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第1章 绪论1

1.1 系统建模与仿真基本概念1

1.1.1 系统的概念及分类1

1.1.2 模型的概念及分类2

1.1.3 仿真及仿真计算机2

1.2 系统仿真分类4

1.3 系统仿真技术的应用及发展6

1.3.1 建模与仿真技术的发展历史6

1.3.2 现代建模仿真技术体系8

1.3.3 系统仿真技术的军事应用9

1.4 系统仿真的实现10

1.4.1 仿真算法和仿真软件（平台）10

1.4.2 仿真的实现11

问题思考与研究12

参考文献12

第2章 系统建模基础13

2.1 概述13

2.1.1 数学模型的分类13

2.1.2 建模的基本方法及原则14

2.1.3 建模步骤15

2.2 相似理论16

2.2.1 相似的概念及类型16

2.2.2 相似定理18

2.3 系统建模的一般方法19

2.3.1 建模的逻辑思维方法19

2.3.2 机理分析法建模21

2.3.3 直接相似法建模22

2.3.4 概率统计法建模23

2.3.5 系统辩识法建模24

2.3.6 图解建模法27

2.4 层次分析法29

2.4.1 层次分析法的基本原理29

2.4.2 层次分析法的具体步骤31

2.4.3 应用实例35

2.5 军事作战系统的基本模型建立39

2.5.1 兰彻斯特第一线性定律39

2.5.2 兰彻斯特第二线性定律41

2.5.3 兰彻斯特平方定律42

2.5.4 曲曼混合定律43

2.5.5 扩展兰彻斯特方程44

2.5.6 组合战斗兰彻斯特线性定律45

2.5.7 考虑指挥效率的兰彻斯特方程46

问题思考与研究47

参考文献48

第3章 连续系统建模与仿真49

3.1 连续系统的数学模型49

3.1.1 常用确定性数学模型49

3.1.2 数学模型间的转换50

3.1.3 离散时间系统数学模型56

3.2 微分方程建模方法57

3.2.1 微分方程建模方法及步骤57

3.2.2 常微分方程建模举例57

3.3 连续系统仿真的数值积分法60

3.3.1 数值积分法原理61

3.3.2 欧拉方法61

3.3.3 梯形法62

3.3.4 龙格－库塔法63

3.3.5 亚当姆斯法66

3.3.6 算法稳定性问题68

3.4 连续系统的离散化仿真71

3.4.1 替换法71

3.4.2 根匹配法75

3.4.3 离散相似法76

3.5 分布参数连续系统的建模与仿真83

3.5.1 分布参数系统建模方法83

3.5.2 分布参数系统仿真算法85

问题思考与研究89

参考文献90

第4章 离散事件系统建模与仿真91

4.1 离散事件系统模型91

4.1.1 离散事件系统的基本要素91

4.1.2 离散事件系统建模92

4.1.3 离散事件系统仿真模型结构93

4.2 离散事件系统仿真基本策略94

4.2.1 事件调度法94

4.2.2 活动扫描法96

4.2.3 进程交互法98

4.3 仿真时钟推进机制100

4.4 排队系统104

4.4.1 排队系统的基本概念104

4.4.2 排队系统的建模104

4.4.3 排队系统的模型分类及符号表示106

4.4.4 排队系统的仿真106

4.4.5 应用举例108

4.5 库存系统112

4.5.1 库存系统的基本概念112

4.5.2 确定型库存系统113

4.5.3 随机型库存系统114

4.5.4 库存系统的仿真115

4.6 Petri网建模116

4.6.1 Petri网的基本概念117

4.6.2 Petri网的类型及其特点120

4.6.3 Petri网的性能分析120

4.6.4 petri网的扩展121

4.6.5 Petri网应用举例122

问题思考与研究127

参考文献128

第5章 随机系统建模与仿真130

5.1 随机模型的确定130

5.1.1 常用的理论分布类型130

5.1.2 已知分布类型估计分布参数131

5.1.3 假定分布类型134

5.1.4 经验分布136

5.2 随机数的产生137

5.2.1 伪随机数137

5.2.2 伪随机数产生方法138

5.2.3 伪随机数序列的检验和确认140

5.3 随机变量的实现142

5.3.1 反变换法142

5.3.2 组合法144

5.3.3 舍选法145

5.3.4 卷积法146

5.4 蒙特卡洛仿真法147

5.4.1 蒙特卡洛仿真法的基本原理147

5.4.2 蒙特卡洛仿真法的主要步骤148

5.4.3 蒙特卡洛仿真法应用举例149

5.5 隐马尔可夫模型研究152

5.5.1 隐马尔可夫模型定义153

5.5.2 隐马尔可夫模型的三个基本问题153

5.5.3 隐马尔可夫模型的典型应用155

问题思考与研究160

参考文献160

第6章 新型建模与仿真方法162

6.1 面向对象的建模与仿真162

6.1.1 面向对象的基本概念和特征162

6.1.2 面向对象建模技术165

6.1.3 面向对象仿真168

6.2 统一建模语言170

6.2.1 UML语法和语义170

6.2.2 UML视图171

6.2.3 UML的扩展机制172

6.2.4 UML建模应用172

6.3 基于Agent的建模与仿真方法175

6.3.1 Agent的定义175

6.3.2 Agent体系结构175

6.3.3 多Agent系统176

6.3.4 基于Agent的建模过程176

6.3.5 基于Agent的仿真过程178

6.3.6 Agent建模案例178

6.4 多分辨率建模技术180

6.4.1 多分辨率建模的基本概念180

6.4.2 多分辨率建模方法181

6.5 虚拟现实与分布式虚拟现实技术182

6.5.1 技术特征183

6.5.2 技术发展与应用183

6.6 多媒体仿真技术184

6.6.1 多媒体仿真的概念184

6.6.2 多媒体仿真对象建模方法185

6.7 一体化仿真技术186

6.7.1 一体化仿真概念186

6.7.2 典型一体化仿真环境186

问题思考与研究187

参考文献188

第7章 分布式交互仿真189

7.1 分布式交互仿真概述189

7.1.1 概念及特点189

7.1.2 发展历程189

7.1.3 应用领域191

7.2 DIS体系结构192

7.2.1 DIS系统结构192

7.2.2 DIS系统的关键技术194

7.3 仿真通用技术框架195

7.3.1 任务空间概念模型195

7.3.2 高层体系结构197

7.3.3 数据标准197

7.4 HLA规则198

7.4.1 联邦规则198

7.4.2 联邦成员规则199

7.5 HLA对象模型模板201

7.5.1 概述201

7.5.2 对象模型鉴别表202

7.5.3 对象类结构表204

7.5.4 交互类结构表206

7.5.5 属性表209

7.5.6 参数表213

7.5.7 属性表／参数表的子表216

7.5.8 路径空间表217

7.5.9 FOM/SOM词典219

7.6 HLA接口规范220

7.6.1 概述220

7.6.2 联邦管理223

7.6.3 声明管理224

7.6.4 对象管理225

7.6.5 所有权管理226

7.6.6 时间管理227

7.6.7 数据分发管理229

7.7 联邦开发过程230

7.8 HLA程序设计基础232

7.8.1 联邦执行生命周期232

7.8.2 程序框架233

7.9 HLA仿真应用实例235

7.9.1 体系对抗型仿真系统235

7.9.2 航空兵攻防对抗分布仿真系统236

问题思考与研究239

参考文献239

第8章 复杂系统建模与仿真241

8.1 概述241

8.1.1 复杂系统的定义与特征241

8.1.2 复杂系统研究方法242

8.1.3 复杂适应系统243

8.1.4 复杂工程系统245

8.1.5 复杂系统理论与方法的应用领域245

8.2 复杂系统建模方法248

8.2.1 复杂系统的建模方法综述248

8.2.2 智能体与多智能体系统250

8.2.3 MAS建模254

8.2.4 复杂适应系统的模型258

8.3 复杂系统仿真方法262

8.3.1 基于Swarm平台的仿真实现262

8.3.2 复杂适应系统仿真设计267

问题思考与研究273

参考文献273

第9章 仿真语言与仿真工具简介274

9.1 仿真语言274

9.1.1 概述274

9.1.2 仿真语言的分类274

9.1.3 仿真语言的特点275

9.2 MATLAB/Simulink仿真平台简介276

9.2.1 Simulink概述276

9.2.2 Simulink主要特点276

9.2.3 Simulink的使用277

9.3 Swarm－Multi－Agent的仿真平台277

9.3.1 Swarm－Multi－Agent概述277

9.3.2 应用Swarm进行仿真的基本过程277

9.3.3 应用Swarm仿真的实例278

9.4 HLA仿真开发平台278

9.4.1 概述278

9.4.2 LabWorks介绍279

9.4.3 pRTI介绍280

9.5 FLAMES仿真开发平台280

9.5.1 FLAMES简介280

9.5.2 FLAMES的基本组成281

9.5.3 FLAMES安装后的文件体系说明282

问题思考与研究283

参考文献284

第10章 建模与仿真的校核、验证与确认285

10.1 概述285

10.1.1 VV＆A的基本概念285

10.1.2 VV＆A的基本原则286

10.1.3 VV＆A的基本工作过程287

10.2 VV＆A的主要技术方法289

10.2.1 VV＆A的技术方法分类289

10.2.2 模型校核方法290

10.2.3 模型验证方法290

10.3 仿真系统输出统计分析292

10.3.1 系统性能测度估计292

10.3.2 仿真运行类型292

10.3.3 仿真输出统计分析方法293

问题思考与研究294

参考文献295