地面防空兵网上训练系统的建模与仿真

军事训练网络化是提高技术条件下部队训练的一个发展方向 ,是提高部队训练水平的重要途径。系统基于网络化训练环境 ,提出了地面防空兵网上训练系统的设计思路和仿真模型的建立方法 ,在模拟实战的条件下 ,可进行地面防空作战效能的对抗仿真评估 ,为训练人员评判和优化部署方案提供依据 ,最后给出了应用实例。系统可为地面防空作战的网上建模与仿真研究提供借鉴与参考     

地面防空作战信息对抗模型研究及仿真

在地面防空作战中,地空导弹和空中目标的对抗是一个动态的对抗过程。通过把模型分为自身状态和对对方的估计状态,建立了防空作战对抗模型,分析了导弹追击和目标逃避时的控制输入的选择原则。通过仿真得到了较好的结论,体现了导弹和目标之间的对抗性,对进一步研究地面防空系统对抗性建模方法具有重要意义。     

基于时间约束的多平台协同目标分配方法

网络化防空体系各作战平台协同目标分配问题是研究网络化防空的一个重要问题。针对未来网络化防空对协同目标分配算法具有很高的实时性要求,提出了基于时间约束的协同目标分配方法--改进的分布协同拍卖算法,给出了算法具体设计思路和流程,并对算法作了仿真实验。仿真的结果和统计数据分析证明,算法能够在约束的时间内给出具有很好优化效果的目标分配方案,并通过与遗传算法的实例比较,体现了该算法在时间约束条件下的优越性。     

采用随机服务系统理论分析网络中心化防空作战

为检验网络中心化防空作战增加的作战效能，首先研究了网络中心化防空体系的结构和作战流程，并分析了其作战优势；其次，选择目标可拦截概率作为防空作战效能指标，并采用随机服务系统理论建立了由单目标通道防空体组成的防空体系和由多目标通道防空体组成的防空体系的防空作战效能指标模型；最后，结合防空作战想定，仿真验证了模型的有效性，并获得了网络中心化防空体系作战效能的增加幅度。     

网络化防空导弹体系生存能力建模与仿真研究

针对现代防空导弹网络化作战特点,基于网络化防空导弹体系的结构及作战流程,提出了网络化防空导弹体系生存能力的概念与内涵,研究并分析了其生存能力的影响因素及相关计算公式,提出了一种评估网络化防空导弹体系生存能力的综合模型。仿真结果表明,增加节点数目、增大链路连通概率以及节点的有效性都可有效提高网络化防空导弹体系的生存能力。研究成果对网络化防空导弹体系生存能力的设计与提高具有积极的意义。     

基于遗传算法的目标分配优化模型研究

现代防空的最终目的是选择最优的目标分配方案 ,充分发挥防空武器系统的效能 ,以取得最佳的作战效率。目标分配问题在防空指挥控制系统中占有重要的地位。结合现代防空作战运筹中目标分配的特点 ,给出了现代防空作战的目标分配模型 ,利用遗传算法给出了模型求解的方法及步骤。实践证明 ,该方法解题速度快 ,结果精度高 ,可以为决策者作出科学、准确的决策提供有力的支持     

舰艇编队网络化防空作战空袭目标威胁评估

以舰艇编队网络化防空作战为背景,基于目标的攻击能力、攻击意图、攻击速度和舰舰相对价值给出了一种新的空袭目标威胁评估方法。首先根据编队当前任务以及各舰完成任务的能力、目标类型、敌我相对态势分别建立舰舰相对价值、目标攻击能力、攻击意图的量化模型;然后基于最大威判距离、目标攻击意图确定目标威胁等级划分方法;最后以目标飞临时间作为目标攻击速度的衡量指标,结合目标攻击能力、攻击意图以及舰舰相对价值建立目标对编队的威胁评估模型。仿真结果表明,该方法符合一般战术推理和经验判断,能较好地描述空袭目标威胁大小,可为编队网络化防空作战决策研究提供一定的参考。     

区域防空部署优化系统建模

为了全面、合理地度量区域防空作战部署的优劣,解决兵力一定情况下的优化部署问题,首先提出了掩护价值的概念,它是掩护能力与保卫目标重要程度的综合量度;然后建立了一种新的评价区域防空部署的指标体系,给出了各指标或因素的具体确定方法;在此基础上建立了以掩护价值为目标函数的区域防空优化部署模型;提出了基于启发式方法的部署优化模型求解方法,给出了求解框架和算法流程。实际应用证明,模型是有效的,求解结果是可行的。     

网络化防空导弹体系生存能力的评估与权衡

针对现代防空导弹网络化作战特点,基于网络化防空导弹体系的概念与内涵,研究并分析了其生存能力的影响因素及相关计算公式,提出了一种评估网络化防空导弹体系生存能力的综合方法。考虑到网络化防空导弹体系生存能力的提高必须以费用为代价,提出了一种网络化防空导弹体系生存能力/作战费用综合权衡方法。通过仿真计算,分析了影响生存能力的主要因素,验证了所提方法的正确性。研究成果对网络化防空导弹体系生存能力的设计与提高具有积极的意义。     

海上防空模型研究

从海上防空体系和海上防空作战特点入手 ,用系统的观点对其本质进行了研究 ,提出了研究海上防空体系效能的海防 、 、 型排队模型和客观反映海上防空体系防空作战特点及防空武器火力优化使用规划模型 .既从宏观上对海上防空体系效能进行了分析、研究和建模 ,又人微观上对海上防空体系进行了系统性的分析、研究和建模 ,其目的是想通过对海上防空模型的研究 ,一是为海上防空体系建设提供科学的依据 ,是有限的防空资源得到最有效的利用 ,二是为未来海上防空作战探讨一种体系化防空武器火力使用模型.     

防空武器系统网络化协同交战建模与仿真

对网络化作战条件下，防空武器系统协同交战的过程进行了建模与仿真研究。首先综合运用IDEF0和IDEF3建立了系统的静态模型，然后通过提出一种随机着色Petri(SPN)，建立了协同交战过程的动态仿真模型。建模仿真分析表明，上述建模仿真方法为多防空武器系统的集成与分析提供了一种行之有效的方法。     

区域综合防空C3I仿真系统的设计及实现

防空C3I系统是构成区域防空作战体系的核心，是综合发挥各种防空作战武器效能和确保制空权的关键，因此，有关防空C3I系统的仿真一直是军用仿真领域的研究热点，本文根据系统体系结构设计思想，从功能结构，物理结构和操作结构三个方面对防空C3I仿真系统进行设计，仿真的功能包括预警探测，通信，电子战，航空兵作战指挥与控制，地面防空作战指挥与控制，武器交战等主要功能环节，体现了现代防空作战一体化的特点，仿真模型采用了结构化仿真和半实物仿真相结合的建模方法，并对其中的一些关键模型及算法进行了介绍。     

网络化防空导弹体系集中式拦截联盟形成方法

集中式拦截联盟(CIC)形成是网络化防空导弹体系(NADMS)中的新问题,旨在确定目标、火力节点以及制导节点三者之间的最优匹配关系,以使得体系整体作战效能最大.根据问题背景,建立了CIC的约束优化问题模型,并选择收敛速度较快的粒子群优化(PSO)算法对模型进行求解.针对PSO的局部收敛问题,从认知心理学角度将人类特有的创造性思维(CT)引入粒子速度更新公式中,通过提升单个粒子的搜索能力来提高整个群体的寻优质量.基于CT过程经典的四阶段模型构建了算法框架,改进了PSO的速度更新公式.根据CIC问题特点,制定了编码策略及相关变量的离散化运算规则.实验结果证明了算法在CIC问题求解质量和收敛速度方面的优越性.     

DIS环境下防空火力单元作战仿真研究

在“综合仿真系统”项目中,防空火力单元的仿真基于ＤＩＳ技术,包括指挥中心,制导雷达和拦截弹三部分。本文介绍了防空火力单元仿真各部分模型的功能,仿真框架,时人一致性的实现,以及虚拟显控台的组成。     

基于Voronoi图和蚁群优化算法的无人作战飞机航路规划

无人作战飞机(UCVA)航路规划是一类复杂优化问题.在众多航路规划算法中,Voronoi图是一种根据战场多威胁源分布情况获取可行航路的图形算法,而蚁群优化(ACO)算法是受到蚂蚁觅食行为启发而形成的一种启发式仿生算法.根据已知威胁源生成Voronoi加权图,其中每条Voronoi边的总代价可以由威胁代价和燃油代价计算得出;然后给出了在Voronoi图条件下,用于航路规划的改进ACO算法模型和具体实现方法;最后,将Voronoi图与ACO算法相结合,并针对某UCAV多种空战态势下的航路规划问题进行了系列仿真实验.实验结果验证了所提方法在解决UCAV航路规划问题时的可行性和有效性.     

网络化作战信息流转策略适应性演化建模

动态灵活、优化匹配的信息流转策略,是网络化作战中信息顺畅传递、高效流转的重要保证。首先,定义了网络化作战信息流转的相关概念,抽象了信息流转策略结构;其次,给出了信息流转策略与使命任务的一致性匹配测度方法,分析了信息流转策略适应性演化的一般过程,提出了由演化收益和演化风险组成的适应性演化距离,以相邻信息流转策略之间的演化距离最小为优化目标,建立了网络化作战信息流转策略的适应性演化模型;然后,采用逐次优化算法搜索最优演化路径,并给出了相应的算法流程及求解步骤。最后,通过空中进攻作战案例分析,验证了模型与方法的可行性、有效性。     

基于启发式仿真优化的航迹规划方法研究

针对现有航迹规划方法过多依靠先验知识,无法反映威胁源联网和突防过程中的各种随机因素对航迹规划的影响,提出一种网络化反导防御体系环境下的基于启发式仿真优化的快速航迹规划方法。该方法首先利用启发式搜索算法缩减仿真优化的实验空间,生成精英航迹集合,然后通过攻防仿真实验给出精英航迹的性能评价值,选择最佳航迹对应的规划目标函数权重取值,作为下一轮优化的初始值,直至得到满意解。最后通过一个规划实例证明方法的正确性和可行性。     

基于蚁群并行算法的电气接线路径优化及仿真

继电控制系统中元件的连接关系可以使用网络拓扑图描述，元件间的接线路径优化类似于旅行商(TSP)问题，属于NP完备的组合优化问题。本文将ACS蚁群算法引入接线路径优化，建立了适用于继电系统接线路径优化的计算模型，并在MPI(消息传递界面)的基础上实现了算法的并行化。通过对算法初始参数进行仿真分析，确定了各参数的最佳取值范围，实验结果证明，在参数选择适当的情况下，ACS蚁群算法具有很好的全局搜索能力和较快的收敛速度。     

基于移动汇聚节点的组网导航系统路由协议

针对组网导航系统中节点能量受限及网络通信时滞的问题, 设计了一种基于移动汇聚节点的交叉路由树构建及链式分簇相结合的路由算法(routing algorithm combining cross routing tree construction based on mobile sink and chain clustering, CRTCC)。CRTCC规划了移动汇聚节点的路径, 创建了以移动汇聚节点为中心的交叉区域, 以交叉区域内的节点为对象构建了交叉路由树。同时, 对于交叉区域外的节点, 根据蚁群算法的特点引入候选簇头间的角度, 并重新制定了簇头选取策略, 构建了链式簇群结构, 完成了数据传递路径的规划。最后, 通过算例仿真验证了算法的有效性。