基于DSM的效能仿真多范式組合建模方法研究.pdf

1、武器裝備作戰(zhàn)效能評估是武器裝備論證、研制、訓練等工作的重要基礎，能夠對武器裝備在典型想定下完成指定作戰(zhàn)任務的能力和效果進行定量分析。作戰(zhàn)效能評估涉及作戰(zhàn)雙方或多方的作戰(zhàn)武器裝備體系和作戰(zhàn)人員，包含復雜的作戰(zhàn)對抗過程和大量的不確定因素。鑒于傳統(tǒng)基于純解析方法的局限性和物理實驗的難以操作性，近年來，武器裝備作戰(zhàn)效能的評定逐步引入了基于仿真的方法，即作戰(zhàn)效能仿真評估。
　　一方面，作戰(zhàn)效能仿真要求在武器裝備體系對抗的條件下針對多個典型想

2、定進行，存在著突出的組合建模需求；另一方面，武器裝備體系涉及到多個專業(yè)領域，為提高建模抽象層次，需要對領域特定建模（DSM）進行研究。論文從以上兩大需求出發(fā)，對所涉及的模型設計與實現中的五個問題進行整體性研究，從仿真建模全生命周期的角度構建了作戰(zhàn)效能仿真的多范式建模組合框架，并對模型框架中的建模方法和關鍵技術進行了研究，主要工作和創(chuàng)新包括以下四個方面：
　?。?）建立了基于DSM的效能仿真多范式組合建?？蚣?。針對現有的四類統(tǒng)一型建

3、模方法在支持組合建模和領域建模中的不足，本文在構建效能仿真統(tǒng)一模型框架的基礎上，應用DSM方法，構建在多形式體系支持下的效能仿真領域組合建?？蚣?，并對建?？蚣芩慕７椒ā⒔＿^程和關鍵技術等進行了總體性描述，為效能仿真建模提供方法論指導和技術支撐。該框架在領域通用建模范式的基礎上構建領域特定建模范式，將建模抽象層次提高到問題領域層次，并支持多領域多方法模型的組合和效能仿真應用的快速開發(fā)。
　　（2）提出了基于仿真模型可移植性

4、規(guī)范（SMP2）的效能仿真架構建模方法。雖然仿真應用在開發(fā)過程中大都采用了模型框架的思路，但是一般都采用非形式化或者隱式的方法描述模型框架。本文采用MDA的三抽象層次對模型框架進行形式化和顯式地設計和實現，實現了領域本體向 SMP2模型框架的自動轉換，并根據SMP2/C++映射自動生成平臺特定模型層次的可執(zhí)行模型。該方法在概念建模層次提供了形式化的結構元素支持領域特定建模，并在模型實現層次提供了基于模型框架的集成機制以支持多領域模型和多

5、形式體系模型的組合。
　?。?）在效能仿真多形式體系行為建模研究的基礎上提出了以狀態(tài)為中心的組合建模方法。首先分析了武器裝備的作戰(zhàn)行為特征，提出了面向行為特征的模型設計思路；然后根據作戰(zhàn)行為特征，提出了以狀態(tài)為中心的多形式體系組合建模方法；接著探討了基于形式體系的模型分析方法；最后研究了行為模型的自動化實現和行為模型集成。狀態(tài)為中心的組合建模方法以面向內部狀態(tài)建模的形式體系為中心，在元模型層次建立其它行為特征的形式體系與狀態(tài)形式體

6、系建模元素的映射和組合關系，從而支持基于多個形式體系針對性地描述武器裝備多方面的行為特征。
　　（4）在DSM相關研究的基礎上提出了基于領域特定仿真建模（DSSM）的組合建模方法。首先在DSM在軟件工程和建模仿真界的研究成果的基礎上，結合效能仿真的特點提出的本體-結構-行為元建模方法，綜合利用效能仿真領域本體的外部接口信息、子領域本體的結構信息和建模形式體系的行為特征，采用該方法建立領域特定仿真建模語言（DSSML）元模型并生成領

7、域特定建模環(huán)境；然后采用模型轉換技術實現了DSSML向形式體系的轉換，支持基于形式體系的模型分析；最后研究了基于代碼生成的領域特定模型自動實現和基于模型框架的領域模型集成。
　　最后，在上述研究成果的基礎上研究了建?？蚣茉谛芊抡娼Ｖ械膽?。首先采用多范式建?？蚣芗捌渲谓７椒▽Φ湫皖I域中的典型武器裝備進行領域組合建模，然后結合案例研究進行效能仿真應用的組合式開發(fā)以驗證本文提出的建?？蚣?、方法和技術。
　　論文提出根據問