无风条件下军用装备定点投放的数学建模及仿真

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军用飞机可用度概念模型及仿真

军用飞机可用度概念模型及仿真

收稿日期:2005209215 修回日期:2006202225 作者简介:赵冰化(19792 ),女,湖北武汉人,硕士。

研究方向为装备保障建模与仿真,分布式交互仿真,智能检测。

文章编号:100220640(2007)0620080204军用飞机可用度概念模型及仿真赵冰化,王 勇(空军工程大学工程学院 陕西 西安 710038) 摘 要:使用可用度是军用飞机战备完好性的重要度量标准。

运用传统的解析法计算使用可用度有其弊端。

以军用飞机使用及维修保障过程中各个系统要素为基础建立了使用可用度概念模型;根据概念模型运用仿真软件Ex tend 建立了仿真模型。

仿真结果表明模型运行稳定可靠,模型中各模块算法合理有效,实现了模型解算目标,可信度高。

从而为飞机可用度研究提供了一种新方法。

关键词:使用可用度,概念模型,维修保障,Ex tend 软件中图分类号:E 237 文献标识码:AA Research on Conceptual M odel and Si m ulationfor the M ilitary A ircraf t Ava ilabilityZHAO B ing 2hua ,W AN G Yong(A ir F orce E ng ineering U n iversity ,E ng ineering Colleg e ,X i ’an 710038,Ch ina ) Abstract :T he op erati onal availab ility is one of the i m po rtan t m easu res of the readiness fo r m ilitaryaircrafts 1How ever ,the classical analytical m ethod fo r calcu lating the op erati onal availab ility has its sho rt po in ts 1A concep tual m odel fo r op erati onal availab ility is develop ed based on ex ten sive system facto rs ex isting in the op erati on ,m ain tenance and suppo rt p rocedu res of m ilitary aircrafts 1B ased on th is concep tual m odel and by u sing the softw are too l Ex tend ,a si m u lati on m odel is bu ilt 1T he resu lts from the si m u lati on show that the m odel run s stab ly and reliab ly ,w h ich validates its m odu lar system of algo rithm s 1T he analytical ob jective of the m odel is ach ieved w ith h igh credib ility ,thereby p roviding a new m ethod fo r the investigati on of m ilitary aircraft availab ility 1Key words :op erati onal availab ility ,concep tual m odel ,m ain tenance and suppo rt ,Ex tend softw are引 言可用度是军用飞机保障性的重要参数之一,是指飞机在任一随机时刻需要完成任务时,在任务开始时处于可工作或可使用状态的概率,综合反映了飞机的可靠性、维修性和保障性,是对飞机可工作状态的综合描述。

复杂条件下军用装备定点投放的建模与仿真

复杂条件下军用装备定点投放的建模与仿真

v r u fS fwa e M AT it eo O t r LAB n h r p i g p sto Sp e i t d wih c n i e a i n O n o f c o s i it e o o t a d t e d o p n o i n i r d c e t O s d r t fr d m a t r n v ru fM n e i O a Ca l t o Th t d f r c i a r i i g a d c mb th sa g o e e e c a u . r o me h d. e s u y o a tc l a n n n o p t a a o d r f r n e v l e Ke wo d :a r r s s a c o fi in ;t r n l v l c t y r s i e it n e c e fc e t e mi a e o i y;a g e o t c ;n me i a o u i n;sm u a i n n l f at k u r c ls l to a i lto ;M o t ro n e Ca l
c a g f a rd n i s e t b i h d Th e a i n h p b t e h p e ,a g e o ta k a d n i ,l n i g p sto f h n e o i e s t i sa ls e . e r l to s i e we n t e s e d n l fa t c ,l n i g tme a d n o ii n o y te e up h q i me t a h r c s f d o a d t e ly n e g t a d p e f t e p a e a d t e p r c u e i e e r h d n t t e p o e s o r p n h f i g h i h n s e d o h l n n h a a h t s r s a c e . Me n a wh l,t e p o e s o e p r c u e d o pi g i i u a e h o g o s a tc e f i n if r n i l q a i n mo e n i e h r c s ft a a h t r p n s sm lt d t r u h c n t n o f i e td f e e ta u to d li h c e

面向军工行业数字化生产线建模仿真与优化技术

面向军工行业数字化生产线建模仿真与优化技术

·35·兵工自动化Ordnance Industry Automation2019-02 38(2)doi: 10.7690/bgzdh.2019.02.007面向军工行业数字化生产线建模仿真与优化技术徐曼菲,吴 跃,邱 枫(中国兵器装备集团自动化研究所有限公司智能制造技术研发中心,四川 绵阳 621000)摘要:针对军工行业数字化生产线大批量、多品种、混线生产模式中存在的排产调度灵活性差、布局限制资源效率发挥、过程状态掌控难等问题,提出一种适用于军工行业的数字化生产线建模仿真与优化技术解决方案。

结合国内外生产线仿真发展趋势,分析军工企业产品生产线主要现状,依据军工行业生产线场景,构建了生产系统仿真模型及仿真总体技术方案,得出我国新一代军工生产线工艺及物流优化布局。

结果表明:该方案能提高整体生产效率,缩小装备生产制造环节的短板,对军工制造行业向智能制造的转型升级有一定的实用意义。

关键词:生产线;快速建模;仿真优化;实时数据融合 中图分类号:TP391;TP278 文献标志码:AModeling Simulation and Optimization Technology ofDigital Production Line for Military IndustryXu Manfei, Wu Yue, Qiu Feng(Research & Development Center of Intelligent Manufacturing Technology ,Automation Research Institute Co ., Ltd . of China South Industries Group Corporation , Mianyang 621000, China ) Abstract: Aimed at the flexibility of production scheduling of large batch, multi variety and mixed line production mode in digital production line of military industry is poor and the layout restricts the efficiency of resources, the process state is difficult to control, a solution for modeling, simulation and optimization of digital production line for military industry is proposed. Combining with the development trend of production line simulation at home and abroad, the main status of the production line of the military enterprise is analyzed, according to the scene of the production line of the military industry, the simulation model of production system and the general technical scheme of simulation are constructed. The technological and logistics optimization layout of the new generation of military production line is obtained in China. The results show that the scheme can improve the overall production efficiency, shorten the short board of equipment manufacturing, it has some practical significance to the transformation and upgrading of the military manufacturing industry to the intelligent manufacturing.Keywords: production line; rapid modeling; simulation optimization; real time data fusion0 引言智能工厂建设是我国制造强国战略的重要组成部分。

军用电子装备仿真训练软件特征建模及应用

军用电子装备仿真训练软件特征建模及应用

主要 通过对 武器装 备的人机交互 界面 、行 为逻辑 的仿
真 ,实现人在 回路式的操作训练功能 ,是 当今训练领域 提高受训 人员掌握窝气装备操作水平 的一种重要手段 。
作 为一种典型的军事训练应用系统 ,其开发和研制面临
着模型重用性不高 、开发效率低等 问题 。这些问题 已成 为严重影n  ̄ ME T S 设计与开发周期和质量的瓶颈 。 因此 ,考虑开 发一套 能够 解决 上述 问题 的ME T S 集 成开发 环境就显 得尤 为重 要 。随着软件工程 的不 断
O r i e n t e d Do ma i n A n a l y s i s ) ] 是 目前 较 为 成 熟 的 一 种 面
过特征 的可选性 和变化性来表示领域变化性 的机制。其 中 ,特征 的可选性 是指部分特征 相对于整体 特征 的可 选性 ,如视 图缩放 为仿真对象操 作 的可选 行为特征 。 此外 ,还通过维度( d i me n s i o n ) 和值( v a l u e ) 的概念来描述 特征具有的变化性 [ 9 ] 。把具有变化性 的特征称为一个维 度 ,把其涵盖了不同细节的变化性特征称为该维度上 的
A CADEM I C RES EARCH
熟 的领域分析方法 。随着 的领域工程研究 的不断深入 , 还发 展 了其它 一些 以特 征模 型为核 心的领 域分析 方法
致 的名称和说 明 ,并将其放入特征模型的行为特征层 ,
同时建立与功能层特征 的整体部分关系 。该项活动主要 包括分析功能执行 的条件特征 ,如前置条件 、准备工作 等 ;分析功能主体行 为的特点 ,发现其具有的显著特点
两种类型 :共性特征 和变化性特征 。共性特征存在 于领 域 内的每个具体系统中 ,是使领域特征模 型能够复用 的

武器装备仿真系统的设计与实现

武器装备仿真系统的设计与实现

武器装备仿真系统的设计与实现1. 概述武器装备仿真系统是一种模拟现实武器装备功能和性能的计算机软件系统。

该系统通过使用先进的数学模型和物理模拟技术,可以模拟各种武器装备的特点和行为,从而帮助军事人员进行训练、演习和战术规划等。

本文将介绍武器装备仿真系统的设计与实现。

2. 设计目标武器装备仿真系统的设计目标是准确地模拟各种武器装备的特点和性能,使得训练和战术规划等任务更加真实。

具体目标包括:- 准确模拟武器装备的各项功能和性能,包括射程、精度、杀伤力、装填速度等;- 能够在虚拟环境中模拟各种复杂战场条件,如地形、气候和敌方行为等;- 提供全面的战术规划和决策支持,包括作战方案评估和战斗模拟等。

3. 系统架构武器装备仿真系统由以下几个组件组成:- 模型库:包含各种武器装备的数学和物理模型,以及相关的数据和参数等;- 仿真引擎:负责计算和模拟武器装备的行为和特性,并将结果可视化呈现;- 虚拟环境生成器:用于创建各种战场环境和敌方装备的模拟;- 用户界面:提供给用户操作和控制系统的界面,包括设置参数、选择装备和进行训练等功能;- 数据记录与分析:用于记录仿真过程中的数据,并提供相应的分析和报告。

4. 模型设计与实现模型是武器装备仿真系统的核心组成部分。

在设计模型时,需要考虑以下几个方面:- 武器装备的外部特征:包括尺寸、形状和材料等,在模型中需要准确地表达出来;- 武器装备的内部特性:包括动力系统、传感器、控制系统等,在模型中需要模拟其功能和性能;- 武器装备的行为和特性:包括射击、命中、杀伤等方面,在模型中需要根据真实数据进行准确的模拟。

为了实现准确的模拟,可以采用以下方法:- 使用先进的数值计算方法,包括有限元方法和偏微分方程求解等,来模拟动力系统和传感器等;- 利用统计学方法和机器学习算法,对大量真实数据进行分析和建模,从而得到更加准确的模拟结果;- 结合前沿的图形学技术,如计算机图形学和虚拟现实技术,来实现对武器装备外观和环境的逼真模拟。

军用系统建模与仿真技术发展与展望 书籍

军用系统建模与仿真技术发展与展望 书籍

军用系统建模与仿真技术发展与展望书籍军用系统建模与仿真技术是指利用计算机技术和数学方法来模拟和仿真军事系统的工具和方法。

它通过创建一个虚拟的系统来代替现实世界的军事系统,以实现对军事系统进行研究、分析和决策支持的目的。

军用系统建模与仿真技术已经在军事领域广泛应用,为军队提供了训练、作战规划、装备开发等方面的支持。

本文将从发展历程、应用现状和未来展望等方面进行探讨。

一、发展历程军用系统建模与仿真技术的发展历程可以追溯到二十世纪五六十年代的核武器研发。

当时,由于核武器具有强大的杀伤力和影响力,因此人们开始研究如何进行战争规划和决策支持。

为了更好地理解核武器的作用和战争规律,人们开始使用计算机模拟和仿真来研究核战争的相关问题。

随着计算机技术的迅猛发展,军用系统建模与仿真技术逐渐成为一种重要的研究方法和工具。

二十世纪六十年代末七十年代初,美国军方提出了战术仿真和战役仿真等相关概念,并在实际训练和装备开发中进行了广泛应用。

随后,欧洲和亚洲的军队也开始关注军用系统建模与仿真技术,并纷纷建立了自己的仿真训练中心和仿真实验室。

二、应用现状军用系统建模与仿真技术在军事领域的应用现状非常广泛。

首先,它在军事训练中发挥了重要作用。

通过建立虚拟的作战环境,军队可以进行各种实战演习和训练,提高士兵的战斗能力和应对能力。

其次,军用系统建模与仿真技术还可以用于作战规划和决策支持。

将各种情景和参数输入计算机模型中,可以预测不同战争方案的效果,为军事指挥员提供决策依据。

此外,军用系统建模与仿真技术还可以应用于装备开发和评估。

通过对装备系统进行虚拟仿真,可以提前发现设计缺陷和技术问题,从而提高装备的性能和可靠性。

三、未来展望对于军用系统建模与仿真技术的未来发展,可以从以下几个方面进行展望。

首先,随着计算机技术和图形处理技术的进一步发展,军用系统建模与仿真技术将越来越趋向于高保真度。

通过使用更加精细和真实的模型和场景,可以更好地模拟现实世界的军事系统,提高仿真结果的准确性和可信度。

仿真技术在武器装备研发中的应用

仿真技术在武器装备研发中的应用

仿真技术在武器装备研发中的应用随着科技的不断发展,仿真技术日益成为武器装备研发过程中不可或缺的一环。

仿真技术通过虚拟环境模拟武器装备的运行、实现性能评估,提高了研发效率,降低了研发成本。

本文将从模拟战场、虚拟试验、仿真训练三个方面,探讨仿真技术在武器装备研发中的应用。

一、模拟战场传统武器装备的研发测试需要在真实环境下进行,存在很多不确定因素,比如天气、地形、人为因素等。

而仿真技术可以通过建立虚拟战场,实现对环境的控制,规避以上不确定因素的影响,从而提高测试的可重复性和准确性。

例如,某艇艏传动系统的研发测试需要在海上进行,但在海上受到天气的影响,很难控制各种其他因素。

而通过建立艇模型,加入虚拟风、虚拟波浪等环境元素,可以在虚拟环境下对传动系统进行测试。

这不仅可以改善测试环境,减小测试风险,还可以提高测试效率,缩短测试周期。

二、虚拟试验仿真技术在武器装备研发中还可以应用于虚拟试验。

传统试验需要制造试验样机,进行试验验证,这不仅制造成本高昂,而且试验时间长、结果不确定。

而通过建立数值模型,运用仿真技术,可以实现虚拟试验,更好地探究武器装备的性能。

例如,某行进式坦克的装甲板需要耐穿透且不破碎,传统试验需要用实弹进行射击试验,而用仿真技术进行虚拟试验可以减少实弹的使用,减小试验风险,同时还可以探究装甲板在不同威胁下的耐久性并进行仿真预测。

三、仿真训练仿真技术在武器装备研发中还可以应用于仿真训练。

传统的装备训练往往需要真实装备,这不仅制造成本高昂,而且具有高风险。

而通过虚拟环境进行仿真训练,不仅缩减了训练成本,而且保证了训练的安全性,同时还可更好地掌握操作技能和战术技能。

例如,某特种部队进行山地侦察任务,一般需要在实际山地进行训练。

而通过仿真技术建立虚拟山地环境,可以模拟不同地形、不同天气、不同情况下的山地侦查任务,从而更好地掌握技巧,提高训练效果。

总之,仿真技术在武器装备研发中的应用前景广阔,有效提高了研发效率和准确性,降低了研发成本和测试风险。

面向武器装备系统的建模与仿真技术研究

面向武器装备系统的建模与仿真技术研究

面向武器装备系统的建模与仿真技术研究随着科技的不断进步和人类社会的不断发展,现代武器装备系统也越来越复杂,对其的研究和发展成为了现代军事建设的必要条件。

然而,为了更好地研究和理解这些复杂的武器装备系统,需要一种高效精确的手段来对其进行建模和仿真。

本文将探讨面向武器装备系统的建模与仿真技术研究,介绍现代武器装备系统的特点,以及建模和仿真技术在武器装备系统中的应用。

一、现代武器装备系统的特点现代武器装备系统具有以下几个特点:1. 复杂性:现代武器装备系统通常由多个子系统、多个模块组成,而这些子系统和模块之间通常相互关联。

这种复杂性导致了系统的设计、开发和测试难度大,因此需要利用建模和仿真技术来简化这种复杂性。

2. 动态性:武器装备系统通常是动态的,包含了随时间变化的状态。

这些状态可能由外部环境的变化、系统内部的交互和其他因素导致。

因此需要使用建模和仿真技术来预测和管理这种状态。

3. 安全性:武器装备系统涉及到军事力量和国家安全,在使用和部署期间需要保证安全性。

这不仅包括硬件安全性、软件安全性,还包括数据安全性和通信安全性等方面。

因此需要建立可靠的仿真模型和系统。

4. 隐私性:武器装备系统通常具有一定的隐私性,包括技术、信息和数据方面的机密性。

因此需要建立隔离保密的仿真环境,保证技术和信息的安全。

二、建模和仿真技术在武器装备系统中的应用建模和仿真技术在武器装备系统中的应用主要包括以下几个方面:1. 设计和开发阶段的仿真:在武器装备系统的设计和开发阶段,建模和仿真技术可以用来进行系统的建模和分析,以评估系统的性能、可靠性和安全性等。

通过建立仿真模型,可以预测系统在不同条件下的行为和运行情况,为系统的优化和改进提供参考。

2. 测试和验证阶段的仿真:在武器装备系统的测试和验证阶段,建模和仿真技术可以用来进行系统的测试和验证,以评估系统的性能、可靠性和安全性等。

通过建立仿真模型,可以模拟系统的行为和运行情况,比较仿真结果和实际测试结果,以验证系统的正确性和完整性。

军工产品建模与仿真技术状态管理研究

军工产品建模与仿真技术状态管理研究

军工产品建模与仿真技术状态管理研究米凯1皮赞2高林3(1.中国航天标准化研究所,北京100071; 2.北京宇航系统工程研究所,北京100076;3.北京机电工程总体设计部,北京100854冤摘要建模与仿真技术在军工产品研制过程的应用越来越广泛,有效的技术状态管理是建模 与仿真质量保证的重要方面。

识别了建模与仿真过程的技术状态项,对建模与仿真技术状态基线的建 立、技术状态的标识、更改、记实、审核等活动相关要求和做法进行了详细论述,对军工产品开展建 模与仿真技术状态管理提供借鉴和参考。

关键词军工产品建模与仿真技术状态管理引言建模与仿真技术是以相似原理、系统技术、信息技术及仿真应用领域的有关专业技术为基础,以计算机系统、与应用有关的物理效应设备及仿 真器为工具,利用模型对系统渊已有的或设想的冤 进行研究的一门多学科的综合性技术。

建模和仿 真技术与高性能计算一起,正成为认识、改造客 观世界的重要手段。

建模与仿真技术在军工产品研制过程的应用领 域越来越广泛,作为产品研制过程的重要组成,建 模与仿真技术状态管理要求遵循产品研制技术状态 管理的相关标准,如GJB3206A—2010《技术状 态管理》等。

现对军工产品研制过程中建模与仿 真的技术状态管理进行论述,包括建模与仿真技术 状态标识、技术状态控制、技术状态记实、技术状 态审核等相关要求和做法。

1建模与仿真技术状态管理的特点技术状态管理的概念最早来源于美国的军用航 空航天制造业,是复杂产品系统工程管理的重要组 成部分。

我国于1998年正式发布了 GJB 3206-98《技术状态管理》,并于2010年进行了修订。

技术状态管理要求能够随时反映技术状态项目的执行情 况,能对每个技术状态项目和技术状态项目组成的 系统及其基线提供追溯性和技术状态控制的全部相 关信息[2]。

在当前军工产品研制过程中,数字化建模、仿 真与优化等信息技术及先进数字化制造技术大量应 用。

数学建模 战争物资飞机运送的安排问题

数学建模 战争物资飞机运送的安排问题

数学建模——战争物资飞机运送的安排问题一,问题在甲乙双方的一场战争中,一部分甲方部队被乙方部队包围长达4个月.由于乙方封锁了所有水陆交通通道,被包围的甲方部队只能依靠空中交通维持供给.运送4个月的供给分别需要2次,3次,3次,4次飞行,每次飞行编队由50架飞机组成(每架飞机需要3名飞行员),可以运送10万吨货物.每架飞机每个月只能飞行一次,每名飞行员每个月也只能飞行一次.在执行完运输任务后的返回途中有20%的飞机会被乙方部队击落,相应的飞行员也因此牺牲或失踪.在第1个月开始时,甲方拥有110架飞机和330名熟练的飞行员.在每个月开始时,甲方可以招聘新飞行员和购买新飞机.新飞机必须经过一个月的检查后才可以投入使用,新飞行员必须在熟练飞行员的指导下经过一个月的训练才能投入飞行.每名熟练飞行员可以作为教练每个月指导20名飞行员(包括他自己在内)进行训练.每名飞行员在完成一个月的飞行任务后,必须有一个月的带薪假期,假期结束后才能再投入飞行.已知各项费用(单位略去)如下表所示,请你为甲方安排一个飞行计划.如果每名熟练飞行员可以作为教练每个月指导不超过20名飞行员(包括他自己在内)进行训练,模型和结果有哪些改变?二,问题分析由上述问题描述可知,这是一个线性规划问题。

即在满足问题中的各种条件下,求最最低的总费用。

总费用=购买新飞机的费用+闲置的熟练飞行员报酬+教练和新飞行员报酬(包括培训费用)+执行飞行任务的熟练飞行员报酬+休假期间的熟练飞行员报酬。

而约束条件有以下几个:1.在上月有20%损失的前提下,4个月中必须保证分别有100,150,150,200架飞机运送货物。

2.在上月有20%损失的前提下,4个月中必须保证分别有300,450,450,600飞行员参加飞行。

3.在保证上个月返回的飞行员休假一个月的前提下,使闲置飞机和飞行员尽量少。

三.设变量符号1.甲方1-4月购买的飞机数量分别为x1,x2,x3,x4。

数学建模在军 事装备研发中的应用有哪些

数学建模在军 事装备研发中的应用有哪些

数学建模在军事装备研发中的应用有哪些在当今科技飞速发展的时代,军事装备的研发成为了国家安全和军事实力的关键支撑。

而数学建模作为一种强大的工具,在军事装备研发的各个环节中发挥着不可或缺的作用。

首先,数学建模在武器系统的性能评估和优化方面具有重要意义。

以导弹为例,其飞行轨迹、速度、射程、精度等关键性能指标都可以通过建立数学模型来进行分析和预测。

通过建立导弹的动力学模型,考虑空气阻力、重力、发动机推力等因素,可以准确地模拟导弹的飞行过程。

在此基础上,可以对导弹的设计参数进行优化,比如调整弹体形状、燃料类型和装载量等,以提高导弹的射程、精度和打击效果。

在航空领域,飞机的飞行性能也是军事装备研发的重点之一。

数学建模可以帮助设计更高效的机翼形状、优化发动机推力曲线,以及预测飞机在不同气象条件下的飞行性能。

通过建立流体力学模型和热力学模型,可以分析飞机在飞行过程中的气流流动和能量转换,从而为飞机的设计和改进提供科学依据。

其次,数学建模在军事通信系统的研发中也发挥着关键作用。

在现代战争中,高效、安全、稳定的通信系统至关重要。

通过建立数学模型,可以对通信信号的传播特性、干扰情况和加密算法进行研究。

例如,建立电磁波传播模型,可以预测信号在不同地形、气候条件下的衰减和反射情况,从而合理规划通信基站的布局和频率分配。

同时,利用数学模型对加密算法进行分析和优化,可以提高通信的安全性,防止敌方截获和破译重要情报。

再者,数学建模在军事装备的可靠性和维修性研究中也有着广泛的应用。

军事装备在复杂的战场环境下需要具备高度的可靠性和可维修性,以确保战斗力的持续发挥。

通过建立可靠性模型,可以对装备的零部件故障概率、寿命分布等进行分析,预测装备的故障发生时间和规律。

基于这些模型,可以制定合理的维修策略,包括预防性维修计划和备件储备方案,从而降低装备的故障率,提高其可用率。

在军事装备的成本控制方面,数学建模同样不可或缺。

研发和生产军事装备往往需要巨大的投入,因此成本控制至关重要。

军事仿真中行为建模技术研究

军事仿真中行为建模技术研究

军事仿真中行为建模技术研究随着科技不断进步,军事装备的功能越来越先进,但面对现实战争时,不可避免地会出现各种情况,为此,军事仿真成为了一种必备的手段,可以帮助军队做好准备。

军事仿真可以在虚拟环境中模拟各种战争场景,通过仿真实验可以收集重要的数据,进行科学分析,实现预测和决策。

在军事仿真中,行为建模技术是一个非常重要的研究领域,它可以模拟士兵和敌人的行为,深度研究这方面的技术,可以更好地提高军事仿真的效果,为军队提供更加精准的策略。

军事仿真的目的是模拟现实战争场景,发现问题、提出建议并进行优化,为现实战争做好充分准备。

在军事仿真实验中,如何模拟士兵和敌人的行为是十分重要的,因为未受训练的个人在战斗中的行为是难以预测的。

因此,精准的士兵和敌人的行为模拟是军事仿真的先决条件,而行为建模技术就是用来实现这一目的。

行为建模技术需要考虑的问题很多。

首先,需要分析在特定的情景下,人类的行为可能是如何变化的。

在模拟这些行为时,需要了解人们的性格、技能水平和背景等信息,以便将这些因素考虑到仿真中。

其次,需要考虑人类与环境、人类与其他人类的互动。

例如,在一场战争中,士兵有时需要和敌人作战,有时需要和战友合作。

此外,士兵的行为可能受到恐惧、干扰、伤病等因素的影响。

判断这些因素对行为的影响,可以更加真实地模拟士兵的行为。

最后,需要考虑的是时间因素,因为人的行为同时受到短期和长期目标的影响。

在仿真中,需要按照时间因素改变士兵的行为。

为了实现行为建模技术,需要收集大量的数据、建立各种模型,并采用合适的算法进行仿真。

目前,一些先进的机器学习方法,如神经网络、决策树和随机森林等,已经被广泛地应用于行为建模技术中。

通过机器学习,我们可以从数据中学习模型,不断优化算法和预测性能,以达到更加精准的仿真效果。

除了机器学习,深度学习技术也被广泛应用于行为建模领域。

深度学习是一种与人工智能密切相关的技术,它通过构建多层神经网络来模拟人类的思维和行为。

浅谈装备保障性工程中的建模仿真技术

浅谈装备保障性工程中的建模仿真技术

2005年8月第16卷第4期装备指挥技术学院学报Journal of the Academy of Equipment Command &Technology August 2005Vol.16 No 14 收稿日期:2004204220 作者简介:吕德峰(1979-),男(汉族),黑龙江密山人,硕士研究生,f mischen @ ; 陈东林(1965-),男,副教授,硕士生导师.浅谈装备保障性工程中的建模仿真技术吕德峰, 陈东林(空军工程大学工程学院,陕西西安710038) 摘 要:计算机技术的飞速发展推动着新军事变革。

以计算机技术为基础的建模与仿真技术在国防领域得到了广泛的应用。

建模与仿真技术在装备保障性工程领域的应用取得了良好的效果。

阐述了装备保障性工程领域的建模与仿真技术目前的发展情况;介绍了行为建模技术以及先进的仿真技术;分析了国外装备保障性工程领域模型;最后总结出我国装备保障性工程领域建模与仿真存在的问题,并对建模与仿真在该领域的发展提出了建议。

关 键 词:装备保障性工程;建模;仿真;行为建模;高层体系结构中图分类号:E 237文献标识码:A 文章编号:167320127(2005)0420036205Discussion on the Modeling and Simulation Technique in IntegratedSupportability EngineeringL ¨U De 2feng , CH EN Dong 2lin(Engineering College ,Air Force Engineering University ,Xi ’an Shaanxi 710038,China )Abstract :The fast develop ment of comp uter technique is p romoting t he revolution in military af 2fairs.Modeling and simulation technique based on comp uter technique has been applied extensively in t he field of national defence.Effective applications have been achieved t hrough modeling and simula 2tion in t he field of integrated supportability engineering.The paper investigates t he current develop 2ment of modeling and simulation and describes it s research stat us in t he integrated supportability engi 2neering.Advanced modeling technique and simulation technique are int roduced and foreign models in t he field of integrated supportability engineering are also roughly analyzed.In t he end t he paper pres 2ent s t he demerit s of our modeling and simulation in t he integrated supportability engineering and p ut s forward some advice as well.Key words :integrated supportability engineering ;modeling ;simulation ;behavior modeling ;high level architect ure (HL A ) 计算机仿真技术,在国防领域有着广泛的用途。

数学建模在军事问题上的应用

数学建模在军事问题上的应用

数学建模在军事问题上的应用模型1 正规战争模型模型2 混合战争模型几点说明战争是一个非常复杂的问题,涉及因素很多,如兵员的数量和质量,武器的先进与落后,地理位置的有利与不利,指挥员的艺术、后勤供应、气候条件等。

因此,如果把战争所涉及的因素都考虑进去,这样的模型是既难建立又难解决。

但是对于一个通常情况下的局部战争,在合理的假设下选择主要因素建立一个作战数学模型,我们将会看到得出的结论是具有普遍意义的。

在第一次世界大战期间,F·W·Lanchester就投身于作战模型的研究,并得到了一些可以从中得到交战结果的数学模型。

对于一次局部战斗,有些因素可以不考虑,如气候、后勤供应、士气等,而有些因素可认为是双方是相同的,如武器配备、指挥艺术等。

模型1 正规战争模型令x(t)表示t时刻甲军人数,y(t)表示t时刻乙军人数,假设(1) 每一方人数减员率与另一方人数成正比;(2) 两军士兵都处于双方火力范围内;(3) 不考虑双方支援部队;(4) 双方的初始兵力分别是和。

由以上假设可得正规部队的作战模型为其中a>0,b>0均为常数,表示战斗系数。

积分(2.2.16),得这就是著名的“Lanchester平方定律”。

(2.2.17)式在 x-y 平面上是一簇双曲线,如图2.2.4所示。

双曲线上箭头表示战斗力随着时间而变化的方向。

可以看出,如果 c > 0,轨线将与y轴相交,这就是说存在,,使,即当甲方兵力为零时乙方兵力为正值,表明乙军获胜。

同理可知c<0时甲军获胜。

当c=0时双方战平。

进一步分析可知,乙军要想获胜,既要使>成立。

可采用两种方。

式:(1)增加 a,即配备更先进的武器。

(2)增加最初投入战斗的人数但是值得注意的是:在(2.2.17)中,a 增大两倍,结果但增大两倍则会使也增大两倍,增大四倍。

这正是两军摆开战场作正规战时Lanchester平方定律的意义,说明兵员增加战斗力将大大增加。

作战仿真典型案例

作战仿真典型案例

作战仿真典型案例作战仿真是一种基于计算机模型和仿真技术的训练工具,它能够模拟真实作战情境,帮助军队进行训练和决策。

作战仿真典型案例可以从不同军种、不同地域和不同环境中选取,以展示作战仿真在实际应用中的效果和价值。

下面将介绍一个典型的作战仿真案例,以及它在军事训练和战场决策中的作用。

案例名称:联合作战实兵演习仿真案例背景:某国军队在进行联合作战实兵演习时,面临着海陆空三军协同作战的复杂情境。

为了提高部队的实战能力及协同作战能力,军方决定采用作战仿真技术进行演习模拟,以检验各军兵种的实战能力和指挥系统的协同配合能力。

作战仿真过程:1. 场地模拟:利用计算机模拟软件,对实际演习场地进行精确的三维建模,包括陆地、海域和空中环境。

模拟软件能够还原真实地形、天气、光照等变化,使得演习仿真更加真实可信。

2. 兵力展开:各军兵种根据实际作战编制与战术流程,对自身作战兵力进行展开并实时输入模拟软件中。

各兵种根据任务分工进行任务模拟,包括陆军的攻坚、海军的封锁和空军的制空。

3. 指挥决策:演习指挥官和作战指挥员根据仿真情境进行指挥决策,并通过作战仿真系统模拟操作实施,并观察实施效果。

指挥决策包括兵力调配、火力支援、侦察破袭等多种战术。

4. 实时反馈:作战仿真系统能够实时产生仿真战场情况,包括兵力损耗、敌我双方兵力动态、火力效果等。

指挥官和作战指挥员能够及时根据反馈情况进行调整,并调整指挥决策。

作战仿真效果:1. 增强实战能力:通过作战仿真演练,各军兵种能够在仿真环境中进行多次训练,提高实战能力和战术水平。

2. 提升协同作战能力:各军兵种在仿真环境下进行协同作战演练,增强了互相配合的能力,提高了协同作战效能。

3. 优化指挥系统:指挥官和作战指挥员在作战仿真中能够实际操作指挥系统,提高了决策和指挥效率,优化了指挥系统应对复杂情境的能力。

结语:作战仿真在军事训练和战场决策中发挥了重要作用,通过典型案例的展示,我们可以看到作战仿真技术在提升军队作战能力和决策水平方面的巨大潜力。

浅谈数学建模在现代军事上的应用

浅谈数学建模在现代军事上的应用

浅谈数学建模在现代军事中的应用胡涛(武汉军械士官学校数学教研室/助理讲师)摘要:本文阐述了数学建模在现代军事中应用的必要性和重要性,简要介绍了建立数学模型几个步骤,并通过“核讹诈”的例子说明了数学建模在军事上的应用,力求引导人们从数学建模的角度去定性的分析军事问题。

关键词:数学建模军事应用核讹诈数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学。

在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的实际问题紧密相连的。

数学的特点不仅在于其概念的抽象性,逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,更在于它应用的广泛性。

特别是进入20世纪以来,随着科学技术的迅速发展、理论方法的不断扩充和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求也越来越精确,使得数学的应用也越来越广泛和深入。

至此,数学再也不是人们传统印象中的基础理论学科,而逐步成为一种适用性广、可操作性强的技术了。

鉴于数学的强大功能,我们是绝对有必要把它应用于军事之中的。

众所周知,当前国际形势风云变幻,一国军事科技实力的强弱直接决定了其国际地位的高低。

未来战争的走向是电子战,信息战,网络战,是高技术集成的数字化部队之间的碰撞。

所以科技强军是现代军队的唯一途径。

特别是在目前对台军事斗争准备的前提下,如何把数学的应用和军事科技的发展有机的结合在一起,打赢一场高科技条件下的局部战争,是摆在我们面前的一项紧迫任务。

那么,我们如何把数学的应用和军事科技的发展结合在一起呢?这就是建立数学模型。

何谓数学模型?模型是实物、过程的表示形式,也就是用某种形式来近似地描述和模拟所研究过程或对象。

数学模型是系统的某种特征的本质的数学表达式,是对所研究对象的数学模拟。

建立数学模型的过程是把错综复杂的问题抽象、简化,使之成为合理的数学结构的过程。

具体的讲就是要通过调查,收集数据资料,并观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法分析和解决问题。

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无风 条 件 下军 用装 备定 点 投 放 的数 学建 模 及 仿真
李 薇, 黄振 华 , 周 群 , 红芳 郝
4 03) 3 0 3 ( 军工程大学理学 院 , 汉 海 武

摘 要 : 牛顿 第 二 定 律 为 基 础 , 析 了 降 落 伞 和 装 备 组 成 的 伞 物 系 统 在 空 气 中 的受 力 情 况 , 立 了无 风 、 气 密 度 均 匀 以 分 建 空 条 件 下 装 备 投 放 的 微 分 方 程 模 型 。研 究 了装 备 在 降落 过 程 中 的 速 度 、 角 、 落 时 间 、 地 位 置 与 飞 机 飞 行 高度 、 度 以 及 降 迎 降 落 速
降 落伞 : 降落 伞 的主要 功 能 是通 过 提 供 阻 力来 使物 体 降速 , 的面积 直接 影 响空气 阻力 的大 小 。 伞 装 备 : 备 的重 力 影 响降 落 伞 降落 的速 度 和加 装
速度 。
接 近音 速 ( 3 1m/ ) 取 2 当速度 超过 音 速 时 , 约 1 s , ; 阻力 急 剧增加 , 取 3或 更大 。 1 3 装 备定 点投 放 的常微 分方 程模 型 . 根据 牛顿 第二 力学 定 律可得
On M a he a i a o e i g a i u a i n o x d- o nt t m tc lM d ln nd S m l to f Fi e p i Dr p o ii a y Equ p e nd r W i l s nd to o f M lt r i m nt u e nd s Co ii n e
Ab t a t On t e b ss o wt n s S c n w fM o o sr c : h a i fNe o ’ e o d La o r n,a r f r e o h mb e l y t m a e u i i o c ft e u r l s s e m d p a o a a h t n q i m e t i a a y e n o s a t c e fce td fe e t le u t n m o e f e u p n f p r c u e a d e u p n s n l z d a d c n t n o f ii n if r n i q a i d l o q i me t a o d o n e h o d t n o o wi d a d e u l a r d n iy i e t b ih d Th ea i n h p b t e h r p u d r t e c n ii f n n n q a i e st s s a l e . o s e r l to s i e we n t e s e d,a g e o ta k,l n i g tme a d n o ii n o h q i me t a h r c s f d o n h pe n l f a t c a d n i ,l n i g p sto f t e e u p n t t e p o e s o r p a d t e fy n eg t a d s e d o h l n n h a a h t s r s a c e . M e n i l i g h ih n p e f t e p a e a d t e p r c u e i e e r h d a wh l t e p o e s o h e, h r c s f t e
・44 ・ ( 第 3 — 1 2 ) 总 7 9 6
火 力 与 指 挥 控 制
飞机 : 飞行 的 高度影 响 降落 时问 丁 ; T飞行 的速 度
f一 0 5p v .cS
() 4
影响 降 落伞 的初 速度 和降 落伞 中心轴 与铅 垂线 的夹
角 ( 以下 称迎 角 ) 。
其 中 c 。 , 义 c为新 的空气 阻 力 系数 , 过 —ck 定 通
落伞 的关 系, 借助 MAT A L B软 件求 常系数微分方程模型 的数值解 , 对装备 的降落过程进行模 拟仿 真。 利用仿 真结 果对实际装
备 的投放操作进行指导 , 以达到更好的投放效果。 可 关键词 : 空气 阻 力 系 数 , 收尾 速 度 , 角 , 散 化 , 真 迎 离 仿 中 图分 类 号 : P 9 . T 319 文献标识码 : A
( a d r ge 决 定 了装 备 的 安 全 性 [ ] 与 飞 L n wad An l) 1, ≈ 机 初 速度 、 备质 量 和降落 伞伞 衣 面积 有关 ; 落时 装 降 间 ( al g Ti ) 映 了 快 速 性 , 飞 机 的 飞 行 高 F l n me 反 i 与 度 有关 。 通过对 降 落 中的降 落伞 进行 受力 分 析 , 导 推 出其 降 落 的 常 微 分 方 程 模 型 ( o sa tC ef i t C n tn o f c n ie
本 思路 。
作者简 介 : 李
薇 ( 90 )女 , 苏 方 向 : 用 系 统 建 模 与 仿 真 , 息 隐 藏 军 信
技 术。
影 响降 落伞 降落 的因 素可从 飞 机 、 空气 、 降落伞
本 身 和装 备 4方 面分 析 :
LIW e , UANG h n h a, iH Z e — u ZHOU n, Qu HAO n —a g Ho g f n
( o e e f S i c , v l nv ri g n e ig, u a 3 0 3 C i a C H g c n e Na a ies y o En i ern W h n 4 0 3 , hn ) o e U t f
以装 备 ( 长 方 体 为 例 ) 以 和 降落 伞 为 分 析对 象 , 个 系 统在 整
空 中受 到 空气 阻 力 和 重 力作 用 。
如 图 1所 示 。
In( 一 Of s ) i

l o O t 一 s () c

设 伞 绳 的拉 力 F, 备 受 到 装 的 空 气 阻 力 为 尸 , 备 的 重 力 装 mg 迎 风 面积 为 S, 即伞衣 的展 、 (
综合 考 虑 以上 因 素 , 可将 影 响 降落 伞 降 落 的 因 素分 为 以下几 类 : 初速 度 、 高度 、 空气 阻力 、 重力 。
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一 ( s f 一厂 ) ) + 础(
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1 装 备 定 点 投 放 的常微 分 方 程模 型
1 1 受 力 分 析 .
实验 可 测 出理 想 情况 下空 气 阻力系 数 。
空气: 降落 伞 在 空气 中受 到 的 空气 阻 力 厂影 响 伞 的速度 、 角和 降落 时间 。 迎
关 于 的取 值 , 据 文献 E ] 根 5 的研 究 , 一般 认 为
速 度 小 于 1 s 低 速 , 取 1 速 度 从 1 s到 0m/ 是 ; 0m/
中 , 于不 同大小 、 量 的装 备 , 对 重 如何 选 配合 适 的 降 落 伞 以 保 证 将 所 需 装 备 安 全 ( aey) 快 速 S fl 、
收 稿 日期 : 0 10 — 2 2 1 — 8 1 修 回 日期 : 0 1 1 — 3 2 1—01
* 基 金 项 目 :海 军 工 程 大 学 科 研 基 金 资 助 项 目
√ ( ¨+
( £ ) ( 6)
√ £ ( (十 £ ) )
f ’ 0 5 p v 0) 一 . c S
开 面积, S一 2R ) , 角 为 军 7 迎 【
() 装 备 的迎 风面 为 S , f, 系统 速 图 1 受力分析图 度 为 7 £ , 力 F分解 为 水平 面 2 )将 ( 和 垂直 面 的 分 力 F , , ^ 将 分 解 为水 平 面 和 垂 直 面 的分力 , , 厂 则有 :

L U
一 ( -f )O ) f- 'CS  ̄ - 一
式中 , 为装备 的质 量 ( 忽略 降落伞 的质 量 )一 , U () 降落伞 在水 平 面上 的分速 度大 小 , () £为 f 为降 落 伞 在垂 直 面上 的分 速 度大 小 , £为 迎 角 , 、 分别 () 厂 为 降落 伞和装 备受 到 的空 气阻力 。其 中 :
( HGDJ 0 0 1 J8 0 )
D f rn il q ainMo e)通 过 求解 微分 方程 来 ieet u t d1 , f aE o 研 究 降 落伞 降落 过程 中的相 关 量 并通 过 MATI AB
仿 真来 模 拟 降落过 程 中的相 关量 的变化 是本 文 的基

在 现 代信 息化 条 件下 多 兵 种 的联合 作 战 中, 将

( iky 投 放 到 阵地 上 是一个 值 得研 究 的课题 。 Quc l ) 降落 伞 降落 的过程 是 一个在 重 力 和空气 阻力 作 用 下 的 自平 衡 运 动 ( t — aa c dMo e n ) 其 AuoB ln e v me t ,
收 尾 速 度 ( dn lct )的 大 小 和 迎 角 En ig Ve i o y
些 装 备利用 空投 ( r o ) Ai Drp 的方法 及 时投放 到前
沿 阵地 , 使部 队 以最快 的速 度利用 装备 发挥 战斗力 ,
是 确保 战 时的快速反应 、 敌致胜 的重 要环 节 。 际 克 实
pa a hu e r c t dr p n i s mu a e t r gh o s a t o fii nt if r nta e ua i m o e i v r ue f o pi g s i l t d h ou c n t n c e fce d fe e i l q ton d l n it o s f wa e M ATLAB.I i d by t e r s to h i o t r fgu de h e ul ft e s mul to a i n,be t re f c c u ldr ppi g o r to f te fe tofa t a o n pe a i n o t q p ntc ul e a h e e he e ui me o d b c i v d. Ke wo d a r r s s a c o fii n t r n lv l c t a l fa t c dic e e s l i s mul to y r s: i e it n e c e fce t,e mi a e o iy, ng e o t a k, s r t o uton, i a in
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