臺灣博碩士論文加值系統

模式模擬是國軍近年來所積極重視開發的研發方案，建立各種武器系統的模式，並發展整合式模式模擬，已成為系統設計、測試與評估中，不可避免的趨勢。尋標器搜索邏輯系統是尋標器的重要功能，傳統的系統分析與設計，均仰賴大量的文字敘述，虛耗系統實作的人力及時間成本；實作後的程式碼，不論在維護、擴充與再利用性上均屬不易，當需求改變時，一切都要重頭開始，經驗無法累積，造成開發者極大的困擾。
UML為一視覺化塑模語言，它藉由圖形化的表達方式，提供系統需求、分析到設計一脈相承的圖示內容，使系統開發更加完整而精確。本研究旨在探討如何將UML的塑模技術，應用於尋標器搜索邏輯系統之分析設計，提出應用實例，藉由UML所定義的類別圖與循序圖，展現系統的類別內涵及各項執行活動的順序。並根據所產出的UML圖示，實作一支尋標器搜索邏輯系統的模擬程式，透過模擬結果，驗證此模擬程式可以滿足系統的需求。
經過分析比較，利用UML所實作的模擬程式，不論在資源的節省、程式碼的維護、擴充與再利用等品質上，均優於傳統的開發版本；顯現UML確實可以改善現階段系統開發人員所面臨的問題，幫助提升尋標器搜索邏輯系統實作的效率。

For setting up various weapon system models and to develop the integrated modeling and simulation (M&S), the defense unit has proposed M&S program as one of the research mainstreams for system design, test and evaluation. The search algorithm is treated as one of the key functions of seeker. Relying on massive amount of text description, the traditional analysis and design take lots of manpower and time cost. And those implemented codes are hard to maintain, extend and reuse. Moreover, all have to be reset again when the task is rearranged. Any related experience can’t be accumulated for the upgrading development.
UML is a visualized modeling language. With its imaging expression, UML can state the aspects of system requirement, analysis and design by a series of picture content. And the system is available to developed more precisely and completely. Here conduct a study of the analysis and design of seeker search algorithm by applying UML. Numerous examples will be taken to display the class contend and activity sequence diagrams defined by UML. According to those diagrams, a simulated program of seeker search algorithm had been implemented and executed. It was proved by the executed result that the simlulated program indeed meet the system requirements.
By contrast and analysis, the program by applying UML is clearly superior to the traditional version in resource saving, code maintenance, extension and reusage. To Apply UML, the problems which system engineers always face before will be relieved, and the development efficiency of seeker search algorithm will be upgraded.

摘要…………………………………………………………………………...I
ABSTRACT………………………………………………………………….II
誌謝………………………………………………………………………….III
目錄………………………………………………………………………….IV
1.緒論..………………………………………………………………………. 1
1.1研究動機..………………………………………………………………1
1.2研究目的..………………………………………………………………4
1.3研究範圍與限制..………………………………………………………4
1.4研究方法………..………………………………………………………4
1.5論文架構..………………………………………………………………5
2.文獻探討..…………………..……………………………………………... 6
2.1尋標器探討..………………………………...………………………….6
2.1.1尋標器M&S的發展………………………………………………8
2.1.2尋標器的組件…………………………………………………….9
2.1.3尋標器回波的計算……………………………………………...14
2.1.4尋標器的搜索邏輯……………………………………………...19
2.2UML探討……………………………………………………………...20
2.2.1UML的發展演進………………………………………………..21
2.2.2UML的語彙……………………………………………………..23
2.2.2.1事物………………………………………………………23
2.2.2.2關係………………………………………………………26
2.2.3UML的圖示……………………………………………………..27
2.2.3.1使用案例圖………………………………………………28
2.2.3.2活動圖……………………………………………………30
2.2.3.3類別圖……………………………………………………31
2.2.3.4合作圖……………………………………………………32
2.2.3.5循序圖……………………………………………………33
3.尋標器搜索邏輯系統分析與設計………………………………………..36
3.1系統需求………………………………………………………………36
3.1.1使用案例圖……………………………………………………...37
3.1.2活動圖…………………………………………………………...44
3.2分析階段………………………………………………………………46
3.2.1類別圖…………………………………………………………..46
3.2.1.1介面單元…………………………………………………47
3.2.1.2控制單元…………………………………………………48
3.2.1.3尋標器參數………………………………………………49
3.2.1.4天線盤……………………………………………………50
3.2.1.5距離閘群…………………………………………………51
3.2.1.6目標回波…………………………………………………52
3.2.1.7電磁環境回波……………………………………………52
3.2.1.8電子反制干擾波…………………………………………53
3.2.2合作圖…………………………………………………………...54
3.2.2.1介面資料…………………………………………………54
3.2.2.2下載尋標器參數…………………………………………55
3.2.2.3轉動天線盤………………………………………………55
3.2.2.4目標偵檢與關聯運算……………………………………55
3.2.2.5計算目標回波……………………………………………55
3.2.2.6計算電磁環境回波………………………………………56
3.2.2.7計算電子反制干擾波……………………………………56
3.3設計階段………………………………………………………………56
3.3.1類別內涵………………………………………………………...56
3.3.1.1介面單元…………………………………………………57
3.3.1.2控制單元…………………………………………………58
3.3.1.3尋標器參數………………………………………………59
3.3.1.4天線盤……………………………………………………60
3.3.1.5距離閘群…………………………………………………61
3.3.1.6目標回波…………………………………………………62
3.3.1.7電磁環境回波……………………………………………63
3.3.1.8電子反制干擾波…………………………………………65
3.3.2循序圖…………………………………………………………...66
4.尋標器搜索邏輯系統分析與設計實例…………………………………..70
4.1模擬想定………………………………………………………………70
4.1.1想定一…………………………………………………………...71
4.1.2想定二…………………………………………………………...71
4.1.3想定三…………………………………………………………...72
4.1.4想定四…………………………………………………………...72
4.1.5想定五…………………………………………………………...72
4.1.6想定六…………………………………………………………...73
4.1.7想定七…………………………………………………………...73
4.2模擬結果………………………………………………………………73
4.2.1想定一的模擬結果……………………………………………...76
4.2.2想定二的模擬結果……………………………………………...78
4.2.3想定三的模擬結果……………………………………………...79
4.2.4想定四的模擬結果……………………………………………...80
4.2.5想定五的模擬結果……………………………………………...81
4.2.6想定六的模擬結果……………………………………………...82
4.2.7想定七的模擬結果……………………………………………...83
5.比較分析…………………………………………………………………..85
5.1資源投入的比較………………………………………………………85
5.2執行時間的比較………………………………………………………86
5.3模擬程式品質的比較…………………………………………………87
6.結論………………………………………………………………………..90
6.1結語……………………………………………………………………90
6.2未來展望………………………………………………………………90
參考文獻…………………………………………………………………….92
符號說明…………………………………………………………………….95
附錄(A) 天線盤類別宣告的程式碼……………………………………….96
附錄(B) 天線盤類別操作方法的程式碼……….………………………….97
附錄(C) 主程式的程式碼.………………………………………………….99

1.中文部分
[1]中科院，“天弓二型主動尋標器追蹤數學模式”，中山科學研究院微波尋標器組內部文件，1993。
[2]任大鯤、吳聰淵，“雷達尋標器”，新新季刊，第31卷，第2期，2003。
[3]陳盈志，“應用UML於軟體流程塑模之研究：以電腦兵棋為例”，國立中山大學資訊管理研究所碩士論文，2001，頁5~6。
[4]許秀影，“空軍總部UML課程”，2001。
[5]許秀影、陳冠賢、陳建彰，“UML應用於物力動員作業塑模之研究”，醒吾技術學院資訊管理研究與實務應用研討會，2004，頁11~25。
[6]許秀影、陳建彰、陳文進、陳冠賢，“UML於海巡署雷情顯示資訊系統需求塑模之研究”，開南管理學院第一屆資訊管理學術及專案管理實務研究會，2005。
[7]莊志鴻，“即時射控軟體發展趨勢－從UML談物件導向軟體工程”，新新季刊，第31卷，第2期，2003。
[8]國防部，“國軍軍事投資計劃建案作業規定”，國防部資源司，2005。
[9]張耀鴻、許秀影、陳文進、陳建彰、陳冠賢，“UML於尋標器搜索邏輯系統分析設計之應用”，開南管理學院第一屆資訊管理學術及專案管理實務研究會，2005。
[10]楊培基等，“雄三RF尋標器系統設計文件”，中科院電子所微波尋標器組內部文件，1996，頁2-63。
2.英文部分
[11]Bassem R.Mahafza, Ph.D., “Chapter 1 Radar Fundamentals”, Radar Systems Analysis and Design Using MATLAB, Chapman & Hall/CRC, 2000, P.22.
[12]Bassem R.Mahafza, Ph.D., “Chapter 1 Radar Fundamentals”, Radar Systems Analysis and Design Using MATLAB, Chapman & Hall/CRC, 2000, P.38.
[13]Bassem R.Mahafza, Ph.D., “Chapter 4 Radar Detection”, Radar Systems Analysis and Design Using MATLAB, Chapman & Hall/CRC, 2000, P.P.172~173.
[14]Bassem R.Mahafza, Ph.D., “Chapter 9 Clutter and Moving Target Indicatior (MTI)”, Radar Systems Analysis and Design Using MATLAB, Chapman & Hall/CRC, 2000, P.P.311~312.
[15]Dr. Frederick, Dr. Richard Weatherly and Dr. Judith DahMann, “Chapter 1 Introduction ”, Creating Computer Simulation Systems, Prentice Hall PTR, P.P.1~4.
[16]Electromagnetic System Inc., “Sea Clutter Model”, 1986, P.P.54~55.
[17]Filippo Neri, “Chapter 2 Sensors”, Introduction to Electronic Defense Systems, Artech House, 1991, P.101.
[18]George W. Stimson, “Chapter 10 Detection Range”, Introduction To Airborne Radar, 狀元出版社, 1985, P.167.
[19]Grady Booch, James Rumbaugh and Ivar Jacobson, “Preface”, The Unified Modeling Language User Guide, Addison-Wesley, 2004, P.P.xviii~xix.
[20]Grady Booch, James Rumbaugh and Ivar Jacobson, “Chapter 2 Introducing The UML”, The Unified Modeling Language User Guide, Addison-Wesley, 2004, P.13.
[21]Grady Booch, James Rumbaugh and Ivar Jacobson, “Chapter 2 Introducing The UML”, The Unified Modeling Language User Guide, Addison-Wesley, 2004, P.17.
[22]Grady Booch, James Rumbaugh and Ivar Jacobson, “Chapter 17 Use Case Diagrams”, The Unified Modeling Language User Guide, Addison-Wesley, 2004, P.P.235~236.
[23]Grady Booch, James Rumbaugh and Ivar Jacobson, “Chapter 19 Activity Diagrams”, The Unified Modeling Language User Guide, Addison-Wesley, 2004, P.259.
[24]Ivar Jacobson, Grady Booch and James Rumbaugh, “Chapter 7 Capturing the Requirements as Use Case”, The Unified Software Development Process, Addison-Wesley, 2001, P.131.
[25]Ivar Jacobson, Grady Booch and James Rumbaugh, “Chapter 8 Analysis”, The Unified Software Development Process, Addison-Wesley, 2001, P.P.181~188.
[26]Motorola Inc., “Mathematical Model of the ARTS Active Seeker During Track”, 1992.
[27]OMG, “Unified Modeling Language Specification Version 1.5”, Object Management Group, 2003.
[28]Skolnik, “Chapter 9 Aperture-antenna Analysis”, Radar Handbook, 虹橋書店, 1979, P.9-5.
3.網站部分
[29]http://www.uml.org/，Mar.29.2005
[30]http://www.omg.org/technology/documents/formal/uml.htm，Mar.29.2005