本书以军事系统建模与仿真理论为基础,介绍了军事系统概念建模、仿真建模、仿真系统设计的一般理论和方法。主要内容包括三个部分:一是军事系统建模与仿真的基本理论;二是军事实体模型和作战模型的描述与设计方法;三是军事仿真系统的分析与设计。本书可作为军事院校系统工程、计算机科学、控制科学、管理科学等专业学生的教科书。

对于从事军事系统建模与仿真工作的专业技术人员,本书也是一本很好的参考书。

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係分类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军事仿真的套用13

1.4.1战略分析、战略规划与战略决策13

1.4.2武器装备研製、套用与论证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网路通信层23

1.6.2基础资源层23

1.6.3仿真支持层24

1.6.4仿真套用层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

2.4.1CMMS定义48

2.4.2CMMS组成48

2.4.3CMMS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互动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

2.7HLA模型65

2.7.1HLA的组成65

2.7.2HLA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

2.8.1BOM的描述与划分73

2.8.2BOM的模板组件74

2.8.3BOM的架构76

2.8.4BOM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标準/规範技术框架77

2.9.4VV&A基本原则78

2.9.5VV&A的要求79

第3章模型设计80

3.1基于UML的模型设计80

3.1.1UML的架构80

3.1.2UML的主要内容81

3.1.3模型驱动架构(MDA)82

3.1.4UML建模工具84

3.2基于XML的模型描述86

3.2.1XML概述86

3.2.2XML的主要标準87

3.2.3DTD和XML Schema88

3.2.4XML Schema语法88

3.2.5XML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

3.3.3UML模型向XML模型映射101

3.3.4XML DTD模型到UML类图模型的映射104

3.3.5XML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

4.4.2MSDL的发展158

4.4.3MSDL的组成159

4.4.4MSDL的套用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战术资料库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标準仿真体系结构(SSA)190

5.3.4并行仿真系统建模方法191

5.3.5仿真引擎的数据互动191

5.4HLA仿真引擎192

5.4.1HLA仿真引擎的结构192

5.4.2HLA仿真引擎的功能194

5.5VR-Forces仿真引擎196

5.5.1VR-Forces仿真系统结构196

5.5.2VR-Forces类层次结构196

5.5.3VR-Forces类工厂机制197

5.5.4VR-Forces API197

5.5.5VR-Forces数据互动198

5.6STAGE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

6.1.1DIS记录数据208

6.1.2HLA记录数据209

6.2数据记录209

6.2.1DIS数据记录209

6.2.2HLA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

6.3.4HLA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

6.4.3DIS回放216

6.4.4HLA数据回放217

6.5数据记录器设计218

6.5.1HLA记录器的实现218

6.5.2STAGE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

7.1.4MapX空间数据结构和模型结构227

7.1.5MapX的功能229

7.1.6MapInfo Professional230

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

7.2.4COP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

7.3.2GIS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

7.5.2OpenSceneGraph239

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章分散式仿真设计243

8.1分散式网路通信243

8.1.1实现网路通信的主要技术243

8.1.2Socket通信机制244

8.2HLA/RTI246

8.2.1HLA标準246

8.2.2RTI软体组成247

8.2.3RTI工作模式248

8.3讯息中间件249

8.3.1数据分发模型249

8.3.2CORBA机制251

8.3.3发布/订阅机制254

8.4OMG DDS规範256

8.4.1DDS规範256

8.4.2DCPS模型257

8.4.3服务质量QoS261

8.4.4通知机制264

8.4.5OpenDDS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

8.5.2Web服务技术269

8.5.3仿真引擎的Web服务封装271

8.5.4Web服务描述模型272

参考文献274"