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VV&A 工作贯穿于M&S的全过程,VV&A 过程费时、费力但却不可缺少,不恰当的VV&A 工作将给M&S 过程带来巨大的灾难。如果不进行VV&A标准化,VV&A工作各自为政,使得仿真系统的开发者、应用者和管理者在进行仿真系统可信度评估工作过程中,无章可循、无法可依。
1)M&S标准化的迫切需要
早在20世纪90年代初,美军已认识到M&S的管理与标准化的重要性,在DOD建立了互操作性的标准和协议,经过10多年来的发展,M&S管理及标准化体系已相当完善。美国M&S主计划中的第五大目标是提供MSRR(M&S资源库)。VV&A标准/规范是M&S标准的一个重要方面,VV&A的所有产品都将成为MSRR的重要内容。所以,VV&A标准/规范是M&S标准/规范中应优先发展的关键标准种类。
2) 健全和发展仿真系统的需要
VV&A是仿真系统研究与开发中的关键技术之一,是仿真系统全生命周期的一项必不可少、非常重要的工作,为了进行全面有效的VV&A活动,迫切需要建立仿真系统尤其是复杂仿真系统VV&A标准/规范。
3) 建设通用仿真环境应用系统的需要
现代仿真技术正朝着综合化、快速性、环境复杂性、灵活性和智能化及规范化的方向发展,建设通用仿真环境和仿真应用系统是今后一个时期发展的方向和目标。这种通用仿真环境及系统通常基于HLA的M&S通用技术框架和体系结构,与VV&A活动密切相关,因此,尽快建立基于DIS/HLA混合体系结构的复杂仿真系统VV&A标准/规范,显得更加迫切和需要。
1)DOD序列规范
1996年,美国国防部的国防建模与仿真办公室(DMSO,Defense Modeling and Simulation Office),专门成立了军用仿真VV&A工作技术支持小组,负责起草国防部VV&A 建议规范,于1996 年11 月完成了这一建议规范的第一版,2000年完成了VV&A建议规范的第二版,当前正在进行的版本是BUILD2.5。
2)IEEE VV&A Standard
IEEE1278.4 由IEEE 分布式交互仿真(DIS, DistributedInteractive Simulation)委员会发起,并于1997年完成, 为DIS VV&A 的指导章程。IEEE1278.4为DIS仿真用户和开发者提供VV&A指导方针,它通过对DIS仿真VV&A基本原则灵活的定义和应用来满足用户需求。
3)THALES JP 11.20 REVVA
THALES JP 11.20(昵称REVVA)是WEU(WesternEuropean Union)和WEAG (Western European Armaments Group)项目,由法国、丹麦、意大利、荷兰和瑞典等五国共同承担。该项目目的是为数据、模型和仿真VV&A开发一个通用的方法框架。REVVA 框架的的核心是“三支柱”概念:组织,产品和过程。
4) ITOP V&V
ITOP的全称是International Test Operations Procedure,其Working Group of Experts (WGE) 7.2 工作组由来自法国、德国、英国和美国的专家组成,于1998 年开始制订VV&A 相关标准。2004 年5 月发布了ITOP 01-01-002“General Procedurefor M&S V&V Information Exchange”的第一个版本。ITOP V&V 的目的是制订一个高级别标准以支持不同国家之间的V&V 必要的信息交换。该文档给出了M&S V&V 过程中的计划、实施、文档管理等行为的程序和指导章程。它使用户找到M&S过程、数据输入和仿真结果中的长处和短处,以便能够确定将它使用语新目的的可用性和重用性。
5)SISO VV&A Overlay
该文档目的是为联邦 VV&A 实施方法建立一个推荐标准,它致力于通过建立交互性、提升重用性和保证模块性,作为联邦可信性评估基石。它定义了27 个VV&A行为,并将它们映射到FEDEP标准中,到2004年底已经完成了13 个VV&A 行为的定义。
6) NATO MSG -019/TG-016
北约研究与技术组织(NATO Research and Technology Organization)于2001 年开始代号为MSG-019/TG-016 的标准制订工作,MSG-019/TG-016 专注于联邦VV&A 工作。它的工作是先对已经存在的NATO和国家的VV&A 标准的实用性和潜力进行评估,然后通过制订一个VV&A 基线,将当前存在的标准统一起来以便于进行联邦VV&A。
1) 早期成熟标准
DOD RPG及其各种VV&A章程最本质的内容是将VV&A行为放到M&S整个开发生命周期中,由此带来了许多优点包括文档记录、易于交互操作等;缺点是在一些方面,比如在联邦中,实施VV&A是特殊而不通用的,不能独立应用到一个特殊的M&S过程中。而且,他们更像是一个实施VV&A的管理和教育的教程,而不是科学成果。IEEE1278.4协议主要面向于DIS协议,同其他的DIS标准族一起建立了一个非常完成的DIS指导规范。IEEE1278.4和DOD RPG是最早成立,目前最为成熟,作为VV&A标准的领跑者,给VV&A执行、普及和其他VV&A标准/规范的建立带来了深渊的影响。
2) 现阶段新兴标准
REVVA、ITOP和NATO三个项目都是欧洲项目,而SISO和它们的关系很密切,所以它们之间有着很大的联系、内在的相同性、互补性和重叠性。正应为如此,这四个标准/规范已开始讨论一体化的可能。
大量研究表明,可信性是系统仿真的关键,没有可信性的M&S只会徒增成本和决策的风险,无助于问题的研究和解决,是没有任何意义的。VV&A是从模型验证研究基础上发展起来的,吸收了软件工程、质量管理等方面的思想,针对仿真系统生命周期可信度问题而产生的一套技术规范方案。它是降低建模与仿真的风险,以最大限度消除人为的主观因素,提高仿真可信度的有效途径。仿真系统未来的发展方向是规范化、产业化和标准化,这些问题必须通过VV&A来解决。
VV&A是可信度评估工作的基础,其工作贯穿于M&S的全过程,VV&A 过程费时、费力但却不可缺少,不恰当的VV&A 工作将给M&S 过程带来巨大的灾难。如果不进行VV&A标准化,VV&A工作各自为政,使得仿真系统的开发者、应用者和管理者在进行仿真系统可信度评估工作过程中,无章可循、无法可依。
我国在仿真系统可信度评估及VV&A技术研究方面与发达国家及国际先进水平相比,差距非常大。随着仿真系统的规模日益扩大和复杂程度的增加,使仿真系统VV&A和难度和要求不断提高。因此,对复杂仿真系统VV&A和可信度评估的研究必将成为今后仿真系统VV&A研究的重点。尤其是对于复杂仿真系统VV&A标准/规范的研究,更是我国仿真技术领域亟待解决的关键问题之一,是我国仿真技术发展的“瓶颈”问题。
然而,人们对VV&A的概念还未形成统一的认识,特别是对可信度理论和方法还没形成统一的标准。因此,加强可信度标准化和规范化研究,制订符合国情的VV&A标准/规范,使VV&A向标准化、规模化、工程化和产业化发展,并积极推广VV&A在仿真系统研究开发中的应用,促进我国仿真水平和质量的提高,使仿真技术在现代化建设中发挥更大的作用,是目前我国仿真技术领域亟待解决的关键问题!
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