左家亮， 楊任農(nóng)， 張瀅， 王學(xué)鋒

(空軍工程大學(xué) 航空航天工程學(xué)院， 陜西 西安 710051)

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分布式半實物環(huán)境實時彈道仿真步長自適應(yīng)研究

左家亮， 楊任農(nóng)， 張瀅， 王學(xué)鋒

(空軍工程大學(xué) 航空航天工程學(xué)院， 陜西 西安 710051)

在分布式半實物環(huán)境中，從工程實踐的角度出發(fā)，基于數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)(DDS)建立高性能彈道仿真環(huán)境。通過設(shè)計并實現(xiàn)仿真步長自適應(yīng)的方法，進(jìn)行實時彈道仿真計算。針對分布式半實物仿真環(huán)境的特點，提出了基于攻擊機(jī)仿真環(huán)境和基于目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境兩種仿真方式。在采用同一種彈道仿真模型的情況下，通過對比分析兩種方式的仿真實驗結(jié)果，基于目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境的方式穩(wěn)定地提高了仿真計算頻率，因此仿真結(jié)果精度較高，從而很大程度上提高了半實物仿真環(huán)境下實時彈道仿真的可信度。

仿真科學(xué)技術(shù)； 實時彈道仿真； 半實物環(huán)境； 仿真步長自適應(yīng)

0　引言

為了開展貼近實戰(zhàn)化的訓(xùn)練，各國空軍堅持不懈地從技術(shù)層面構(gòu)建更加貼近實戰(zhàn)條件的半實物對抗訓(xùn)練環(huán)境，搭建空戰(zhàn)訓(xùn)練系統(tǒng)(ACMI)，如美軍的P5系列，都是通過給參訓(xùn)飛機(jī)加掛訓(xùn)練設(shè)備，采集精確的位置和武器發(fā)射等數(shù)據(jù)，并構(gòu)建半實物仿真環(huán)境。半實物仿真環(huán)境通過實時接收、解析和融合參訓(xùn)飛機(jī)的位置、姿態(tài)和火控數(shù)據(jù)，精確顯示空戰(zhàn)對抗態(tài)勢，通過判讀數(shù)據(jù)中武器模擬發(fā)射指令，進(jìn)行半實物彈道仿真，并給出最終脫靶量。在半實物仿真環(huán)境中，飛機(jī)是真實的裝備，只有導(dǎo)彈是仿真的，并要求實時通報導(dǎo)彈模擬攻擊的結(jié)果。實時對抗訓(xùn)練過程中經(jīng)常出現(xiàn)同時模擬發(fā)射武器，且相互關(guān)聯(lián)。假設(shè)甲先發(fā)射中距導(dǎo)彈攻擊乙，丙后發(fā)射武器攻擊甲，但丙距離甲較近，剛好在甲完成制導(dǎo)之前，丙“擊中”了甲，勝敗就在毫秒之間。這對系統(tǒng)的實時性提出了較高的要求，且必須在同一時空下實時完成仿真計算。在大規(guī)?？諔?zhàn)對抗訓(xùn)練中，可能同一時刻需要仿真上百條彈道，既要滿足實時性要求，又要保證彈道仿真精度，能否解決該難題成為系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。

本文考慮在相同的態(tài)勢下，基于同一種彈道仿真模型，采用分布式并行計算方法進(jìn)行半實物彈道仿真，所有彈道在仿真時間是并行的，在空間是分布的[1]，通過提高彈道仿真頻率來提高彈道仿真精度。所謂并行計算就是利用多處理器或多計算機(jī)，將進(jìn)程相對獨(dú)立地分配于不同的節(jié)點上，由各節(jié)點獨(dú)立的操作系統(tǒng)調(diào)度的計算模式[2]；彈道仿真實質(zhì)上是一個離散的計算過程，仿真步長越大，其離散程度會越大，其仿真的可信度也就越低。假設(shè)在某次彈道仿真計算中采用定長的仿真方法，圖1(a)仿真步長為0.01 s，A、B是仿真彈道中連續(xù)的兩個值，A點是彈道中第N次計算的值，B點是第N+1次計算的值，連續(xù)兩次彈道仿真計算都沒有進(jìn)入導(dǎo)彈的殺傷半徑范圍內(nèi)；圖1(b)仿真步長為0.001 s時，在A、B兩點之間需要增加9次計算，假設(shè)A點是第N次計算的值，則B點為第N+10次計算的值，AB之間的部分點進(jìn)入了導(dǎo)彈的殺傷范圍內(nèi)。在相同的仿真模型基礎(chǔ)上，從理論數(shù)值上分析，通過提高仿真計算頻率可以提高仿真的可信度。但是定長仿真總存在缺陷，當(dāng)仿真步長設(shè)置過小時，則在設(shè)定的仿真步長內(nèi)不能完成仿真；當(dāng)設(shè)置的仿真步長偏大，則存在空閑時間過大，且效率不高、精度不夠。

圖1　仿真頻率影響仿真結(jié)果示意圖Fig.1　The effects of different simulation frequencies on simulation result

本文在假設(shè)仿真模型顆粒度在理想狀態(tài)下，在分布式半實物仿真環(huán)境中[3]，采用仿真步長自適應(yīng)機(jī)制，通過提高仿真計算頻率，提高了彈道仿真精度和系統(tǒng)的可信度。

1　分布式半實物并行仿真環(huán)境

計算機(jī)集群技術(shù)即將若干臺計算機(jī)通過高速網(wǎng)絡(luò)連接在一起，使其像一臺計算機(jī)一樣工作，從而獲得接近于并行計算機(jī)處理能力的技術(shù)[4-5]。分布式半實物仿真環(huán)境如圖2所示。

圖2　分布式半實物仿真環(huán)境示意圖Fig.2　Schematic diagram of distributed hardware-in-loop simulation environment

1.1基于發(fā)布/訂閱的分布式并行仿真架構(gòu)

本文把每一架參訓(xùn)飛機(jī)定義為一個仿真實體，基于數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)(DDS)的數(shù)據(jù)發(fā)布/訂閱機(jī)制[6]，建立全局仿真實體空間[7](仿真架構(gòu)如圖3所示)，實現(xiàn)對所有工作站上運(yùn)行仿真實體進(jìn)行管理。對其中某一工作站，由該工作站負(fù)責(zé)仿真的飛機(jī)定義為本地實體，其他參訓(xùn)飛機(jī)則定義為遠(yuǎn)程實體。仿真空間需要根據(jù)不同工作站上負(fù)責(zé)仿真計算的飛機(jī)仿真實體數(shù)量進(jìn)行管理，對新加入對抗訓(xùn)練的飛機(jī)和退出對抗訓(xùn)練的飛機(jī)進(jìn)行動態(tài)調(diào)配，保證所有工作站上的仿真實體數(shù)量基本一致，實現(xiàn)負(fù)載均衡[8]。

圖3　分布式半實物仿真環(huán)境架構(gòu)Fig.3　Structure of distributed hardware-in-loop simulation environment

1.2實體管理策略

分布式半實物仿真環(huán)境中，根據(jù)判讀飛機(jī)數(shù)據(jù)中發(fā)射信號并創(chuàng)建仿真導(dǎo)彈，把導(dǎo)彈也定義為一個仿真實體。每一個工作站創(chuàng)建本地實體鏈和遠(yuǎn)程實體鏈，分別負(fù)責(zé)維護(hù)管理本地實體和遠(yuǎn)程實體。本地實體鏈表負(fù)責(zé)管理本地實體的增加、刪除和更新，并通過仿真網(wǎng)絡(luò)框架發(fā)布本地實體最新的態(tài)勢，遠(yuǎn)程實體鏈表則通過仿真網(wǎng)絡(luò)環(huán)境獲取遠(yuǎn)程實體的最新態(tài)勢。對任何一架飛機(jī)或仿真導(dǎo)彈，在分布式半實物仿真環(huán)境中只有一個工作站發(fā)布它的最新態(tài)勢信息，實現(xiàn)其最新狀態(tài)的唯一性。

2　半實物彈道仿真

半實物仿真環(huán)境實時接收并解析攻擊機(jī)雷達(dá)和火控數(shù)據(jù)，以武器模擬發(fā)射信號為觸發(fā)條件，啟動彈道仿真模型，開始彈道仿真計算。

2.1兩種仿真方式

在分布式半實物仿真環(huán)境中，有兩種仿真方式：第一種基于攻擊機(jī)環(huán)境進(jìn)行彈道仿真(如圖4實線所示)；第二種是基于目標(biāo)機(jī)環(huán)境彈道仿真(如圖4虛線所示)。第一種方式是直接在攻擊機(jī)所在的仿真環(huán)境中創(chuàng)建仿真導(dǎo)彈實體，每次彈道仿真之前需要通過仿真網(wǎng)絡(luò)獲取目標(biāo)機(jī)實體發(fā)布最新的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)，一次彈道仿真計算所消耗的時間包括：數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信時間、本地彈道計算時間和目標(biāo)機(jī)數(shù)據(jù)平滑時間；第二種方式是目標(biāo)機(jī)實體收到被攻擊信號之后，在目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境創(chuàng)建仿真導(dǎo)彈實體，并在目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境根據(jù)仿真步長進(jìn)行平滑處理，一次彈道仿真需要的時間包括：本地彈道仿真時間和目標(biāo)機(jī)平滑的時間。兩種不同之處在于獲取目標(biāo)機(jī)最新態(tài)勢數(shù)據(jù)的方式不相同，所需的時間也不一樣。

圖4　兩種彈道仿真方式Fig.4　Two simulation methods of missile trajectory

2.2目標(biāo)機(jī)真實數(shù)據(jù)預(yù)推

由于訓(xùn)練區(qū)域大，數(shù)據(jù)傳輸效率等因素限制，實時接收的目標(biāo)機(jī)數(shù)據(jù)頻率往往達(dá)不到彈道仿真計算要求。因此，需要對目標(biāo)機(jī)飛行軌跡進(jìn)行適當(dāng)插補(bǔ)。以目標(biāo)機(jī)實時下傳的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在目標(biāo)機(jī)下一時刻實時數(shù)據(jù)到來之前，根據(jù)機(jī)體運(yùn)動方程，預(yù)推下一時刻的目標(biāo)機(jī)位置和姿態(tài)。

(1)

(2)

式中：xt、yt、zt為目標(biāo)在慣性坐標(biāo)系的坐標(biāo)；vt、θt、φt分別為目標(biāo)的速度、航跡俯仰角和航跡偏轉(zhuǎn)角；ntx、nty、ntz為目標(biāo)的縱向、目標(biāo)偏航和俯仰方向的轉(zhuǎn)彎控制過載。

2.3一次彈道仿真計算過程

把導(dǎo)彈假設(shè)為理想化的剛體，在慣性坐標(biāo)系中根據(jù)運(yùn)動學(xué)原理，建立仿真導(dǎo)彈和目標(biāo)機(jī)之間的相對運(yùn)動模型。

(3)

式中：lθ為視線傾角；lφ為視線偏角；rx=xt-xm，ry=yt-ym，rz=zt-zm，xt、yt、zt為目標(biāo)的坐標(biāo)，xm、ym、zm為導(dǎo)彈的坐標(biāo)。

開始仿真計算之前，首先需要調(diào)用目標(biāo)機(jī)動模型以獲得新的目標(biāo)機(jī)位置姿態(tài)數(shù)據(jù)。仿真模型的輸入是目標(biāo)機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)和仿真步長，輸出是仿真導(dǎo)彈的最新位置姿態(tài)相關(guān)信息和目標(biāo)機(jī)相對距離。假設(shè)導(dǎo)彈為理想的剛體，忽略導(dǎo)彈自身旋轉(zhuǎn)因子，一次彈道仿真計算過程如圖5所示。

圖5　一次彈道仿真計算Fig.5　Missile trajectory simulation

圖5中：θ、θ′(t)、θ″(t)、θs(t)、Δθ分別是該時刻俯仰角、俯仰角速度、俯仰角加速度、俯仰角控制信號和俯仰角增量；φ、φ′(t)、φ″(t)、φs(t)、Δφ分別是該時刻偏航角、偏航角速度、偏航角加速度、偏航角控制信號和偏航角增量；xt(t)、yt(t)、zt(t)、xm(t)、ym(t)、zm(t)分別是該時刻目標(biāo)機(jī)和仿真彈道的位置；Δx、Δy、Δz分別表示該時刻仿真彈道3個方向的增量；vcls(t)、θmax、φmax、m(t)、vop分別表示該時刻仿真彈道接近速度、最大允許俯仰角、最大允許偏航角、質(zhì)量和最大允許速度。

3　仿真步長實時自適應(yīng)機(jī)制

一般情況下進(jìn)行彈道仿真都是采用固定步長的仿真方法，前提條件是在該仿真步長足夠長[9]，并保證在該仿真步長內(nèi)能完成一次彈道仿真計算。本文采用仿真步長動態(tài)調(diào)整的方法，即利用固定仿真步長內(nèi)完成仿真計算后所剩余的時間，進(jìn)行下一次彈道仿真計算。采用仿真步長自適應(yīng)的方法優(yōu)點是，可以使整個實時仿真過程中不會有空閑時間，不會使彈道仿真程序處于等待狀態(tài)。

3.1仿真步長動態(tài)調(diào)整

從工程實踐的角度出發(fā)，完成一次仿真計算包括預(yù)推目標(biāo)機(jī)位置和一次彈道仿真計算兩步。假設(shè)上次開始彈道仿真的時刻為t1，為進(jìn)行本次彈道計算，而開始獲取目標(biāo)機(jī)位置數(shù)據(jù)時刻為t2，則動態(tài)仿真步長可表示為Δt=t2-t1.

3.2半實物環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)仿真時間實時同步策略

本文采用彈道仿真步長動態(tài)自適應(yīng)策略，動態(tài)調(diào)整仿真步長，并實時采用飛機(jī)數(shù)據(jù)中的GPS時間進(jìn)行授時調(diào)整，確保網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境不會因為仿真時間過長，由積累誤差而造成分布式仿真環(huán)境各計算節(jié)點時間不同步，實現(xiàn)彈道仿真的實時性。半實物實時彈道仿真需要實時獲取目標(biāo)機(jī)數(shù)據(jù)作為仿真輸入，因此網(wǎng)絡(luò)仿真時間同步很重要。

3.3自適應(yīng)算法實現(xiàn)

基于目標(biāo)機(jī)和攻擊機(jī)仿真進(jìn)行彈道仿真計算的兩種仿真方式的彈道仿真計算過程是一致的，不同之處在于獲取目標(biāo)機(jī)位置數(shù)據(jù)的方式不同?；谀繕?biāo)機(jī)仿真環(huán)境直接從通過對本地實體的預(yù)推即可獲取仿真需要輸入的目標(biāo)數(shù)據(jù)，而基于攻擊機(jī)仿真環(huán)境則需要從遠(yuǎn)程實體中獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)。因此，由于獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)方式不同，會影響仿真步長的大小。

綜合考慮仿真步長自適應(yīng)算法和網(wǎng)絡(luò)仿真時間實時同步策略，其具體實現(xiàn)算法如圖6所示。

圖6　仿真步長自適應(yīng)計算Fig.6　Adaptive computation of step size of missile trajectory simulation

4　仿真實驗分析

半實物仿真環(huán)境實驗中每個工作站型號為HP-Z200計算機(jī)，CPU為Intel(R) Core(TM) i5，3.2 GHz，內(nèi)存4 G. 由4臺相同配置的工作站，組成高性能計算機(jī)仿真集群，作為分布式計算實驗環(huán)境。

為了保證仿真的一般性，并具有對比性，以某型空空導(dǎo)彈為例，如圖7所示，其中黃色航跡為仿真彈道，飛機(jī)的航跡為飛機(jī)的真實數(shù)據(jù)。假設(shè)仿真導(dǎo)彈的殺傷半徑約為7 m，把這一次攻擊過程復(fù)制100份，模擬100架攻擊機(jī)同時分別攻擊100架目標(biāo)機(jī)，并且都在同一時刻模擬發(fā)射導(dǎo)彈，所有的目標(biāo)機(jī)做相同的機(jī)動。因此，在每個工作站上分別管理25個攻擊機(jī)實體、25個目標(biāo)機(jī)實體和25個仿真彈道實體。

圖7　半實物彈道仿真Fig.7　Missile trajectory simulation in distributed hardware-in-loop environment

4.1彈道仿真數(shù)據(jù)樣本統(tǒng)計分析

設(shè)定單位仿真時間初始值為0.01 s，在仿真計算過程中，根據(jù)自適應(yīng)的時間處理機(jī)制動態(tài)調(diào)整。200個飛機(jī)實體同時仿真100條彈道，把100條彈道分為10組，每組10條彈道求平均值，在本地仿真實驗中所得仿真實驗數(shù)據(jù)如表1所示。從表1中數(shù)據(jù)可知，基于攻擊機(jī)仿真環(huán)境的10組100條彈道，每條彈道的仿真時間基本穩(wěn)定在27.8 s左右，彈道仿真計算次數(shù)則基本穩(wěn)定在7 530，平均每條彈道每秒鐘完成270次彈道仿真計算。但由于仿真步長振蕩較大，造成最后的脫靶量不穩(wěn)定，部分在該導(dǎo)彈的殺傷半徑之內(nèi)，部分在殺傷半徑之外，造成最后的結(jié)果不一致。如果采用固定步長的仿真方法，假設(shè)其固定步長為0.01 s，則每條彈道仿真計算約2 700次，遠(yuǎn)低于兩種環(huán)境下動態(tài)調(diào)整仿真步長的計算效果。

基于目標(biāo)機(jī)實時彈道仿真的所有的條件與基于攻擊機(jī)的實時彈道仿真條件完全一樣，唯一不同的地方是獲取目標(biāo)機(jī)的位置和態(tài)勢信息的方法不同，同樣也進(jìn)行100條彈道仿真計算。其半實物仿真的結(jié)果數(shù)據(jù)如表2所示。根據(jù)表2的數(shù)據(jù)可知，其仿真實驗結(jié)果相對穩(wěn)定，最后仿真步長基本上穩(wěn)定在0.000 25 s，每個仿真導(dǎo)彈實體平均每秒鐘約完成4 000次彈道仿真計算，其最后的脫靶量穩(wěn)定在2.1 m，全部在該型導(dǎo)彈的殺傷半徑之內(nèi)。

表1　基于攻擊機(jī)環(huán)境彈道仿真數(shù)據(jù)統(tǒng)計

表2　基于目標(biāo)機(jī)環(huán)境彈道仿真數(shù)據(jù)統(tǒng)計

通過對比分析整體數(shù)據(jù)樣本，基于目標(biāo)機(jī)仿真結(jié)果比基于攻擊機(jī)仿真結(jié)果穩(wěn)定。

4.2仿真步長分析

分別從基于攻擊機(jī)仿真環(huán)境和基于目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境隨機(jī)挑選一條完整的彈道仿真記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)自適應(yīng)算法可知，輸入仿真步長主要有獲取目標(biāo)機(jī)數(shù)據(jù)的時間和彈道仿真所用時間兩部分組成。兩種方式的彈道仿真所有時間基本一致，區(qū)別在于獲取目標(biāo)機(jī)數(shù)據(jù)的時間。由于基于攻擊機(jī)仿真環(huán)境需要從網(wǎng)絡(luò)環(huán)境獲取目標(biāo)機(jī)數(shù)據(jù)，其所用的時間不確定，造成輸入仿真步長波動比較大，如圖8所示。基于目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境出現(xiàn)小幅波動，相對基本穩(wěn)定，如圖9所示。

圖8　基于攻擊機(jī)仿真環(huán)境仿真時間步長Fig.8　Time of one missile trajectory simulation based on environment of attacker

圖9　基于目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境仿真時間步長Fig.9　Time of one missile trajectory simulation based on environment of target aircraft

4.3彈道仿真分析

通過分析兩種仿真方式中每一步獲取目標(biāo)機(jī)的數(shù)據(jù)所用的時間，把輸入的仿真步長作為自變量，在該仿真步長內(nèi)仿真彈道推進(jìn)量作為因變量，分析其由于仿真步長變化而產(chǎn)生的影響。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，這兩種方式的仿真步長和仿真彈道推進(jìn)量的走勢大致相同，這是由于獲取目標(biāo)機(jī)數(shù)據(jù)所用的時間的隨機(jī)性造成的，如圖10和圖11所示。

圖10　基于攻擊機(jī)仿真環(huán)境彈道仿真步長Fig.10　Simulation step size based on environment of attacker

圖11　基于目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境彈道仿真步長Fig.11　Simulation step size based one environment of target aircraft

4.4仿真彈道末端對抗分析

仿真彈道是否命中目標(biāo)，可簡化為在彈道仿真末端判斷彈目相對距離是否在導(dǎo)彈殺傷半徑范圍內(nèi)。因此，彈道仿真末端的仿真精度很大程度決定仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本次仿真實驗中，假設(shè)導(dǎo)彈殺傷半徑為7 m，圖12為基于目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境的彈道仿真末端分析，目標(biāo)剛好在殺傷范圍之外。從圖13可以看出，最后的仿真彈道與目標(biāo)之間的距離小于2 m. 這兩個實驗的條件唯一不同的地方就是一個彈道仿真環(huán)境在攻擊機(jī)，另一個彈道仿真環(huán)境在目標(biāo)，由于在二者不同環(huán)境中其計算次數(shù)不同，會產(chǎn)生很大的影響。

圖12　基于攻擊機(jī)仿真環(huán)境的彈道仿真末端對抗Fig.12　Final simulation step size of attack plane

圖13　基于目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境的彈道仿真末端對抗Fig.13　Final simulation step size of target aircraft

5　結(jié)論

本文在分布式半實物仿真環(huán)境中，采用仿真步長自適應(yīng)方法分別在基于目標(biāo)機(jī)仿真環(huán)境和基于攻擊機(jī)仿真環(huán)境兩種仿真方式進(jìn)行仿真實驗。通過分析對比兩種方法獲得的實驗數(shù)據(jù)，基于目標(biāo)機(jī)的仿真方式顯著地提高了仿真頻率，在彈道仿真模型自身精度保持一致性的前提下，通過提高仿真計算頻率來提高彈道仿真精度，很大程度上提高了半實物仿真環(huán)境下彈道仿真的可信度。下一步還需要考慮導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的特性、目標(biāo)機(jī)電子對抗等因素，以建立更加精確的仿真模型，提高對攻擊結(jié)果判定的可信度。

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Research on the Step Size of Real-time Self-adaptation Trajectory Simulation in Distributed Hardware-in-loop Environment

ZUO Jia-liang, YANG Ren-nong, ZHANG Ying, WANG Xue-feng

(Aeronautics and Astronautic Engineering College, Air Force Engineering University, Xi’an 710051, Shaanxi, China)

The creditability of missile trajectory simulation model is not taken into a count based on the distributed environment of hardware-in-loop. From the view of engineering and practice, a strategy of self-adaptation of the simulation step size is designed and implemented in the real-time trajectory simulation. At the same time, two methods of missile trajectory simulation are presented according to the features of the distributed environment of hardware-in-loop: the simulation based on the environment of attacker and the simulation based on the environment of target aircraft. After analyzing the simulation results obtained from the two methods, the missile trajectory simulation based on the environment of target aircraft outperforms the one based on the environment of attacker. Undoubtedly, it has improved the creditability of real-time trajectory simulation in the hardware-in-loop environment to a great extent.

simulation science and technology; real-time missile trajectory simulation; hardware-in-loop; self-adaptation of the simulation step size

2014-03-05

左家亮(1986—)， 男， 博士研究生。 E-mail: zuojialiang2014@yeah.net;

楊任農(nóng)(1969—)， 男， 教授， 博士生導(dǎo)師。 E-mail: cmproof@gmail.com

TP316

A

1000-1093(2015)04-0653-07

10.3969/j.issn.1000-1093.2015.04.012