第1章 绪论 1
1.1仿真科学与技术学科的形成 1
1.1.1应用需求 1
1.1.2发展历史 7
1.1.3研究队伍 15
1.1.4理论研究 16
1.2仿真科学与技术学科的内涵 20
1.2.1定义 20
1.2.2研究对象 20
1.2.3主要研究内容 21
1.3仿真科学与技术学科的理论体系 21
1.3.1仿真建模理论 21
1.3.2仿真系统理论 23
1.3.3仿真应用理论 24
1.3.4各理论之间的关系 27
1.4仿真科学与技术的相关学科 27
1.4.1控制科学与工程 28
1.4.2系统科学 28
1.4.3管理科学与工程 28
1.4.4计算机科学与技术 29
1.5仿真科学与技术学科的发展展望 29
1.5.1理论发展展望 29
1.5.2技术发展展望 32
1.5.3应用发展展望 37
参考文献 38
第2章 仿真建模基本理论 40
2.1仿真建模基本理论体系框架 40
2.2模型基础理论 40
2.2.1模型的基本概念 41
2.2.2仿真建模基本原理 44
2.2.3模型相似理论 50
2.3模型共性理论 61
2.3.1模型多态理论 61
2.3.2模型重用理论 68
2.3.3模型互操作理论 71
2.3.4模型可信性理论 74
2.4模型构建理论 76
2.4.1一般系统建模理论 76
2.4.2变结构建模理论 77
2.4.3混合异构层次化建模理论 77
2.4.4多范式建模理论 78
2.4.5柔性仿真建模理论 79
2.4.6综合性建模理论 84
参考文献 85
第3章 仿真建模方法 87
3.1仿真建模方法体系 87
3.1.1仿真建模方法体系框架 87
3.1.2仿真建模方法归类 88
3.2观察分析建模方法 91
3.2.1理论建模方法 91
3.2.2实验建模方法 94
3.2.3混合建模方法 95
3.3概念模型抽象表述方法 99
3.3.1面向过程的抽象表述方法 99
3.3.2面向结构的抽象表述方法 101
3.3.3面向整体的抽象表述方法 111
3.4数学模型形式化描述方法 115
3.4.1基于数学变量的描述方法 115
3.4.2基于离散事件的描述方法 124
3.4.3基于图元符号体系的建模方法 133
3.4.4基于逻辑符号体系的描述方法 148
3.4.5基于定性推理的模型描述法 150
3.4.6基于模糊理论的模型描述法 153
3.5计算机模型设计实现方法 155
3.5.1计算机模型的概念与集成方法 155
3.5.2源代码级计算机模型的实现 155
3.5.3类库级计算机模型的实现 155
3.5.4组件级计算机模型的实现 158
3.6仿真建模方法应用示例 162
参考文献 165
第4章 仿真系统构建理论 167
4.1仿真系统的基本概念 167
4.1.1仿真系统的定义 167
4.1.2仿真系统的分类 167
4.1.3仿真系统的特性 171
4.2仿真系统相似理论 181
4.2.1一般系统相似理论 181
4.2.2复杂系统相似理论 182
4.2.3仿真系统相似性和复杂性形成原理 182
4.2.4仿真中运用相似性和复杂性若干问题 183
4.3仿真系统需求分析理论 184
4.3.1软件需求与需求工程 184
4.3.2基于场景的需求工程 186
4.3.3面向目标的需求工程 187
4.4仿真系统设计理论 189
4.4.1仿真系统体系结构设计 189
4.4.2仿真系统硬件设计 190
4.4.3仿真系统软件设计 190
4.4.4用户界面设计 191
4.5仿真系统实现理论 194
4.5.1面向过程仿真 194
4.5.2面向对象仿真 195
4.5.3面向Agent仿真 197
参考文献 200
第5章 仿真系统支撑技术 202
5.1仿真系统构建的支撑技术 202
5.1.1模型驱动的架构 202
5.1.2对象模型开发 206
5.1.3仿真系统集成 208
5.1.4仿真语言 214
5.2仿真系统运行的支撑技术 216
5.2.1仿真引擎 217
5.2.2仿真管理 221
5.2.3负载均衡 224
5.2.4状态保存与恢复 225
5.2.5异常捕获 226
参考文献 227
第6章 仿真可信度理论 229
6.1仿真可信度的概念 229
6.1.1仿真可信度的定义 229
6.1.2仿真可信度的性质 231
6.1.3仿真可信度研究中的难题与方向 232
6.2仿真VV&A 233
6.2.1 VV&A的概念 233
6.2.2 VV&A的工作过程 234
6.2.3 VV&A的基本原则 235
6.2.4 VV&A相关人员及其职责 236
6.2.5 VV&A的相关技术 237
6.2.6仿真可信度与VV&A的关系 243
6.3数据VV&C 244
6.3.1 VV&C的基本概念 244
6.3.2仿真中数据的分类 245
6.3.3仿真数据校核与验证的关键过程 245
6.4仿真可信度评估方法 248
6.4.1基于相似理论的可信度评估方法 248
6.4.2基于模糊综合评判法的可信度评估方法 249
6.4.3基于层次分析法的可信度评估方法 250
6.4.4基于粗糙集理论的仿真可信度评估方法 251
6.4.5基于粗糙—模糊综合评判的仿真可信度评估方法 253
6.4.6基于模糊推理的仿真可信度评估方法 254
6.4.7各种方法的分析对比 256
6.5仿真可信度的控制 258
参考文献 259
第7章 仿真应用技术 261
7.1仿真试验设计 261
7.1.1仿真试验设计概述 262
7.1.2仿真试验设计常用方法 263
7.1.3仿真试验设计一般步骤 264
7.2仿真数据准备 266
7.2.1仿真数据准备概述 266
7.2.2仿真数据的类型 266
7.2.3仿真数据准备关键技术 267
7.3仿真数据采集 271
7.3.1仿真数据采集概述 271
7.3.2 DIS仿真数据采集 273
7.3.3 HLA仿真数据采集 274
7.4仿真数据回放 276
7.4.1仿真数据回放概述 277
7.4.2仿真数据回放方式 277
7.4.3仿真数据回放关键技术 279
7.5仿真可视化 280
7.5.1仿真可视化概述 280
7.5.2仿真可视化的智能化及自动化 280
7.5.3柔性体的可视化 281
7.5.4计算和绘制的实时加速 281
7.5.5非视觉物理量的可视化 281
7.5.6战场多维信息的综合显示 282
7.6仿真结果分析 284
7.6.1输出数据不稳定及自相关的处理方法 285
7.6.2终止型仿真结果分析 286
7.6.3稳态型仿真结果分析 288
7.6.4仿真结果重抽样统计分析 291
参考文献 294
第8章 仿真标准化 296
8.1仿真标准化需求分析 296
8.1.1解决大规模仿真中的协作和理解问题的需要 296
8.1.2解决仿真可信度问题的需要 296
8.1.3解决仿真系统互操作问题的需要 297
8.1.4解决仿真资源共享与重用问题的需要 297
8.2仿真互操作性标准组织简介 297
8.2.1 SISO的起源 297
8.2.2 SISO存在的现实需求 298
8.2.3 SISO承办的会议 299
8.2.4 SISO的组织结构及其职能 299
8.2.5 SISO的产品 301
8.2.6 SISO的远景规划 302
8.3美军仿真标准化情况 304
8.3.1发展情况 304
8.3.2建立过程 305
8.3.3标准体系 307
8.3.4组织管理 311
8.4我军仿真标准化情况 314
8.4.1现状 314
8.4.2标准体系 314
8.5标准示例 319
8.5.1 DIS标准 319
8.5.2 HLA标准 321
参考文献 323