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文章编号:1671-637Ⅹ(2007)04-0010-03联合建模与仿真系统研究陈 丽1,2, 冯润明2, 姚益平1(1.国防科技大学计算机学院,长沙 410073; 2.中国人民解放军63892部队,河南洛阳 471003)摘 要: 联合建模与仿真系统(Joint Modeling and Simulation System,J MASS)项目是美军三个“J”类(JMASS、JW ARS、JSI MS)重要项目中的一个,是在美国空军电子战数字评估系统(ECDE S)的基础上发展起来的联合项目。
开发JMASS项目的目的是在提供可重用的建模与仿真资源库(MSRL)的同时,开发一个标准的数字化建模与仿真体系结构和有关工具集,来支持对电子战环境下的武器系统进行工程级/交战级建模与仿真的分析、开发、采办以及测试与评估。
本文围绕JMASS系统的主要特点、组成结构及通过HLA实现互操作等方面进行了深入研究。
关 键 词: 建模与仿真; HL A; 电子战; 联合建模与仿真系统中图分类号: V271.4; TN97文献标识码: AStudy on Joint Modeling and Simulation System(JMASS)CHE N Li1,2, FENG Run-ming2, YAO Yi-ping1(1.College of Co mputer Science&Technology,NU DT,Changsha410073,China; 2.No.63892Unit of PLA,Lu oyang471003,China)A bstract: JMASS is one of the three important“J”pr ograms of JMASS,JW ARS and JSI MS.It is developedbased on Electronic Countermeasure Digital E valuation System(E CDE S).The goal of developing JMASS pro-gra m is to support reusable models in Modeling and Simulation Resource Library(MSRL),and develop a com-mon digital simulation architecture that defines standard interfaces and a suite of tools to support engineering and engagement level weapon system modeling and simulation in Electronic Warfar e(EW)analyzing,develop-ment,acquisition,test and evaluation.The authors studied its characteristics,architectur e and HLA-based in-teroperability with focus on the capability and application of JMASS.Key words: modeling and simulation; HLA; electronic war; JMASS0 引言联合建模与仿真系统(JMASS)是一个建模与仿真支撑环境,它支持在电子战环境下对武器系统进行工程级和交战级的建模与仿真分析、测试与评估。
虚拟现实技术在军事模拟和战场训练中的应用案例分析虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）的崛起为军事模拟和战场训练带来了巨大的变革。
通过模拟真实场景和情境，虚拟现实技术可以提供身临其境的体验，帮助军队进行实战演练、决策制定以及战术分析。
本文将分析几个虚拟现实技术在军事领域的应用案例，并探讨其在军事模拟和战场训练中的重要性。
首先，虚拟现实技术在军事模拟中的应用案例给军队带来了巨大的益处。
例如，美国海军陆战队采用虚拟现实技术进行实战演练，使士兵可以在安全环境下接受逼真的训练。
通过虚拟现实头显设备，士兵可以模拟实际作战中的各种情境，包括敌人的进攻和紧急情况的处理。
这种高度真实的模拟训练有助于提高士兵的反应速度和决策能力，增强他们在实战中的生存能力。
另一个应用案例是虚拟现实技术在战术训练中的应用。
通过将虚拟现实技术与仿真装备相结合，军队可以进行逼真的战术演练。
例如，德国陆军利用虚拟现实技术开发了一套虚拟战术训练系统，士兵可以通过佩戴头显设备参与虚拟战争，实践各种战术技能。
这种虚拟现实训练系统提供了实际作战中难以模拟的复杂场景，为士兵提供了锻炼和测试战术能力的机会，帮助他们在真实战场上作出更明智的决策。
虚拟现实技术在军事模拟和战场训练中的应用还可用于武器仿真和测试。
美国国防部使用虚拟现实技术模拟和测试先进武器系统，如无人机和导弹系统。
通过虚拟现实技术，研发人员可以模拟各种环境和条件下的武器使用情况，并进行精确的测试和调试。
这种虚拟测试可以显著减少实际试验的时间和成本，并提供更准确的结果，使得武器系统的研发和测试更加高效和可靠。
此外，虚拟现实技术还可以用于军事情报分析和军事情景演练。
通过虚拟现实技术，军事情报分析人员可以模拟和分析各种战术情景，提供更准确的军事情报以及对战场态势的更深入理解。
在军事情景演练中，虚拟现实技术可以模拟实际战场，并通过实时数据输入，帮助指挥官制定战术计划和决策。
虚拟现实技术的运用使得军队能够更好地应对复杂多变的战场情况，提高实战能力和胜算。
第27卷 第5期 情报指挥控制系统与仿真技术 V ol.27 No.5 2005年10月Information Command Control System & Simulation Technology Oct.2005 文章编号王春江中国电子设备系统工程公司研究所摘 要以网络中心战为背景构建了联合战役条件下的C 4ISR联合仿真演练系统概念框架实装层并对各层的含义同时借鉴开发与运行过程联邦开发联邦运行最后结合实际开发及应用对该框架的实用性及后续工作进行了分析指挥自动化系统开发与运行过程 中图分类号Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３９， Ｃｈｉｎａ） Abstract: Effectiveness analysis of C 4ISR backup joint operations is an important application in the area of C 4ISR. Based on network-centric warfare, one architecture of C 4ISR joint simulation system is put forward. This architecture is made up of 4 levels: guiding and assessing level, practical equipment level, agent level and simulating member level. And the meanings, functions and correlation are also analyzed. Adopting the concept of FEDEP, the process of system development and running are described from 6 steps: establishing thinking, developing federation, building script, federation integration and testing, federation running and system evaluation. In addition, the practicability of this architecture and some problems are analyzed.Key words: C 4ISR; joint simulation; architecture; FEDEP随着先进分布式仿真SimulatorNetworking向高层结构Extensible Modeling and SimulationFramework的不断发展如STOW97Joint Operations Millennium ChallengeOlympic Challenge 2004µØÓò¹ãÓÖÓÐƽ̨¼¶ÊµÌåΪÃÀ¾ü̽Ë÷2005-01-13修回日期王钰山东人分布式人工智能技术及CAS理论1965-1965-1966-ÆäÖдúºÅΪ“千年挑战ＭＣ０２也包括了军事服务机构后勤支援等作战效能并取得了一定的成果以C 4ISR体系对抗为中心成为ADS在C 4ISR 领域应用中最重要的应用领域之一本文提出的联合仿真演练系统的体系结构如图1所示主要包括作战想定作业系统 主要作用是根据项目目标万方数据第5期 情报指挥控制系统与仿真技术 79为脚本的制定奠定基础仿真脚本生成系统 主要作用是将作战想定综合支持系统输出的想定文本转化为能够驱动仿真运行的剧情脚本3Èç¸Ä±ä¹¥»÷Ä¿±êÈçʵÌåÔöɾÒÔ¼°ÓÉÓÚʱ¼äÔÚ±¾ÎÄËùÉè¼ÆµÄ¼Ü¹¹ÖжøѵÁ·µ¼µ÷ÔòÖ÷ÒªÓÃÓÚ½â¾öÉÏÊöÎÊÌâ仿真监控系统 主要作用是用于监视与管理基于HLA的仿真联邦联邦管理对象管理联邦运行状态的保存和恢复5ÊÔÑé½á¹ûÊý¾Ý6１．２ 实装层 用于架构真实的演练场景在实际应用中电磁信息命令信息仿真控制信息目标信息态势信息仿真导调信息态势信息仿真导调信息态势信息命令信息训练导调信息仿真控制信息80王钰C 4ISR 联合仿真演练系统体系框架研究第27卷１．３ 代理层 主要用于实现实装与仿真成员之间的桥接12ÔÚʵװµÄ²ÎÓëÏÂÆä³ÉÔ±Éæ¼°Ö¸»Ó¿ØÖƵç×Ó¶Ô¿¹Ä£Ð͵ÄÁ£¶È¿ÉÒÀ¾ÝÏîÄ¿Ä¿±êµÄ²»Í¬¼ÓÒÔµ÷ÕûFEDEP模型见图2想定作业系统成员初始化数据运行结果部队装备数据库训练导调系统仿真导调系统制定仿真想定依据项目目标2FCMFOM3集成与测试联邦 进行联邦集成测试56µÃµ½ÏàÓ¦ÆÀ¹À½á¹û×ñÑ-±¾ÎÄÌá³öµÄϵͳ¿ª·¢ºÍÔËÐеÄÒ»°ã¹ý³ÌÄ£Ðͳɹ¦µØ¶Ôº-¸Ç²»Í¬·Ö±æÂÊ°üÀ¨Â½¾ü¶þÅÚµÈÇ鱨Õì²ìͨÐÅÓëÍøÂçµÄ·ÂÕæʵÌå½øÐÐÁË×ۺϷÂÕæÑÝÁ·¿Í¹ÛµØ·´Ó³Á˾üÓõç×ÓÐÅϢϵͳµÄ×÷Õ½ÄÜÁ¦万方数据第5期 情报指挥控制系统与仿真技术 81在系统建设和完善的过程中模型的互操作标准体系问题这些薄弱环节严重制约了我军建模与仿真的进一步发展参考文献Ｓ） Ｈｉｇｈ Ｌｅｖｅｌ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＨＬＡ）Ｆｒａｍｅ ｗｏｒｋ ａｎｄ Ｒｕｌｅｓ［Ｓ］， ＩＥＥＥ Ｓｔｄｌ５１６２０００． ［３］ Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅ１ｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅ１ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ， Ｉｎｃ． ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ （ＭＳ） Ｈｉｇｈ Ｌｅｖｅｌ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＨＬＡＯｂｊｅｃｔ Ｍｏｄｅｌ Ｔｅｍｐｌａｔｅ（ＯＭＴ） ［Ｓ］， ＩＥＥＥ Ｓｔｄｌ５１６．２０００．½¨Á¢Âú×ãÕ½³¡ÐÅϢʵʱ¹²ÏíµÄ½»»¥Ê½ÍøÂçÌåϵÊÇ·¢Õ¹±ØÈ»Ç÷ÊÆ[8]ÏȽøÍø¸ñ¼¼ÊõµÄÒýÈëʹµÃ¾üÊÂÓ¦ÓÃϵͳµÄ¿ª·¢½øÈëÁËÐÂʱ´ú½«Íƶ¯ÊµÏÖÕû¸öϵͳµÄÎÞ·ìÁ¬½ÓÆäÖÐÍø¸ñ·þÎñ±¾Ìå¿ò¼Ü´Ó²»Í¬µÄ½Ç¶ÈÍêÕûµØÃèÊöÁËÍø¸ñ·þÎñµÄÏà¹Ø¸ÅÄîÇåÎúµØ·´Ó³ÁËÍø¸ñÓ¦ÓÃÖÐÈÎÎñÖ´ÐеÄÏà¹ØÐÅÏ¢ÒÔ¼°±¾Ìå×Ó¼¯Ö®¼äµÄÏ໥¹ØϵÏÂÒ»²½µÄ¹¤×÷ÊǽøÒ»²½ÍêÉÆMAGrid 体系结构和应用服务的设计[1] T. R. Gruber. Towards Principles for the design ofontologies used for knowledge sharing[R]. Formal Ontology in Conceptual Analysis and Knowledge Representation. Stanford University. 1993.[2] N. Guarino. Formal Ontology and InformationSystems[C]. in Proceedings of Formal Ontology in Information Systems(FOIS)'98. 6-8 June 1998. Trento, Italy.[3] T. R. Gruber. A Translation Approach to PrortableOntology Specifications[J]. Knowledge Acquisition, 1993(5): pp. 199-220.[4] M. R. Genesereth, N. J. Nilsson. Logical Foundationsof Artificial Intelligence[M]. San Mateo: Morgan Kaufmann, 1987.[5] I. Foster, C. Kesselman, and S. Tuecke. The anatomyof the Grid: Enabling scalable virtual organizations. International Journal on High Performance Computing Applications, 15(3):200–222, Fall 2001.[6] 徐志伟, 冯百明, 李伟. 网格计算技术[M]. 北京:电子工业出版社, 2004.[7] Majid Ali Khan. Shankar K. Vaithianathan. Towardsan agent framework for grid computing. [2003-5]. .te.ua/computing/issues/2003_vol _2_issue3-eng.html.[8] 王正德. 解读网络中心战[M]. 北京: 国防工业出版社, 2004.。
超分辨率成像技术在军事情报收集中的应用研究第一章：引言随着现代传感器和数据处理技术的发展，图像信号处理已经成为现代军事情报收集中一个重要的技术领域。
超分辨率成像技术是近年来迅速发展的一种信号处理的技术，它可以将低分辨率图像转化为高分辨率图像，已经被广泛应用在各个领域，尤其是在军事情报收集中的应用越来越受到关注。
在本文中，我们将探讨超分辨率成像技术在军事情报收集中的应用研究。
第二章：超分辨率成像技术原理与分类超分辨率成像技术的原理是利用低分辨率图像作为输入，通过对其进行采样、插值、滤波、重建等处理，生成高分辨率图像的过程。
超分辨率成像技术可以根据处理方法的不同分为三类：插值算法、基于过程估计的方法和基于学习的方法。
插值算法是采用基本插值方法通过对低分辨率图像进行插值操作来提高其分辨率的方法。
基于过程估计的方法是通过对低分辨率图像的建模以及对其进行细节的学习和推断来重建高分辨率图像。
基于学习的方法是采用监督或无监督的学习方法对低分辨率图像和高分辨率图像进行训练，然后通过学习得到一个映射关系来对新的低分辨率图像进行超分辨率处理。
第三章：超分辨率成像技术在军事情报收集中的应用军事情报收集中，对目标的图像获取和处理是非常重要的，因为它能够提供丰富的情报信息，这对于军事作战决策具有关键性作用。
超分辨率成像技术可以在舰船和飞机等军用设备上提供高分辨率图像，对于远距离观察的目标进行清晰的拍摄和观察，从而得到更精准的情报信息。
此外，超分辨率成像技术还可以辅助高分辨率卫星图像的获取，提高信息获取的效率和准确性。
对于在遥远的地区进行军事情报收集和侦察的军队来说，这是非常宝贵的。
第四章：超分辨率成像技术的优势和局限性超分辨率成像技术的优势在于它可以将低分辨率图像转化为高分辨率图像，从而增加图像的细节和清晰度。
此外，超分辨率成像技术对于各种图像格式和质量损失的处理也具有良好的适应性。
然而，超分辨率成像技术的局限性在于它在图像处理过程中需要消耗大量的计算资源，这对于处理复杂场景的情况来说会影响其实际应用。
联合作战仿真信息交互基础结构(SII)研究
金伟新;肖田元;胡晓峰;刘洋
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2003(020)007
【摘要】该文提出了联合作战仿真交互基础结构(Simulation Interaction Infrastructure, SII)的概念,具体设计、研究、分析了一个SII系统,并认为SII的研究与设计是我军下一代联合作战仿真系统设计的关键研究课题;SII兼容RTI,但不同于RTI,SII是一个比RTI更为完善的仿真信息交互支撑系统;RTI解决数据层次的互连、互通、互操作,但SII除兼具RTI的数据操作特性外,同时具有模型、知识、图形、图象层次的互连、互通、互操作能力;SII良好的分层、并发管理机制,使之能最大限度地避免和克服目前RTI时间同步等难题,从而,也使得SII必然会成为未来联合作战仿真信息交互支撑结构研究的主导发展方向.
【总页数】3页(P5-7)
【作者】金伟新;肖田元;胡晓峰;刘洋
【作者单位】国防大学,北京,100091;清华大学,北京,100084;国防大学,北
京,100091;国防大学,北京,100091
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
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3.作战仿真系统联邦成员与联邦组件交互研究 [J], 芮广杰;张少锋;徐克虎
4.交互式单兵作战仿真系统的研究与实现 [J], 蒋毅;陈晓;周宏;周建中
5.多分辨率作战仿真系统中实体交互的研究 [J], 杨瑞平;郭齐胜;赵东波;曾令卓因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
战区级联合作战仿真推演系统
战区级联合作战仿真推演系统
联合作战模拟推演系统是国内第⼀套真正具有实战意义的对抗模拟推演系统。
相较于传统兵棋推演，该系统在核⼼引擎、推演功能柔性重组、模型架构体系设计、推演机制符合实战、规则数据开放透明、战场环境辨识精细等⽅⾯技术创新，可⼴泛应⽤在军队指挥官和参谋⼈员谋略对抗训练、拟制完善作战⽅案、规划协同作战⾏动、研究验证新型战法、研究创新作战理论等。
体现信息化作战⼿段和形式，解决传统沙盘作业、图上作业短板。
实出体现复杂电磁环境下，对电⼦侦查、通信数据链、电⼦对抗、海空交战、⽴体突击的影响。
通过体系化作战的模拟推演，形成⼈员、装备、任务⾼度协同，突出战⽃⼒的实现，演练陆、海、空、⼆、电多军种⼀体化作战的协同。
1、系统总体结构：
2、系统特点
核⼼引擎⾃主研发
推演功能柔性重组
模型架构体系设计
推演机制符合实战
规则数据开放透明
战场环境辨识精细
3、系统主要功能
想定编辑☞
⽤于推演想定的编辑与管理，主要包括战场环境设置、兵⼒抽组、兵⼒部署、席位设置等形成作战初始态势。
导演调理
⽤于对系统推演的总体控制和参战各⽅交战过程中的情况调整。
主要兵⼒显控、情况调理、推演进程控制、对抗双⽅结果统计分析等功能。
作战任务筹划☞
基于作战计划，将作战⽅案逐级细化到各作战单元，形成基于时间、空间、⽬标的作战协同规划。
指挥推演和态势显⽰
基于战场环境实时态势，能够显⽰参战各⽅推演态势，并指挥各军兵种以军事规则完成相应的作业任务。
战果统计
对推演过程中产⽣的数据进⾏实时统计分析和事后综合统计分析，并可以通过多种统计图表⽅
式展现。
一种支持作战仿真开发的仿真、集成与建模高级框架摘要：本文分析并对比国内外作战仿真技术的发展现状，介绍了一种支持作战仿真开发的仿真、集成与建模高级框架(AFSIM)，它是一种用于模拟和分析作战环境的软件工具，支持评估军事战略和战术决策的有效性。
同时该软件提供了完整的仿真环境模型（包括战斗平台模型、武器系统模型、机载传感器系统模型、通信系统模型以及环境效应模型等），具备快速便捷的建立作战仿真环境的能力。
AFSIM能够为建设高效能的作战仿真系统提供一种新的设计思路与方法。
关键词：作战仿真；仿真、集成与建模高级框架；集成开发环境；可视化工具An advanced framework for simulation, integration and modelingthat supports the development of combat simulationDongting jiang, Xiaofeng yan, ning LiNaval Armament Department, Chengdu, Sichuan 610000Abstract：This paper analyzes and compares the development statusof combat simulation technology at home and abroad, and proposes an Advanced Simulation, Integration and Modeling Framework (AFSIM) to support the development of operational simulation, which is a software tool for simulating and analyzing the operational environment and supporting the evaluation of the effectiveness of military strategyand tactical decision-making. At the same time, the software providesa complete simulation environment model (including combat platform model, weapon system model, airborne sensor system model, communication system model and environmental effect model, etc.), withthe ability to quickly and conveniently establish a combat simulation environment. AFSIM can provide a new design idea and method forbuilding high-performance combat simulation systems.Keywords：Combat simulation;Advanced framework for simulation、integration and modeling; Integrated development environment;isualtool11引言随着现代作战信息化与智能化演进，传统的针对单一兵种或单一平台进行建模分析的作战仿真只能对单一兵种间的单兵作战或单一平台的模拟，无法实现多元战场环境中涉及到的不同兵种以及先进武器、战斗机、舰船等的多机协同作战的模拟。
面向复杂系统工程的多学科统一建模与联合仿真技术研究与应用实践作者：暂无来源：《智能制造》 2017年第5期航空工业信息技术中心（金航数码）郄永军多学科联合仿真技术应用工程背景航空产品是涉及机械、电子、电气、控制、液压及软件等多学科, 可靠性、维修性和保障性等多专业工程要求的复杂系统，其开发模式正经历从基于文档向基于模型的范式转移。
建立以基于模型的系统工程方法论为指导、以功能/性能样机为载体，贯穿需求、功能、逻辑与物理构建模型在环、软件在环、硬件在环及人员在环的数字化综合仿真环境，开展多学科统一建模与联合仿真，实现功能/ 性能需求在开发早期阶段的验证与确认，基于数学模型（虚拟样机）开展复杂系统架构与方案的设计、权衡与分析优化，缩短设计迭代周期，提升开发质量，已成为国际航空航天和防务领域复杂系统开发的主流趋势。
当前，基于Modelica 语言的系统仿真技术已在达索航空、德宇航和空客得以工程应用，通过构建由功能样机、性能样机和几何样机组成的数字样机，可实现在虚拟空间下开展虚拟试验/ 试飞，极大的降低物理试验/ 试飞的周期与成本。
多学科联合仿真技术演进历程系统级多学科联合仿真主要应用于系统架构与方案权衡、功能分配、接口定义、子系统参数优化、功能/ 性能早期验证和确认等领域，涉及多学科的系统仿真技术主要经历了如下发展历程。
（1）基于接口的多学科建模与仿真技术：该方法是由各学科相应的商用仿真软件提供或开发相应的接口。
其完全依赖商用软件之间的一对一接口，这些接口往往为某些商业公司所私有，不具有标准性和开放性。
（2）基于高层体系结构（HLA）：该方法克服了基于接口的诸多缺陷，较好地实现了多学科建模与仿真，但要求建模人员必须先熟悉HLA/RTI 的各种服务协议，再编制相应的程序代码，并且需要人为的割裂不同学科子系统之间的耦合关系，实质上是一种子系统层次上的集成方法。
（3）基于统一建模语言的多学科系统仿真技术：该方法具有与学科无关的通用模型描述能力，任何学科均可实现统一建模。
作战指挥工作流程的建模与仿真
朱敏洁;张伟
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2008(033)012
【摘要】作战指挥工作流程的建模与仿真可以用于研究指挥机构的运行状态,找到工作流程的效率瓶颈,发现各类指挥人员、计算机等指挥资源比例的不合理之处,提出改进方案.首先分析了作战指挥工作流程具有的特殊性,在剖析目前其他领域工作流程建模方法的基础上,创新性地提出"基于业务能力"的建模方法,并探讨了适应作战指挥的建模方法.
【总页数】4页(P45-48)
【作者】朱敏洁;张伟
【作者单位】装甲兵工程学院,北京,100070;装甲兵工程学院,北京,100070
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于规则库的陆军作战指挥活动仿真建模 [J], 谭玉玺;孙鹏
2.作战仿真中指挥控制建模初探 [J], 李小龙;刘建英;毕明光
3.联合作战指挥控制仿真多分辨率建模框架 [J], 孔晨妍;邢利菊
4.预警机指挥引导编队协同对海作战系统建模与仿真 [J], 张艳霞;张安;孙海洋
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第29卷第6期指挥控制与仿真V ol.29 No.6 2007年12月 Command Control & Simulation Dec.2007 文章编号：1673-3819(2007)06-0086-04多分辨率建模在联合作战仿真中的应用研究郭强1，2，毕义明1（1．第二炮兵工程学院，陕西西安 710025；2．军事科学院，北京 100091）摘要：针对目前联合作战建模与仿真中存在的困难和问题，运用多分辨率建模（MRM）方法对其进行了探索研究。
对联合作战的作战要素、仿真映射结构进行了分析，探讨了多分辨率建模的主要方法，提出了联合作战仿真的体系结构，并设计了基于多分辨率建模的联合作战仿真模型框架。
关键词：多分辨率建模；仿真；联合作战中图分类号：TP391.9；E837 文献标识码：AStudy on Application of Multi-Resolution Modelingin Joint Operations SimulationGUO Qiang1, 2, BI Yi-ming1(1.The Second Artillery Engineering College,Xi’an 710025,China; 2.Academy of Military Sciences,Beijing 100091,China)Abstract: The multi-resolution modeling (MRM) is used to study the problems in the modeling and simulation of joint operations. The factors of joint operations and the simulation mapping architecture are analyzed. The main method of MRM is discussed. The architecture of joint operations simulation is given. At last, the modeling framework of joint operations simulations based on the MRM is designed.Key words: multi-resolution modeling; simulation; joint operations随着科学技术的不断发展，特别是信息技术在军事领域的深入应用，军队的作战思想、作战样式也在发生革命性的变革。
联合作战已成为信息化战争的主要作战形式。
与此相适应，对联合作战进行科学、合理的概念分析，通过仿真建模，构建能够用于作战分析和研究的联合作战仿真模型体系，不仅能极大地促进我军在信息化条件下的训练和作战水平，而且对于研究联合作战理论，创新联合作战战法，进行联合作战体系建设，都具有十分重要的意义。
1 联合作战仿真分析未来的联合作战和一体化作战不再是单个平台对单个平台、单个系统对单个系统的对抗，而是不同性质、不同种类作战实体共同演化形成的体系对抗行为。
因此，以体系对抗为特征的联合作战建模与仿真与传统的作战模拟无论在描述领域、建模方法，还是在建模重点、评价指标上都有很大的差别，需要我们去深入加以研究。
1.1 作战要素分析作为信息化战争的基本作战形式，联合作战的作战要素与传统作战相比，在组成和结构上都有着显著的不同。
考虑我军现有武装力量的构成以及未来的发展建设，联合作战将以陆、海、空军和第二炮兵现役部队为主要作战力量基础，以空间作战部队、武装警察部队、预备役部队和地方民兵为辅助作战力量。
这些作战力量通过信息网络融为一体，构成一个无缝链收稿日期：2007-06-05 修回日期：2007-07-04 作者简介：郭 强（1975-），男，河南洛阳人，博士研究生，研究方向为国防系统分析、导弹火力运用。
毕义明（1963-），男，教授，博士生导师。
接的作战体系，在战场的全维空间进行整体联动，发挥体系的整体威力。
在这当中，信息网络成为一个极为重要的要素。
一方面，它将各个军兵种部队，各个战场空间、各种作战行动链接起来构成全方位的“一体化”；另一方面，它又将机动、打击、防护、指挥控制、情报信息等其他作战要素综合集成在一起，形成整体作战效能。
需要注意的是，通过信息网络对联合作战各要素进行综合集成并不是简单的相加，而是一种经过融合、优化的综合集成。
作战体系中的各个要素根据作战目的，针对作战样式，结合作战环境，通过资源优选和优化配置而得到一个合理的分配。
这种优化集成是动态的，能够根据政治、经济、外交形势以及战争进程主动协调陆、海、空、天、电各个战场，调整机动、打击、防护、情报、指挥、保障等作战要素，形成一个高效、协调的整体作战体系，实现联合作战效能的最大化。
1.2 仿真映射结构一般来说，对于战争系统，需要在三个领域内对其进行考察，即物理域、信息域和认知域。
物理域是军队企图影响的态势所存在的领域，包括人员、装备、战场环境等，是物理平台以及联结这些物理平台的通信网络所在的领域。
更直观的说，就是现实世界所在的领域。
信息域是信息生成、采集、处理、传输以及共享的领域，它实现了战争中间信息的交流，反映了信息化战争的本质特点。
认知域是感觉、感知、理解、信念以及价值观存在的领域，它存在于人的意识之中，是通过推理、判断做出决策的领域。
由于它是一个无形的领域，因此对其进行量化度量是非常困难的。
对于仿真建模，我们需要将物理域、信息域和认第6期指挥控制与仿真87 知域都映射到仿真域中去。
其映射结构如图1所示[1]。
从图1中可以看出，与三个域对应，仿真域可分为三部分建模仿真：实体、环境等建模仿真，与物理域对应；信息、信息流、信息系统等建模仿真，与信息域对应；指挥、控制、决策等建模仿真；与认知域对应。
物理域中的实体、环境信息经情报、侦察、监视等信息系统转变为信息及信息流进入指挥控制机构，指挥控制机构通过分析判断形成决策，再以指控信息流的形式对本方实体实施指挥控制。
这三部分不是全然分开的，而是相互之间有着紧密的联系。
2 多分辨率建模方法未来战争需要陆、海、空、二炮等诸军种联合作战，这必将使得各军兵种之间的行动结合得更为紧密。
这种多层次的作战行动在纵向、横向上的加强，客观上要求作战仿真模拟与之相适应，建立起多层次、多侧面的仿真模型，以便通过不同分辨率的模型，将不同军兵种在战略、战役、战术各个层次的行动有机衔接起来，体现作战行动之间的联系。
多分辨率建模（Multi-Resolution Modeling，MRM）技术是指对同一现象建立不同分辨率的模型，并且保持这些模型所描述的系统或过程特性的一致性。
它是当前建模与仿真技术的研究热点，是现代建模和仿真的重要发展方向。
美国海军已经将MRM作为大规模仿真的关键技术之一。
目前已提出了多种多分辨率建模方法，比较典型的有[2-4]：1）聚合-解聚法（aggregation-disaggregation）。
这是目前研究和使用最普遍的一种方法。
将多个高分辨率的实体合并形成低分辨率实体的过程称为“聚合”；反之将低分辨率实体分解为高分辨率实体的过程称为“解聚”。
在仿真过程中，一般运行低分辨率模型，当需要获得更多的细节时，触发解聚，执行高分辨率模型；当不再需要细节时，触发聚合、执行低分辨率模型。
聚合-解聚法又可分为完全聚合解聚、部分聚合解聚、伪聚合解聚法等。
聚合-解聚法的优点是计算代价低；可以适时选择合适的分辨率模型，从而节省系统资源；可以产生从现实世界到模型世界的直观映射，容易被模型开发者理解，不同的聚合解聚法结合起来可以解决MRM的一些问题。
但同时该方法还存在一些难以克服的困难。
由于聚合-解聚是通过强迫一个实体进入另一个实体的级别来确保实体在同一个级别上进行交互，因此会带来严重的一致性问题。
此外还存在诸如链式解聚、转换延迟、系统颠簸、网络拥塞、暂态不一致等问题。
相比较而言，解聚比聚合更为棘手。
2）视点选择法（selecting views）。
这也是多分辨率建模的传统方法之一。
在该方法中，模型一直运行在最高分辨率。
当它需要以低分辨率与其它实体交互时，它运用系统辨识等模型抽象技术获得低分辨率模型，然后和外界进行交互。
显然，这种方法能接近实时地执行最详细的模型，比较适合于单武器模型和分队模型。
视点选择法的优点是实现起来比较简单，由于在仿真运行过程中模型基本不发生变化，因此模型间的一致性容易维护。
但其缺点也是显而易见的。
由于在模型运行期间始终执行最详细的模型，只是在输出时提供低分辨率信息，因此系统资源花费非常高。
此外，最详细的模型可能是最复杂的模型，会给模型的建立与分析带来极大的困难，不便于进行探索性分析和灵敏度分析。
3）一体化层次法（Integrated Hierarchical Variable Resolution Modeling，IHVR）。
该方法由RAND 公司的P. K. Davis等人提出，并用来构造兰德公司的政策分析模型。
IHVR 是一种面向过程的参数层次分解方法，其基本思路是：对决定问题关键的效能函数进行参数的层次分解，由高层到低层，将问题中关注的所有变量依据依赖关系建立起分层的多叉树。
在这个树中，具有最低分辨率的变量在层次树的最顶端，最高分辨率的变量则作为树的叶结点。
输人参数按层次变化，一些高层参数既可直接输人，也可由底层参数聚图1 联合作战仿真映射结构88郭强，等：多分辨率建模在联合作战仿真中的应用研究第29卷合获得。
然后根据需要对问题灵活地进行分析处理。
在IHVR中，变量是严格按等级划分的，每个变量仅仅对它所在树的上层变量有影响，分枝之间没有影响，也不存在回路。
这将简化可变分辨率模型构建的难度，可以清楚地看清不同分辨率层次变量之间的关系。
在使用IHVR法时，一个较高层次上的变量仅用一个聚合变量表示，而不是用多个较低层次上的变量表示，因此用户可以根据各层数据的正确性及有效性灵活地输入数据。
IHVR缺点在于确定聚合变量方面还存在许多困难，模型分辨率变化只能从高到低，所以只有聚合，没有解聚。
另外在实际仿真模型中，模型实体、过程等对象、问题之间存在许多复杂的相互影响作用，这些相互作用会扰乱单纯独立分层的树结构。
4）多重表示建模法（Multi-Representation Modeling）。
是指同一现象的多个分辨率模型的联合执行。
其重要组成部分是多重表示实体（Multi-Representation Entity，MRE），MRE能使一个实体的多种分辨率表示同时存在，维护多个分辨率模型的一致性并发表示。
其设计要点是：①在不同分辨率的模型间设置一个映射函数，利用该函数可以实现不同模型的属性间的变换；②由于在不同分辨率模型间的交互中存在有依赖关系的并发交互，所以该方法中存在一个消解策略，通过该策略可以消解这些交互间的相互依赖性；③该方法假设多分辨率模型间存在兼容的时间步长；④该方法通过属性关系图、与具体应用相关的映射函数以及一致性增强器来保证不同分辨率模型之间的一致性。
