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第1章 作战仿真概述1

1.1作战仿真的概念1

1.2作战仿真的分类3

1.2.1按作战仿真的规模分类3

1.2.2按作战仿真的用途分类4

1.2.3按作战仿真的研究性质分类4

1.2.4按作战仿真的系统体系结构分类5

1.2.5按作战仿真的系统模型特性分类5

1.2.6按作战仿真的技术实现手段分类6

1.2.7按作战仿真的战果评判方法分类6

1.3作战仿真的基本过程7

1.3.1仿真系统设计与开发8

1.3.2仿真系统运行8

1.3.3仿真结果分析8

1.4作战仿真的地位和作用9

1.4.1奠定了军事理论研究创新的基础9

1.4.2起到了作战实验室的作用10

1.4.3提高了作战决策的科学性10

1.4.4增加了作战训练的手段11

1.5作战仿真在潜艇作战中的应用12

1.5.1潜艇作战训练与辅助指挥决策12

1.5.2潜艇战法与军事理论研究13

1.5.3潜艇兵力与武器装备发展论证与规划13

1.5.4潜艇作战计划与作战方案评估13

1.5.5潜艇战术原则与作战条令评价14

第2章 作战仿真通用技术框架应用15

2.1建模与仿真主计划15

2.2高层体系结构17

2.2.1 HLA的发展历程17

2.2.2 HLA的组成与功能18

2.2.3 HLA的逻辑结构20

2.2.4 HLA联邦开发与执行过程23

2.2.5 HLA接口规范28

2.3任务空间概念模型32

2.3.1 CMMS的特性33

2.3.2 CMMS的构成体系34

2.3.3 CMMS的EATI模板34

第3章 作战仿真建模方法应用42

3.1作战仿真建模的框架结构42

3.1.1建模领域42

3.1.2建模阶段43

3.1.3建模内容44

3.2作战仿真建模的典型方法45

3.2.1面向过程的建模方法45

3.2.2面向实体的建模方法46

3.2.3基于Agent的建模方法47

3.3实体物理行为建模48

3.3.1基于规则与状态机结合法的行为建模48

3.3.2基于PETRI网的行为建模50

3.3.3基于UML的行为建模53

3.4实体认知行为建模55

3.4.1实体认知行为模型的基本结构55

3.4.2实体认知行为的形式化描述57

3.4.3多Agent协同认知行为建模60

第4章 作战仿真数学方法应用63

4.1兰彻斯特方程63

4.1.1兰彻斯特方程与作战毁伤理论63

4.1.2兰彻斯特方程的定义64

4.1.3兰彻斯特平方律与纳尔逊秘诀66

4.1.4平均战斗能力不相等的分析69

4.1.5兰彻斯特方程的改进70

4.2蒙特卡罗方法71

4.2.1蒙特卡罗方法的理论基础71

4.2.2蒙特卡罗方法的解题思路72

4.2.3随机数与伪随机数73

4.2.4随机变量的仿真77

4.2.5潜艇作战过程的蒙特卡罗仿真82

4.3指数法90

第5章 作战仿真效能分析与评估94

5.1作战能力与作战效能的概念94

5.1.1作战能力的定义94

5.1.2作战效能的定义94

5.1.3定义比较与分析95

5.2典型的作战效能评估方法95

5.2.1作战效能评估方法的分类96

5.2.2作战效能评估方法的功能和用途97

5.2.3 ADC方法98

5.2.4 SEA方法100

5.2.5 TOPSIS方法102

5.2.6统计方法104

5.2.7探索性分析方法104

5.3作战效能评估的一般步骤105

5.4编队护航HVU反潜作战效能评估106

5.4.1编队护航HVU的反潜威胁轴106

5.4.2反潜作战效能评估的指标体系110

5.4.3反潜作战效能评估的综合指数模型112

5.5基于MAS仿真的复杂系统效能分析法114

5.5.1 MASBS-CSEA方法的定义115

5.5.2 MOE指标的选择与求取115

5.5.3 MASBS仿真的联邦体系结构118

第6章 潜艇作战仿真数学模型121

6.1潜艇搜索跟踪数学模型121

6.1.1声纳观察发现模型121

6.1.2声纳方程应用128

6.1.3跟踪模型134

6.2潜艇情报处理数学模型135

6.2.1目标识别模型136

6.2.2目标航迹关联模型136

6.2.3目标运动要素解算模型138

6.2.4威胁判断模型142

6.2.5可攻性判断模型144

6.3潜艇作战决策数学模型145

6.4潜艇攻击数学模型148

6.4.1选定攻击目标148

6.4.2确定攻击方式148

6.4.3占领射击阵位148

6.4.4确定鱼雷使用要素149

6.4.5组织射击通道150

6.4.6发射鱼雷武器150

6.4.7线导导引控制152

6.4.8观察攻击效果156

6.5潜艇防御数学模型156

6.5.1走出搜索带模型156

6.5.2摆脱声纳跟踪模型157

6.5.3防御鱼雷模型158

第7章 潜艇鱼雷射击过程建模与仿真159

7.1鱼雷射击过程弹道流程159

7.2声自导鱼雷发现模型160

7.2.1目标检测模型161

7.2.2鱼雷自导作用距离模型161

7.3尾流自导鱼雷发现模型162

7.3.1尾流特征模型162

7.3.2尾流区域几何模型163

7.3.3尾流检测模型164

7.4鱼雷命中判断模型165

7.4.1目标几何模型165

7.4.2命中判断模型167

7.4.3快速命中判断模型168

7.5鱼雷射击过程面向服务仿真168

7.5.1面向服务仿真的技术框架169

7.5.2面向服务仿真的组件化实现171

7.5.3面向服务仿真的工作流程177

第8章 潜艇作战仿真训练系统设计179

8.1作战仿真训练系统的军事需求179

8.1.1作战仿真训练系统是武器装备形成战斗力的必备条件180

8.1.2作战仿真训练系统是作战使用方法研究的重要手段180

8.1.3作战仿真训练是装备研制、试验和交付的重要环节180

8.1.4作战仿真训练是现代军事训练的一种重要训练手段180

8.2潜艇作战仿真训练系统的功能需求181

8.2.1兵力仿真功能181

8.2.2武器和装备使用仿真功能181

8.2.3海洋环境仿真功能181

8.2.4作战预案推演功能182

8.2.5作战仿真管理功能182

8.2.6数据库信息查询与记录功能183

8.2.7实时通信功能184

8.3潜艇作战仿真训练系统的分类184

8.3.1实装嵌入仿真训练系统184

8.3.2综合仿真训练系统185

8.3.3攻防仿真训练系统185

8.3.4专业仿真训练系统185

8.4潜艇实装嵌入仿真训练系统的设计185

8.4.1工作原理、功能与组成186

8.4.2导演台的设计189

8.4.3蓝方台的设计190

8.5潜艇综合仿真训练系统的设计193

8.5.1功能与组成193

8.5.2软件与模型组成197

8.5.3配合兵力分系统功能与结构199

8.5.4系统信息流程202

8.5.5系统仿真训练过程202

第9章 作战仿真发展展望205

9.1顶层设计与全局统管205

9.2现有系统综合集成207

9.3训战一体的网上练兵208

9.4作战实验室建设209

9.5适应科技发展新趋势211

参考文献213