仿真科学与技术及其军事应用丛书:作战并行仿真.pdf

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书籍描述

编辑推荐
《仿真科学与技术及其军事应用丛书:作战并行仿真》可作为高等院校有关专业本科生和研究生的教材或参考书,也可作为科研人员和工程技术人员的技术参考书。

作者简介
杨学会,湖北随州人。1997年入伍,博士毕业于装甲兵工程学院军事装备学专业。现为装甲兵工程学院模拟训练中心讲师。主要研究方向为作战并行仿真、仿真系统集成等。先后发表学术论文十余篇,参与出版著作4部。参与科研项目10余项,在大规模作战并行仿真的集成技术、控制技术和管理技术方面进行了创新,先后完成多个作战仿真系统的集成工作,获军队科技进步二等奖1项,三等奖1项。
黄俊卿,广西融安人,1996年入伍,硕士毕业于装甲兵工程学院军事装备学专业。现为装甲兵工程学院装备指挥管理系讲师。主要从事作战仿真方面的教学和科研工作。发表学术论文20余篇,被国际检索收录4篇,出版著作2部。从教12年来,参与科研项目10余项,获军队科技进步三等奖2项。

目录
第1章绪论
1.1作战仿真
1.1.1作战的特点
1.1.2作战发展趋势
1.1.3作战仿真的特点
1.1.4作战仿真系统的发展趋势
1.2基于高性能计算的仿真
1.2.1高性能计算技术
1.2.2基于高性能计算的仿真技术
1.2.3高性能仿真技术的特点
1.3作战并行仿真及其现状
1.3.1作战并行仿真的概念及特点
1.3.2作战并行仿真应用现状
参考文献
第2章并行仿真基础
2.1分布式计算
2.1.1概念
2.1.2分布式计算的工作原理
2.2并行计算
2.2.1并行计算的层次
2.2.2并行计算设计原则及方法
2.2.3并行算法的设计过程
2.2.4并行计算模型
2.2.5性能度量
2.2.6并行加速比定律
2.3分布式仿真
2.3.1DIS协议
2.3.2聚集仿真协议ALsP
2.3.3高层体系结构HIJA
2.3.4DIS、ALSP和HLA的比较
2.4并行仿真
2.4.1并行仿真与分布式仿真的区别
2.4.2并行仿真与串行仿真的区别
2.5并行仿真计算模型及其度量
2.5.1并行仿真计算模型
2.5.2作战系统的并行性度量
2.5.3作战仿真系统的并行性度量
2.5.4并行仿真的加速比和效率
2.5.5并行仿真对模型及仿真系统的要求
2.5.6仿真任务划分
参考文献
第3章并行仿真支撑环境
3.1硬件支撑平台
3.1.1并行计算机与分布式计算机
3.1.2对称多处理机
3.1.3大规模并行处理机
3.1.4工作站机群
3.1.5GPu的通用计算
3.2软件支撑环境
3.2.1典型的分布式计算技术
3.2.2并行与分布式计算中间件
3.2.3分布式仿真通信中间件
参考文献
第4章作战并行仿真基本原理
4.1连续系统并行仿真
4.1.1连续系统并行仿真的特点
4.1.2数据复制方式
4.1.3空间分解方式
4.2离散事件系统
4.2.1仿真时间
4.2.2串并行关系事件与因果关系事件
4.2.3离散事件仿真的方法
4.3并行离散事件仿真
4.3.1仿真的驱动方式
4.3.2并行离散事件仿真原理简介
4.3.3并行离散事件仿真的同步策略
参考文献
第5章作战并行仿真任务分割方法
5.1并行的世界观
5.2完全并行机制
5.2.1作战系统的并行性
5.2.2作战仿真系统的并行性
5.2.3并行仿真程序的分割模式
5.2.4问题及挑战
5.3基于无向图的任务分割方法
5.3.1假设条件
5.3.2基于无向图的分割算法
5.4作战并行仿真任务描述方法
5.4.1面向功能模块的并行性描述
5.4.2面向作战编成的并行性描述
5.4.3面向作战地域并行仿真的问题描述
5.5作战并行仿真任务分割原则
5.5.1面向功能模块并行仿真实现的方法
5.5.2面向作战编成并行仿真实现的方法
5.5.3面向作战地域并行仿真实现的方法
5.6作战并行仿真任务分割方法
5.6.1功能模块分割方法
5.6.2面向作战编成并行仿真任务分割方法
5.6.3面向作战地域并行仿真任务分割方法
参考文献
第6章作战并行仿真任务分配方法
6.1作战并行仿真任务分配的特点及方法分类
6.1.1作战并行仿真任务分配的特点及分类
6.1.2作战并行仿真任务分配方法的分类
6.2作战并行仿真任务合并方法
6.2.1功能模块合并方法
6.2.2面向作战编成并行仿真任务合并方法
6.2.3面向作战地域并行仿真任务合并方法
6.3作战并行仿真任务分配算法
6.3.1基本的负载平衡算法
6.3.2静态负载平衡算法
6.3.3动态负载平衡算法
参考文献
第7章作战并行仿真系统体系结构
7.1作战并行仿真系统体系结构的构建原则
7.1.1相关概念
7.1.2设计原则
7.2作战并行仿真任务体系
7.2.1作战编成
7.2.2作战地域
7.2.3功能模块
7.3作战并行仿真系统功能设计
7.3.1并行仿真集成功能
7.3.2并行仿真通信功能
7.3.3并行仿真管理功能
7.3.4并行仿真任务分配功能
7.4作战并行仿真系统的使用流程
7.5作战并行仿真系统结构设计
7.5.1作战并行仿真集成软件
7.5.2并行仿真运行与管理软件
7.5.3并行仿真任务分配软件
7.6作战并行仿真系统实现方法
7.6.1进程框架
7.6.2任务分配
7.6.3管理控制
参考文献
第8章作战并行仿真应用
8.1基于0penMP的坦克连排对抗仿真
8.1.1坦克连排对抗仿真模型
8.1.2基于OpenMP的程序设计与实现
8.1.3仿真系统模块设计与实现。
8.1.4仿真结果分析
8.2基于功能并行的陆军战役级装备作战并行仿真系统
8.2.1某陆军战役级装备作战仿真系统的组成
8.2.2装备作战并行仿真的实现
8.2.3装备作战仿真系统的并行性能分析
8.2.4装备作战仿真系统的并行性能改进分析
8.3通用型陆军作战并行仿真系统
8.3.1硬件体系结构
8.3.2并行仿真系统
8.3.3并行仿真交互通信设计
8.3.4交互通信监测与记录
第9章作战并行仿真的发展趋势
9.1并行计算硬件环境
9.1.1多核处理器
9.1.2CPU+GPU异构型计算环境
9.2并行仿真体系结构
9.2.1云仿真
9.2.2普适仿真
9.3作战并行仿真支撑软件
9.3.1XMSF
9.3.2LVC融合
9.4作战仿真建模技术
9.4.1复杂系统建模
9.4.2智能系统建模
参考文献

文摘
版权页:



插图:



不同的作战任务,会执行不同的作战行为,这些作战行为包括:指挥行为、通信行为、侦察行为、火力行为、作战保障行为、后勤保障行为以及装备保障行为等。在同一时间内,各种作战实体会并行地执行这些作战行为,这些作战行为之间是并行的。
(3)作战编成的并行性。作战力量的作战编成,是依据一定的任务和要求对军事力量参加作战的组织系统及其人员、武器装备的规定,其根本目的是将各类作战力量组成一个有机的整体。按照作战方案,各种作战编成力量同时执行不同的作战任务,因此不同的作战编成之间存在并行性,可以根据作战编成对作战力量的组织形式描述作战系统的并行特征。
(4)作战地域的并行性。作战地域是敌我双方在三维空间进行对抗活动的空间场所,它不仅包括陆地地域,还包括与其相关的空域、海域和电磁领域。一次战役有多个作战方向,在不同作战方向上的作战行动相互影响可能较小;一次作战行动可能有多个战斗,同一时间进行的战斗处在不同的作战地域上;根据作战方案,各种编成力量部署在不同的作战地域上,因此各个作战地域上不同的作战力量、不同的战斗行动以及不同的作战行为都是并行的。所以,可以根据作战地域描述作战中的并行性。
5.2.2作战仿真系统的并行性
作战仿真系统的并行性由作战系统的并行性决定,具体形式是各个仿真任务的并行执行特性。作战系统的并行特征由作战实体决定,是客观存在的,而仿真试验的并行性受到仿真系统开发活动和仿真试验设计的影响,有多种形式组织仿真试验,也有多种形式对不同作战实体的作战行为进行串行处理,从而形成了多个方面的并行特征。
在作战仿真中,仿真试验设计决定了仿真系统的运行有多种并行方式,这种并行是仿真系统在运行上的并行,对任何仿真系统都能实现仿真运行上的并行。由仿真试验设计决定的仿真并行性包括如下内容:
(1)多个作战方案仿真的并行性。作战仿真中,需要对多个作战方案进行仿真,以验证不同作战方案下装备应用的规律,预测装备战损以及弹药消耗情况。多个作战方案的作战仿真任务相互之间没有关联,是完全可以并行执行的。可以以各个作战方案的作战仿真任务为基本任务单位,直接通过均匀的任务划分,实现多方案的并行仿真。
(2)多样本仿真的并行性。作战系统中大量的随机事件造成了作战行动的不确定性。

内容简介
《仿真科学与技术及其军事应用丛书:作战并行仿真》介绍了作战并行仿真实现的理论、方法和技术基础,内容包括:作战并行仿真的基础理论、作战并行仿真支撑环境、作战并行仿真实现的方法和技术(仿真任务分割、仿真任务分配、仿真系统体系结构)、作战并行仿真应用实例与作战并行仿真发展趋势等内容。

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