虚拟试验中的模型校核与验证

    0 引言

    目前，国内外的仿真界已经达成了共识：仿真模型必须经过验证才具有参考价值，仿真系统也必须经过可信性评估才具有实用价值。工程实践也表明：要想让仿真系统真正具有生命力，必须对系统的建模与仿真进行可信性研究，仿真的可信性研究又常称为“校核与验证”，即V&V(VerificationandValidation)。

    虚拟试验中模型的校核和验证技术是保证模型具有较高可信度的有力手段。校核决定了计算模型相对于数学模型的保真度，模型验证则是从预想应用的观点出发，决定计算模型相对于真实过程的准确体现度。即模型的校核确保了仿真模型是按照需求正确建立的，而模型验证则要保证模型的可信度。校核侧重于对建模过程的检验，验证侧重于对仿真结果的检验。

    1 研究现状

    国外对仿真的V&V研究最早开始于对仿真模型的校验研究，这可以追溯到上世纪60年代仿真应用的初期，至今已经有四十多年的历史了。1962年Biggs和Cawthore等对“警犬”导弹仿真系统进行了全面探究。美国计算机仿真学会20世纪70年代中期成立了模型可信性技术委员会，其研究任务是与模型校验相关的概念和术语。20世纪80年代中期开始对仿真的V&V研究的重点由仿真模型的校验方法研究为主转向如何更加全面地、系统地对仿真进行V&V研究上来。90年代以后，许多政府和学术机构等都成立了相应的组织，来制定各自的建模与仿真的V&V规范。1991年美国国防部成立了国防建模与仿真办公室，于1996年完成了国防部V&V建议实施指南第一版，2001年完成了V&V建议实施指南第二版。在此期间，1997年IEEE通过了关于分布式交互仿真系统建模与仿真V&V的标准。

    在国内，直到80年代才有建模与仿真可信性方面的论述。90年代开始对V&V的概念、技术和工程应用等进行了研究。特别是总装仿真专家组开展了“九五”预研工作，研究出了防空多武器平台仿真示范系统。近些年来，随着仿真技术的发展，建模与仿真的可信性研究工作得到一定程度的推动，表现在许多单位开展了建模与仿真的V&V研究工作，国内的仿真文献中也开始涉及仿真可信性研究问题。许多学者在这方面作了非常有意义的研究工作，而有关这方面问题的研究也一直是国内系统仿真领域研究的热点和仿真学术会议的主要议题。我国的仿真工作者在基于与实际系统的测试或运行结果相对照的验证方法的开发与应用方面的仿真可信性问题进行了许多有益的探索，如北京航空航天大学、国防科大、哈工大和北京理工大学等单位对基于HLA(HighLevelArchitecture)的可信性问题都进行了一定的研究。