兰小平，研究员。曾任中国北方车辆研究所总体技术部副主任、资深管理专家、所数字化副总师，现任兵器工业信息中心智能制造与数字化部部长，主要从事坦克装甲车辆武器系统设计、数字化设计技术、仿真分析、虚拟设计与验证技术等方向的研究工作。多年来，围绕坦克装甲车辆武器系统设计、多学科设计优化理论与方法、车辆建模与仿真、虚拟现实与增强现实技术等开展理论与工程应用研究。主持、参加国家和部级重大和重点科研项目多项。研究成果先后获得部级科技进步奖二等奖3项、三等奖6项，发表学术论文数20余篇，出版专著一项。

王超，男，1984年6月4日生，中国北方车辆研究所副研究员。就职于中国北方车辆研究所总体技术部。主要从事复杂装备体系结构设计、对抗仿真与效能评估、坦克装甲车辆总体设计、数字化仿真分析、虚拟设计与验证技术等方向的研究和科研工作。多年来，围绕突击装备体系设计、坦克装甲车辆总体设计、多学科设计建模与仿真、虚拟现实与增强现实技术等开展理论与工程应用研究。主持和参加国家和部级重点科研项目多项。研究成果先后获得部级科技进步奖三等奖1项，发表学术论文数十篇，申请国防专利10余项。

郑思涓，中国北方车辆研究所副研究员，主要从事坦克装甲车辆人机环境总体技术研究，完成了多项人机交互设计、仿真评价、人机工效及乘员负荷等项目研究工作。发表8篇学术论文，获得部级科学进步奖二等奖1项、三等奖1项，获得软件著作权2项。

本书共分5章，第1章简要介绍仿真技术；第2章系统论述了坦克装甲车辆、航空航天、船舶等不同行业领域在论证、设计与研制不同阶段过程中通用的仿真专项技术；第3章针对坦克装甲车辆自身领域的特殊性，系统讲述仿真技术在坦克装甲车辆机动性、防护性、火力性能、信息性能以及人机功效五大性能中的应用；第4章列举了不同仿真方向在设计中的经典应用实例，尤其是多学科联合仿真技术越来越多地应用到设计之中，主要包括机电液联合仿真、流固耦合仿真、刚柔耦合仿真等；第5章主要介绍保证坦克装甲车辆模型仿真置信度的关键技术VV&A。
本书可作为车辆工程、人机工程和控制类相关专业的本科生或研究生教材，也可供工程技术人员参考。

第 1 章 仿真技术概述 001
1． 1 仿真技术的产生和发展 002
1． 1． 1 仿真技术的分类 003
1． 1． 2 车辆仿真技术发展和分类 005
1． 1． 3 车辆仿真技术研究内容 008
1． 2 系统、 模型和仿真 010
1． 2． 1 系统建模基本概念 010
1． 2． 2 系统建模方法 011
1． 2． 3 建模要考虑的因素 012
1． 2． 4 建模方法 012
1． 2． 5 系统建模仿真的基本步骤 013
1． 2． 6 初始条件、 驱动信号及终止条件 014
1． 2． 7 车辆动力仿真建模 015
1． 3 离散事件系统仿真 017
1． 3． 1 到达模型 018
1． 3． 2 服务模型 018
1． 3． 3 排队模型 019
1． 3． 4 运行程序 019
1． 4 仿真的一般步骤 019
第 2 章 仿真专项技术 021
2． 1 结构分析与疲劳仿真 022
2． 1． 1 结构仿真技术概述 022
2． 1． 2 结构仿真技术的理论基础 022
2． 1． 3 结构仿真技术的通用流程及应用软件 032
2． 2 动力学仿真技术 037
2． 2． 1 动力学仿真技术概述 037
2． 2． 2 动力学仿真技术的理论基础 038
2． 2． 3 动力学仿真技术的通用流程及应用软件 040
2． 2． 4 坦克装甲车辆动力学仿真技术的展望 041
2． 3 流场仿真技术 042
2． 3． 1 流场仿真技术概述 042
2． 3． 2 流场仿真技术的理论基础 045
2． 3． 3 流场仿真技术的通用流程和应用软件 051
2． 3． 4 流场仿真案例 061
2． 4 控制系统仿真技术 069
2． 4． 1 控制系统仿真技术概述 069
2． 4． 2 控制系统仿真理论基础 070
2． 4． 3 控制系统仿真通用流程和应用软件 083
2． 5 作战对抗仿真技术 090
2． 5． 1 作战对抗仿真技术概述 090
2． 5． 2 作战对抗仿真理论基础 097
2． 5． 3 作战对抗仿真通用流程与主要内容 098
2． 5． 4 作战效能评估分析方法 101
2． 6 虚拟现实仿真技术 103
2． 6． 1 虚拟现实概述 103
2． 6． 2 虚拟现实 / 增强现实仿真的通用流程和应用软件 116
2． 6． 3 基于虚拟现实的坦克装甲车辆设计 124
2． 7 半实物仿真技术 164
2． 7． 1 半实物仿真和半实物仿真系统 164
2． 7． 2 半实物仿真技术 167
2． 7． 3 装甲车辆信息系统半实物仿真集成 172
第 3 章 车辆性能仿真技术 181
3． 1 机动性能仿真 182
3． 1． 1 整车机动性能仿真概述 183
3． 1． 2 整车通过性能仿真 187
3． 1． 3 整车平顺性能仿真 188
3． 1． 4 过垂直墙计算 192
3． 1． 5 爬纵坡计算 194
3． 1． 6 过侧倾坡计算 196
3． 1． 7 转向仿真分析 196
3． 2 火力性能仿真 200
3． 2． 1 概述 200
3． 2． 2 首发命中概率 201
3． 2． 3 密集度仿真 206
3． 2． 4 射击反应时间 210
3． 3 防护性能仿真 213
3． 3． 1 防护性能仿真概述 213
3． 3． 2 地雷爆炸冲击防护性能仿真 213
3． 4 信息性能仿真 237
3． 4． 1 信息性能仿真概述 237
3． 4． 2 信息系统的仿真模型 239
3． 4． 3 自动装弹信息流仿真 246
3． 5 人机工效仿真 252
3． 5． 1 人机工效仿真概述 252
3． 5． 2 人机系统建模 252
3． 5． 3 人机系统仿真与评估 263
第 4 章 多学科联合仿真技术 267
4． 1 机电液联合仿真 ( 系统仿真) 技术 268
4． 2 联合仿真的主要方式 270
4． 3 动力学模型与控制系统模型联合仿真案例分析 272
4． 3． 1 整车模型的组成 272
4． 3． 2 路面激励与履带车辆模型 272
4． 3． 3 炮控系统模型 275
4． 3． 4 协同仿真方法及计算结果 275
4． 4 刚柔联合仿真技术案例分析 278
4． 4． 1 车体三维几何模型的建立 278
4． 4． 2 车体有限元模型的建立及其振动特性分析 280
4． 4． 3 刚柔混合模型的建立 295
4． 4． 4 仿真分析 301
第 5 章 VV& A 307
5． 1 VV&A 理论与方法 308
5． 1． 1 VV&A 概念及定义 308
5． 1． 2 校核、 验证与确认的区别与联系 309
5． 1． 3 VV&A 与 M&S 的关系 310
5． 1． 4 VV&A 过程模型 310
5． 2 VV&A 与可信度评估 312
5． 2． 1 仿真可信度评估 312
5． 2． 2 VV&A 与可信度评估的关系 313
5． 3 装甲车辆建模与仿真的 VV&A 应用 313
5． 3． 1 VV&A 应用模式 313
5． 3． 2 VV&A 应用流程 314
5． 3． 3 VV&A 应用内容及方法 314
参考文献 317
索引 328