系统建模仿真技术与应用

**部分 基础篇 第1章 概论1.1 系统仿真基本概念1.2 系统仿真三要素1.2.1 系统1.2.2 模型1.2.3 计算机及试验平台1.3 系统仿真的作用及意义1.4 系统仿真的主要理论框架1.4.1 相似理论1.4.2 离散事件系统描述规范1.5 系统仿真的分类1.6 仿真的基本步骤1.7 系统仿真技术的应用思考题参考文献 第2章 连续系统建模与仿真2.1 连续系统模型描述2.2 连续系统建模方法2.2.1 离散化原理2.2.2 数值积分2.2.3 时域离散相似法2.2.4 采样控制系统仿真2.3 连续系统仿真的主要工具Simu1ink2.4 连续系统仿真实例2.4.1 二阶系统的单位阶跃响应仿真2.4.2 Simu1ink示波器仿真思考题参考文献 第3章 离散事件系统描述规范DEVS3.1 离散事件系统建模的特点及建模语言3.2 经典的DEVS描述规范3.3 耦合的DEVS描述规范3.4 仿真器及协调器的设计3.5 交通信号灯系统的DEVS描述规范3.5.1 交通信号灯系统DEVS原子模型3.5.2 耦合交通信号灯模型思考题参考文献 第4章 离散事件系统建模与仿真4.1 离散事件系统建模仿真基础知识4.1.1 一般概念4.1.2 离散事件系统仿真的一般步骤4.1.3 随机分布基础知识4.1.4 随机过程基础知识4.2 离散事件系统建模方法4.2.1 实体流图法4.2.2 活动周期图法4.3 离散事件系统仿真方法4.3.1 随机变量的产生及检验4.3.2 离散事件系统仿真方法4.4 离散事件系统仿真结果分析4.4.1 终态仿真结果的分析4.4.2 稳态仿真结果的分析4.5 排队系统4.5.1 排队系统基本概念及排队模型4.5.2 单队列、单服务台排队系统的模型与仿真方法4.6 库存系统4.6.1 库存系统的基本概念4.6.2 库存系统的模型与仿真方法4.7 加工系统4.7.1 加工系统模型4.7.2 仿真程序设计及结果4.8 Petri网建模4.8.1 Petri网的基本概念4.8.2 基本网系统与条件事件系统4.8.3 Petri网的分析技术4.8.4 Petn网的扩展4.8.5 着色Petri网4.8.6 层次Petri网思考题参考文献 第二部分 仿真技术高级篇 第5章 系统三维可视化建模及仿真技术5.1 三维可视化建模技术概述5.1.1 可视化仿真简介5.1.2 可视化建模相关概念及类型5.1.3 构建三维模型工具及环境5.2 生成真实感三维图像的基本理论5.2.1 可视化建模中曲线曲面的数学基础5.2.2 光线跟踪技术5.2.3 辐射度方法5.3 实时仿真的视景生成5.3.1 OpenGL概念建立5.3.2 OpenGL工作流程5.3.3 OpenGL图形操作步骤5.3.4 0penGL的基本功能5.4 实时视景生成和显示技术5.4.1 可见性判定和消隐技术5.4.2 细节层次模型5.4.3 虚拟环境显示中获得稳定帧速率的适应性策略5.4.4 纹理映射技术5.5 建模环境及工具5.6 可视化仿真中的碰撞检测技术5.6.1 碰撞检测算法的分类5.6.2 常用几种包围盒5.6.3 基于层次包围盒的碰撞检测算法5.7 仿真引擎及工具5.7.1 三维图形技术在游戏和仿真领域的层次5.7.2 三维仿真软件和主要产品5.8 可视化仿真中的碰撞检测案例5.8.1 实验场景搭建5.8.2 定向碰撞实验思考题参考文献 第6章 高级分布交互仿真HLA6.1 HIA概述6.2 HLA的组成及标准6.3 对象模型模板OMT6.3.1 OMT的作用6.3.2 OMT中的对象模型6.3.3 OMT的组成6.3.4 HLA中的对象模型与面向对象(OO)的关系6.4 运行支撑环境(RTI)6.5 运行支撑平台RTI的六大管理服务6.5.1 联邦管理服务6.5.2 对象管理服务6.5.3 声明管理服务6.5.4 所有权管理6.5.5 时间管理6.5.6 数据分发管理6.6 任务空间的概念模型6.6.1 任务空间概念模型的定义6.6.2 CMMS组成6.7 一个破障分队仿真系统案例6.7.1 破障分队仿真系统6.7.2 破障仿真系统体系结构6.7.3 基于HLA仿真系统开发过程6.7.4 仿真系统联邦成员设计6.7.5 破障仿真系统联邦开发6.7.6 破障仿真系统功能实现6.7.7 破障仿真系统联邦运行6.7.8 破障仿真系统总结分析思考题参考文献 第7章 计算机生成兵力7.1 计算机生成兵力(CGF)及其作用7.1.1 CGF的基本概念7.1.2 典型CGF系统介绍7.1.3 CGF的特点及关键技术7.1.4 CGF‘的作用及不足7.2 CGF的研究内容及体系结构7.2.1 CGF研究重点7.2.2 三种CGF体系结构7.3 基于VR—Forces环境的兵力生成7.3.1 VR一Forces简介7.3.2 VR—Forces软件架构7.3.3 基于实体参数数据库的构造模型7.3.4 实体行为仿真框架7.3.5 VR—Forces仿真API及其扩展7.3.6 VR—Forces的对象创建及描述7.4 VR—Forces其他技术7.4.1 实体7.4.2 组件——Component7.4.3 消息7.4.4 VR—Forces通信机理7.4.5 任务7.4.6 计划7.4.7 地形7.4.8 一个VR—Forces的例子7.5 基于STAGE的兵力生成7.5.1 STAGE作战想定软件7.5.2 STAGE作战仿真软件的体系结构7.5.3 STAGE作战仿真软件的典型应用7.5.4 基于STAGE的指挥信息系统建模与仿真7.5.5 举例分析思考题参考文献 第8章 严格式兵棋体系及其技术8.1 兵棋推演来源8.2 兵棋要素及其涵义8.2.1 兵棋的棋盘8.2.2 兵棋算子8.2.3 兵棋的规则8.2.4 随机数生成器——打骰子8.3 兵棋规则8.3.1 机动规则8.3.2 作战规则8.3.3 裁决规则8.4 博弈论与兵棋推演8.4.1 博弈论8.4.2 兵棋中的博弈8.5 典型兵棋推演规则及分析8.5.1第七舰队兵棋推演8.5.2 兵棋推演的次序8.5.3 战略回合8.5.4 行动回合8.5.5 结束回合思考题参考文献 第三部分 仿真应用篇 第9章 基于DEVS的突发事件应急响应仿真建模与应用9.1 基于OODA的突发事件应急响应机理框架9.1.1 OODA作战环9.1.2 基于OODA的突发事件应急响应机理框架构建9.2 突发事件应急响应机理形式化建模9.2.1 DEVS形式化建模理论9.2.2 单一应急响应单元OODA环的DEVS描述9.2.3 应急协同响应OODA过程的DEVS复合模型9.2.4 应急仿真策略9.3 应急响应过程建模与仿真应用9.3.1 基于STAGE的应急响应过程建模9.3.2 突发事件应急响应过程仿真思考题参考文献 第10章 一个登陆舰的可视化仿真案例10.1 概述10.1.1 建模与仿真技术的总体框架10.1.2 采用的建模与仿真工具10.2 建模与仿真关键技术10.2.1 建模技术10.2.2 DOF技术10.2.3 碰撞检测10.3 仿真程序设计10.3.1 VegaPrime仿真程序工作流程10.3.2 基于MFC的仿真程序设计10.4 登陆舰装载过程仿真例子思考题参考文献 第11章 一个兵棋推演分析案例11.1 想定背景11.2 多方案下的战术想定推演与分析11.3 基于WarGame案例分析思考题参考文献