军队“2110工程”三期建设教材 军事系统建模与仿真PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 系统、模型与仿真 1

1.1.1 系统 1

1.1.2 模型 2

1.1.3 仿真 3

1.1.4 系统仿真的要素和活动 3

1.1.5 仿真的基本概念框架 4

1.1.6 仿真的一般步骤 4

1.2 仿真系统的分类 5

1.2.1 根据模型的种类分类 5

1.2.2 根据仿真时钟与实际时钟的比例关系分类 6

1.2.3 根据系统模型的特性分类 6

1.2.4 军事仿真系统的分类与分层 7

1.3 仿真的发展与现状 9

1.3.1 系统仿真方法学的发展 9

1.3.2 计算机仿真技术的发展 10

1.3.3 军事仿真技术的发展 11

1.4 军事仿真的应用 13

1.4.1 战略分析、战略规划与战略决策 13

1.4.2 武器装备研制、应用与论证 14

1.4.3 军事作战训练 14

1.4.4 军事理论研究 15

1.5 军事仿真的主要技术 15

1.5.1 建模技术 15

1.5.2 仿真技术 18

1.5.3 仿真架构技术 20

1.6 仿真支撑平台的体系结构 23

1.6.1 网络通信层 23

1.6.2 基础资源层 23

1.6.3 仿真支持层 24

1.6.4 仿真应用层 25

1.6.5 管理控制层 26

1.7 典型军事仿真系统 26

1.7.1 工程级仿真系统 27

1.7.2 交战级仿真系统 28

1.7.3 任务级仿真系统 30

1.7.4 战役级仿真系统 32

1.7.5 兵棋系统 33

第2章 模型 38

2.1 模型 38

2.1.1 模型的定义 38

2.1.2 建模过程 38

2.2 概念模型 39

2.2.1 概念 39

2.2.2 概念模型 39

2.2.3 概念模型建模方法 39

2.2.4 概念模型描述形式 40

2.2.5 概念模型描述方法 41

2.3 军事概念模型 42

2.3.1 军事概念模型的定义 43

2.3.2 军事概念模型建模方法 44

2.3.3 军事概念模型的描述 47

2.4 使命空间概念模型 48

2.4.1 CMMS定义 48

2.4.2 CMMS组成 48

2.4.3 CMMS建模过程 49

2.5 主要军事概念模型 51

2.5.1 实体 51

2.5.2 动作 53

2.5.3 任务 55

2.5.4 交互 57

2.5.5 规则 58

2.5.6 事件 59

2.6 仿真模型 59

2.6.1 仿真模型的表示方法 59

2.6.2 军事仿真模型分类 60

2.6.3 模型框架 61

2.6.4 模型结构与数据分离 62

2.6.5 军事仿真模型重用 63

2.6.6 模型组合与集成 64

2.7 HLA模型 65

2.7.1 HLA的组成 65

2.7.2 HLA对象模型 67

2.7.3 对象模型模板与面向对象的差异 67

2.7.4 对象模型模板（OMT） 68

2.7.5 联邦开发流程 69

2.8 基本对象模型（BOM） 73

2.8.1 BOM的描述与划分 73

2.8.2 BOM的模板组件 74

2.8.3 BOM的架构 76

2.8.4 BOM的数据交换格式 76

2.9 模型校核、验证和确认 77

2.9.1 校核、验证和确认（VV＆A）技术 77

2.9.2 仿真系统生命周期VV＆A过程模型 77

2.9.3 仿真系统VV＆A标准／规范技术框架 77

2.9.4 VV＆A基本原则 78

2.9.5 VV＆A的要求 79

第3章 模型设计 80

3.1 基于UML的模型设计 80

3.1.1 UML的架构 80

3.1.2 UML的主要内容 81

3.1.3 模型驱动架构（MDA） 82

3.1.4 UML建模工具 84

3.2 基于XML的模型描述 86

3.2.1 XML概述 86

3.2.2 XML的主要标准 87

3.2.3 DTD和XML Schema 88

3.2.4 XML Schema语法 88

3.2.5 XML文档解析 95

3.2.6 仿真模型标记语言 97

3.3 模型转换 98

3.3.1 模型转换概念 99

3.3.2 模型转换框架 99

3.3.3 UML模型向XML模型映射 101

3.3.4 XML DTD模型到UML类图模型的映射 104

3.3.5 XML模型的转换 115

3.4 模型框架 122

3.4.1 仿真模型的重用 122

3.4.2 基于XML的模型体系设计 123

3.4.3 仿真实体模型的生成 128

3.5 作战模型设计 128

3.5.1 作战任务模型 128

3.5.2 基于脚本机制的作战模型 128

3.5.3 基于使命（Mission）机制的作战模型 135

第4章 想定设计 142

4.1 想定概述 142

4.1.1 基本概念 142

4.1.2 想定的分类 143

4.1.3 想定的组成 143

4.1.4 仿真想定的内容 146

4.1.5 仿真想定的开发过程 148

4.1.6 仿真想定编辑工具 150

4.1.7 想定开发和执行过程 151

4.2 仿真想定的结构 153

4.2.1 想定基本信息 153

4.2.2 作战环境信息 153

4.2.3 作战编成信息 154

4.2.4 作战任务信息 155

4.3 仿真想定的描述方法 155

4.3.1 文本语言描述方法 155

4.3.2 结构化模板描述方法 156

4.3.3 形式化抽象描述方法 157

4.3.4 基于XML的描述方法 157

4.4 军事想定定义语言（MSDL） 157

4.4.1 想定标记语言 158

4.4.2 MSDL的发展 158

4.4.3 MSDL的组成 159

4.4.4 MSDL的应用 161

4.5 典型想定系统 163

4.5.1 想定辅助生成工具 163

4.5.2 想定集成开发环境 164

4.6 想定设计 166

4.6.1 仿真想定的结构设计 166

4.6.2 仿真想定的组成 168

4.6.3 想定生成 173

4.6.4 战术数据库 174

第5章 仿真引擎 178

5.1 离散事件系统 178

5.1.1 离散事件系统 178

5.1.2 离散事件系统模型 179

5.1.3 离散事件仿真模型的部件与结构 180

5.1.4 离散事件仿真的时间推进机制 181

5.2 并行离散事件仿真 182

5.2.1 并行仿真 182

5.2.2 并行离散事件仿真模型 183

5.2.3 时间同步机制 184

5.2.4 基于GALT的时间同步机制 185

5.2.5 负载平衡 186

5.3 仿真引擎 186

5.3.1 仿真引擎模型 186

5.3.2 并行离散事件仿真平台 188

5.3.3 标准仿真体系结构（SSA） 190

5.3.4 并行仿真系统建模方法 191

5.3.5 仿真引擎的数据交互 191

5.4 HLA仿真引擎 192

5.4.1 HLA仿真引擎的结构 192

5.4.2 HLA仿真引擎的功能 194

5.5 VR－Forces仿真引擎 196

5.5.1 VR－Forces仿真系统结构 196

5.5.2 VR－Forces类层次结构 196

5.5.3 VR－Forces类工厂机制 197

5.5.4 VR－Forces API 197

5.5.5 VR－Forces数据交互 198

5.6 STAGE仿真引擎 198

5.6.1 仿真引擎的组成 198

5.6.2 仿真引擎的扩展 199

5.6.3 仿真引擎输出模型 202

第6章 数据记录器设计 207

6.1 记录内容及分类 208

6.1.1 DIS记录数据 208

6.1.2 HLA记录数据 209

6.2 数据记录 209

6.2.1 DIS数据记录 209

6.2.2 HLA数据记录 210

6.3 数据存储 214

6.3.1 数据记录格式 214

6.3.2 数据记录的内容 214

6.3.3 数据存储形式 215

6.3.4 HLA数据存储 215

6.4 数据回放 215

6.4.1 回放要求 215

6.4.2 回放方式 215

6.4.3 DIS回放 216

6.4.4 HLA数据回放 217

6.5 数据记录器设计 218

6.5.1 HLA记录器的实现 218

6.5.2 STAGE中数据记录器的实现 220

第7章 态势显示系统 223

7.1 地理信息系统 223

7.1.1 基本概念 224

7.1.2 地理信息系统的分类 224

7.1.3 典型地理信息系统 225

7.1.4 MapX空间数据结构和模型结构 227

7.1.5 MapX的功能 229

7.1.6 MapInfo Professional 230

7.2 战场态势 232

7.2.1 战场态势的定义 232

7.2.2 态势图数据模型 232

7.2.3 战场态势的组织 233

7.2.4 COP系统设计 233

7.3 战场态势显示系统功能 234

7.3.1 地图接口 234

7.3.2 GIS地图管理 234

7.3.3 战场态势显示系统功能 234

7.4 军标标绘 236

7.4.1 军标 236

7.4.2 军标的标绘 237

7.5 三维场景显示 238

7.5.1 三维显示关键技术 238

7.5.2 OpenSceneGraph 239

7.5.3 三维引擎 241

7.5.4 三维地图 242

7.5.5 典型三维战场可视化系统 242

第8章 分布式仿真设计 243

8.1 分布式网络通信 243

8.1.1 实现网络通信的主要技术 243

8.1.2 Socket通信机制 244

8.2 HLA/RTI 246

8.2.1 HLA标准 246

8.2.2 RTI软件组成 247

8.2.3 RTI工作模式 248

8.3 消息中间件 249

8.3.1 数据分发模型 249

8.3.2 CORBA机制 251

8.3.3 发布／订阅机制 254

8.4 OMG DDS规范 256

8.4.1 DDS规范 256

8.4.2 DCPS模型 257

8.4.3 服务质量QoS 261

8.4.4 通知机制 264

8.4.5 OpenDDS的实现 265

8.5 面向服务架构（SOA） 267

8.5.1 面向服务架构（SOA） 267

8.5.2 Web服务技术 269

8.5.3 仿真引擎的Web服务封装 271

8.5.4 Web服务描述模型 272

参考文献 274