● 摘要
目前,仿真技术已在航空、航天、船舶、电子、通信、材料、机械、建筑、生物工程、经济、金融等各个领域中发挥着重要作用,例如,核仿真、结构强度仿真、振动仿真、可靠性仿真、经济仿真等。但是仿真结果的正确性和可信性问题却一直困扰着人们。国内外许多专家与学者对其进行了大量的研究,但一直没有解决这一难题。本学位论文通过深入系统的研究,建立了仿真结果多状态检验和多因子分析方法,成功地解决了上述难题。 由于试验结果存在分散性,不可能与仿真结果完全吻合,那么仿真结果与试验结果之间的误差是由于仿真不正确所引起的系统误差,还是由于试验结果的随机性引起的偶然误差?目前,将仿真结果与试验结果进行简单比对的方法不能判断该误差是系统误差还是偶然误差,也就是说,不能科学合理地判断仿真结果正确与否。若分别在每一状态对仿真结果进行假设检验,则每一状态都要做大量试验,使总的试验量很大,而且每一状态下都存在弃真概率,这将导致所有状态的总的显著性水平无法控制。为此,本论文建立了一种仿真结果多状态检验方法。该方法能够将各个状态的仿真结果与试验数据作为一个整体进行统计推断,对其误差进行小样本检验,确定该误差是系统误差还是偶然误差,从而解决了仿真结果的正确性与可信性检验问题。 在仿真过程中需要对众多复杂的影响因素(如温度、应力等)进行模拟。当仿真结果不正确时,如何判断哪些影响因素已被正确仿真,哪些影响因素尚未被正确模拟,这也是当前亟待解决的难题。通过进一步的研究,本论文建立了仿真结果多因子分析方法。该方法可以通过少量试验,分析各个因子(因素)以及它们之间交互作用对仿真结果的影响,确定哪些已被正确仿真,哪些尚未被正确模拟,从而指导仿真软件的编制。此外,本论文还将仿真结果多因子分析方法与正交试验设计相结合,建立了仿真结果正交试验多因子分析方法。该方法具有信息量大、样本小的特点。 最后,通过大量Monte Carlo模拟试验,反复验证了本论文方法的可行性。结果表明,本论文方法不仅可以有效地判断仿真结果的正确性与可信性,并且能够逐一对仿真结果的各个影响因素进行分析。与传统方法相比,本论文方法具有信息量大、精度高的特点。 导弹命中概率是杀伤概率和作战效能评估的依据。由于不能进行大子样试验,命中概率只能采用导弹仿真软件计算得到。而且,导弹仿真软件还是空战战术战法研究和战术训练方案制定的基础。如果仿真软件不正确,后果将是非常严重的。所以,对导弹仿真软件进行检验至关重要。目前,本学位论文已应用于“空空(地)导弹小子样试验整体推断技术应用研究”项目,成功地解决了我国XX等3个型号的空空(地)导弹仿真软件小子样检验的难题。此外,本人已在《航空动力学报》发表2篇学术论文,均被EI检索。
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