一种任务机仿真系统可信度研究方法
系统仿真精度与置信度评估方法研究
(TSSAC)is a chief technical problem that should be answered in the
course of the research and application of system simulation.in order to acquire the reality of simulation result,the accurcy and confidence should be analyaed correctly and exactly.
系统仿真精度与置信度评估是一项涉及多学科、多专业的研
究课题,在理论分析、数学建模和软件设计上都有相当大的难度。
本项研究成果对于提高鱼雷系统仿真技术水平和促进鱼雷武器装
备技术的发展具有一定的国防应用价值I%r-I
—,
关键词:
仿真精度 仿真置信度 协方差分析描述函数技术
频谱分析法 层次分析法
。
西北T业夫学硕士论文
国内,仿真与建模可信性研究也日益得到重视,如冯文华等(32】 采用CADET法分析了反坦克导弹半实物仿真系统的精度;查亚 兵、黄柯棣等【31】使用频谱分析的方法比较了导弹系统仿真与笆行 试验数据:杨军、魏华粱等提出使用最大熵谱估计和交叉谱估计 的方法进行模型验证。另外,在文献[37][40]中,康风举、查 亚兵分别提出可以采用定性和定量相结合的方法,但进一步应用 研究结果的报告尚未见到。总之,国内这方面的研究工作尚属于 起步阶段,还没有类似于TCMC的专门机构来负责协调。近几年, 根据国内的发展现状、应用水平和型号研制的需要,“系统模型的 校核、验证与确认”已经成为仿真领域需要解决的关键技术之一。
关于仿真可信度评估的探讨
第20卷 第4期计 算 机 仿 真2003年4月 文章编号:1006-9348(2003)04-0001-03关于仿真可信度评估的探讨许素红,吴晓燕,郇战(空军工程大学导弹学院,陕西三原713800)摘要:根据国内外仿真可信度研究现状,探讨了仿真可信度评估理论。
重点研究了仿真可信度的概念和性质,仿真系统可信度评估的原则以及与仿真系统的校核、验证与确认(Verification、Validation and Accreditati on:VV&A)之间的关系。
关键词:可信度;评估;仿真系统中图分类号:TP391.9 文献标识码:A1 引言仿真可信度评估对于仿真系统的开发和应用具有重要的意义。
它可以提高仿真系统在应用中的可信度;实现对错误与不足的早期检测;减少开发和应用仿真系统的风险;节省仿真系统全生命周期的费用;改进仿真系统的可用性和可重用性,扩大了仿真系统的应用范围;有利于更好地分析问题、解决问题和产生更可预测的结果;能够改进文档和档案管理,改进项目间的通信、可视性和协调性;促进仿真系统的全面质量管理……。
因此,随着系统仿真技术向纵深方向的不断发展及其应用领域的不断拓宽,仿真可信度评估越来越受到人们的重视。
2 国内外研究状况国外对仿真可信度评估研究最早开始于对仿真模型的检验问题,这可以追溯到20世纪60年代初期,人们对利用模型代替实际系统进行仿真实验的可信度有了怀疑,1962年,美国学者Biggs和Cawthorne就对“警犬”导弹仿真进行了全面评估。
几十年来,对仿真模型检验问题的研究一直是仿真可信度评估研究的重点。
七十年代中期,美国计算机仿真学会成立了模型可信性技术委员会(Technical Committee on Model Credibili-ty,简称TCMC),其任务是建立与模型可信度相关的概念、术语和规范。
九十年代,由于仿真系统复杂程度的提高,使得仿真系统检验的难度增大,对仿真系统的可信度研究的重点从仿真模型的检验问题研究为主转向如何更加全面系统地对仿真系统进行VV&A上来。
基于RS-Fuzzy的仿真系统可信度评估研究
现代 系统仿 真技 术和综 合 性仿 真 系统 已经 成 为复 杂系 统 。 由于仿真建模过程 中会对 系统 作理论 假设 和简化 处理 ,忽
略掉次要 和不 可观 察 的 因素 ,由此 引起 可 信与 否 的问 题 ,
仿真 系统 的可信 度 已成 为相 关领域研 究 的重 要课 题。从 国
1 Ro g e 理论 原理 uhS t
信息是决策 的基 础 ,如何 从 大量 的 、不确 定 的、模糊
的甚至是 不完整的信息 中获得 有用 的信息 是 当前智 能决策
等领域研究的热 点。波兰科 学 家 Z P wlk于 1 8 .a a 9 2年提 出
人手研究可信度 评估 ,比如综合 航 电仿 真系 统I 、舰船 作 2 ] 战仿真系统『 等 ,在所 使用 的研究 方法 中 ,传 统 的相似 理 3 ]
决策分类 、识别并 评估 数据 之间 的依赖 关系 。为 方便 下文 使用 ,将几个涉及的定义 陈列如下 _ ] 4 :
定义 1 不 可分 辨二 元关 系 、等 价类 。对 于信 息 系统
S一( A, F)中 的一 个 属 性 集 合 B ( U, V, = ,假 如 满 足 =A I ND( )一 {z, ∈U n z 一0 , B ( ) XU l ( ) ( ) 任意 口E B),贝 0 称等价关系 I ND( B)为不 可分 辨二元 关 系 , I U/ND( )表 B 示关系 I ND( 上所有等价类 的集合 ,简记为 U/ 。 ) B) B B( 代表对象 X所在 的等价类 。 定义 2 上近似、下近似 、正域。对任何一个对象子集 X 【 ,和属 性 子 集 P Q ,上 近 似和 下 近似 定 义 如 下 :
S ILi H ,
军工网络安全模拟仿真系统可信度研究
得 到 的 量化 可 信 度 结果 .证 明该 系统 具 有一 定 的 科学 性
关 键 词 :军工网络安全 ;仿真可信度评估 :层次分析法
中 图分类号 :T 3 1 P9. 9
文献 标识 码 :A
文章 编号 :17 — 4 8 ( 0 0 3 0 4 — 6 6 2 5 6 2 1 )0 — 0 3 0
电 子 产 品 可 靠 性 与 环 境 试 验
1 1 8No3J n, 1 / 2 o . u .20 0
.
军 工 网络 安全 模 拟仿 真 系统 可 信 度 研 究
武 志 锋 .王 冬 海
( 中国 电 子 科 技 集 团 公 司 电 子科 学 研究 院 .北 京 1 0 4 ) 0 0 1
作 者 简 介 : 武志锋 ( 9 2 ) 1 8 一 ,男 ,山西 大 同人 , 中国 电子科 技 集 团公 司电子 科 学研 究 院助理 工程 师 ,硕 士 ,从事 信 息 系统仿真 可
信 度 研 究技 术 与 网 络 安 全 评 估 技 术 的 研 究 工 作 。
Dt ANZ| cHANPt KEKAox| G N V I YU HUANJ NG t sHt AI Y V
摘 要 :军工网络安全模拟仿真系统是一个多层次 、多方面 、多步骤的仿真系统。通过对系统进行 V & V A分
析 ,结 合 层 次 分析 法 ( H ) 的决 策 思 想 ,把 与仿 真 可 信 度 有 关 的 评 估 元 素 通 过 划 分 层 次 后并 计 算 权 重 .建 立 A P
起 一 种 复 杂 仿 真 系统 可 信 度 评 估 的综 合 算 法 模 型 ,最 终 得 到整 个 军 工 网 络 安 全模 拟仿 真 系统 的可 信 度 根 据 所
作战仿真系统的可信度研究
业
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工程与 应用 ・ 睾
带 带 币 乔
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作 战仿真 系统 的可信度研 究
王立 国 - - .薛 青
(. 甲兵 工程 学院 装备 指挥 与 管理 系 , 京 10 7 ; 1 装 北 0 0 2 2炮兵指挥 学院 三 系 , . 河北 廊坊 0 5 0 ) 6 0 0
E mal w2 2 4 9 a 0 .O a - i: 1 1 9 @y h oC B.n
摘 要: 随着计算机技术和仿真技 术在作战领域 中的广泛应 用, 真的正确性和 可信性成 为衡量作 战仿 真系统的核 心因 仿
素 . 接 影 响 着仿 真 的 成败 。论 文在 介 绍 作 战仿 真 系统 可信 度 国 内外 研 究现 状 的 基 础 上 , 目前 作 战仿 真 系统 可信 度评 直 对
ad n meh d f t e i ee t w r a n y t m, n t e p p r as e p u d t e a g te fc fc o s d t n s se to s o h df r n a g mi g s se a d h a e lo x o n s h tr e , f t a tr , aa a d y t m e
sr cu e f t e t t r o h wa a n s s m c e i i t si t nT e a e a a i o tn c u l in f a c t h s d u r g mig y t e rdbly e t i mai . h p p r h s n mp r t a t a sg i c n e o o a i t e t y u a o t te wa a n y tm e i i t. b u h r g mi g s se c d b l y i
航天发射场PMSCM任务可靠性仿真评估
于 系统特 殊 的任 务成 功 定 义规 则 ,通过 任 务 阶段 的形 式化 描 述 与零 部件 的虚 节 点处 理 ,建 立可 靠性 评估 仿真 模 型 。 将 模 型应 用 于航 天发 射 场垂 直 总装 厂房 液 压 系统 ,成 功 分析 了 系统 多 阶段任 务 的 可靠 性均 值 、方 差和 置信 区间 仿 真 结 果表 明:该 模型 能够找 出 系统 的 关键 部件 ,为垂 直 总装 厂房 及航 天发 射 场 系统 总体 任 务进 行可 靠 性预计 、分 配 和 评 估提 供 重要 参考 和 决策 支持 关键 词 :多 阶段 任 务 系统 ( P MS ) ;考 虑 维修 的 多阶段 任 务 系统 ( P MS C M) ;任 务 可靠 性; 蒙特卡 罗仿 真 ;航 天发
2 01 3. 0 4
兵 工 自 动 化
Or d n a n c e I n d us t r y Au t o ma t i o n
3 2 ( 4 )
航 天发 射场 P MS C M 任务 可 靠性仿 真 评估
黄 生 俊 , 刘亚 杰 , 郭 波
( 国防科 学 技术 大 学信 息系 统 与管 理学 院 ,长沙 4 1 0 0 7 3 ) 摘 要 : 为 了解决航 天发射 场 复杂 可 维修 多 阶段任 务 系统 ( p h a s e d — mi s s i o n s y s t e m,P MS ) 的任 务可 靠性 评估 问题 , 依 据 考虑 维修 的 多 阶段任 务 系统 ( p h a s e d — mi s s i o n s y s t e m c o n s i d e r i n g ma i n t e n a n c e ,P MS C M) 理 论 和 蒙特卡 罗方 法 ,基
飞机发动机性能评估中的仿真模拟方法研究
飞机发动机性能评估中的仿真模拟方法研究随着航空业的发展和飞机性能要求的增加,对飞机发动机性能评估的需求也日益迫切。
发动机性能评估是确定飞机在不同工况下的推力、燃油效率、排放、噪声等性能指标的过程,对于飞机的设计、生产和运营起着至关重要的作用。
然而,由于现实环境的限制和成本的考虑,直接在实际飞机上进行全面的性能评估几乎是不可能的,因此仿真模拟方法成为一种重要的评估手段。
仿真模拟方法是在计算机环境下通过运用数值计算和模型建立来模拟真实发动机运行的一种手段。
它允许工程师们在低成本、安全、全面的条件下对飞机发动机的性能进行评估,并为飞机的设计和优化提供指导。
下面将针对发动机性能评估中常用的两种仿真模拟方法——气动仿真和热力仿真进行详细介绍。
气动仿真是通过利用计算流体力学(CFD)方法,对发动机内部流场进行模拟和分析的一种方法。
通过建立发动机几何模型和边界条件,并利用Navier-Stokes方程等物理方程,可以定量地描述发动机内部流动的状态与特性。
这种仿真方法主要应用于模拟发动机进气道和压气机等部件的流动情况,从而评估气动性能、压气机效率和压气系统的工作状态等。
通过该仿真方法,可以定量分析不同工况下的喘振现象和进气道不均匀度等问题,为发动机设计和优化提供重要依据。
热力仿真是通过建立热力学模型,模拟和分析发动机燃烧室和涡轮机的热力过程的方法。
该仿真方法基于热力学原理和燃烧过程的物理现象,结合适当的数值计算方法,可以定量描述燃烧室内的温度、压力、混合比和驱动涡轮的热能转换等关键参数的变化。
这种仿真方法主要用于评估发动机燃烧效率、排放特性和涡轮机的工作状态等。
通过该仿真方法,可以分析不同燃烧模式对功率输出、燃料消耗和排放物生成的影响,为发动机的优化提供参考依据。
除了气动仿真和热力仿真,还有其他一些仿真模拟方法也在飞机发动机性能评估中得到应用。
例如,结构力学仿真可以模拟发动机的受力和振动,并评估发动机结构的强度和可靠性。
基于计算机仿真的机械系统可靠性分析
基于计算机仿真的机械系统可靠性分析随着科技的进步和发展,机械系统在我们日常生活和工业生产中起着重要的作用。
然而,机械系统的可靠性是一个至关重要的问题,因为如果机械系统失效,可能会导致严重的事故和经济损失。
因此,对机械系统的可靠性进行准确的分析和评估就显得尤为重要。
传统的方法是通过试验来评估机械系统的可靠性,但是试验往往需要耗费大量的时间和金钱,而且受到一些条件限制。
因此,基于计算机仿真的方法逐渐成为一种有效且成本较低的可靠性分析手段。
首先,基于计算机仿真的机械系统可靠性分析需要建立一个准确的数学模型。
这个数学模型可以基于系统的工作原理和结构来建立,也可以通过数据分析和统计方法来拟合。
在建立数学模型的过程中,需要考虑各种不确定性因素,例如材料的性质、外部环境的变化等。
接下来,通过仿真软件对机械系统进行计算。
仿真软件可以模拟机械系统的工作过程,包括机械零件的运动、耐久性、疲劳分析等。
通过大量的计算和仿真,可以得到机械系统在不同条件下的可靠性指标,例如失效概率、平均失效间隔等。
在进行仿真计算的过程中,需要考虑到系统的不确定性和变动性。
这些不确定性和变动性可能来自于材料的批次差异、生产工艺的不稳定性、外界环境的变化等。
通过敏感性分析和不确定性分析,可以对机械系统的可靠性进行更全面的评估。
除了定量的可靠性评估,基于计算机仿真的方法还可以对机械系统的设计优化和改进提供支持。
例如,在模拟分析的过程中,可以对不同的设计参数进行调整,以提高系统的可靠性。
通过反复的模拟和分析,可以找到最优的参数组合,从而使机械系统的可靠性得到最大的提升。
此外,基于计算机仿真的机械系统可靠性分析还可以对系统的维护和修理提供指导。
通过模拟分析,可以确定机械系统的故障模式和故障原因,从而制定相应的维护和修理策略。
同时,还可以预测机械系统的寿命和维修间隔,以便及时进行维护和更换。
然而,基于计算机仿真的机械系统可靠性分析也存在一些挑战和限制。
射频制导仿真系统精度与可信度研究初探
I r d c i n t e ii n a l s s a e i b lt v l a i n o nt o u to o pr c so na y i nd r la iiy e a u to f
摘 要 : 射 频制 导半 实物仿 真 是精 确制 导武 器研 制过程 的 重要 环 节 , 质量 和 可靠性 直接 其 关 系到 型号研 制 的质量和 效 率 , 目前在相 关理论 基 础 方 面的研 究 明显 滞后 于工 程 建设 。首 先 总结 了在 此领域 的发展 现 状 , 出 了仿 真 系统精度 分析 与 可信 度 评估 的重要 性 ; 指 然后从 原理 性 误差 、 设备 误 差 、 工具误 差等 三个 方 面, 分析 了影 响射频 仿真 系统精度 的主要 因素及特 点 , 此 在 基 础 上提 出了射 频仿 真 系统精 度分 析与 可信 度评 估研 究 的理论 体 系和技 术要 求 ; 最后 从 仿 真 系统精 度 分析和 仿 真结果 可信 度评 估 两个方 面 , 分别提 出 了具体 的研 究 思路 和技 术 方案 。 关 键词 : 射频仿 真 ; 实物仿 真 ; 度 ; 半 精 可信度
s se sp o o e . s ,t ee e e t r t d c n r n e h ia o d i i t o u e ,a c r i g t c u y t ms i r p s d Atl t h lm n a y s u y s e a i a d t c n c l a s n r d c d c o d n O a c — a o r
o t Afe h t u . t rt a ,ma n f c o s a d fa u e fe t g RF smu a in s s e s a e d s u s d,fo t r e a p c s i a t r n e t r s e f c i i lto y t m r ic s e n r m h e s e t
仿真系统可信度评估及模型验证方法研究
3 白箱 验 证 : 定 计 算 机 模 型 的 各 组 成 部 分 是 否能 以 足 ) 确
够 的精度代表相 应真实世 界 的部分。这是 一种详 细 的或微
观 的模 型 型 是 否 具 有 足 够 的精 度 代 表 真 ) 确
误 :仿真模型的验证则是 从仿 真模 型应用 目的出发 , 确定仿 真模 型代表真实世 界的 正确程 度 的过程 。验证 的 目的足 检 验和评估仿真模型的有效性( 丑i ) vl 。 d 由于仿 真模 型的确认 要求 由仿 真模 型确认 的权威机 构 来判定 . 因而仿真模 型的可信度 评估方 法主要是 V V方法 。 &
的 有 机 组 成部 分 。
图 1 建 模 与 仿 真 过 程 中 的技 棱 与鹭 证
本文首先综述了仿 真系统可信度评估 V V概念和 M s & & 过程 中 V V的应 用。在 此基 础上 , 点讨 论 和研究 r有关 & 重 概念模型验证的一些问题 和方法。
1概念 模 型验 证 : 定所 设 计 模 型 的 层 次 和 范 围是 否 能 ) 确 充分 满 足 建 模 目的 , 且 所 有假 设 是 否都 是 正 确 的 。 并 2数 据 验证 : 定 在 建 模 、 型 验 证 和 试 验 过 程 中 所 需 ) 确 模
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关键词 : 航电系统; 任务 机; 连续计算投放点 ; 仿真可信度
中图 分 类 号 :P 9 . T 3 19 文 献 标 识码 : A
Aki fM is o m p e m u a i n Sy t m e i iiy Re e r h M e ho nd o s i n Co ut r Si l to s e Cr d b lt s a c t d
S o ig HI Gu —q n ,GAO a -g a g W ANG e -h o LI Xi Xio u n , W n a , U n
( .Colg f e t nc n nomain,N r w sen P ltc nc lU ies y h n iXi a 0 2,C ia 1 l eo cr isa dIfr t e El o o ot etr oye h ia nv ri ,S a x ’ n7 0 7 h t 1 hn ;
s lt n s se ei bl y v l e i f t d i a i y t m r l i t au si e .Us gt e a o e meh d,t e c e i i t s e s n ft e lv lb mb n mu o a i t i h b v t o n h rd b l y a s s me to e e o i g i h
p e e sv l i g t i l rt h o y a d f z y ma h ma ism eh ds Usn h e s smiaiy t e r n u z t e tc t o . ig t e l a ts uae m t o h uv f
第2 卷 第3 8 期
文章 编号 :0 6 9 4 (0 1 0 — l5 0 10 — 3 8 2 1 ) 3 0 1— 4
计
算
机
仿
真
21年3 01 月
一
种 任 务 机 仿 真 系 统 可 信 度 研 究 方 法
史 国庆 高晓光 王文 豪 刘 鑫 , , ,
( . 北工业大学电子信息学院 , 1西 陕西 西 安 70 7 2 洛 阳 电光 设 备 研 究 所 , 南 洛 阳 4 10 10 2;. 河 7 09)
2 L o a gI s tt o l t — pi D vc s L oa gH n n4 10 , hn ) . u y n tue f e r o t e i , u y n e a 7 0 9 C ia n i E co c e
ABSTR ACT : rt u rnti tg ae vo c r o to i l t y t m e e to y a snge sai itd t o Fo hec re ne r t d a inisf e c n r lsmu ai s se s lc nl i l t t pon aa t i on c c l u ae t eibi t aue,whih c n n tbetrr fe tt e c mpe e pc u e o h i a in s se ,a vo i s ac lt he rla l y v l i c a o t e c h o lt it r ft e smulto y tm e l n a in c miso o utrsmulto yse a s s me tme h d i tdid. Th ei b ly e au to o e so v o is mi— si n c mp e i ai n s tm se s n t o ssu e e r la ii v l ai n prc s fa i nc s t
摘要: 研究航 电优化控制系统 , 针对 目前 综合航 电火控系统提高研发质量的要求 , 在研究 中大多只选取单个静态点数据来计 算可信度值 , 不能较好体现系统可信度全貌的现状 , 采用 了综合航 电任务机 仿真系统的评估方 法。根据 V &A思想 给出了 V 综合航电任 务机仿真系统可信度评估流程 , 从功能角度划分了可信度研 究层次 , 建立 了研究模型 , 并综合运用相似理论 和模 糊数学方法, 出了新 的可信度计算公式 , 提 应用最小二乘法对动态变化数 据进行拟合得 到可信度值变 化曲线。用改进方 法 对任务机 连续计算投放点 ( C P) C R 水平轰炸模型进行 了仿真评估 。结果 表明, 改进方法指挥战斗效果好 , 为任务机仿 真系统
s n c mp trsmu ai n s s m sgv n a c r i gt h V&A o g t rm u cin lp i t f iw,t er s a c i o u e i lt y t i ie c od n t e V o o e o t u h .F o f n t a on e h o ov h e e r h l v l fce i i t sdv d d, h e e r h mo e s b ih d a d t e n w r d b l y fr u a ep o o e y c m— e e rd b l y i ii e t e r s a c d l se t l e n e c e ii t m l sa rp s d b o o i i a s h i o r