導(dǎo)彈武器系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜工程系統(tǒng)，對(duì)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的研究一直是仿真領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一�！稄�(fù)雜工程系統(tǒng)建模與仿真》系統(tǒng)闡述了對(duì)于導(dǎo)彈武器系統(tǒng)這樣的復(fù)雜工程系統(tǒng)，如何在復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性的理論指導(dǎo)下，開(kāi)展其建模與仿真研究。《復(fù)雜工程系統(tǒng)建模與仿真》內(nèi)容包括復(fù)雜工程系統(tǒng)建模與仿真的理論和應(yīng)用問(wèn)題。其中，理論方面，包括復(fù)雜系統(tǒng)的理論及其發(fā)展、基本概念、理論基礎(chǔ)以及其建模與仿真相關(guān)的問(wèn)題、復(fù)雜工程系統(tǒng)及其相關(guān)理論；應(yīng)用方面，以導(dǎo)彈武器系統(tǒng)為對(duì)象，對(duì)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、性能評(píng)估等方面的問(wèn)題進(jìn)行了闡述，包括導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)復(fù)雜性及幾種特殊運(yùn)動(dòng)的建模、導(dǎo)彈六自由度一體化建模方法與理論及應(yīng)用、核武器中聚合爆轟作用的復(fù)雜性及其建模與仿真、導(dǎo)彈攻防對(duì)抗系統(tǒng)和多傳感器組合導(dǎo)航與精確制導(dǎo)復(fù)雜性分析與建模五個(gè)方面。《復(fù)雜工程系統(tǒng)建模與仿真》內(nèi)容豐富翔實(shí)，深入淺出，具有較強(qiáng)的前沿性和實(shí)用性。
《復(fù)雜工程系統(tǒng)建模與仿真》適合于我國(guó)航空、航天、兵器等部門(mén)從事飛行器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制及其他復(fù)雜系統(tǒng)、復(fù)雜工程系統(tǒng)的建模與仿真的科技工作者和工程技術(shù)人員，亦可作為航空、航天等高等院校相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)研究生和教師的重要參考書(shū)。
鄧方林，第二炮兵工程學(xué)院控制教研室教授（專(zhuān)業(yè)技術(shù)二級(jí)），首批二炮導(dǎo)彈專(zhuān)家，全國(guó)優(yōu)秀教師，“導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制”國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人，博士生導(dǎo)師。兼任中國(guó)系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)理事。中國(guó)計(jì)算機(jī)用戶(hù)協(xié)會(huì)理事及信息防護(hù)分會(huì)顧問(wèn)，陜西省系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)。長(zhǎng)期從事導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制方面的教學(xué)和科研工作。獲國(guó)家優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，軍隊(duì)優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，2003年獲全軍育才獎(jiǎng)金獎(jiǎng)。先后主持完成了多項(xiàng)國(guó)家、軍隊(duì)重大課題研究，獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)5項(xiàng)，三等獎(jiǎng)4項(xiàng)，發(fā)表論文100余篇。1991年被批準(zhǔn)為國(guó)家有突出貢獻(xiàn)的中青年專(zhuān)家。1996年被選為全軍優(yōu)秀共產(chǎn)黨員，1997年選為中共十五大代表。
廖守億，博士后，第二炮兵工程學(xué)院控制教研室講師。1993年至2005年就讀于國(guó)防科技大學(xué)航天與材料工程學(xué)院，分別獲得空氣動(dòng)力學(xué)、計(jì)算空氣動(dòng)力學(xué)和飛行器設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。現(xiàn)為中國(guó)系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)和計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)會(huì)員，《計(jì)算機(jī)仿真》雜志社編委會(huì)委員。研究方向?yàn)閷?dǎo)航、制導(dǎo)與控制，飛行器系統(tǒng)建模與仿真，復(fù)雜系統(tǒng)基于Agent的建模與仿真，計(jì)算機(jī)應(yīng)用與系統(tǒng)集成。曾參與國(guó)家自然科學(xué)基金、863、863-2、國(guó)防預(yù)研基金、國(guó)防預(yù)研等項(xiàng)目的研究，發(fā)表論文40余篇，被EI檢索10余篇。
第1章 緒論
1.1 系統(tǒng)仿真
1.1.1 系統(tǒng)仿真的定義
1.1.2 系統(tǒng)的概念與分類(lèi)
1.1.3 工程與復(fù)雜工程系統(tǒng)
1.2 仿真技術(shù)的發(fā)展
1.3 導(dǎo)彈、航天系統(tǒng)與仿真技術(shù)
第2章 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性
2.1 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性理論
2.1.1 現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)
2.1.2 非線性科學(xué)
2.1.3 復(fù)條系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué)
2.1.4 復(fù)雜系統(tǒng)理論的綜合分析
2.2 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性處理方法
2.2.1 還原論與整體論
2.2.2 復(fù)雜性科學(xué)的方法論原則
2.2.3 開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)理論與方法
2.2.4 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論與方法
2.2.5 復(fù)雜工程系統(tǒng)理論
2.2.6 導(dǎo)彈武器系統(tǒng)是復(fù)雜工程系統(tǒng)的初步分析
2.2.7 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性研究思路
2.3 復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真
2.3.1 復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真特點(diǎn)
2.3.2 復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真難點(diǎn)
2.3.3 復(fù)雜系統(tǒng)分布仿真
2.4 復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真的應(yīng)用領(lǐng)域
2.4.1 經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域
2.4.2 社會(huì)領(lǐng)域
2.4.3 軍事領(lǐng)域
2.4.4 其他領(lǐng)域
第3章 戰(zhàn)略導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)復(fù)雜性及幾種特殊運(yùn)動(dòng)建模
3.1 彈體橫向彎曲振動(dòng)方程的建立
3.1.1 彈體橫向自由振動(dòng)方程及其運(yùn)動(dòng)特性
3.1.2 彈體橫向強(qiáng)迫振動(dòng)方程及其耦合作用
3.2 彎曲振動(dòng)條件下作用在彈體上的廣義力和廣義力矩
3.2.1 考慮彈性振動(dòng)的推力
3.2.2 搖擺發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的慣性力對(duì)應(yīng)的廣義力
3.2.3 空氣動(dòng)力對(duì)應(yīng)的廣義力
3.2.4 用廣義質(zhì)量和廣義力表示的彈性彈體運(yùn)動(dòng)方程
3.3 彈性彈體結(jié)構(gòu)離散化方法——傳遞矩陣法
3.3.1 彈性元件（無(wú)質(zhì)量、無(wú)慣性）的傳遞矩陣
3.3.2 典型節(jié)點(diǎn)的傳遞矩陣
3.3.3 梁的總傳遞矩陣
3.3.4 單分枝梁的傳遞矩陣
3.3.5 多分枝結(jié)構(gòu)傳遞矩陣
3.3.6 用傳遞矩陣計(jì)算導(dǎo)彈橫向振動(dòng)特性
3.4 液體推進(jìn)劑晃動(dòng)分析及其建模
3.4.1 液體自由晃動(dòng)的基本方程
3.4.2 推進(jìn)劑強(qiáng)迫晃動(dòng)的數(shù)學(xué)建模
3.5 對(duì)晃動(dòng)頻率的控制措施及晃動(dòng)質(zhì)量計(jì)算
3.5.1 晃動(dòng)頻率控制
3.5.2 晃動(dòng)質(zhì)量及其位置
3.5.3 晃動(dòng)等效力學(xué)模型——工程二次簡(jiǎn)化
3.5.4 彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的等效運(yùn)動(dòng)方程
第4章 彈道導(dǎo)彈六自由度一體化建模方法與理論
4.1 攝動(dòng)制導(dǎo)理論的貢獻(xiàn)及其局限性
4.1.1 “攝動(dòng)理論”與“攝動(dòng)制導(dǎo)
4.1.2 導(dǎo)彈非線性系統(tǒng)的攝動(dòng)方程
4.1.3 攝動(dòng)制導(dǎo)的關(guān)機(jī)控制泛函
4.1.4 攝動(dòng)理論對(duì)宇航事業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)及其局限性
4.2 基于整體論的彈道導(dǎo)彈一體化建模理論與方法
4.2.1 問(wèn)題的提出
4.2.2 彈道導(dǎo)彈六自由度一體化建模的原則和特點(diǎn)
4.2.3 系統(tǒng)整體建模與分系統(tǒng)模型的關(guān)系
4.2.4 基于整體論的導(dǎo)彈一體化建模方法
4.3 基于牛頓力學(xué)定律的導(dǎo)彈六自由度一體化建模舉例
4.3.1 六自由度建模中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系
4.3.2 導(dǎo)彈質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程
4.3.3 繞質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程：
4.3.4 關(guān)機(jī)方程和導(dǎo)引方程
4.3.5 控制系統(tǒng)模型
4.3.6 導(dǎo)彈復(fù)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中彈體的一體化模型
4.4 基于能量守恒原理的彈道導(dǎo)彈一體化建模
第5章 彈道導(dǎo)彈六自由度仿真與應(yīng)用
5.1 六自由度仿真模型的驗(yàn)證與確認(rèn)
5.1.1 理論仿真驗(yàn)?zāi)?br />
5.1.2 六自由度仿真模型基于半實(shí)物仿真的驗(yàn)?zāi)?br />
5.1.3 六自由度仿真模型基于飛行試驗(yàn)的驗(yàn)?zāi)?br />
5.2 六自由度仿真的實(shí)現(xiàn)_
5.2.1 用YH-F2仿真計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)六自由度仿真
5.2.2 基于小型通用并行仿真計(jì)算機(jī)的六自由度仿真研究
5.3 六自由度仿真應(yīng)用研究
5.3.1 彈道導(dǎo)彈全壽命六自由度仿真決策系統(tǒng)
5.3.2 在控制系統(tǒng)評(píng)審與定型中的應(yīng)用研究
5.3.3 在導(dǎo)彈質(zhì)量評(píng)估與發(fā)射決策中的應(yīng)用研究
5.3.4 在導(dǎo)彈故障分析和輔助定位中的應(yīng)用研究
5.3.5 六自由度仿真在閉環(huán)動(dòng)態(tài)測(cè)試中的應(yīng)用
第6章 核武器中聚合爆轟作用的復(fù)雜性與建模仿真
6.1 爆炸作用的復(fù)雜性與計(jì)算機(jī)仿真
6.1.1 核爆炸物理過(guò)程的復(fù)雜性
6.1.2 多維非線性造成的計(jì)算復(fù)雜性
6.1.3 仿真技術(shù)在核武器發(fā)展中的重要作用
6.2 高壓環(huán)境下的固體物態(tài)方程
6.2.1 非含能固體物態(tài)方程
6.2.2 凝聚態(tài)炸藥及其爆轟產(chǎn)物物態(tài)方程
6.2.3 仿真計(jì)算中的物態(tài)方程式
6.3 大變形非線性仿真數(shù)學(xué)模型
6.3.1 ALE描述法
6.3.2 拉格朗日描述法
6.4 物理模型及其離散化
6.4.1 基本結(jié)構(gòu)
6.4.2 算法及其選擇
6.4.3 模型離散化
6.4.4 材料模型
6.5 數(shù)值仿真結(jié)果與分析
6.5.1 金屬殼層單元物理參量的變化圖
6.5.2 金屬球體情況
6.6 球形爆轟驅(qū)動(dòng)計(jì)算模型的間接考核
6.6.1 間接考核試驗(yàn)?zāi)Ｐ?br />
6.6.2 間接考核試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮囼?yàn)與數(shù)值仿真結(jié)果對(duì)比
第7章 多傳感器組合導(dǎo)航與精確制導(dǎo)復(fù)雜性分析與建模
7.1 多傳感器組合導(dǎo)航復(fù)雜性分析與建模
7.1.1 多傳感器信息融合系統(tǒng)分析
7.1.2 基于卡爾曼濾波技術(shù)的組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模
7.1.3 基于智能化信息融合技術(shù)的組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模
7.2 精確制導(dǎo)武器系統(tǒng)復(fù)雜性分析
7.2.1 制導(dǎo)方式的多樣性
7.2.2 作戰(zhàn)過(guò)程的復(fù)雜性
7.2.3 工作環(huán)境的復(fù)雜性
7.3 一類(lèi)典型的精確制導(dǎo)武器仿真建模
7.3.1 激光制導(dǎo)炸彈仿真建模
7.3.2 激光制導(dǎo)炸彈仿真研究
第8章 導(dǎo)彈攻防對(duì)抗系統(tǒng)建模
8.1 導(dǎo)彈攻防對(duì)抗概述
8.2 導(dǎo)彈攻防對(duì)抗仿真的發(fā)展及應(yīng)用
8.2.1 作戰(zhàn)模擬的發(fā)展與應(yīng)用
8.2.2 攻防對(duì)抗仿真的發(fā)展與應(yīng)用
8.3 常規(guī)導(dǎo)彈作戰(zhàn)對(duì)抗體系分析
8.3.1 常規(guī)導(dǎo)彈作戰(zhàn)體系基本構(gòu)成
8.3.2 對(duì)抗方作戰(zhàn)體系分析
8.3.3 聯(lián)合作戰(zhàn)下常規(guī)導(dǎo)彈作戰(zhàn)對(duì)抗體系結(jié)構(gòu)分析
8.4 常規(guī)導(dǎo)彈對(duì)抗仿真模型
8.4.1 常規(guī)導(dǎo)彈對(duì)抗過(guò)程分析
8.4.2 仿真系統(tǒng)模型
8.4.3 作戰(zhàn)行動(dòng)模型
8.4.4 綜合自然環(huán)境建模
8.4.5 作戰(zhàn)決策模型
8.4.6 網(wǎng)絡(luò)管理控制模型
8.4.7 綜合評(píng)估模型
參考文獻(xiàn)
在系統(tǒng)科學(xué)中，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)并沒(méi)有明確的提法，復(fù)雜系統(tǒng)被籠統(tǒng)地定義為與牛頓力學(xué)和熱力學(xué)中的簡(jiǎn)單系統(tǒng)相對(duì)的開(kāi)放系統(tǒng)，即復(fù)雜系統(tǒng)被理解為開(kāi)放系統(tǒng)。在非線性科學(xué)中，復(fù)雜系統(tǒng)被認(rèn)為是一種由于非線性作用而導(dǎo)致的具有不確定性行為的系統(tǒng)，即復(fù)雜系統(tǒng)是由大量單元或子系統(tǒng)非線性地耦合在一起的空間組織或時(shí)空過(guò)程。
1.什么是復(fù)雜系統(tǒng)
什么是復(fù)雜系統(tǒng)？從直觀意義上講，具有復(fù)雜性的系統(tǒng)，就是復(fù)雜系統(tǒng)；復(fù)雜系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單系統(tǒng)。然而，問(wèn)題遠(yuǎn)未得到回答，讓我們?cè)囍卮鹨幌氯缦聠?wèn)題。
人類(lèi)是如何組織產(chǎn)生人類(lèi)社會(huì)的？飛鳥(niǎo)是如何聚集成群的？螞蟻是如何形成王國(guó)的？為什么股票市場(chǎng)會(huì)在1987年10月的一個(gè)星期一這一天狂跌500多點(diǎn)？為什么在1998年爆發(fā)了亞洲經(jīng)濟(jì)風(fēng)暴，進(jìn)而導(dǎo)致全球經(jīng)濟(jì)波動(dòng)？
大腦是什么？感情、思想、目的和意識(shí)這樣不可言喻的特征是如何產(chǎn)生的？眼睛這樣復(fù)雜精妙的結(jié)構(gòu)是單純的隨機(jī)進(jìn)化和自然選擇的結(jié)果嗎？
這些問(wèn)題只有唯一一個(gè)共同點(diǎn)，那就是，它們都屬于復(fù)雜系統(tǒng)。
復(fù)雜系統(tǒng)是相對(duì)牛頓時(shí)代以來(lái)構(gòu)成科學(xué)事業(yè)焦點(diǎn)的簡(jiǎn)單系統(tǒng)相比而言的。簡(jiǎn)單系統(tǒng)通常或者是少量的個(gè)體對(duì)象，它們之間的相互作用比較弱；或者是封閉的氣體或遙遠(yuǎn)的星系，其中包含的對(duì)象數(shù)目是如此之大，以至于可以采用，似乎也只能采用統(tǒng)計(jì)平均方法來(lái)研究它們的行為。正如后面討論復(fù)雜性問(wèn)題時(shí)提到的那樣，復(fù)雜并不一定與系統(tǒng)的規(guī)模成正比，復(fù)雜系統(tǒng)要有一定規(guī)模，但也不是越大越復(fù)雜。也就是說(shuō)，我們所研究的復(fù)雜系統(tǒng)往往具有中等數(shù)目的元素（或叫主體）：組織中的細(xì)胞、股市中的股民、城市交通系統(tǒng)中的司機(jī)、生態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)植物等。
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