资源描述
仿真科学的发展仿真科学的发展1一、概述一、概述仿真技术已经成为认识客观世界的第三种方法仿真技术已经成为认识客观世界的第三种方法在现在的技术发展形式下，将仿真作为一门科在现在的技术发展形式下，将仿真作为一门科学来讨论、认识它的内容、研究它的理论基础，学来讨论、认识它的内容、研究它的理论基础，技术手段，对于推动仿真技术的发展是非常必技术手段，对于推动仿真技术的发展是非常必要的。要的。234概述概述系统仿真的支撑系统仿真的支撑技术技术计算机技术计算机技术信息处理信息处理网络技术网络技术图形图像技术图形图像技术多媒体技术多媒体技术软件工程软件工程自动控制自动控制系统工程系统工程5二、发展过程二、发展过程1 1、发展阶段：、发展阶段：二战末期到二战末期到6060年代，年代，仿真技术在洲际导弹、阿波仿真技术在洲际导弹、阿波罗登月舵上的应用罗登月舵上的应用 ，电子模，电子模拟计算机、混合计算机的诞拟计算机、混合计算机的诞生生。678 2 2、成熟阶段、成熟阶段：在军事需求推动下，在军事需求推动下，7070年代，仿真技术不但在年代，仿真技术不但在军用领域迅速发展，而且扩展到许多领域，出现军用领域迅速发展，而且扩展到许多领域，出现了飞行模拟器、电站模拟器、机车模拟器等。了飞行模拟器、电站模拟器、机车模拟器等。9101112 3 3、高级阶段、高级阶段：美国建成了先进的半实物仿真系统、红外成像美国建成了先进的半实物仿真系统、红外成像寻地制导半实物仿真系统的、大型毫米波仿真寻地制导半实物仿真系统的、大型毫米波仿真系统（系统（MSS-2MSS-2），复合制导仿真系统（共孔径），复合制导仿真系统（共孔径毫米波和红外双模制导半实物仿真系统）毫米波和红外双模制导半实物仿真系统）分布交互仿真系统分布交互仿真系统1314人在回路中的仿真人在回路中的仿真15实况仿真实况仿真16实况仿真实况仿真17分布交互仿真的产生分布交互仿真的产生军事领域中训练的需求军事领域中训练的需求国防领域的需求国防领域的需求 联网仿真思想的提出联网仿真思想的提出节约经费节约经费典型例子:使用仿真器进行飞行员的训练。主要用于替代训练训练目的:单兵技能训练单兵技能训练，未涉及一个战术背景下多架飞机的训练。需求：群体协同训练群体协同训练因此，迫切需要将单武器平台训练仿真器联接起来构成逼真的作战环境进行训练。武器系统的评估：系统性能评估作战效能：武器装备体系与体系的对抗作战环境的影响使分散在各地的单武器平台仿真系统或仿真实验室能够连在一起组成网络，将武器系统和威胁环境联接起来进行评价。1978年，美国空军基地上尉Thorpe发表了文章“Future ViewsFuture Views：Aircrew Aircrew Training 1980-2000Training 1980-2000”，提出了联网仿真的思想，希望受训人员在分布式虚拟战场环境中分辨不出训练系统与真实系统的真假。18分布交互仿真的产生分布交互仿真的产生微处理器微处理器：相对廉价的计算机，运算速度快。局域网和广域网局域网和广域网：经济上可行。实时计算机图像生成器实时计算机图像生成器：好的性能价格比。仿真器设计方法的改进仿真器设计方法的改进：以用户为中心的设计思想，训练仿真器的价格开始下降。19202122DIS DIS 19891989年年 至今至今DISDIS的定义的定义DISDIS采用一致的结构、标准和算法，通过网络将分采用一致的结构、标准和算法，通过网络将分散在不同地理位置的不同类型的仿真应用和真实世散在不同地理位置的不同类型的仿真应用和真实世界互联、互操作，建立一种人可以参与交互的综合界互联、互操作，建立一种人可以参与交互的综合环境。环境。DISDIS具有时空一致性、互操作性和可伸缩性。具有时空一致性、互操作性和可伸缩性。23DISDIS存在的问题存在的问题应用范围：应用于平台级连续、实时、人在回路的仿真应用范围：应用于平台级连续、实时、人在回路的仿真 交互与通信方式：广播方式交互与通信方式：广播方式协议的扩展：难于扩展协议的扩展：难于扩展数据描述方式：缺乏灵活性数据描述方式：缺乏灵活性通信的有效性：信息传输冗余，带宽有限通信的有效性：信息传输冗余，带宽有限24ALSPALSP的产生与发展的产生与发展8080年代末：年代末：DARPADARPA发起了一个聚合级分布式作战仿真的实验发起了一个聚合级分布式作战仿真的实验并委托并委托MitreMitre公司对实验进行分析研究。公司对实验进行分析研究。MitreMitre公司对照公司对照SIMNETSIMNET对实验进行了技术分析对实验进行了技术分析19901990年年1 1月，月，DARPADARPA提出了聚合级仿真协议提出了聚合级仿真协议ALSP(AggregateALSP(Aggregate Level Simulation Protocol)Level Simulation Protocol)的概念，主要研究聚合级的分布的概念，主要研究聚合级的分布构造仿真系统的体系结构、标准和相应的关键技术构造仿真系统的体系结构、标准和相应的关键技术并将基于并将基于ALSPALSP标准的分布交互仿真系统应用于美军的军事演习标准的分布交互仿真系统应用于美军的军事演习中中19921992年，年，“中心堡垒中心堡垒92”92”、“回师德国回师德国92”92”、“聚焦镜头聚焦镜头92”92”三次主要军事演习都使用了三次主要军事演习都使用了ALSPALSP技术，使技术，使ALSPALSP得到了改进和完得到了改进和完善善 25HLAHLA的提出的提出内在动力：内在动力：仿真可重用性仿真可重用性交互性交互性26C+JavaAda-95CORBA IDLSimulationsLiveParticipantsRuntime Infrastructure(RTI)Federation ManagementDeclaration ManagementObject ManagementOwnership ManagementLogical Time ManagementData Distribution ManagementInterfaceSpecificationFOMFederationSimulationSurrogatesDataCollectors,Passive Viewers,etc.FEDFederationExecutionDataFederationsRules5FederatesRules5在在HLAHLA中，将用于达到某一特定仿真目的分布仿真系统称为中，将用于达到某一特定仿真目的分布仿真系统称为联邦联邦(FederationFederation)联邦由联邦由若干个相互作用的若干个相互作用的联邦成员联邦成员(FederateFederate，或简称，或简称成员成员)构成。构成。最主要的一种联邦成员是最主要的一种联邦成员是仿真应用仿真应用(SimulationSimulation)，仿真应用使用实，仿真应用使用实体的模型来产生联邦中某一实体的动态行为。体的模型来产生联邦中某一实体的动态行为。其它类型的联邦成员有联邦管理器、数据收集器、数据监视器等。其它类型的联邦成员有联邦管理器、数据收集器、数据监视器等。规则规则HLAHLA接口规范接口规范HLA Interface SpecificationHLA Interface Specification对象模型模板对象模型模板Object Model TemplatesObject Model Templates核心核心:运行支撑框架运行支撑框架Run Time Infrastructure(RTI)Run Time Infrastructure(RTI)27HLA is an IndustryHLA is accepted as a standard by IEEE as well as OMGCommercial implementations of the Runtime Infrastructure are available commerciallyPitch AB,SwedenMitsubishi Space Software,JapanMaK Technologies,USSAIC,USTools for building distributed simulationsData loggersSystem&sim managementSimulation constructionObject model adaptersTraining 28 4 4、新阶段、新阶段：复杂大系统仿真复杂大系统仿真 29三、仿真技术的应用三、仿真技术的应用真实仿真真实仿真虚拟仿真虚拟仿真构造仿真构造仿真人在回路中仿真人在回路中仿真硬件在回路中仿真硬件在回路中仿真军事操作军事操作301 1、军事领域的应用、军事领域的应用 系统装备研制工作系统装备研制工作 武器研制过程中，仿真系统能使新武器计划武器研制过程中，仿真系统能使新武器计划开始研制前能够充分检验武器系统的设计方案和开始研制前能够充分检验武器系统的设计方案和战术技术性能的合理性，避免在实际研制过程中战术技术性能的合理性，避免在实际研制过程中出现不合理的现象，缩短研制周期，并支持技术出现不合理的现象，缩短研制周期，并支持技术评估、系统更新、样机研制，可以以较低的代价评估、系统更新、样机研制，可以以较低的代价提高武器系统的性能。提高武器系统的性能。3132仿真技术应用仿真技术应用军事领域：33仿真技术应用仿真技术应用军事领域：34仿真技术应用仿真技术应用军事领域：35军事训练中的应用军事训练中的应用3637作战背景：作战背景：以德国和欧洲中部的一个以德国和欧洲中部的一个50km*70km50km*70km的战场环境为背景的战场环境为背景目的：目的：不是以提高受训人员操作武器系统的熟练性为目的不是以提高受训人员操作武器系统的熟练性为目的将分散在各地的多个地面车辆（如坦克、装甲车）仿真器用计将分散在各地的多个地面车辆（如坦克、装甲车）仿真器用计算机网络连接起来，进行各种复杂任务的训练算机网络连接起来，进行各种复杂任务的训练演示验证实时联网的人在回路中作战仿真和作战演习的可行性演示验证实时联网的人在回路中作战仿真和作战演习的可行性最终达到降低训练成本，提高训练的安全性及减小对环境的不最终达到降低训练成本，提高训练的安全性及减小对环境的不良影响的目的良影响的目的SIMNET SIMNET：19831983年年-1989-1989年年38可选逼真度可选逼真度:采用多层次精度的模型采用多层次精度的模型异步信息流程异步信息流程:按需要交流信息按需要交流信息商用网络技术商用网络技术:采用以太网和卫星专线采用以太网和卫星专线扩展了被复制状态信息扩展了被复制状态信息:某个仿真器可存其它仿真器的状某个仿真器可存其它仿真器的状态信息态信息应用应用:连接连接1111个城市个城市260260个训练仿真器个训练仿真器SIMNET SIMNET：19831983年年-1989-1989年年39SIMNETSIMNET的发展历程：的发展历程：l1984.12:1984.12:第一次概念演示第一次概念演示l1985.11:1985.11:第一次演示，涉及实时图像第一次演示，涉及实时图像l1986.4:1986.4:第一次排级演示第一次排级演示l1987:1987:引入直升机仿真器引入直升机仿真器19891989年年SIMNETSIMNET计计划划结结束束，它它已已包包含含约约260260个个仿仿真真器器(包包括括主主战战坦坦克克、装装甲甲车车、雷雷达达车车、A-10A-10对对地地攻攻击击机机等等武武器器装装备备、步步兵兵战战车车、直直升升飞飞机机、定定翼翼飞飞机机、指指挥挥所所等等)，这这些些仿仿真真器器分分布布在在九九个个训训练练场场所所(其其中中四四个个位位于于欧欧洲洲)和和两两个个研研究究场场所所。在在演演练练过过程程中中SIMNETSIMNET中中实实体体数数最最多可达约多可达约850850个。个。SIMNET SIMNET：19831983年年-1989-1989年年4041424344DIS DIS 应用应用军事军事:STOW(Synthetic theater of War):STOW(Synthetic theater of War)计划计划19971997年年1010月举行月举行STOW97STOW97的联合演练，参演节点分布于美、英两的联合演练，参演节点分布于美、英两国国5 5个不同地点，通过个不同地点，通过ATMATM互联，有互联，有370370多个参演平台，多个参演平台，80008000多人多人参加，使用了参加，使用了500750km500750km2 2的合成地形环境，演示了天气变化、的合成地形环境，演示了天气变化、球形地面、自动化合成兵力指挥、动态目标、智能传感器以及球形地面、自动化合成兵力指挥、动态目标、智能传感器以及与真实的与真实的C4IC4I系统联接等多项功能。系统联接等多项功能。民航空中交通管制、高速公路交通管理、飞船的交会和对接、民航空中交通管制、高速公路交通管理、飞船的交会和对接、娱乐行业娱乐行业45ALSPALSP的应用的应用应用范围：应用范围：主要针对离散事件和逻辑时间的仿真系统主要针对离散事件和逻辑时间的仿真系统局限于军事演习领域的构造仿真局限于军事演习领域的构造仿真不能实现与其他两类仿真（实物仿真和虚拟仿真）间的互操作不能实现与其他两类仿真（实物仿真和虚拟仿真）间的互操作46分布式任务培训分布式任务培训47NTMRC135 Rivet JointDSP/SBIRSGlobal HawkUAVDD963TLAMF16HTSHARMSA2ScudSA6SA10E3 AWACSCTOCF15EJAOCE8 JSTARSFLOTJSOWATACMSClutter分析与实验分析与实验48分布式学习环境分布式学习环境49 分布式虚拟环境分布式虚拟环境50分布式游戏应用分布式游戏应用51仿真技术应用仿真技术应用军事训练战斗场景仿真武器装备研制作战效能评估军事领域：52Joint Modeling and Simulation SystemJoint Modeling and Simulation System (J-MASS)J-MASS)53J-MASSJ-MASS：Joint Modeling and Simulation SystemJoint Modeling and Simulation SystemJMASSJMASSJMASSJMASS的起源的起源的起源的起源 起起起起源源源源于于于于1983198319831983年年年年美美美美国国国国空空空空军军军军电电电电子子子子战战战战分分分分析析析析领领领领域域域域对对对对电电电电子子子子战战战战的的的的通通通通用用用用建建建建模模模模系统的需求系统的需求系统的需求系统的需求 开开开开发发发发了了了了电电电电子子子子战战战战数数数数字字字字评评评评估估估估系系系系统统统统（ECDESECDESECDESECDES）以以以以及及及及相相相相关关关关的的的的体体体体系系系系结结结结构构构构和和和和标准标准标准标准 在在在在国国国国防防防防部部部部长长长长办办办办公公公公室室室室下下下下属属属属CROSSBOWCROSSBOWCROSSBOWCROSSBOW委委委委员员员员会会会会的的的的资资资资助助助助下下下下，成成成成立立立立了了了了三三三三军军军军数数数数字字字字仿仿仿仿真真真真指指指指导导导导小小小小组组组组，下下下下设设设设5 5 5 5个个个个技技技技术术术术小小小小组组组组，分分分分别别别别是是是是体体体体系系系系结结结结构构构构、导弹、雷达、导弹、雷达、导弹、雷达、导弹、雷达、VV&AVV&AVV&AVV&A以及以及以及以及C3C3C3C3 1991199119911991年年年年3 3 3 3月建立了联合电子战数字仿真体系结构月建立了联合电子战数字仿真体系结构月建立了联合电子战数字仿真体系结构月建立了联合电子战数字仿真体系结构(JECDSA(JECDSA(JECDSA(JECDSA）同年同年同年同年9 9 9 9月更名为月更名为月更名为月更名为JMASSJMASSJMASSJMASS。54J-MASSJ-MASS：Joint Modeling and Simulation SystemJoint Modeling and Simulation SystemJMASSJMASSJMASSJMASS的发展的发展的发展的发展 1998199819981998年年年年以以以以前前前前是是是是由由由由空空空空军军军军负负负负责责责责开开开开发发发发，主主主主要要要要针针针针对对对对空空空空军军军军的的的的需需需需求求求求进进进进行行行行研研研研制制制制 1998199819981998年年年年以以以以后后后后，由由由由国国国国防防防防部部部部牵牵牵牵头头头头、空空空空军军军军为为为为主主主主来来来来开开开开发发发发面面面面向向向向多多多多军军军军种种种种应应应应用的系统用的系统用的系统用的系统 1998199819981998年年年年10101010月月月月14141414日日日日在在在在俄俄俄俄亥亥亥亥俄俄俄俄州州州州的的的的怀怀怀怀特特特特-帕帕帕帕特特特特森森森森空空空空军军军军基基基基地地地地成成成成立立立立了了了了JMASSJMASSJMASSJMASS项目办公室项目办公室项目办公室项目办公室 1999199919991999年年年年6 6 6 6月，月，月，月，JMASSJMASSJMASSJMASS项目办公室发布了它的需求建议项目办公室发布了它的需求建议项目办公室发布了它的需求建议项目办公室发布了它的需求建议 1999199919991999年年年年10101010月开始下发合同。月开始下发合同。月开始下发合同。月开始下发合同。55J-MASSJ-MASS：Joint Modeling and Simulation SystemJoint Modeling and Simulation SystemJMASSJMASSJMASSJMASS的发展的发展的发展的发展 1993199319931993年年年年1 1 1 1月月月月 JMASS 1.0JMASS 1.0JMASS 1.0JMASS 1.0版版版版 1993199319931993年年年年10101010月月月月 JMASS 2.0JMASS 2.0JMASS 2.0JMASS 2.0版版版版 1996199619961996年年年年9 9 9 9月月月月 JMASS 3.0JMASS 3.0JMASS 3.0JMASS 3.0版版版版 1997199719971997年年年年12121212月月月月 JMASS 3.2JMASS 3.2JMASS 3.2JMASS 3.2版版版版 2000200020002000年年年年1 1 1 1月月月月 JMASS98 1.2JMASS98 1.2JMASS98 1.2JMASS98 1.2版版版版 2001200120012001年年年年6 6 6 6月月月月 JMASS 5.1JMASS 5.1JMASS 5.1JMASS 5.1版版版版 2001200120012001年年年年6 6 6 6月月月月 JMASS 5.1JMASS 5.1JMASS 5.1JMASS 5.1版版版版 2002200220022002年年年年9 9 9 9月月月月 JMASS JMASS JMASS JMASS 6.06.06.06.0版版版版 它它它它提提提提供供供供了了了了对对对对先先先先期期期期系系系系统统统统设设设设计计计计功功功功能能能能（IOCIOCIOCIOC）的的的的演示，而且包含对演示，而且包含对演示，而且包含对演示，而且包含对HLAHLAHLAHLA的兼容性的支持的兼容性的支持的兼容性的支持的兼容性的支持56J-MASSJ-MASS：Joint Modeling and Simulation SystemJoint Modeling and Simulation System针对底层的工程设计与战术级系统针对底层的工程设计与战术级系统的分析的分析JMASS不是一个仿真应用不是一个仿真应用可以视为仿真系统的软件支撑环境，可以视为仿真系统的软件支撑环境，具有良好定义的建模接口标准。具有良好定义的建模接口标准。包括一组工具集，以帮助建模人员包括一组工具集，以帮助建模人员建立、配置模型，将这些模型集成建立、配置模型，将这些模型集成到仿真系统执行以及对仿真结果进到仿真系统执行以及对仿真结果进行处理行处理JMASS为战术一级的建模提供了为战术一级的建模提供了公共的作战仿真结构公共的作战仿真结构基于基于JMASS的作战仿真系统包括的作战仿真系统包括JSIMS系统和系统和JWARS系统系统57Joint Simulation System 58 产生背景：产生背景：产生背景：产生背景：HLAHLAHLAHLA标准建立之前，支持不标准建立之前，支持不标准建立之前，支持不标准建立之前，支持不同应用的仿真系统各成体同应用的仿真系统各成体同应用的仿真系统各成体同应用的仿真系统各成体系、标准不一、互操作性系、标准不一、互操作性系、标准不一、互操作性系、标准不一、互操作性差差差差 难以满足各军（兵）种联难以满足各军（兵）种联难以满足各军（兵）种联难以满足各军（兵）种联合训练的需求合训练的需求合训练的需求合训练的需求执行执行HLAHLA标准标准JSIMSJSIMS联合仿真系统联合仿真系统Joint Simulation SystemJoint Simulation System59 目的：目的：目的：目的：通过提供不同类型使命任务个执行阶段逼真的联合训练通过提供不同类型使命任务个执行阶段逼真的联合训练通过提供不同类型使命任务个执行阶段逼真的联合训练通过提供不同类型使命任务个执行阶段逼真的联合训练来支持现役部队的训练来支持现役部队的训练来支持现役部队的训练来支持现役部队的训练/教育教育教育教育 通过提供战场空间的通用环境视图和作战视图，创造了通过提供战场空间的通用环境视图和作战视图，创造了通过提供战场空间的通用环境视图和作战视图，创造了通过提供战场空间的通用环境视图和作战视图，创造了一个无缝的一体化联合作战空间一个无缝的一体化联合作战空间一个无缝的一体化联合作战空间一个无缝的一体化联合作战空间 它和战场空间范围内的它和战场空间范围内的它和战场空间范围内的它和战场空间范围内的C4IC4IC4IC4I系统以及其他装备相互连接，系统以及其他装备相互连接，系统以及其他装备相互连接，系统以及其他装备相互连接，为受训者提供一体化联合作战空间之间的交互为受训者提供一体化联合作战空间之间的交互为受训者提供一体化联合作战空间之间的交互为受训者提供一体化联合作战空间之间的交互 提供一个近似实战的联合训练环境，用于国家战略、联提供一个近似实战的联合训练环境，用于国家战略、联提供一个近似实战的联合训练环境，用于国家战略、联提供一个近似实战的联合训练环境，用于国家战略、联合作战乃至战术层次内容包括兵力机动、部署、作战、合作战乃至战术层次内容包括兵力机动、部署、作战、合作战乃至战术层次内容包括兵力机动、部署、作战、合作战乃至战术层次内容包括兵力机动、部署、作战、补给等任务的训练补给等任务的训练补给等任务的训练补给等任务的训练Joint Simulation SystemJoint Simulation System60 应用领域：应用领域：应用领域：应用领域：总司令总司令总司令总司令/联合部队指挥机构训练联合部队指挥机构训练联合部队指挥机构训练联合部队指挥机构训练 军种军种军种军种/部门（局）训练部门（局）训练部门（局）训练部门（局）训练 规划和分析规划和分析规划和分析规划和分析 成员演习成员演习成员演习成员演习 职业军事教育职业军事教育职业军事教育职业军事教育 军官教育军官教育军官教育军官教育 条令制定等条令制定等条令制定等条令制定等Joint Simulation SystemJoint Simulation System61 受训人员：受训人员：受训人员：受训人员：全谱训练全谱训练全谱训练全谱训练 国家统帅部国家统帅部国家统帅部国家统帅部 参联会的指挥官参联会的指挥官参联会的指挥官参联会的指挥官 联合任务部队的指挥官联合任务部队的指挥官联合任务部队的指挥官联合任务部队的指挥官 联合部队的各军种指挥官联合部队的各军种指挥官联合部队的各军种指挥官联合部队的各军种指挥官 相应的参谋人员相应的参谋人员相应的参谋人员相应的参谋人员Joint Simulation SystemJoint Simulation System62仿真技术应用仿真技术应用先进概念与需求分析先进概念与需求分析射频仿真系统剖面图632 2、工业领域的应用、工业领域的应用64仿真技术应用仿真技术应用电站仿真系统虚拟制造工业领域工业领域：65仿真技术应用仿真技术应用电站仿真系统虚拟制造工业领域工业领域：66仿真技术应用仿真技术应用电站仿真系统虚拟制造工业领域工业领域：67仿真技术应用仿真技术应用 3 3、其它应用领域其它应用领域：交通、教育、通讯、社会、交通、教育、通讯、社会、经济、娱乐等。经济、娱乐等。68四、国内外现状四、国内外现状1 1、国际现状、国际现状共孔径的毫米波和红外双模半实物仿真系统共孔径的毫米波和红外双模半实物仿真系统MS-2MS-2692 2、国内现状、国内现状空间（卫星）半实物仿真系统空间（卫星）半实物仿真系统战略武器半实物仿真系统战略武器半实物仿真系统射频寻的半实物仿真系统射频寻的半实物仿真系统红外寻的半实物仿真系统红外寻的半实物仿真系统成像制导武器半实物仿真系统成像制导武器半实物仿真系统反坦克导弹半实物仿真系统反坦克导弹半实物仿真系统航空武器半实物仿真系统航空武器半实物仿真系统水下武器半实物仿真系统水下武器半实物仿真系统综合防空多武器平台仿真示范系统综合防空多武器平台仿真示范系统70综合防空多武器平台仿真示范系统综合防空多武器平台仿真示范系统电子剧情电子剧情电子预警电子预警电子通信电子通信电子战电子战电子引导电子引导电子指控电子指控飞机小白方飞机小白方仿真仿真管理管理 HQ7导弹导弹飞机飞机三维观察三维观察HQ9导弹导弹二维显示二维显示飞机小红方飞机小红方ROUTE高速以太网兰方CGF兰方CGF兰方CGF兰方CGF兰方网管及小白方高速以太网电子交战电子交战电子总控电子总控高速以太网SGI工作站工作站 3D战场态势战场态势投影仪高炮高炮小白方小白方高炮高炮一营一营高炮高炮二营二营高炮高炮三营三营高炮团高炮团指挥中心指挥中心高炮团高炮团显示显示高炮高炮警戒雷达警戒雷达高炮高炮虚拟仿真器虚拟仿真器高炮高炮虚拟仿真器虚拟仿真器高炮高炮虚拟仿真器虚拟仿真器 高炮高炮二维显示二维显示远程远程二维态二维态势演示势演示HQ9(HLA)7172737475VV&AVV&A计划计划VV&A文档管理文档管理团队协同支持团队协同支持信息发布信息发布VV&A设置设置VV&AVV&A工作工作多项目管理多项目管理767778798081五五、仿真科学的基本理论、仿真科学的基本理论1.1.模型论模型论模模型型是是对对系系统统及及其其性性质质进进行行定定量量描描述述的的最最直直接接最最清清晰晰的的科科学学方方法法之之一一，也也是是系系统统论论倡倡导导的的方方法论。法论。822.2.仿真的科学方法仿真的科学方法 系系统统论论的的研研究究路路线线是是基基于于模模型型对对系系统统及及其其运运行行行行为为进进行行定定量量描描述述，研研究系统的动态特性。究系统的动态特性。在在系系统统论论的的指指导导下下，可可以以有有各各种种不不同同的的方方法法，需需要要我我们们去去研研究究开开发发更更行之有效的仿真方法行之有效的仿真方法。833.3.仿真可信度评估仿真可信度评估 性性能能评评估估包包括括仿仿真真系系统统的的可可靠靠性性、可可维维护护性性、系系统统功功能能、仿仿真真的可信度等。的可信度等。仿仿真真可可信信度度是是最最重重要要的的指指标标。因因为为仿仿真真可可信信度度能能否否达达到到要要求求，直直接接关关系系到到仿仿真真系系统统应用的成败。应用的成败。VV&A软件工程软件工程测试与评估测试与评估可信度评估可信度评估全面质量管理全面质量管理84仿真可信度评估的意义在于：仿真可信度评估的意义在于：提高仿真系统仿真结果的正确性；提高仿真系统仿真结果的正确性；降低仿真系统应用的风险；降低仿真系统应用的风险；降低仿真系统的投资；降低仿真系统的投资；扩大仿真系统的应用范围；扩大仿真系统的应用范围；提高仿真系统的重用性。提高仿真系统的重用性。需要建立完整的理论体系和有效的使用方法需要建立完整的理论体系和有效的使用方法85六、展望六、展望网络化建模仿真技术网络化建模仿真技术综合自然环境的建模与仿真技术综合自然环境的建模与仿真技术复杂系统的建模复杂系统的建模/仿真技术仿真技术虚拟样机工程技术虚拟样机工程技术基于普适计算技术的普适仿真技术基于普适计算技术的普适仿真技术智能仿真技术智能仿真技术“未来战斗系统未来战斗系统”建模与仿真协作环境建模与仿真协作环境86“未来战斗系统未来战斗系统”建模与仿真协作环境建模与仿真协作环境“未来战斗系统（未来战斗系统（FCSFCS）”项目是美国陆军为大幅度提高作战效能、实现项目是美国陆军为大幅度提高作战效能、实现转型而正在进行的重大研发项目。转型而正在进行的重大研发项目。FCSFCS是由多种系统集成的多功能、网络化的武器系统，它由多种平台组成，是由多种系统集成的多功能、网络化的武器系统，它由多种平台组成，将部署在旅和旅以下作战部队将部署在旅和旅以下作战部队FCSFCS采办项目采用的采办项目采用的SMARTSMART（用于采办、需求和训练的建模与仿真）方法（用于采办、需求和训练的建模与仿真）方法为实现这一目标，政府与为实现这一目标，政府与LSILSI共同开发，使用了高级协作环境（共同开发，使用了高级协作环境（ACEACE）。）。ACEACE包括包括5 5个部分：个部分：（1 1）由政府牵头并维护的未来战斗协作环境（）由政府牵头并维护的未来战斗协作环境（FCCEFCCE）（2 2）由）由LSILSI牵头并维护的设计、工程与制造协作环境（牵头并维护的设计、工程与制造协作环境（DEMCEDEMCE）（3 3）分布是产品说明（）分布是产品说明（DPDDPD）（4 4）FCS FCS 陆军陆军/工业部门资源库（工业部门资源库（FAIRRFAIRR）（5 5）综合数据环境（）综合数据环境（IDEIDE）87七、结束语七、结束语88
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