臺灣博碩士論文加值系統

國軍為達現代化建軍之目的，推動三軍聯合作戰，邁向網狀化作戰，積極建構C4ISR系統。然而C4ISR系統是一個複雜的系統且有整合的困難，現階段須藉助美軍的發展經驗，以DoDAF架構規範來描述符合作戰需求的C4ISR系統架構，才能有效地整合三軍各系統。在發展過程中，需要執行架構模擬，提供模擬分析以評估其可行性，來檢視系統規劃的動態行為與效益，據以適時地修正，以減少系統發展初期的錯誤。為快速構建C4ISR架構模擬，本研究應用物件導向模擬的方法，使用物件導向程式語言，以UML描述應用領域，由小規模的系統－機場作業系統建立模擬模式，研究模擬模式與DoDAF架構規範的關聯性，探討DoDAF的OV-5作戰活動轉換成模擬模式的正規化類別，再利用物件導向技術繼承的特性，將各模擬模式類別予以一般化，建立一組在DoDAF架構規範下可重複利用的模擬模式。而此模擬可以很快地完成轉換至其他領域應用，節省模擬模式構建的時間。即使在C4ISR系統中，使用者只須針對需求，定義所需的活動模式和參數值，套用此模擬模式，即可迅速地完成模擬。本論文對於DoDAF架構提供一套快速轉換，可重複利用的模擬模式程式，可以節省模擬構建時間，方便未來C4ISR系統之模擬分析，早期驗證架構效能與正確性。

In order to reach the goal of a modernized armed force, the ROC military is combining operational forces and construct a C4ISR system. However, C4ISR system is a complex system which is difficult to integrate. Therefore, we must apply US. Military developing experience, that is, to describe the C4ISR by using DoDAF as a common framework to meet the need of integration. In the earlier stage of developing C4ISR, the architecture needs to be transformed to an executable model that can be simulated and analyzed for verifying dynamic behavior and performance. This thesis provides Object-Oriented simulation method to develop a simulation model, using UML language. The relationship between the simulation model and DoDAF architecture model is analyzed. Using the inherit characteristic of Object-Oriented to generalize every simulation model classes, a reusable simulation model mapping on DoDAF model is built up and the transformation from OV-5 product of DoDAF into simulation model is derived. This simulation model can rapidly transfer to other domain applications that shorten the simulation constructing time. Even though applying this simulation model for C4ISR system, the user only needs to define activities and parameters, and the simulation model is quickly built. This work will provide an efficient method to reuse simulation model programs for DoDAF-based model and enable the contribution of efficiently constructing simulation and obtaining verification.

誌謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
1. 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究範圍 3
1.4 研究步驟與方法 3
1.5 論文架構 4
2. 文獻探討 5
2.1 模擬的基本觀念 5
2.1.1 模擬概述 5
2.1.2 模擬的分類 13
2.1.3 模擬的應用與限制 15
2.2 物件導向模擬簡介 16
2.2.1 物件導向概述 16
2.2.2 物件導向模擬的設計 22
2.2.3 物件導向模擬模式的建立方法 24
2.2.4 物件導向模擬之應用 25
2.3 美國國防部架構框架簡介 26
2.3.1 DoDAF架構與規範 26
2.3.2 架構整合觀點 27
2.3.3 IDEF0圖形化塑模工具與方法 27
2.4 Psim-Java物件導向程式語言在模擬模式之設計 29
2.4.1 模擬模式事件排程 30
2.4.2 模擬活動物件 31
2.4.3 模擬程序 32
3. 以物件導向模擬建立機場模擬系統 34
3.1 模擬機場作業系統 34
3.1.1 簡易機場作業模擬想定設計 34
3.1.2 機場作業系統分析 35
3.1.3 建立簡易機場作業系統模擬模式 41
3.1.4 機場作業系統模擬模式實作與模擬結果分析 54
3.1.5 複雜機場作業系統模擬模式 56
3.2 機場作業系統模擬模式抽象化 63
3.2.1 OV-5作戰活動模式架構 63
3.2.2 OV-5轉換類別圖 65
3.3 OV-5一般化 70
3.4 模擬模式想定一般化設計 72
4. 應用與實作 76
4.1 野戰防空接戰系統想定設計 76
4.2 建立DoDAF架構規範之野戰防空接戰系統模式 77
4.2.1 野戰防空接戰系統OV-1高階作戰概念圖 77
4.2.2 野戰防空接戰作業系統OV-5作戰行動模式圖 78
4.3 套用物件導向模擬模式 80
4.4 模擬驗證與結果分析 84
5. 結論與未來展望 86
參考文獻 87
附錄 88
自傳 99

[1] http://report.mnd.gov.tw/chinese/2-6.htm
[2] 林則孟，系統模擬理論與應用，滄海書局，台中，第2–11頁，2001。
[3] 林宏澤、林清泉，系統模擬，高立書局，台北，第11–12頁，1991。
[4] 劉睦雄，系統模擬，中央圖書出版社，台北，第13–17頁，1992。
[5] 林宏澤、林清泉，系統模擬，高立書局，台北，第23–28頁，1991。
[6] 鄭雯妮，物件導向程式設計與分析，美商麥格羅希爾公司，台北，第1-3–1-23頁，2002。
[7] 鄭雯妮，物件導向程式設計與分析，美商麥格羅希爾公司，台北，第1-24–1-38頁，2002。
[8] 周建新， “物件導向動態系統模擬庫之設計與應用” ，碩士論文，中正理工學院，桃園，第11–13頁，1997。
[9] 齊歡、王小平，系統建模與仿真，清華大學出版社，北京，第229頁，2003。
[10] C4ISR Architecture Working Group, C4ISR Architecture Framework Version 2.0, U.S. DoD, Washington D.C., pp. 2-1–2-3, 18 Dec., 1997.
[11] DoD Architecture Framework Working Group, DoDAF Version1.0 Volume I：Definitions and Guidelines, U.S. DoD, Washington D.C., pp. 1-1–1-6, 30 Aug., 2003.
[12] http://science.kennesaw.edu/~jgarrido/psimj.html
[13] Garrido, J. M., Object-Oriented Discrete-Event Simulation with Java, Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, pp. 17–21, 2001.
[14] Garrido, J. M., Object-Oriented Discrete-Event Simulation with Java, Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, pp. 45–48, 2001