仿真模型VV＆A工具研究

国内外研究现状

4． 1    国外研究现状

作为节省成本和时间、提高模型VV＆A自动化程度的重要手段之一，仿真模型VV＆A工具的研究始于 20 世纪 90 年代初期，主要是以美国为代表的一些西方发达国家进行的VV＆A工具的研发。如1993 年，Faruk Polat 开发了一个基于知识的校核工具;1994 年，Gledhill 提出应用计算机软件辅助工程工具辅助校核复杂软件系统;1997 年，Riccardo  Focardi 和 Roberto Gorrieri 开发了一个用于数据流安全特性校核的辅助工具CSC( the compositional secu- rity checker);2006年，Dr．Bernd  de  Graaf等开发了一种专门用于军用飞行仿真的验证工具 MSC，可以用于 AH-64 和 F-16 战机的飞行仿真的验证。截止 20 世纪末和 21 世纪初期，国外已经开发出了数十种用于模型VV＆A过程中的一个或几个阶段工作的辅助工具。本文对国外已研制开发的部分模型VV＆A工具进行了梳理归纳，如表 1 所示。

由表1可知，国外在模型VV＆A工具的研究上有 2 个突出的特点：

(1) 模型VV＆A工具种类繁多，功能齐全国外在VV＆A工具的研究上做了大量的工作，取得了丰硕的成果，开发出了大量的VV＆A工具。这些VV＆A工具有的是专门用于校核、验证与确认中的某一种或某 2 种功能，有的则是VV＆A的全面辅助工具，还有众多的测试工具和测试管理工具。这些工具可以对模型VV＆A全过程进行辅助，大大提高了模型VV＆A的自动化程度。

(2)  模型VV＆A工具技术成熟，商业化程度高国外开发的模型 VV＆A 工具不仅种类齐全，而且可以对模型VV＆A工作的各个阶段进行辅助；同时很多模型VV＆A工具，技术已经十分成熟，已有大量的模型VV＆A工具投入商业化应用。

4． 2    国内研究现状

国内关于模型VV＆A工具的开发工作开始于20 世纪 90 年代中期，主要集中于哈尔滨工业大学、国防科技大学、西北工业大学、北京航空航天大学等一些高等院校。经过近 20 年的发展，建模与仿真工作者研究并开发了一些VV＆A辅助工具，取得了一定的成果。其中具有代表性的有：

(1)  空军工程大学的复杂仿真系统可信性评估辅助工具

空军工程大学吴晓燕教授团队在长期研究建模与仿真VV＆A与可信性评估理论与方法的基础上， 设计开发了功能较完备的仿真系统可信性评估辅助工具—CEAT( credibility evaluation assistant tool) ，该工具实现了评估过程、评估方法与评估文档等要素的统一管理，促进了仿真系统可信性评估活动的自动化和规范化。该工具已经在某型导弹训练模拟器中央控制系统的可信性评估中得到成功应用。

(2) 哈尔滨工业大学的复杂仿真系统VV＆A与可信度评估支撑工具

王子才院士所在的控制与仿真中心针对“多武器平台仿真示范系统”VV＆A工作的需求，开发了“复杂仿真系统VV＆A与可信度评估支撑工具”，能完整地记录仿真过程中生成的所有数据，研究设计的仿真概念模型辅助工具，是一套标准的、自动化程度高的、适用于多领域应用的仿真概念模型辅助工具。

(3)  哈尔滨工业大学的仿真模型验证工具哈尔滨工业大学刘飞等人，针对复杂仿真模型的验证问题，从基于知识的角度设计验证工具，关键组件包括验证数据知识库、验证方法知识库、验证规则库和推理系统等。该工具已应用于多个复杂仿真模型的验证，在很大程度上提高了验证的客观性和效率。

(3)  西北工业大学的基于人工智能的VV＆A平台 IVVAP西北工业大学曹海旺等人，为了提高VV＆A的效率和准确性，实现 VV＆A工具的通用化与自动化，研究和开发了基于人工智能的智能VV＆A平台IVVAP( intelligent VV＆A platform)。IVVAP具有通用性、智能化、自动化及可扩展的特点，在一定程度上满足了当前VV＆A对自动化工具的需求，具有很好的应用前景。

(4)  电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室的仿真可信度评估软件

该实验室戚宗峰、李林、刘文钊等人在开展电子信息系统仿真可信度评估工作的基础上，结合实践工作中的应用需求，形成了一套适用于电子信息系统仿真模型可信度评估的规范和流程，设计开发了仿真可信度评估软件。该软件主要完成评估数据的 预处理、可信度评估数据分析和评估方法的辅助选择以及可信度评估等工作，以图表等方式显示评估的过程与结果，并支持评估报告的自动生成。

除了上述成果，但还存在如下一些不足:

(1) 现阶段虽有不少软件工具，用于辅助VV＆A任务，但往往是针对具体模型开发且大多不成体系，缺少通用性，目前还没有一套集成VV＆A过程管理、资源管理、方法管理以及应用的一体化VV＆A工具。

(2) VV＆A 工具的操作大多需要具有专业知识的人员进行，且方法都有一定的局限性，在实际模型VV＆A工作中，缺乏通用的自动化工具支持，工具智能化程度不够。

(3)  现阶段VV＆A工具大多是在单机运行的工具系统，缺少可扩展性，不能满足分布式网络的需求。

(4) VV＆A工具的专家知识库、方法库、规则库不够丰富，不能有效完成不断复杂的 VV＆A工作， 需要在不断研究中丰富。VV＆A工具的研究大多数还仅仅停留在课题研究阶段，技术成熟度欠缺，很少投入商业应用。

#The End #

作者：马震，吴晓燕，卜祥伟，张蕊

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