本书主要以性能样机的分析、设计、建模、仿真、验证、优化和综合集成技术支撑点展开，全面论述航天产品性能样机集成建模与仿真验证方法，应用系统工程思想贯穿全书，结合当前主流建模与仿真技术，提出了数字化样机的定义、性能样机的建模理论、协同设计过程集成、仿真与优化集成和基于高性能并行计算的性能样机验证技术，形成初步的航天性能样机设计与验证平台，实现航天大型复杂产品性能样机的系统设计、总体布局，实现从综合集成到综合提升的跨越，为后续技术研究提供理论指导。
样章试读
目录
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前言
第一篇 性能样机建模理论篇
第1章 性能样机技术概述 3
1.1 性能样机发展概述 3
1.2 性能样机的定义 5
1.3 性能样机技术的发展与应用 12
1.4 性能样机协同建模与仿真方法综述 16
1.5 性能样机的验证与优化 18
第2章 性能样机集成设计支撑技术 20
2.1 多学科综合集成技术 20
2.2 性能样机协同设计方法 22
2.3 性能样机多学科集成设计与建模 24
2.4 性能样机建模与仿真技术 27
第3章 性能样机验证与优化方法 35
3.1 性能样机验证流程与仿真优化过程综合集成 35
3.2 性能样机仿真验证运行支撑环境 37
3.3 高性能计算技术对性能样机验证过程的支持 39
3.4 性能样机高性能并行计算验证过程的关键技术 40
3.5 多Agent系统理论的应用 44
第4章 性能样机多学科协同建模方法 45
4.1 性能样机功能的划分及设计流程 45
4.2 基于本体的性能样机协同建模 47
4.3 基于本体元模型的性能样机协同概念建模 51
4.4 基于本体元模型的性能样机协同概念建模案例 54
4.5 性能样机本体库的构建 62
4.6 基于Petri网的性能样机协同动态建模过程 64
第二篇 性能样机仿真与优化篇
第5章 性能样机多学科协同仿真 85
5.1 本体元模型与联邦模型的映射 85
5.2 分布式协同仿真统一建模过程 85
5.3 协同仿真对象模型 87
5.4 基于本体的协同仿真对象模型 89
5.5 协同仿真本体元模型转换与集成 92
5.6 元模型与协同仿真对象模型的转换 98
5.7 基于Petri网的分布式协同仿真控制模型设计 101
5.8 性能样机分布式协同仿真模型的实现 104
第6章 性能样机建模及协同仿真模型库 116
6.1 性能样机仿真模型的定义 116
6.2 性能样机元模型仿真库的构建 120
6.3 性能样机仿真模型库数据集成管理方法 131
第7章 性能样机协同建模与仿真优化 138
7.1 性能样机多学科协同优化建模 138
7.2 性能样机多学科协同优化算法 142
7.3 性能样机气动推进一体化多目标优化设计 150
7.4 性能样机外形气动一体化多目标优化设计 156
7.5 性能样机协同仿真系统可靠性指标分配优化 159
7.6 性能样机验证总体方案及多学科优化 162
第三篇 性能样机验证平台篇
第8章 性能样机仿真验证框架 175
8.1 联邦成员并行开发策略 175
8.2 仿真组件模型 177
8.3 多核并行组件仿真器的管理服务 178
8.4 多核集群环境下RTI适配器的消息处理方式 184
第9章 性能样机仿真验证任务调度机制 190
9.1 高性能仿真验证支撑软件HPC-RTI的系统结构 190
9.2 基于HPC-RTI的任务调度算法 193
9.3 试验对比与算法性能分析 198
9.4 基于多核处理器的动态负载平衡模型 201
9.5 性能样机仿真验证任务的性能对比 204
第10章 性能样机仿真验证时间管理机制 209
10.1 时间管理机制概述 209
10.2 自适应时间同步策略 210
10.3 自适应时间同步算法的实现 212
10.4 基于时间戳增量期望的前瞻量动态调整算法 216
10.5 时间管理服务的具体实现流程 224
第11章 性能样机协同建模与仿真架构 228
11.1 航天产品设计单位组织机构 228
11.2 性能样机协同建模与仿真平台基础框架 229
11.3 性能样机协同建模与仿真系统架构 232
11.4 性能样机协同建模与仿真系统的分析与设计 236
11.5 性能样机协同建模与仿真平台数据库建模与设计 251
11.6 性能样机协同建模与仿真平台的实现 254
第12章 基于高性能并行计算技术的性能样机验证平台 262
12.1 性能样机综合集成验证平台 262
12.2 高性能仿真验证支撑软件HPC-RTI的功能测试 264
12.3 高性能仿真验证支撑软件HPC-RTI的性能测试 270
12.4 性能样机综合集成验证平台结构设计 280
12.5 性能样机综合集成验证平台功能实现 281
12.6 性能样机验证实例 287
第13章 基于多Agent系统的性能样机验证 293
13.1 性能样机可信性验证概述 293
13.2 性能样机性能指标验证方法分析 296
13.3 性能样机验证指标权重确定方法分析 300
13.4 基于多Agent系统的性能样机验证系统建模分析 302
13.5 基于多Agent系统的性能样机验证模型体系结构 304
13.6 基于多Agent系统的性能样机验证功能分析 307
13.7 综合管理模块设计 308
13.8 样机验证模块设计 309
13.9 缺陷分析模块设计 313
13.10 结果输出模块设计 313
13.11 系统中Agent之间的通信 314
13.12 系统数据库设计 315
13.13 性能样机验证系统通信与协作 316
13.14 基于多Agent系统的性能样机验证协作模型 319
13.15 基于多Agent系统的性能样机验证协作交互模型 321
13.16 基于多Agent系统的性能样机验证实现技术 322
13.17 系统总体架构 325
13.18 基于多Agent系统的性能样机验证实现 325
13.19 基于MAS的性能样机验证系统测试 331
13.20 多Agent系统协作测试 339
参考文献 341
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