仿真組件語用組合技術研究.pdf

1、組合仿真是根據(jù)特定的仿真需求重用已有仿真組件的技術，在節(jié)約仿真系統(tǒng)開發(fā)時間，提高系統(tǒng)開發(fā)效率，降低系統(tǒng)開發(fā)復雜度方面作用明顯。目前，研究學者已經(jīng)提出一些組合仿真相關的理論、方法、架構與標準，但是大多數(shù)只是關注了語法、語義層次的仿真組件組合，在語用組合問題研究上的力度和深度還不夠，涉及組合性質(zhì)分析的研究還不多，尚未出現(xiàn)支持仿真組件語用互操作的組合仿真技術體系。隨著作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，復雜度、精確度、時效性要求的不斷提高，需要進一步

2、關注語用層次的組合仿真問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究基于仿真組件的建模與仿真技術，總結組合仿真中仿真組件的可組合性、可重用性、互操作性等相關特性，對語用層次仿真組合的關鍵概念進行分析和定義，提出支持語用組合的仿真架構。⑵通過分析基于離散事件系統(tǒng)描述規(guī)范（DEVS）和基本對象模型（BOM）的組合仿真技術，提出基于擴展有限狀態(tài)自動機的仿真組件模型形式化描述方法，重點對仿真組件行為和仿真運行語境約束信息進行建模，并在此基礎上設計

3、了基于XML的仿真組件模型描述規(guī)范。⑶分析軍事想定定義語言（MSDL）、聯(lián)合作戰(zhàn)管理語言（C-BML）與仿真需求描述內(nèi)容的異同，設計基于MSDL的仿真需求形式化描述語言（SRFDL）框架，擴展仿真任務、仿真單元等元素的內(nèi)容，新增仿真系統(tǒng)配置信息的描述，為仿真組件的發(fā)現(xiàn)、組合和仿真模擬運行提供數(shù)據(jù)基礎和約束條件。⑷提出了基于本體和規(guī)則的仿真組件發(fā)現(xiàn)過程，構建了仿真任務、仿真資源本體知識庫，研究了OWL到Prolog的映射、推理規(guī)則的確定等

4、內(nèi)容，基于Protégé和XSB Prolog設計了自動化、智能化的仿真組件發(fā)現(xiàn)推理引擎，實現(xiàn)需求驅動的仿真系統(tǒng)動態(tài)構建。⑸研究仿真語境空間的定義和形式化描述，通過構建軍事領域體系對抗仿真語境本體，建立一種能夠描述各種仿真組件、系統(tǒng)的語境信息及其內(nèi)在聯(lián)系的統(tǒng)一邏輯模型，并從語境屬性概念語義匹配指數(shù)和取值匹配指數(shù)兩個方面給出仿真語境空間匹配的定性定量分析方法，實現(xiàn)靜態(tài)語用層次的組合性質(zhì)分析。⑹建立仿真組件模型與著色Petri網(wǎng)（CPN）之

5、間的映射規(guī)則，提出動態(tài)語用層次的仿真組件組合性質(zhì)分析的方法和步驟，并利用CPN Tools工具實現(xiàn)組合模型建模、仿真和分析的一體化過程。⑺分析面向語用的仿真系統(tǒng)構建的總體流程，設計并實現(xiàn)支撐組合仿真系統(tǒng)構建的原型系統(tǒng)，以應用實例具體描述了仿真組件模型組合及分析驗證的過程，證明整體研究方案的有效性和可行性。
　　本研究創(chuàng)新點包括：①提出面向語用的仿真組件、仿真需求、仿真語境模型形式化描述方法，從語法、語義、語用三個層面進行建模，解決

6、多層次的仿真組件互操作問題；②提出基于本體的、需求驅動的仿真組件發(fā)現(xiàn)及仿真系統(tǒng)自動化動態(tài)構建推理技術，及時響應仿真需求、仿真運行的動態(tài)變化；③提出仿真語境空間的概念，以及基于仿真語境空間匹配的靜態(tài)語用組合性質(zhì)分析方法，解決體系對抗仿真中作戰(zhàn)力量種類繁多、作戰(zhàn)樣式復雜多變帶來的語境異構問題；④提出基于著色Petri網(wǎng)的動態(tài)語用組合性質(zhì)分析方法，為語用層次的仿真系統(tǒng)動態(tài)特性分析提供了便捷的技術手段和工具。⑤研究成果實現(xiàn)了面向語用的仿真系統(tǒng)自