基于复杂网络的体系作战协同能力分析方法研究

针对作战体系中类型各异的作战实体及交互关系,从物理域、信息域与认知域的视角,构建由战场空间指控网、信息网和交战网组成的体系作战超网络模型;以体系作战协同自同步能力为研究目标,探讨了多域耦合强度、网络拓扑结构等因素对体系作战协同能力的影响,提出了基于作战环的体系作战同步模型,定义了表征体系作战自同步的全局序参量和局部序参量,并利用演习数据进行了实证分析。     

武器装备体系的异质超网络模型

超网络理论是复杂网络理论最新进展,其与体系问题有着天然的契合性。基于超网络理论提出了武器装备体系的一种网络化概念模型,可以对体系中的多种动、静态因素进行有效地描述。将体系映射为物理网、关系网和交互网,给出了物理网的定义,并以流的形式定义了交互网,定性分析了不同网络间的关系,介绍了模型实例化方法和基于模型的分析方法,最后以举例的方式进行说明。     

基于Petri网的航天装备体系作战效能评估方法

针对航天装备体系的特点，将航天装备体系分为逻辑体系结构和物理体系结构，利用着色随机Petri网建立功能模型，描述逻辑体系结构，利用排队论及航天装备性能模型建立物理模型，描述物理体系结构，二者通过信息交互构成完整的体系。以打击海上移动目标为例，将功能模型、物理模型和作战效能模型结合起来建立了航天装备体系作战效能模型。仿真结果表明所建立的模型能够合理反映航天装备体系对作战结果的影响，可以用于分析航天装备体系结构与配置。     

航天装备体系作战效能的Agent综合方法

分析总结了航天装备体系作战效能评估的原则,提出了航天装备体系作战效能评估的Agent综合方法,将任务按子系统进行自然分解,分剐分析和仿真,得到各子系统的综合性能指标。以此为基础建立Agent效能综合模型,重,占考虑各子系统闽的交互、作战对抗和智能性等复杂因素,根据作战对抗仿真结呆得到体系作战效能。该方法避免了建立过于复杂的仿真系统,又比用各子系统效能指标进行简单的数学运算得到体系效能保留了更丰富的交互因素和系统细节,有利于得到符合实际的结论。通过案例研究,表明了所提出方法的有效性。     

武器系统效能等效模型退化性研究

武器系统效能等效是对武器装备体系对抗仿真结果开展分析的理论基础,判定效能矩阵是否退化是效能等效研究中的一个关键问题.基于武器系统效能等效模型,研究了多对一、二对二及多对多各种交战关系下效能矩阵的退化情况,给出了判定效能矩阵退化的必要条件和效能矩阵正则的充分条件,为判定效能矩阵是否退化提了供理论依据,也为体系对抗仿真结果综合分析提供了科学指导.     

空战武器体系超视距空战能力指标研究

武器装备体系作战能力是武器装备体系研究中的重要内容,可用于国家武器装备整体实力分析和武器装备体系效能分析,对武器装备发展具有一定的指导意义。明确了武器装备作战能力的概念,分析了武器装备作战能力和武器装备作战效能的关系,及武器装备体系作战能力的决定因素。重点分析了影响空战武器体系超视距空战能力的载机生存能力、信息支持能力和空战导弹打击能力,并对影响这3种能力的性能指标进行了重要性分析,最终提出了空战武器体系超视距空战的指标结构。     

对抗体系的一种建模方法研究

首先,通过实例阐明了信息交互在效能涌现中所起的重要作用;其此,提出了“基于信息关联网的体系建模方法”,为研究信息交互过程中对抗体系的效能涌现机理提供了方法论意义上的支持;最后,基于上述体系建模方法,给出了一个具体的建模实例。     

网络信息体系双层异质相依网络模型鲁棒性

网络信息体系(networked information system of system, NISoS)是构建新体制下联合作战武器装备体系的基础支撑。针对NISoS结构模型单一和鲁棒性评估指标粗糙等问题, 首先基于复杂相依网络理论分析了体系结构特征和级联衰退过程, 构建了体系双层异质相依网络模型(two-layer heterogeneous interdependent network model, THINM); 其次借鉴现代循环作战理论提出基于信息驱动链网融合(C-SDI link number and network scale, C-SDILNNS)指标的网络信息体系鲁棒性评估方法; 最后对比分析了不同失效策略和评估指标下的网络信息体系鲁棒性能。仿真结果表明, THINM能够较好反映网络信息体系结构特征, 通过C-SDILNNS指标可以精细刻画多种攻击方式和攻击强度下的体系鲁棒性。     

武器装备体系中的信息流分析与评估研究

信息流是武器装备体系构成与内部各种交互的依据,认为信息流可分为态势流、状态流和指控流,并提出了对各种信息流进行评估的方法。在此基础上,给出了信息流能力的评估和判断是能否获取信息流优势的依据。信息流优势对应着三种能力:信息获取能力、信息利用能力和信息分发能力。最后,用算例说明了方法的有效性。     

武器装备体系对抗的一种研究方法

武器装备对抗的体系化是信息化战场的显著特征,然而体系对抗过程的复杂性使得体系作战效能研究相对较为困难。基于系统工程思想提出了一种体系对抗的研究方法,方法将研究内容分为四个层次:对抗交互层、系统损伤层、功能层、效能层,首先给出了各层次的定义。然后对该研究方法的思想和步骤进行了详细的阐述,通过建立各层次描述指标,研究层次间相互关系,在此基础上从分析体系对抗的物理规律入手,采用定量与定性相结合,依次完成各层指标的推理和计算,得到对抗条件下武器装备体系的作战效能。最后以导弹防御体系与具有突防能力的某导弹武器系统的对抗为例,验证了方法的有效性。     

侦察装备体系无线带宽需求生成方法

基于能力的武器装备体系需求论证思路已逐渐被接受,但缺少定量的方法支撑该思路用于具体的需求生成过程。针对如何获取侦察装备体系的无线带宽需求,研究了基于通信能力的带宽需求生成方法。通过综合运用网络建模、排队论和仿真分析手段,提出无线带宽需求生成框架,分析带宽和能力需求的定量关系,构建侦察装备体系网络模型和带宽仿真分析模型,求得满足通信能力的体系带宽值;通过调整拓扑连接生成体系带宽需求的更优解,为侦察装备体系的需求开发提供了支撑。     

基于ABMS的体系效能评估框架研究

分析了基于信息系统武器装备体系基本特征和仿真评估要求,研究了基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法的体系效能仿真开发和评估过程,针对基于信息系统武器装备体系仿真评估的要求,建立了由体系效能评估准备、联合作战想定编辑、ABMS体系仿真引擎、作战过程表现及战果统计,以及体系效能综合评估等组成的体系效能评估技术参考框架,并通过开发相关系统验证了框架的合理性和实用性。     

基于功能依赖网的体系效能评估方法

建设与发展有效的装备体系需要依赖合理的效能评估方法。诸多评估方法在复杂依赖关系的量化分析上存在不足, 因此引入功能依赖网络分析(functional dependency network analysis, FDNA)法, 通过双依赖参数、分段线性模型等捕捉体系复杂依赖关系及其造成的级联效应。进而立足FDNA方法的优点, 突破其局限性, 提出基于作战环的功能依赖网络建模规范, 通过链路健康指数、综合依赖关键度、多系统冗余表决系统等调整、新增、完善效能聚合模型, 形成可捕捉和反映更广泛作战场景的扩展FDNA(extended FDNA, E-FDNA)方法。以海上防空反导体系为例, 通过与现有FDNA系列方法以及复杂网络方法在体系效能值、关键系统识别等方面的对比分析, 验证了E-FDNA方法的可行性和有效性, 为装备体系的效能评估提供了新方法。     

基于复杂网络的作战体系网络建模与优化研究

作战体系是研究信息化战争体系建模和体系对抗的基础,分析了信息化条件下作战体系的网络特性与形成机理,从静态隶属连接和动态交互连接出发建立了反映真实作战体系特性的网络描述模型,以增加网络收益和减小网络成本为优化目标,提出了一种作战体系网络连接优化控制方法,对比仿真分析了网络结构和动态特性对作战体系整体效能的影响规律,仿真结果验证了网络模型和优化方法的有效性,可为作战体系建模深入研究和体系结构整体优化提供理论指导。     

网络体系效能评估改进FDNA模型

网络体系(system of system, SoS)的效能评估是SoS建设和分析的重点问题。传统功能依赖网络分析(functional dependency network analysis, FDNA)方法可以展示SoS“松散耦合”特性, 但缺乏对组件系统的运行独立性、效能衰减性、拓扑规律性等特征的关注。针对此, 在考虑多态问题的基础上, 通过Markov过程分析, 推导组件系统的自主效能衰减函数与系数, 改进了传统方法中的固定参数, 求得节点的动态效能值。在界定“相关SoS”概念的基础上, 计算组件系统可靠度的重要度, 识别关键节点, 构建网络SoS效能评估函数。以五节点航天SoS为例, 演示评估过程并验证了方法的可行性。     

基于CRC-MATE的体系架构方案选择

现代战争正逐步转向体系对抗，为了顺利实现系统集成并形成联合作战能力，需要在设计论证阶段筛选较为优化的体系架构方案，即选择合适的系统组合及其系统间的依赖关系。针对体系能力与组件系统能力的非线性关系, 不确定性导致的体系能力降级风险以及成本约束等问题, 提出基于功能依赖网络的体系能力计算法, 基于条件风险价值的体系风险度量法以及基于系统工程全流程的体系成本估算法。由此构建“能力-风险-成本”的三维多属性权衡空间探索模型。以海上防空反导体系为例, 明晰了权衡空间探索模型的构建步骤, 验证了该方法的可行性和有效性, 为作战体系建设过程中的方案选择提供了新思路。     

基于作战环的武器装备体系贡献度评估

从体系的角度出发,考虑装备之间的关联关系,本文基于作战环理论构建武器装备体系的网络化评估模型。首先,构建武器装备的能力指标体系,借助能力需求满足度对装备间的相互作用关系进行定量描述。其次,提出体系作战能力和作战环数两个评价指标,对武器装备体系进行综合评估。然后,引入贡献度的概念建立模型计算各装备对体系的贡献,根据各装备贡献度找到优先发展的装备。最后,以海上反击作战为例建立作战网络模型,应用本文提出的研究方法进行实践分析,为武器装备的优化配置提供理论支持。     

体系对抗仿真中体系效能分析初探

从体系对抗的角度研究战争或作战问题是应对军事变革的一种新思路。本文首先说明信息时代体系对抗仿真的必要性；然后论述系统效能度量分析的基本原理，从而引出体系效能度量分析原理；接着探讨用试探性建模与分析方法来对体系效能进行度量分析，提出一个分析框架；最后概要介绍用试探性建模与分析方法对一个战区级体系对抗模型进行体系效能分析的例子。     

基于Stacking集成元模型的作战体系能力图谱生成方法

作战体系能力图谱是从整体分析作战体系能力的有效方法.针对生成作战体系能力图谱时,需要对海量实验空间进行仿真而带来时效性较差的问题,提出一种基于Stacking集成元模型的作战体系能力图谱生成方法.该方法通过建立元模型替代仿真模型,能够快速准确生成作战体系能力图谱.针对各类元模型适用场景有限、性能波动较大的问题,提出采用...