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第一章 概论1

1．1基本概念1

1．1．1系统仿真的定义1

1．1．2系统仿真的对象3

1．1．3系统仿真的作用4

1．1．4系统仿真的分类4

1．2系统仿真的步骤5

1．3系统仿真的应用7

1．3．1从局部阶段仿真到全生命周期仿真7

1．3．2从单武器平台仿真到多武器平台仿真8

1．3．3从性能仿真到性能与构造仿真应用相结合9

本章小结10

2．1．2建模基本要求11

2．1．1系统仿真的三个要素与三项基本活动11

2．1建模/验模基本要求、方法与模型型谱11

第二章 模型与仿真11

2．1．3建模方法12

2．1．4模型型谱12

2．1．5建模与模型的校核、验证及确认13

2．2连续系统的数学模型14

2．2．1狭义连续系统的数学模型14

2．2．2外部模型到内部模型的变换——实现问题16

2．2．3初始条件和设置21

2．2．4离散系统的数学模型23

2．2．5采样数据系统的数学模型24

2．3离散相似原理26

2．3．1 z域离散相似模型26

2．3．2时域离散相似模型28

2．4两类数字仿真方法29

本章小结30

3．1模拟计算机31

第三章 模拟及混合计算机仿真31

3．1．1基本运算部件32

3．1．2计算机系统44

3．2用模拟计算机求解连续动力学系统46

3．2．1模拟结构图的建立47

3．2．2选择比例尺47

3．2．3最大值的估计54

3．2．4检查内容与检查方法54

3．3混合仿真简介56

3．3．1概述56

3．3．2混合计算机基本结构58

3．3．3混合计算机系统中的数字计算机58

3．3．4混合计算机系统中的模拟计算机59

3．3．6混合计算机系统中的程序生成系统61

3．3．5混合计算机系统的中间界面61

本章小结63

第四章 全数字仿真机64

4．1概述64

4．1．1仿真计算机的发展史及现状64

4．1．2现代计算机的组成65

4．1．3计算机系统结构的发展66

4．1．4多处理机和多计算机69

4．2 AD10介绍72

4．2．1 AD10的结构72

4．2．2 AD10各处理机功能简介75

4．3 AD100介绍80

4．3．1概述80

4．3．2 AD100的体系结构80

4．3．3 AD100、AD10仿真机体系结构分析83

4．4同构型多处理机MAXION84

4．4．1 MAXION的系统结构特点84

4．4．2 MAXION的性能特性85

4．5通用计算机实时仿真87

本章小结89

第五章 连续系统数字仿真的基本算法90

5．1数值积分法90

5．1．1数值积分法的基本原理90

5．1．2欧拉（Euler）法92

5．1．3梯形法92

5．1．4龙格-库塔（Runge-Kutta）法94

5．1．5线性多步法96

5．1．6变步长法102

5．1．7微分方程数值积分的矩阵分析方法106

5．1．8数值积分方法的计算稳定性107

5．1．9数值积分方法的选择原则111

5．2离散相似法114

5．2．1离散相似法的应用114

5．2．2增广矩阵法116

5．2．3离散等价模型的校正118

5．2．4 离散相似的几个主要问题120

本章小结121

习题122

第六章 病态系统的仿真125

6．1病态系统的特点125

6．2线性病态系统的仿真126

6．2．1矩阵指数eAT的数值计算127

6．2．2缩方与乘方算法129

6．2．3蛙跳算法130

6．3．1 Stiff 稳定域131

6．3非线性病态系统的仿真131

6．3．2吉尔（Gear）法133

6．3．3病态系统的判别及算法的切换144

6．3．4半隐式龙格-库塔法147

6．3．5特雷尔（Treanor）法148

6．3．6多帧速算法148

本章小结151

第七章 含间断特性的系统仿真152

7．1典型非线性程序法152

7．2条件函数零点搜索法153

7．3平均值法158

7．4间断点估计法161

本章小结162

8．1分布参数系统及其数学模型163

8．1．1模型特性163

第八章 分布参数系统的仿真163

8．1．2分布参数系统模型164

8．2差分解法170

8．2．1差分解法基本原理170

8．2．2显式差分解法与隐式差分解法172

8．2．3隐定性分析172

8．3线上求解法175

本章小结176

第九章 仿真软件177

9．1概述177

9．1．1仿真软件功能要求177

9．1．2仿真软件的发展概况177

9．1．3数字仿真语言的性能要求178

9．2高级仿真语言MPS-10及应用179

9．2．1 MPS-10的功能179

9．2．2 MPS-10程序结构184

9．2．3 MPS-10的运行特点187

9．2．4 MPS-10的输出189

9．2．5 SYSTEM10仿真连续动力学系统的一般步骤189

9．2．6 MPS-10模型校核方法190

9．2．7应用举例191

9．3一体化建模/仿真软件ADSIM195

9．3．1 ADSIM软件的组成、结构及其特点195

9．3．2 ADSIM语言198

9．3．3标准函数和模型库199

9．3．4仿真源程序的编译203

9．3．5交互程序205

9．3．6图形208

9．3．7 ADSIM运行结构和仿真控制框架208

9．3．8 ADSIM中的积分209

9．3．9 ADSIM应用程序举例213

9．4一体化建模/仿真环境IMSE215

本章小结218

第十章 仿真系统219

10．1概述219

10．2制导控制系统简介219

10．2．1制导控制系统的涵义与任务219

10．2．2制导系统的基本类型220

10．2．3制导系统的主要技术要求222

10．2．4导弹控制系统的分类、组成和主要技术要求224

10．2．5制导控制系统设计应用的方法225

10．3制导控制系统研制过程中的仿真226

10．3．1系统仿真的作用226

10．3．2仿真系统的主要技术要求227

10．3．3仿真系统的基本组成228

10．3．5半实物仿真系统涉及的关键技术问题231

10．3．4仿真方法231

10．4半实物仿真系统应用中的几个共性问题235

10．4．1概述235

10．4．2幅度比例尺235

10．4．3时间比例尺及不实时带来的误差236

10．4．4延时误差及补偿237

10．4．5 DAC误差分析及补偿设计240

10．4．6 多帧速仿真的应用242

10．4．7 实时积分算法243

本章小结247

第十一章 分布交互仿真248

11．1引言248

11．2基本概念248

11．3．1信息接口定义249

11．3 DIS中需要标准化的领域249

11．3．2通讯体系结构250

11．3．3安全保密251

11．3．4环境表达251

11．3．5管理251

11．3．6现场装置252

11．3．7性能评估253

11．3．8计算机生成兵力253

11．4现有DIS标准简介253

11．4．1协议数据单元（PDU）标准253

11．4．2通讯体系结构标准257

11．4．3演练控制和反馈需求标准257

11．5基本技术途径259

11．5．1 DIS设计原则259

11．5．2通讯260

11．5．3环境关联262

11．5．4时空一致性263

11．6进一步发展方向263

11．6．1接口264

11．6．2通讯264

11．6．3安全保密265

11．6．4环境265

11．6．5管理265

11．6．6实现有效的DIS演练VVA266

11．6．7建立性能和有效性的度量指标266

11．6．8确保CGF的互操作性266

本章小结266

第十二章 离散事件系统仿真267

12．1离散事件系统仿真的基本概念267

12．1．1离散事件系统仿真的基本思想267

12．1．2描述离散事件系统模型的基本概念268

12．1．3描述离散事件系统仿真模型的基本概念269

12．1．4离散事件系统仿真程序的结构271

12．2离散事件系统的仿真策略271

12．3离散事件系统仿真语言275

12．4离散事件系统的形式化279

12．4．1仿真建模形式化279

12．4．2离散事件系统规范说明——DEVS282

本章小结287

第十三章 面向对象仿真288

13．1面向对象的概念与技术288

13．1．1面向对象的基本概念288

13．1．2面向对象分析290

13．1．3面向对象设计292

13．1．4面向对象程序设计293

13．2．1面向对象仿真的优点294

13．2面向对象仿真概述294

13．2．2面向对象技术在仿真中的应用295

13．2．3面向对象仿真系统的构成297

13．2．4面向对象仿真语言298

13．3基于C++的面向对象仿真软件设计299

13．3．1 C++语言简介299

13．3．2基本类结构300

13．3．3一个面向对象的仿真软件303

13．4高层体系结构HLA307

13．4．1概述307

13．4．2 HLA规则310

13．4．3对象模型样板OMT311

13．4．4 RTI的接口规范分析320

13．4．5 RTI接口简介326

本章小结332

14．2系统仿真结果和真实系统试验结果的一致性验证333

14．2．1静态数据的验证333

第十四章 仿真试验结果分析333

14．1引言333

14．2．2动态数据的验证336

14．3仿真结果分析342

14．3．1静态仿真数据的分析342

14．3．2动态仿真数据的分析343

14．3．3动态仿真数据的谱分析346

14．4仿真与Bayes统计推断349

14．4．1 Bayes统计的基本思想349

14．4．2仿真与Bayes方法在武器装备系统试验鉴定中的应用350

14．5不进行现场试验时仿真信息的运用356

本章小结359

参考文献360