战场资源的裁剪与聚类方法研究

战场资源的裁剪是从战场态势的全局资源视图产生基于任务的战术视图。通过对功能能力、作战平台资源和作战任务的定义,提出了基于任务的作战资源实体剪裁方法,包括作战使命的分解、资源实体裁剪过程的数学描述以及作战资源实体分配到任务的匹配算法,并以联合战役为例,分析并设计了从联合战役作战资源的全局视图生成基于任务的战术资源视图。     

基于解析模型的空军战役作战模拟系统研究

采用系统建模与解析的方法研究空军战役作战模拟的方法和模型。以空军对地攻击战役中的武器装备体系作战效能评估为例,首先给出了战役作战过程的层次分解方法,将战役分解到八类基础作战活动。其次,根据战役的层次结构建立了对地攻击战役背景下的空军武器装备体系作战效能指标体系,并用解析法建立各类作战活动相应的模型。最后,简要介绍了基于以上方法和模型的空军战役作战模拟平台。     

战役任务计划的数学描述与求解算法研究

以多兵种联合作战战役计划为例,在定义任务和作战平台模型的基础上,对战役计划问题进行了数学描述.在定义平台能力矢量与任务需求矢量距离的基础上,基于新的搜索策略提出了多优先级列表动态规划算法(MPLDS),并针对战役案例分析比较了MPLDS与MDSL算法的求解结果与计算性能.     

面向复杂电磁环境的体系作战仿真平台设计

战争模拟可划分为战略、战役、战术和技术4个层级。国内外现有战役战术级体系作战仿真平台无法驱动技术层电磁设备专用模型，导致其战场复杂电磁环境仿真逼真度受限。借鉴柔性分析建模与训练平台(flexible analysis modeling and exercise system,FLAMES)系统模型体系架构，基于离散事件仿真系统(a discrete event system simulator,ADEVS)引擎模拟库，设计开发了一套融合战役、战术和技术3个层级，支持系统、实体和组件三级独立仿真步长设置且动态可调的柔性作战仿真平台柔性作战仿真平台(flexible operation simulation,FOSim)。通过驱动技术层专用模型，该平台可将更细粒度电磁设备模型纳入体系作战仿真回路，从而在大规模的战役战术级体系作战仿真中实现高逼真度的复杂电磁环境生成和电磁环境影响效应模拟。     

多平台分布式协同作战下基于MPC-MAS的指挥控制模型设计

在瞬息万变的网络化体系作战环境中,如何准确、及时地提取有用信息并作出决策,有效应对实际作战中作战效益低、资源损耗大、作战时间长等问题一直是研究的热点之一。本文以多平台协同完成对来袭目标的拦截任务为背景,提出了一种多平台分布式协同作战下基于模型预测控制(model prediction control, MPC)和多智能体系统(multi-agent system, MAS)的指挥控制系统模型。通过引入分布式多平台协同的模型概念,使各平台之间实现完全信息共享,并且采用全局分布-局部集中的决策结构,设计了分布式指挥控制的协同模型框架,选定蒙特卡罗方法进行仿真实验对比。实验结果证明了该模型具有收敛性好、误差低、损失值低等优点,可以高效地解决分布式环境下协同作战的指挥控制模型构建问题。     

作战任务空间的一致性描述

要解决作战仿真中军事领域专家与仿真技术专家之间的沟通问题,解决仿真间的互操作与仿真资源的重用,就必须要建立对真实世界(包括作战过程、作战实体、作战环境以及它们之间的交互等)一致性的描述模型,也就是要建立任务空间概念模型。本文提出了对作战任务空间的描述方法,并结合一个小例子,使用UML语言对其进行描述。     

基于Petri网的武器装备体系能力需求仿真验证方法

为了验证武器装备体系提供的作战能力能否满足作战任务的能力需求,提出了基于Petri网的武器装备体系能力需求仿真验证方法.首先研究了作战任务及其作战能力需求的形式化描述方法,然后对研究了武器装备体系作战能力的形式化描述方法,最后,研究了在考虑概率和资源冲突的情况下,如何构建基于Petri网的仿真模型.最后进行了案例分析,证明了该方法的可用性.     

基于对象Petri网的作战行动方案开发方法

结合作战指挥决策领域中作战行动方案开发问题的复杂性和不确定性,描述了作战行动方案的开发问题,提出了使用对象Petri网对作战规划问题的建模和仿真的方法。该方法综合考虑了任务、条件、效果、资源、不确定性对方案生成过程产生的影响,所得的模型也便于重用。最后,案例说明了所提方法的可行性和适应性,并分析了所建模型的复杂度。     

基于m-best算法与rollout策略的平台任务关系优化设计方法#br#

在平台任务关系优化设计中,考虑单个任务资源分配过程中平台资源冗余度对后续任务分配的影响,分析优化设计过程的约束条件,构建了以最大任务执行精度与最小资源冗余度为综合目标函数的平台任务关系设计的问题模型,并使用基于m-best算法与rollout策略的方法对问题模型进行求解。m-best算法生成单个任务的m个平台分配方案,rollout策略用于均衡不同优先级任务之间的任务执行精度。最后,分别通过特殊算例和一般算例验证所提优化设计方法的优越性,算例的结果表明,使用该优化设计方法能够使高优先权任务的资源冗余度降低,从而使得整体任务执行精度提高。     

多分辨率建模方法在通信兵作战仿真中的应用

多分辨率建模是作战仿真研究的重点和难点。根据联合战役通信兵作战仿真的模型体系和常见多分辨率建模方法的优缺点,分别采用视点选择法和聚合解聚法构建了联合战役通信兵作战仿真中最主要的三类模型。应用结果表明,在联合战役通信兵作战仿真中进行多分辨率建模能够较好地满足作战仿真的需求,提高仿真系统的开发效率。     

末段反TBM火力目标匹配优化及APSO求解算法

末段反导作战火力任务分配建模是一个复杂的不确定多约束问题建模,首先建立了末段双层反战术弹道导弹火力〖CD*2〗目标匹配模型,其次对传统粒子群优化算法（particle swarm optimization,PSO）进行改进给出了一种吸引子PSO（attractor PSO,APSO）,APSO引入吸引子,在保持群体多样性的基础上,将粒子聚集在最优值附近,增加相应区域的粒子密度。其中,为了方便问题求解,将火力目标匹配优化任务进行分解,转化成多个子时间段,再用APSO对多个子时间段进行求解。仿真实例表明,APSO有更加优良的收敛精度尤其是收敛速度,满足了反TBM作战火力任务分配的高时效性要求。     

一个典型C~3I系统的微分方程作战模型的建立

本文针对目前C~3I系统建模研究遇到的难题:如何把C~3I系统的组成内容与它所处的战争环境结合起来,运用复杂系统的一些建模方法、基于问题导向的原则,提出了一套战争环境下C~3I系统建模的规范化建模方法,使C~3I系统与军方常用于描述作战的Lanchester型格斗方程有机地结合起来,形成C~3I系统的作战方程。文中以一个典型的防空作战的C~3I想定进行了具体的计算,建立了该想定的微分方程模型。结果表明,这种方法解决了C~3I系统与Lanchester方程的结合问题,从而使C~3I系统本身的各个组成部分能在模型中与作战环境有机地结合起来。     

基于对数模糊偏好规划的层次化对抗策略评估

针对不完备决策信息条件下的信息化体系对抗策略评估问题,提出了基于对数模糊偏好规划的评估方法。结合对抗策略评估相关要素的分析和领域内专家的经验,构建对抗策略评估的层次化结构。在此基础上，提出了对数模糊偏好规划评估模型以及两阶段集成处理方法,可同时利用定性和定量数据,为模糊两两比较矩阵生成唯一的归一化最优评估优先向量,并直接、同时地处理对抗策略评估过程中的全局模糊比较超矩阵。结合战机突防案例进行实例分析,结果表明该方法可在不同策略准则情况下,给出不同最优对抗策略评估,可用于指导战机飞行员选取相应的最佳行动。     

基于集合覆盖理论的Agent协作问题研究

多智能Agent系统中的协作体现多Agent系统(MAS)的灵活性、整体性,通过协作提高Agent群体完成任务的效率.将集合覆盖理论(SCP)引入MAS系统协作行为中的任务分配问题求解,使用改进的低logarithmic ratio bound集合覆盖理论求解方法,详细阐述了利用SCP理论求解Agent任务分配问题的算法,并根据一个战场作战Agent任务分配实例进行了计算,有效地解决战场作战Agent的任务分配问题.     

C4ISR系统指挥控制关系适应性演化模型和方法研究

研究了C⁴ISR系统结构中指挥控制关系的适应性演化问题。构建了C⁴ISR系统结构中的指挥控制关系模型,在对指挥控制关系适应性演化过程分析和描述的基础上,设计了演化过程中的指挥控制关系的结构变化代价和性能代价,并以最小化总的演化代价为目标函数构建了指挥控制关系适应性演化问题的数学模型。提出了基于n-Best策略层级聚类方法和遗传算法(genetic algorithm, GA)的问题模型求解思路。n-Best策略层级聚类方法用来获取每个任务阶段可行的指挥控制关系集合,而GA用来搜索最优的演化路径。最后通过某一仿真算例验证了求解方法的可行性、稳定性。     

基于深度随机博弈的近距空战机动决策

针对空战中作战信息复杂、难以快速准确地感知态势做出决策的问题,提出一种博弈论与深度强化学习相结合的算法。首先,依据一对一典型空战流程,以随机博弈为标准,构建近距空战中红蓝双方对抗条件下的双机多状态博弈模型。其次,利用深度Q网络(deep Q network, DQN)处理战机的连续无限状态空间。然后,使用Minimax算法构建线性规划来求解每个特定状态下阶段博弈的最优值函数,并训练网络逼近值函数。最后,训练完成后根据网络输出求得最优机动策略。空战仿真实验表明,该算法具有较好的适应性和智能性,能够有效地针对空战对手的行动策略实时选择有利的机动动作并占据优势地位。     

潜空导弹武器系统作战效能评估模型

针对潜空导弹武器系统作战效能评估中不确定性指标难以进行量化的特点,将灰云模型应用到白化权函数中,改进了灰色评估法白化权值的确定方法,实现了定性与定量评估的有效转换.并采用三标度法构造判断矩阵,克服了传统层次分析法求权值不够客观且需要进行一致性检验的缺点,建立了集成灰云模型和改进层次分析法两者优点的作战效能评估模型,提高了效能评估的可信度,为潜空导弹武器系统作战效能的评估提供了有效途径.     

导弹部队机动作战过程的DTSPN模型

为了在建立导弹部队机动作战过程Petri网模型时充分体现其时间特性,定义了一种离散时间区间Petri网（discrete time span Petri net,DTSPN）|在充分考虑敌方侦察威胁对部队机动作战影响的基础上,将各阶段任务实施的时机限定在一个离散时间区间序列内,建立了导弹部队机动作战过程的DTSPN模型|通过对模型的可达性分析,判定作战任务能否按时完成|实验结果显示,提出的DTSPN能够体现导弹部队机动作战过程的时间特性,并能够分析作战任务能否在有利于作战行动实施的时间间隙内按时完成。