作战仿真训练系统的分类 184

8.3.1实装嵌入仿真训练系统 184

8.3.2综合仿真训练系统 185

8.3.3攻防仿真训练系统 185

8.3.4专业仿真训练系统 185

8.4潜艇实装嵌入仿真训练系统的设计 185

8.4.1工作原理、功能与组成 186

8.4.2导演台的设计 189

8.4.3蓝方台的设计 190

8.5潜艇综合仿真训练系统的设计 193

8.5.1功能与组成 193

8.5.2软件与模型组成 197

8.5.3配合兵力分系统功能与结构 199

8.5.4系统信息流程 202

8.5.5系统仿真训练过程 202

第9章 作战仿真发展展望 205

9.1顶层设计与全局统管 205

9.2现有系统综合集成 207

9.3训战一体的网上练兵 208

9.4作战实验室建设 209

9.5适应科技发展新趋势 211

参考文献 213