目标的熵权模糊决策

一、问题提出 未来战争将是信息之战,获取信息、处理信息并利用信息,将是在未来战场上取得主动和保持主动的关键。而目标的侦察、分析和选择正是炮兵射击信息处理的核心,如何按其轻重缓急及火力运用原则,迅速、自动、科学地选定射击目标和确定射击顺序,已经摆在了炮兵射击和自动化指挥系统的面前。本文利用最大熵法和模糊决策,着重研究了战斗实施中军、师、团三级炮兵群进行目标分析的决策方法,并为自动化指挥系统提供战术辅助决策的数学模型及应用软件。     

基于SD的网络中心作战炮兵营对抗建模与仿真

系统对抗是网络中心炮兵作战的基本特征,且对抗过程是一个复杂的、非线性的过程,运用传统的作战损耗理论难以准确分析。首先,运用价值链模型分析了炮兵作战流程;然后,在对炮兵作战系统要素进行分析的基础上建立炮兵营对抗体系结构;最后,运用系统动力学方法(SD)建立了网络中心作战炮兵营对抗模型,并进行了仿真分析,得出了较为可靠的结论,为网络中心战炮兵火力结构体系优化与系统全要素对抗提供理论依据。     

空防对抗中战场态势综合评估的一种新方法

以防空作战实际需要为出发点,从作战指挥的角度对战场态势评估问题进行了深入研究。首先给出了战场态势的一种全新定义,提出了空袭态势和防空态势的概念,将影响态势的因素分为两类,一类为静态因素,一类为动态因素。详细给出了影响空袭态势和防空态势的静态因素、动态因素指标体系,并提出了确定因子表征值的一种新方法,它将因子表征值与因子属性值相区分,定义表征值是属性值对模糊概念的隶属度。在此基础上建立了基于模糊概念层次分解的战场态势综合评估模型。该成果已被用于指挥自动化系统中,为指挥员掌握战场全局以及战役进程提供很好的支持。     

战场网络战基本模型研究

战场网络战建立在网络系统和信息系统基础上,已成为国家安全战略的重要内容。分析网络中信息的流动、确定易受攻击节点、定位潜在的威胁以及评估受攻击的影响效能,这些是取得战场网络战主动权的关键。战场网络战建模与分析平台的构造为实现上述目标提供了一种有效可行的途径。根据建模需求,将战场网络模型分解为功能模型、物理模型以及信息模型,并提出了基于这些模型的战场网络战攻击效能评估方法。本研究成果为研制开发战场网络战网情分析工具及作战规划支撑平台系统奠定良好的理论基础。     

战场可视化综述

对任何时代的军事作战而言,建立一个战场详图对军事行动的胜负生死攸关。这个详图是指挥员了解战场态势、指挥部队行动的依据。在现代战争中,传统的作业方式无法满足信息化条件下作战指挥的需求,因此充分利用虚拟现实以及计算机图形学最新成果的战场可视化系统应运而生。本文将对战场可视化产生的背景、定义、功能及应用做详细的分析、阐述。     

不确定信息条件下空战接敌队形选择方法

针对空战环境下由于目标装备信息的缺乏导致空战编队无法选取最佳接敌队形的问题,提出一种基于战场指挥员主观认知的不确定信息条件下空战编队接敌队形选择方法。首先引入威力场的概念并构建载机威力势模型。其次以战场指挥员对目标装备性能的主观认知及载机的威力为基础,利用模糊层次分析法对不确定信息条件下的目标威力进行评估。然后利用参照依赖效应计算载机与目标间各项能力的收益损失值,进而应用前景理论给出最佳的接敌队形选择方法。最后对此方法进行了仿真验证。结果表明,该方法能够在不确定信息条件下对接敌队形进行有效选择。     

不确定环境下编队对地攻防对抗决策方法研究

以对策论为理论基础,以编队协同对地攻防对抗作战为背景,建立了动态对抗决策模型.针对不确定环境下的军事指挥决策问题,提出了不确定影响因子概念,反映战场不确定环境对各参战单元产生的影响程度,建立了不确定环境下的对抗决策模型.并通过不确定模拟方法进行解算,结合双矩阵对策方法得到对抗策略平衡点.仿真结果表明,该算法能够合理处理战场不确定环境带来的影响,客观分析作战结果,为作战指挥决策提供有力的决策支持,仿真结果合理有效.     

基于模糊判断可信度的作战方案优选模型

受战场情况复杂多变、侦察情报不充分和指挥员知识经验、作战胆略等限制,指挥员就决策问题进行两两对比分析时,对作出的每个判断的把握程度是不同的。针对决策者就有限方案集进行两两方案比较得到的模糊偏好的把握程度存在差异,提出将决策者进行两两比较判断的把握程度作为判断的可信度,建立了一种决策者对所有二元对比的加权偏差平方和最小的非线性规划模型。该模型充分利用现有决策信息,决策结果相对比较合理、客观、可靠,可为指挥员进行指挥决策参考。     

作战单元战场空间感知建模研究

依托仿真进行军事作战过程研究所要解决的建模问题之一就是对作战单元战场空间感知过程进行合理建模,而其有效性需求决定了模型必须要能够正确地表达实际作战过程中作战单元战场空间感知所具有的、面向区域的特性。根据作战单元战场空间感知的区域特性,阐述了基于空间划分的作战单元空间感知建模实现思想,并就基于空间划分的战场空间感知模型实现进行了详细的形式化描述。就基于空间划分的作战单元空间感知模型的运行效率,进行了实例对比分析。     

基于多目标模糊规划的海上要地防空动态火力分配

海上要地防空武器火力分配(weapon target assignment, WTA)是防空反导作战的关键环节，属于典型的组合优化问题。针对海上要地防空反导战场态势的不确定性、复杂性和动态性问题，提出了一种基于非支配排序的多目标量子遗传算法的模糊动态WTA(dynamic WTA, DWTA)方法。首先，在确定条件下，建立了以防御效率和作战资源损耗为目标的多目标DWTA模型；然后，根据战场态势的不确定性构建了多目标模糊DWTA模型，利用期望值法将模糊问题等价刻画为确定性问题，并基于非线性问题特征提出了线性化方法；最后，利用所提算法对该问题进行求解。仿真结果表明，所提算法具有较好的收敛效果。     

System of developing scale modeling and simulation for URAV

The unmanned reconnaissance aerial vehicle （URAV） plays an important role in battlefield monitoring and information acquiring because of its advantage of zero casualties, and has thus attracted considerable attention of the world. The URAV was developed rapidly in our country, however, no scientific assessment methods have yet been provided owing to different fight requirements of armed forces. Considering the demand of the missile artillery on the martial information, the model of information requirement of combat force, the reconnaissance ability of URAV, the survivability of URAV, and the task reliability of URAV were constructed, respectively. By synthesizing the mathematic models above, the model of developing demand was constructed on the URAV equipment. It simulated and calculated some URAV equipment developing scales, and explored a way of settling the problem of URAV equipment developing demand.     

高炮空情信息处理仿真

本仿真从空情生成,电视跟踪,雷达信息的滤波、预测和航迹融合处理等方面对火炮系统空情处理过程进行模拟.仿真系统由三台PC通过局域网互联,每台PC包括多个算法模块组成的仿真信息处理流程.系统采用模块化设计,各模块的处理时间与实时仿真相协调.本仿真对设计和评估火炮空情信息不同处理算法提供手段,也为全火炮信息管理仿真创造条件.     

末端地空防御系统动态仿真及效能评估

针对高炮阵地在仅有雷达信息条件下拦截空中巡航导弹的对抗情形,分析了末端地空防御系统的组成和地面防御力量的指挥与控制系统的工作过程。给出了末端地空防御系统的指挥控制系统模型,各作战单元模型仿真的顶层设计和系统模块化建模的基本思想。建立了系统作战指标和系统效能评估模型,并给出系统作战仿真程序流程图。利用蒙特卡洛法进行多次仿真,对仿真系统进行效能评估和结果分析。仿真结果显示仿真系统满足实际要求。     

多特征实时电视跟踪器

本文描述一种多特征实时电视跟踪器,应用3×3中值滤波器对目标图像进行预处理,采用SOBEL算法提取目标的边缘信息,利用目标灰度和边缘联合特征的贝叶斯分类算法检测和分割目标,在低对比度小目标情况下可以稳定跟踪目标,经外场试验取得满意的结果,该电视跟踪器已用于地空武器系统中。     

空中目标编队自动分析挖掘算法

针对战场态势数据分析与规律知识挖掘需求，基于掌握的战场目标历史活动信息，分析目标间深层次关联特征，运用Prim算法和模板匹配思想构建目标关联性研判、目标编队自动提取以及编队特征匹配识别模型，提出了一种快速实用的空中目标编队自动分析挖掘算法。通过若干案例仿真验证了该算法模型的可行性和有效性。所提算法能够快速有效地从海量历史活动数据中挖掘出存在关联性的目标编队，给出目标关联可信度，能够对目标间关联关系、编队类型等编队特征进行有效识别，并且该算法计算量小，易于工程实现。     

基于信息融合的目标管理与被动定位方法

提出了一种基于信息融合的目标管理与被动定位技术的总体思路与实现方法。以坦克分队对目标的管理和被动定位需求为应用背景,首先利用战场图像信息提取目标种类、位置和姿态特征,并依次通过对目标3类特征的对比判定,解决了被动定位前对不同坦克瞄准镜视场中目标是否为同一目标的判定问题,实现了对敌方目标的全局统一编号与动态管理;其次利用坦克自身位置和测得的目标方位、俯仰等角度信息,推导了目标位置坐标的计算公式,分析了计算误差的主要影响因素;最后利用坦克分队网络化协同作战的优势,提出了一种以目标位置估计误差最小为约束条件的目标被动定位系统误差融合估计与补偿算法,显著提高了目标被动定位的精度,并通过仿真和野外实验,验证了所提方法的有效性。     

红外成像制导导弹虚拟战场仿真

红外成像制导导弹的战场环境包括导引头所探测到的目标，背景和干扰，本文提出了一种仿真方法模拟产生其战场环境，由目标，背景，干扰，大气，传感器五个模型相互作用生成，通过分析目标，背景和干扰的红外辐射特性，采用CIG技术将目标和干扰叠加到背景中，产生三维动态图像，真正实现战场环境的任意可变，加入导引头仿真模块，可以在实验室中考核制导系统的战场适应性，这正是外场打靶中难于考核或不能考核的重要性能。     

面向服务的战场环境保障信息集成框架

为提高战场透明度,需研究和发展以卫星信息为支持的战场环境保障技术。深入分析了卫星支持的战场环境保障的特点及信息处理流程;构建了面向服务的战场环境保障信息集成框架,提出基础平台层、数据组织层、核心服务层和作战应用层的4层框架结构;研究了支持该框架的关键技术体系及接口,实现了原型系统。框架打破目前纵向的各卫星系统自成体系、数据共享困难的局面,使得系统具有更好的动态性和可扩展性,便于用户根据不同的作战需求建立不同的服务模式。     

多信息源条件下战损部件恢复能力评估方法

在进行战时装备战损部件恢复能力评估时,针对收集得到的部件抢修样本信息与实际战场情况不相符的问题,以战场环境和抢修分队维修保障条件为依据,分别建立了样本信息筛选模型和样本抢修时间向实际抢修时间折合的内积模型。采用随机加权法将样本信息转换为参数分布,提出支持度与最大熵相结合的信息源权重确定方法,将相似部件和部件历史信息进行融合,得出部件在对应战场条件下的恢复能力评估结果。算例分析表明,该评估方法可对多种复杂战场条件下的部件恢复能力进行评估,提出的多源融合方法较传统估计方法评估结果更加准确,具有很强的实用性。