基于π演算的指挥决策行为形式化建模研究

指挥决策行为建模研究急需能够为分析、描述和建模指挥决策行为所具有的并发性、复杂交互性以及动态演化性提供有力支持的形式化方法。基于改进的OODA,通过应用π演算对指挥决策行为进行形式化建模,探讨了基于π演算的指挥决策行为形式化建模的可行性和可用性;在此基础上,就π演算方法为指挥决策行为形式化建模正确性验证以及模型有效性验证方面所提供的支持进行了初步探讨。研究表明,π演算方法可为指挥决策行为建模提供有力支持。     

网络化作战C2系统建模与仿真研究

信息化战争的体系对抗建模必须考虑网络化C2系统的建模问题.从实际需求出发,分析了信息网络及指挥机构建模问题,研究了C2组织结构中指挥决策节点的行为过程及其之间的信息交换关系,将整个C2组织结构看作耦合的两个网络：信息网络和指挥网络.建立了耦合的信息/指挥网络Agent模型和决策实体之间的信息流结构模型.设计并实现了一个基于网络化C2系统的信息化战争仿真实验平台.     

复杂信息关系集成的指挥控制模型

为描述协同决策过程,提出了基于复杂信息关系集成和OODA的指挥控制模型。首先分析了个体决策环境中OODA特性,认为复杂信息关系是导致环形结构OODA难以精确描述协同决策的主要原因;结合知识管理和仙农信息理论,从武器装备体系对抗角度定义了信息、数据、情报和知识概念,确定基本元素的同时分析了物理域、信息域、认知域和社会域之间的信息流向。借鉴基于OODA的武器装备体系复杂网络模型思路,从信息视角构建了武器装备体系复杂网络模型框架。分析了框架中任务流、数据流、情报流和知识流之间的关系并给出了描述元模型。提出了用网状结构OODA模型描述协同决策的思路并抽象出了指挥控制模型。最后用ExtendSim进行了对比分析,为创新指挥控制理论提供了参考。     

基于预定指挥规则的指挥决策模型研究

针对战役级作战仿真对指挥决策模型的需求,提出了一种新的指挥决策建模方法—基于预定指挥规则的指挥决策建模方法。阐述了该方法的建模原理,设计了预定指挥规则的体系、数据结构以及决策推理机制,建立了预定指挥规则管理系统和基于预定指挥规则的指挥决策模型。该建模方法能实现指挥机构结构、性能、功能仿真;真正实现了指挥决策模型的重用;具有很好的开放性和交互性。     

作战指挥机构的建模与仿真研究

分析了信息技术带给作战指挥的机遇与挑战：信息技术为大大提高指挥效能创造了客观前提，但是使这种有利条件变为现实还需要有创新的作战指挥理论来支持。在借鉴企业信息化过程中所走的弯路，以及通过建立工作流的模型辅助领域专家进行企业工作流程重组得到了成功经验的基础上，提出在当前大力进行指挥自动化建设的同时，势必要变革作战指挥机构组织方式、工作流程、信息流程，建模与仿真方法是这一过程中不可缺少的一个环节。说明了两种仿真系统（人在环仿真系统与无人在环仿真系统）的构造思路，并着重分析了无人在环仿真系统建模的关键要素：组织结构、工作流程、信息流程、指挥手段、指挥者行为等，说明了各个要素的建模重点以及建模方法等。     

虚拟战场环境下基于Agent技术的指挥实体研究

计算机生成的指挥实体模拟指挥员在战场环境中的指挥与控制作用，可以替代人参与大规模的虚拟战场的仿真演练。本文在分析战场指挥作用的基础上，结合Agent的BDI理论提出了一种基于Agent技术的指挥实体的结构模型，阐述了各功能模块间的作用关系、决策与规划，并讨论了指挥Agent的具体行为过程。     

基于OOPN的高速铁路行车指挥信息交互过程建模

高速铁路行车指挥过程是一个多层次、涉及多系统的信息交互过程,目前的研究多侧重于局部系统的研究,对高铁行车指挥的全局控制具有一定的局限性。以信息交互过程为切入点对涉及该过程的行调子系统、列控子系统、计算机联锁子系统进行统一建模,并提出全局模型在建模及应用两方面的拓展方向,为高速铁路行车指挥过程的后续研究提供新的思路。论文基于面向对象的Petri网(Object-Orient Petri net,OOPN)建模方法建立高速铁路行车指挥信息交互过程模型并作出形式化定义。     

一个基于人工势场的战场态势分析模型

在基于Agent建模仿真方法的战争复杂性研究过程中,为了解决高层指挥控制Agent对军事态势自主分析判断能力的问题,引入了高等物理学中电势场的基本原理来对战场态势分析进行建模——并取名为人工势场。文中介绍了人工势场模型构建的基本原理,结合工程实践详细讨论了该模型在理论和工程实现上的一些基本问题,最后给出了基于该模型的几个简单的分析测试实例。仿真实验证明该模型用于高层指挥控制Agent的实时军事态势分析是可行的。     

基于复杂网络的指挥控制级联失效模型研究

复杂网络中由微小扰动触发的级联失效故障会导致系统大面积崩溃的灾难性后果,对其进行理论建模是研究复杂网络级联失效的基础和关键.在分析指挥控制级联失效机理的基础上,建立起指挥控制级联失效模型,并就不同条件下指挥控制的级联失效特征变化进行了定量分析,验证了模型的科学性和有效性,从而为研究级联失效对指挥控制的影响提供了新的研究思路和方法.     

基于Petri网的指挥控制流程仿真方法

作战指挥控制流程是影响军队作战效能的重要因素。从作战指挥控制流程的特点出发,分析了作战指挥控制流程的基本要素,提出了基于Petri网的作战指挥控制流程建模和仿真方法,建立了相应的点火规则和冲突分析算法,设计和开发了作战指挥控制流程仿真环境。通过对作战指挥控制流程的仿真,实现了对流程的定量化分析,为流程的优化和改进提供了决策支持。     

面向服务的舰船导弹防御及服务扰动建模

首先分析了Web服务技术的发展现状与军事应用,然后对海上陆基巡航导弹防御采用网络中心企业服务（net-centric enterprise service, NCES）的过程进行了分析。在此基础上,以海军导弹防御为背景,建立了情报处理、舰载雷达跟踪、指挥控制决策和导弹拦截服务等4类Web服务模型,针对Web服务存在的弱点,建立了替换资源发现和分配服务、假冒服务提供者等2类最有可能的有目的的Web服务扰动模型。最后提出了Web服务扰动的效能分析模型。     

基于信息流的反导体系结构超网络均衡模型研究

从反导体系结构信息链路出发,对由感知、指控和火力实体节点构成的反导交战程序链的信息流价值需求均衡进行研究.首先,给出了反导体系结构交战程序链信息关系建模的相关假设,基于信息价值需求,分别对反导体系结构交战程序链的各级优化条件进行分析,建立了反导体系结构超网络信息价值需求均衡优化模型;其次,运用变分不等式理论,对该均衡优化模型进行分析与转化,利用模糊事件的可信性测度理论,推导了指控节点,火力节点的模糊信息量需求期望,冗余期望和缺额期望,建立了具有模糊需求的反导体系超网络均衡状态满足的变分不等式模型,设计了求解均衡解的修正投影算法;通过算例讨论了模糊需求对反导体系超网络均衡解的影响,最后验证了方法的可行性.     

ExtendSim模型与数据驱动的指控流程建模与分析

联合作战背景下的指控流程(command and control process, CCP)涉及同层级内不同指控单元之间的横向信息交互与不同层级间的纵向信息交互。针对这种复杂化与多元化指控流程,研究了如何利用ExtendSim仿真工具对指控流程进行模型构建、验证、评估与优化。首先,通过对指控流程特点进行分析,抽取通用的要素类型,包括实体和关系要素,并映射到ExtendSim关键模块;其次,构建“指控流程要素-ExtendSim模块”的转换规则,提出构建ExtendSim指控流程模型的方法步骤;然后,研究基于ExtendSim的指控流程可行性验证方法(行为一致性、可执行性、合理性验证),提出了基于ExtendSim的指控流程评估指标(任务平均耗时、任务平均等待时间与任务最大处理容量),并研究了基于ExtendSim的指控流程优化方法;最后,通过一个通用反导指控流程案例,验证了所提建模与分析方法的可行性与有效性,可以为指控流程的建模与分析提供支撑和参考。     

基于改进型生成对抗网络的指挥信息系统模拟数据生成算法

针对指挥信息系统模拟训练数据缺乏的问题,提出一种基于改进型生成对抗网络的模拟数据生成算法,构建指挥信息系统履行使命任务支撑能力指标体系,同时提出指挥信息系统非结构化信息处理的映射方式和拟合度因子,修正损失函数,从而提高优化水平。仿真结果表明,所提算法能够生成与原始数据分布相似度较高的数据集,为指挥信息系统全元素的模拟训练提供数据支撑。     

Warfare command stratagem analysis for winning based on Lanchester attrition models

Lanchester equations and their extensions are widely used to calculate attrition in warfare models. The current paper addresses the warfare command decision-making problem for winning when the total combats capability of the attacking side is not superior to that of the defending side.For this problem,the corresponding warfare command stratagems,which can transform the battlefield situation, are proposed and analyzed quantitatively by considering the influence of the warfare information factor.The application examples in military conflicts show the feasibility and effectiveness of the proposed model and the warfare command stratagems for winning.The research results may provide a theoretical reference for warfare command decision making.     

基于复杂网络理论的作战指挥体系结构分析模型和方法

从网络科学的观点出发对作战指挥体系构模和仿真分析方法进行研究,建立了作战指挥体系结构的网络描述模型和特征参数衡量指标,分析了指挥跨度、指挥层次和指挥方式的变化对于指挥体系结构整体特征的影响规律,验证了模型和方法的科学性和有效性,是对信息化条件下作战指挥体系定量研究方法的有益探索,可以为作战指挥体系的论证和优化等问题的深入研究提供借鉴和参考.     

基于Agent的体系对抗仿真建模方法研究

面向信息化战争的武器装备体系对抗仿真，从复杂系统建模的角度对传统系统仿真建模方法提出了严峻挑战。因此，需要以CAS理论为依据，研究新的武器装备体系对抗仿真建模方法，以适应信息化战争模拟的需要。为此，我们在分析体系对抗仿真需求的基础上，从基于Agent的体系对抗仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略，基于Agent的体系整体“涌现”行为建模等问题入手，探讨了基于Agent的体系对抗仿真建模方法问题，并结合体系对抗仿真实验，研究了基于Agent的实体行为建模、实体交互建模和实体模型结构，提出了基于Agent的体系整体“涌现”行为建模思想和建模规范。