系统建模与仿真的校核、验证与确认 VV&A 技术PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 系统仿真技术概述 1

1.1.1 系统仿真的基本概念 1

1.1.2 系统建模与仿真技术 7

1.2 模型的校核、验证与确认（VV A）概述 9

1.2.1 VV A定义 9

1.2.2 建模和仿真的VV A技术 11

1.2.3 VV A原则 12

1.2.4 M S生命周期中的VV A 17

1.2.5 V V技术 21

1.2.6 M S、VV A与T E的关系 32

1.2.7 VV A软件开发模型 36

1.2.8 VV A工具 40

1.3 影响模型有效性的因素 42

1.3.1 模型与现实系统不能完全吻合的主要因素 42

1.3.2 模型验证工作的难点 44

1.3.3 研究上的难题与问题 46

1.4 仿真模型VV A的意义 48

1.5 本书概貌 50

1.5.1 主要内容 50

1.5.2 主要特色 52

第二章 模型校核、验证与确认（VV A）的策略和方法综述 52

2.1 建模与仿真VV A的发展史 54

2.2 模型校核与模型验证的一般性策略 57

2.2.1 模型校核的一般方法 57

2.2.2 模型验证的一般方法 59

2.2.3 模型校核与验证中的一些问题 60

2.2.4 系统仿真精度和可信度 62

2.3 常用模型验证方法理论分析 64

2.3.1 专家经验评估法 64

2.3.2 灵敏度分析法 66

2.3.3 系统分解法 67

2.3.4 参数估计法 68

2.3.5 假设检验方法 70

2.3.6 动态关联分析法 93

2.3.7 基于频谱分析的统计推断验模法 101

2.3.8 稳健统计 115

2.4 模型确认方法综述 119

第三章 国内外建模与仿真VV A研究近况 122

3.1 国内建模与仿真VV A研究近况 122

3.1.1 VV A基本概念的研究近况 122

3.1.2 VV A技术与方法的研究近况 124

3.1.3 VV A技术应用的研究近况 128

3.1.4 建模与仿真校核、验证与确认的发展方向 132

3.2 国外建模与仿真VV A研究近况 136

3.2.1 关于VV A定义 136

3.2.2 VV A工作的基本规律和指导原则 138

3.2.3 VV A技术方法 140

3.2.4 VV A工作的方法学 141

3.2.5 VV A应用研究 145

3.3 美军军事验模法规简介 147

3.4 加拿大国防部建模与仿真VV A指南简介 148

3.4.1 VV A概述 148

3.4.2 VV A过程 150

3.4.3 VV A在国防部的应用实例 163

4.1.1 概述 167

第四章 伪随机数的产生及其独立性检验 167

4.1 伪随机数的产生方法 167

4.1.2 多递归矩阵方法 168

4.1.3 逆同余法 170

4.1.4 显式逆同余法（EICG-Explicit Inversive Congruential Generators） 170

4.1.5 复合方法 170

4.1.6 数字逆方法 171

4.2 随机序列独立性检验方法 172

5.1 一种新的仿真模型验证过程与方法 175

第五章 系统仿真VV A方法的改进及应用 175

5.2 统计线性化伴随方法（SLAM） 178

5.2.1 概述 178

5.2.2 Monte-Carlo方法、CADET和SLAM的比较 178

5.2.3 统计线性化伴随方法（SLAM） 180

5.2.4 SLAM在随机仿真中的应用 186

5.3 动态模型验证的改进方法 187

5.3.1 问题描述 187

5.3.2 测试信号的产生 189

5.4.1 Wigner-Ville分布（WVD） 191

5.4 应用时－频分布进行导弹仿真模型验证 191

5.4.2 Wigner-Ville谱在导弹仿真模型验证中的应用 200

第六章 系统建模与仿真可信度的评估原则与规范研究 202

6.1 仿真模型VV A的基本原则 202

6.2 仿真模型VV A的主要工作 205

6.3 模型验证管理的规范化 208

6.3.1 模型验证的组织管理 208

6.3.2 模型验证的过程管理 210

6.3.3 模型验证的文本管理 212

6.4 模型校核方法与步骤 214

6.5 模型确认的基本原则 217

6.6 提高导弹系统仿真可信度的方法 218

6.6.1 导弹系统模型校核的层次化方法 218

6.6.2 验证导弹系统仿真模型的方法 220

6.6.3 导弹系统仿真建模和验模工程一体化方法 224

第七章 基于六自由度的导弹系统建模与全数字仿真 227

7.1 概述 227

7.2 弹体质心运动与绕质心运动数学模型 227

7.2.1 质心运动的动力学方程 229

7.2.2 绕质心运动的动力学方程 245

7.3 导弹制导与姿态控制系统建模 249

7.4 导弹被动段六自由度模型 251

7.5 六自由度仿真的计算机实现 252

7.5.1 建立仿真模型 252

7.5.2 仿真算法的选择 252

7.5.3 仿真步长的选择与变步长处理 253

7.5.4 非线性函数的处理 255

7.5.5 多变量函数生成与插值的处理 255

7.6.1 控制系统对质心运动的影响 256

7.6 导弹六自由度仿真研究 256

7.6.2 姿态运动对质心运动的影响 259

7.6.3 发动机摆动惯性、推进剂晃动、弹性振动及它们之间的相互耦合对导弹运动的影响 262

第八章 导弹系统半实物仿真方案设计 265

8.1 概论 265

8.2 半实物仿真的总体方案 266

8.3 基于分布式并行仿真计算机的半实物仿真系统 269

8.4 惯性测量系统运动环境模拟 270

8.4.1 三轴仿真转台精度及误差来源分析 271

8.4.2 速率陀螺仪系统的电流加矩法运动模拟 277

8.4.3 加速度表系统的电流加矩法运动模拟 278

8.4.4 三轴稳定平台系统 282

8.4.5 弹上计算机的接入 288

第九章 导弹六自由度建模与仿真的验证 295

9.1 样本数据分布形式的识别 295

9.1.1 引言 295

9.1.2 基于神经网络的样本分布识别 296

9.1.3 样本数据分布形式的模糊识别 301

9.2.1 引言 307

9.2 仿真输出分析——小样本输出统计分析方法 307

9.2.2 正态Bayes方法 309

9.2.3 正态伽玛Bayes方法 310

9.2.4 伽玛Bayes方法 311

9.2.5 Bayes方法中验前分布的确定 314

9.3 六自由度仿真模型验证 315

9.3.1 静态性能的验证 316

9.3.2 动态性能的验证 318

9.3.3 六自由度仿真模型验证 319

10.1 问题的提出 320

第十章 基于VV A的M S管理系统 320

10.2 M S管理系统设计 322

10.2.1 系统数据库设计 322

10.2.2 系统结构与功能设计 328

10.3 M S管理系统的开发与实现 332

10.3.1 系统数据库开发与实现 332

10.3.2 系统应用程序开发与实现 340

10.4 基于M S管理系统的全生命周期管理与可信度评估 349

10.4.1 基于M S管理系统的全生命周期管理 349

10.4.2 基于M S管理系统的可信度评估 352

10.5 结论 354

第十一章 导弹的M S管理及仿真结果验证 355

11.1 系统数学建模与模型管理 355

11.1.1 弹体动力学方程 355

11.1.2 自动驾驶仪回路数学模型 364

11.1.3 数学模型管理 367

11.2 仿真结果验证 369

11.3 结论 374

参考文献 375