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武器裝備作戰效能模擬與評估

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1 武器裝備作戰效能模擬與評估 -基本信息

武器裝備作戰效能模擬與評估

  書 名: 武器裝備作戰效能模擬與評估

  作 者: 楊峰 等著

  出 版 社: 電子工業出版社

  出版時間: 2010-6-1

  I S B N : 9787121109034

  定 價:¥49.00

2 武器裝備作戰效能模擬與評估 -內容簡介

  本書從武器裝備論證模式轉型的角度出發,提出數字化論證工程理論框架,並在此理論框架指導下研究了武器裝備作戰效能模擬構建方法、模擬實驗方法以及效能評估分析方法。在理論方法研究的基礎上,給出具備自主知識產權的、支持武器裝備作戰效能模擬與評估的軟體平台。通過具體的應用案例講解如何運用本書提出的理論方法和軟體平台解決武器裝備論證中面臨的作戰效能模擬與評估問題。

  全書共9章,即緒論、武器裝備數字化論證工程理論框架、武器裝備作戰效能模擬構建方法、模擬實驗方法、效能評估分析方法、SIM2000柔性模擬支撐平台、OASIS綜合評估分析平台、武器裝備效能模擬評估方法應用案例,以及武器裝備效能模擬評估流水線應用案例。

  本書主要面向武器裝備和國防科技研究人員、項目管理人員,亦可作為系統工程、模擬工程、軍事裝備學、軍事運籌學、國防系統分析等專業的研究生教材,尤其適合作為武器裝備論證部門科研人員的參考書。

3 武器裝備作戰效能模擬與評估 -圖書目錄

  第1部分 理論方法

  第1章 緒論

  1.1 武器裝備論證演化分析

  1.2 武器裝備全壽命周期相關產業演化分析

  1.3 武器裝備數字化論證模式

  第2章 武器裝備數字化論證工程的理論框架

  2.1 相關研究領域

  2.2 數字化論證工程方法論

  2.3 數字化論證工程參考流程模型

  2.4 數字化論證工程的評價原理

  2.5 關於數字代論證工程的若干問題

  第3章 武器裝備作戰效能模擬構建方法

  3.1 系統模擬概述

  3.2 武器裝備效能模擬特點分析

  3.3 武器裝備效能模擬跨層次建模方法論

  3.4 武器裝備效能模擬建模方法

  3.5 武器裝備效能模擬想定開發方法

  3.6 武器裝備效能模擬校驗方法

  第4章 武器裝備作戰效能模擬實驗方法

  4.1 概述

  4.2 實驗規劃方法

  4.3 實驗設計方法

  4.4 實驗框架方法

  4.5 單層次模擬實驗分析方法

  4.6 跨層次模擬實驗分析方法

  第5章 武器裝備作戰效能評估分析方法

  5.1 基於模擬的武器裝備作戰效能評估分析

  5.2 基於SCA的武器裝備作戰效能探索性評估方法

  5.3 基於貝葉斯網路的武器裝備作戰效能因果分析方法

  5.4 基於蒙特卡羅的武器裝備作戰效能魯棒評估方法

  第2部分 軟體平台

  第6章 SIM2000柔性模擬支撐平台

  6.1 概述

  6.2 主要特色

  6.3 平台體系結構

  6.4 平台軟體工具功能

  6.5 模擬系統開發流程

  6.6 模擬系統應用流程

  第7章 OASIS綜合評估分析平台

  7.1 概述

  7.2 評估指標體系構建

  7.3 評估樣本預處理

  7.4 評估模型建模與運行

  7.5 評估運算元開發與部署

  7.6 評估結果展示與報告生成

  第3部分 應用研究

  第8章 武器裝備效能模擬評估方法應用案例

  第9章 武器裝備效能模擬評估流水線應用案例

  縮略語彙總

  參考文獻

4 武器裝備作戰效能模擬與評估 -圖書前言

  如何利用模擬技術提高武器裝備發展的科學決策水平是一個重大命題。但是,圍繞這個命題撰寫的有特色的專著卻不多。究其原因,專門研究模擬技術的學者可能大多沒有機會實際參與武器裝備論證,而武器裝備論證領域的專家卻不一定是模擬技術的專家。將模擬技術、基於模擬的作戰效能評估技術有機地運用到武器裝備論證過程中,這是本書的寫作初衷。

  為此,本書從武器裝備論證模式轉型的這個視角出發,提出數字化論證工程的初步理論框架,並以此理論框架統帥全篇,將模擬實驗、評估分析的技術、工具有機集成到武器裝備論證業務流程中,使得本書不是就模擬而模擬,就評估而評估。本書的另一個特點在於理論方法、軟體工具與應用案例的有機結合,通過軟體產品實現理論方法的工具化,案例闡述則充分結合提出的理論方法和研發的軟體工具,理論方法、軟體工具和應用研究相互補充。

  在模擬技術方面,本書針對武器裝備作戰效能模擬的特點,提出跨層次建模方法論,並以此方法論指導模擬系統的構建與實驗方法。在模擬系統的構建方法方面,提出基於面向對象Euler網的效能模擬建模方法、基於HLA的效能模擬建模方法、基於SMP2的效能模擬建模方法和基於Agent的效能模擬建模方法四種方法。其中,基於面向對象Euler網的效能模擬建模方法、基於HLA的效能模擬建模方法指導了我們第一代柔性模擬平台的研製和當時的武器裝備作戰效能模擬科研實踐,而基於SMP2的效能模擬建模方法和基於Agent的效能模擬建模方法這兩種方法則指導了我們第二代柔性模擬平台的研製和當前的武器裝備作戰效能模擬科研實踐。在模擬系統的實驗方法方面,系統地闡述了模擬實驗規劃、實驗設計、實驗框架以及實驗分析的關係,並分別給出了相應的模擬實驗規劃、實驗設計、實驗框架以及實驗分析方法,這些研究反映了我們對模擬實驗方法學的初步思考。

  在評估技術方面,本書的特色在於提出了武器裝備作戰效能評估模式,將武器裝備作戰效能評估中面臨的不確定性放在突出地位,並從應對想定條件的不確定性、因果聯繫的不確定性和綜合結果的不確定性三個方面分別提出了相應的探索性評估方法、因果分析方法與魯棒評估方法,這些方法是作者在解決複雜的、現實的武器裝備論證評估問題過程中形成的,並經過了科研課題的實踐檢驗。

  本書主要面向武器裝備和國防科技研究人員、項目管理人員,亦可以作為系統工程、模擬工程、軍事裝備學、軍事運籌學、國防系統分析等專業的研究生教材,尤其適合作為武器裝備論證部門科研人員的參考書。全書行文力求深入淺出,既照顧有深厚基礎和豐富經驗的學者,又兼顧全面,使更多的研究者能夠掌握書中內容。

  全書共9章,由楊峰和王維平策劃和統稿,主要內容來源於作者多年以來學術研究、產品研發和課題實踐成果的總結和升華。

  第1章到第7章為理論方法部分。其中第1章由楊峰撰寫,該章根據武器裝備論證本身的演化歷史和武器裝備製造與設計產業的演化歷史,提出通過構建武器裝備論證流水線與數字化論證流程,實現武器裝備論證機械化與信息化的思想。第2章由楊峰、李競傑撰寫,該章從武器裝備論證、系統工程、業務流程管理、知識工程、領域工程等學科交叉的角度,提出數字化論證工程的概念、方法論與參考流程模型,給出了其初步理論框架。第3章由楊峰、曹星平、王維平撰寫,較系統地闡述了武器裝備效能模擬系統的構建方法論、模擬建模方法、想定開發方法、模擬校驗方法。第4章由楊峰、曹星平撰寫,該章論述了武器裝備作戰效能模擬的實驗規劃方法、實驗設計方法、實驗框架方法以及多層次實驗分析技術。第5章由楊峰、王磊撰寫,從應對想定條件、因果聯繫和綜合結果三類不確定性的角度分別給出了三種評估分析方法,即基於SCA的武器裝備作戰效能探索性評估分析方法、基於貝葉斯網路的武器裝備作戰效能因果分析方法、基於蒙特卡羅的武器裝備作戰效能魯棒評估方法。

  第6、7兩章為軟體平台部分,介紹了我們實驗室所研發的兩個具備自主知識產權的軟體平台。其中,第6章由楊峰撰寫,介紹了SIM2000第二代柔性模擬支撐平台,該平台是國內第一個完整實現了SMP2(Simulation Model Portability,模擬模型移植)標準的建模模擬平台。第7章由楊峰、王磊撰寫,該章介紹了OASIS綜合評估分析平台,該平台具備基於運算元插件的柔性評估建模機制和評估、分析、預報三種模式有機集成的特點,在軍內已經得到了廣泛應用。

  第8、9章為應用案例部分,其中第8章由楊峰、王磊撰寫,該章以導彈武器系統為背景,通過反艦導彈和地地導彈兩個案例介紹如何基於前面提出的理論方法和軟體平台進行武器裝備的作戰效能模擬與評估。第9章由楊峰、李競傑撰寫,該章以潛艇裝備論證為應用背景,進行了武器裝備數字化論證工程理論方法的演示驗證實驗。

  本書武器裝備數字化論證工程部分的研究主要是第一作者在海軍裝備研究院從事博士后研究階段在艦船所汪玉研究員、方誌剛高工、高興華高工組成的導師組指導下完成的,高興華、石峰、門運國、黎娜同志還參與了國防科大與艦船所聯合組織的「湘江1號」數字化論證流水線的演示驗證試驗,在此一併向他們表示衷心的感謝!

  本書武器裝備作戰效能模擬跨層次建模方法論部分的研究是第一作者博士研究階段在沙基昌教授的指導下完成的,基於面向對象Euler網(面向對象Euler網方法是本書作者之一王維平教授在博士論文中提出的)的武器裝備作戰效能模擬建模方法得到朱一凡教授的指導,已故多年的張學斌教授首次將實驗設計思想帶到實驗室,兩代SIM2000柔性模擬平台的建模環境和模擬引擎主要來源於李群教授的工作成果,雷永林博士在基於SMP2的第二代柔性模擬平台方面做了大量工作,在此一併向他們表示感謝!

  本書部分工作是建立在實驗室許多同志的研究工作基礎之上的。周鴻偉、孔德培、王少剛、劉晨、周少平、陳超、許永平、吳紅、朱延廣、石福麗、王超、周旋、劉明輝、張博洋等同志從不同側面支持了本書的研究成果,在此一併表示感謝!

  需要指出的是,本書關於武器裝備作戰效能模擬與評估的研究主要基於系統的觀點,如何基於體系的觀點對於武器裝備體系或者作戰體系的作戰效能、體系結構進行評估和優化是我們當前的研究主題。另外,本書所提出的數字化論證工程還是一個新的研究領域,信息化作戰條件下武器裝備效能模擬和評估技術發展也很快,同時由於作者的水平有限,書中錯漏之處在所難免,敬請讀者批評指正。

  楊峰

  2010年5月

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