复杂系统建模与仿真语言

航天、航空等复杂系统的建模与仿真技术是当前工业界和学术界的研究热点。复杂系统建模语言是研究实现一体化仿真设计环境的关键技术之一。仿真语言实现的难点之一是实现其编译器，即自动识别仿真语言语义并将其转换为C++等编程语言。本书介绍复杂系统建模语言的文本组成、编译器实现技术，同时探讨并行仿真引擎等关键技术。主要读者是从事与复杂系统建模、仿真相关领域工作或学习的科研工作者、研究生、专家等，以及自动化、计算机、软件工程等专业的从业人员。

航天、航空等复杂系统的建模与仿真技术是当前工业界和学术界的研究热点。本书的复杂系统建模与仿真语言（CSMSL)以简化系统模型程序编写、降低设计师编程门槛、加快系统设计优化为目标，提出面向多学科问题求解的语言描述方法，设计相应的能够描述微分方程/常微分方程、离散事件和优化算法的文本，研发相应的算法库、模型库、语言编译器和并行仿真引擎，给出航天系统典型案例示范。本书详细介绍这些CSMSL相关技术的研究与实现细节，探讨仿真语言编译器、分布式并行仿真引擎和航天复杂系统设计等关键技术，为读者设计和分析航空航天等复杂系统提供核心技术参考。本书面向航空航天等领域从事系统建模、仿真、设计/优化工作的高等院校的研究生、科研工作者以及自动化、计算机、软件工程等专业的从业人员或爱好者。

第1章复杂系统建模仿真语言文本规范
1.1概述
1.1.1复杂系统建模与仿真语言的概念及特点
1.1.2CSMSL语言的相关系统视图
1.1.3CSMSL与其他仿真语言的对比
1.1.4仿真语言文本描述的层次框架
1.2CSMSL关键词、操作符及数据类型
1.2.1关键词
1.2.2操作符
1.2.3数据类型
1.3原子组件模型
1.3.1初始块
1.3.2模型块
1.4复合组件模型
1.4.1初始块
1.4.2模型块
1.4.3实验块
1.5函数库及算法库
1.5.1函数的定义
1.5.2函数的调用
1.5.3外部函数封装
1.5.4数学函数库
1.5.5传递函数库
1.5.6优化算法库
1.5.7引用外部模型
1.6CSMSL描述案例分析
1.7CSMSL详细规范总结
1.7.1关键词
1.7.2词法正则表达式
1.7.3CSMSL的巴克斯范式
1.7.4复合组件中的类型定义
1.7.5函数类
第2章复杂系统建模仿真语言图形描述规范
2.1概述
2.2原子组件模型
2.2.1初始块
2.2.2模型块
2.3复合组件模型
2.3.1初始块
2.3.2模型块
2.3.3实验块
2.4实际案例
2.4.1复合组件模型描述
2.4.2原子组件模型描述
第3章CSMSL的模型体系及其并行仿真引擎
3.1CSMSL仿真模型技术体系
3.1.1模型接口层规范
3.1.2模型架构层规范
3.2CSMSL并行仿真引擎负载均衡组件调度方法
3.3CSMSL并行仿真引擎中的组件模型时间管理
3.3.1基本原理
3.3.2时间管理模型
3.3.3组件模型时间管理的软件实现方法
3.4CSMSL并行仿真引擎编程框架示例
第4章CSMSL编译器原理及实现
4.1CSMSL文本编译器架构
4.1.1编译器的功能
4.1.2编译器的结构
4.1.3CSMSL主程序框架
4.2CSMSL文本编译器的实现方案
4.2.1联合编译中编译器的工作机理
4.2.2词法分析器的实现
4.2.3语法分析器的实现
4.2.4语义解释器的实现
4.2.5CSMSL编译器开发环境
4.2.6CSMSL原子组件模型的联合编译实现流程
4.3CSMSL编译案例
4.3.1混合仿真系统的编译要点
4.3.2原子/复合组件模型作业级并行的语法实现
4.3.3三维流体气动模型求解
第5章基于CSMSL的混合仿真系统设计
5.1坐标系及其变换
5.1.1三种坐标系
5.1.2三种坐标系之间的转换
5.2防空反导作战实体模型
5.2.1来袭目标弹道模型求解方法1
5.2.2来袭目标弹道模型求解方法2
5.2.3预警雷达模型
5.2.4防空武器系统火力单元模型
5.2.5防空武器系统指挥中心模型
5.2.6被保卫要地模型
5.3防空反导作战过程模型
5.3.1防空反导作战过程逻辑框图
5.3.2系统的输入输出参数
5.4防空反导系统效能评估方法
5.4.1效能准则
5.4.2效能计算
第6章CSMSL仿真系统分布式运行效率
6.1面向CSMSL的分布式仿真引擎
6.2与HLA架构效率对比
6.3跨平台分布式运行效率
6.3.1实验设计及运行
6.3.2想定应用
6.4高性能集群系统分布式运行效率
6.4.1集群运行调度
6.4.2集群运行流程
6.4.3集群运行结果
6.4.4集群InfiniBand支持
总结
参考文献