建模和仿真技术日益成为研究复杂系统的主要手段。针对科学研究和产业领域的热点问题,涌现出大量仿真框架、模型、组件和工具等,其中既有通用的底层工具集,又有面向特定领域的仿真构件。这些仿真资源和功能模块间互不关联,形成信息孤岛。同时,跨领域、多层次、网络化仿真应用越来越多,人们不得不花费大量代价和风险来构建越来越复杂的仿真系统。迫切需要一种新型的仿真体系框架,来充分利用现有仿真资源和能力,加快仿真系统构建,降低成本和风险,基于网络和服务的仿真体系结构成为解决上述问题的一种有效手段。对于这类仿真体系结构而言,计算和存储能力又成为阻碍系统研发的瓶颈。云计算的发展为建立复杂仿真系统体系框架提供了新的思路和工具。“云”由大量服务器集群组成,具有良好的扩展性和伸缩性,理论上可以提供无尽的计算和存储能力,实现“按需服务”模式,具有成熟的技术框架和商业范式。云计算还是一种分布式编程框架,为分布式系统开发提供底层支持,降低开发难度,降低开发成本。本文研究基于云计算的仿真系统体系结构,从系统构建、系统语义描述和仿真服务聚合三个方面进行了研究。论文的主要研究内容和创新点如下:首先,论文对比主流的仿真体系结构,分析了复杂仿真系统体系结构在模型组合重用和互操作性上的要求,介绍了面向云计算构建仿真系统体系结构的思路和方法,提出一个多维视角的仿真系统体系,并讨论了其结构框架和执行流程。其次,论文为面向云计算的仿真体系结构建立一种形式语义模型,来精确定义和描述仿真系统的结构和执行过程,分析系统在统一论域下的语义规约及其性质,为建立良构的系统执行逻辑奠定基础。最后,通过改进基本对象模型(BOM)实现了一种语义层次的服务组织方法,通过将功能相同的服务聚合,并作为服务类簇统一对外表达语义信息,提高了服务搜索速度,满足用户多样化需求。