浅谈现代仿真技术及应用

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1、淮阴工学院公选课论文作者：李燕学号:1091604210学院：生命科学与化学工程学院专业：制药工程1092题目：浅淡现代仿真技术及应用浅谈现代仿真技术及应用摘要：仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机及相应的软件为工具，通过虚拟实验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。本文对仿真技术及其应用做了简单的介绍。关键词：仿真技术仿真应用1引言仿真技术是以和似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统、与应用有关的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型对系统（已有的或设想的）进行研究、分析、评估、决策并参与系统运行的一门多学科的综合性技术。采用

2、仿真技术具有良好的可控性、无破坏性、安全、不受气象条件和空域场地的限制，可多次重复，以及经济性等特点。仿真技术可广泛应用于系统规划、方案论证、设计、研制、试验评估、运行维护、系统改进、人员训练等方面。自科技发展进入信息化吋代以来,仿真技术得到突飞猛进的发展。仿真技术的发展和应用提高到一个新的阶段，突出表现在：①仿真系统的规模复杂化。多武辭平台的作战仿真系统、防空体系仿真系统等都是规模大、结构复杂的仿真系统。②环境仿真更加重视和深化。半实物仿真要解决各种传感器的环境仿真，例如红外成像制导导弹的仿真要解决红外成像目标仿真器，人在回路中的仿真环境要求具有沉浸感，有身临其境的感觉。③仿真技术应用

3、于先期技术演示验证。虚拟样机，技术的应用将降低型号的研制费用,缩短研制周期，使用户提前介入研制过程。仿真本质上是一种知识处理的过程，典型的系统仿真过程包括系统模型建立、仿真模型建立、仿真程序设计、仿真试验和数据分析处理等，它涉及多学科多领域的知识与经验。随着现代信息技术的高速发展以及军用和民用领域对仿真技术的迫切需求，仿真技术也得到了飞速的发展。2仿真技术的几种主要类型2.1仿真建模仿真建模是一•门建立仿真模型并进行仿真实验的技术。建模活动是在忽略次要因素及不可测量变量的基础上，用物理或数学的方法对实际系统进行描述，从而获得实际系统的简化或近似反映。2.2面向对象的仿真面向对象仿真是当前

4、仿真研究领域中最引人关注的研究方向之-O面向对象仿真就是将面向对象的方法应用到计算机仿真领域中，以产生面向对象的仿真系统。2.3智能仿真智能仿真是把以知识为核心、人类思维行为作背景的智能技术引入整个建模与仿真过程，构造智能仿真平台。智能仿真技术的开发途径是人工智能与仿真技术的集成化。仿真技术与人工智能技术的结合，即所谓的智能化仿真；仿真模型中知识的表达。2.4虚拟现实技术虚拟现实技术是现代仿真技术的一个重要研究领域，是在综合仿真技术、计算机图形技术、传感技术等多种学科技术的基础之上发展起来的，其核心是建模与仿真，通过建立模型对人、物、环境及其相互关系进行本质的描述，并在计算机上实现。2.

5、5分布仿真技术分布仿真技术作为仿真技术的最新发展成果，它在高层体系结构上(HLA,Highlevelarchitecture)建立了一个在广泛的应用领域内分布在不同地域上的各种仿真系统之间实现互操作和重用的框架及规范。HLA的基本思想就是使用而向对象的方法设计，开发及实现系统不同层次和粒度的对象模型来获得仿真部件和仿真系统高层次上的互操作性与可重用性。3仿真的一般步骤仿真过程的三个主要活动是“系统建模”、“仿真建模”、“仿真实验”，而联系这些活动的要素是“系统”、“模型”、“计算机”。其屮：系统是研究的对象，模型是系统的抽象，仿真是通过对模型进行实验来达到研究的H的。要对一个系统或对象实

6、施计算机仿真，首先必须把握系统的基本特征，抓住主要的因素，引入必要的参量，提出合理的假设，进行科学的抽象，分析各参量间的相互关系，选择恰当的数学工具，然后在此基础上建立和应的数学模型。仿真建模的过程是在已有的一些先验知识的基础上，试探地写出研究对象所满足的或近似满足的数学规律，再结合实际的研究目的,对猜测性的数学关系进行反复修改和优化，从而得到既符合客观实际又易于在计算机上实现的数学模型。4仿真技术的应用及发展仿真技术来自于军事领域，但它不仅用于军事领域，在许多非军事领域也到了广泛的应用。例如：在军事领域中的训练仿真；商业领域中的商业活动预测、决策、规划、评估；工业领域屮的工业系统规划、

7、研制、评估及模拟训练；农业领域中的农业系统规划、研制、评估，灾情预报、环境保护；在交通领域中的驾驶模拟训练和交通管理中的应用；医学领域中的临床诊断及医用图像识别等。随着现代信息技术的高速发展，仿真技术也得到了飞速的发展，在军用和民用领域中更深更广的应用也促进了仿真技术的进步。分布仿真技术作为仿真技术发展的最新成果，在国民经济建设和国防建设中发挥了更大的作用。目前，国际上许多国家在“仿真是迄今为止最有效的综合集成方法，是推动科技进步的