支持追溯分析的武器装备仿真评估框架及应用

针对通常作战效能评估缺乏追因分析的问题，新方法论提出了效能-能力双层指标体系，利用仿真实验数据，采用效用函数法及TOPSIS法，分别对武器装备作战效能及其各大组件能力进行评估，进而追溯分析出武器装备作战效能的影响因素。以装甲装备的军事对抗仿真评估为例，最终的评估和分析结果表明，评估方法可行，评估结果合理可信，的确具有较好的追溯功能。     

基于扩展贝叶斯方法融合的作战效能评估研究

从多个视角采集评估数据源并进行武器装备的作战效能评估，是一种提高评估结果可信度的做法。在武器装备论证阶段，评估数据源主要来自专家经验和仿真结果，但因这两种数据源的差异太大，难以进行直接的评估聚合。为此，提出采用信念图模式统一两者的数据表达，再采用一种扩展的贝叶斯推理算法进行评估融合，最后得到评估装备的综合作战效能。以装甲主战装备改进型的作战效能评估为例进行验证，结果表明该方法符合评估实际，是一种有意义的新方法。     

基于多分辨率建模的坦克编队作战效能分析

针对装备体系效能分析中子系统效能难以聚合成为体系整体效能这一问题,提出采用多分辨率建模技术加以解决。参照装备体系的层次结构建立效能指标体系和多分辨率效能模型;运用作战能力指数法和作战毁伤评估作为武器装备子系统作战能力度量,在此基础上建立兰彻斯特方程作战模型;通过采集实体仿真数据进行参数估计,求解兰彻斯特方程,分析装备体系的整体作战效能。最后,通过团级坦克编队军事对抗仿真,分析其作战效能,结果表明该方法是可行的。     

一种武器装备作战效能稳健评估方法研究

针对武器装备效能评估可能存在的评估风险问题，提出一种旨在缩减这类风险的稳健评估方法及支撑技术。该方法包括：建立面向装备型的效能评估指标体系，利用仿真手段主动采集评估数据，对专家款据以及仿真数据等多种评估数据源进行评估融合．并对评估结果的稳定性进行测度，找出效能评估值影响因素，据之进行下一轮的评估，直至得到稳定、风险降低的评估结论为止。以装甲装备体系作战效能评估为例，利用稳健评估方法进行评估表明，评估过程合理，结果趋于稳定，的确降低了评估风险。     

基于探索性分析的装甲装备体系效能评估方法

针对装甲装备体系效能评估中需要解决的现实问题,提出一种基于探索性分析的装备体系作战效能评估方法。该方法以探索性分析理论为指导,结合作战模拟与解析模型二者的优势,建立装备体系作战效能模型族,在此基础上针对作战中的不确定因素进行探索性分析与评估。结合坦克编队作战效能评估问题,给出了该方法的分析框架和应用步骤,说明了方法的有效性和可行性。     

仿真数据综合可信度的测度与校验方法研究

在武器装备作战效能仿真评估中,常常面临着仿真数据源的可信度难以测度与验证的问题.而采集的仿真参数是作战效能评估指标体系的体现,可按照仿真评估指标体系来测度仿真数据源的综合可信度.考虑到仿真评估指标体系的底层指标的数据相对详细且容易理解,利用多位专家对末级指标仿真数据的可信度作出评定,并把评定完的末级指标的信度融合成整体仿真数据的综合信度.构建基于证据理论的融合方法来汇集这些评估末级指标的可信度,再经过层层推理聚合,最后获取体现整个仿真系统数据源的最终信度.以某陆军装甲坦克分队作战效能仿真评估为例,对仿真数据源的可信度分析,运用该方法,得到的综合信度值不但合理,还可为基于仿真的评估提供信度支持.     

基于多属性效用的主战坦克武器系统作战能力评估

武器系统作战能力评估是数据结构复杂的多属性决策问题,具有重要的军事意义。针对武器系统作战能力评估时评估信息形式不统一、指标数据聚合困难以及不同性质指标无法对比分析等问题,提出了主客观相互嵌合的多属性效用评估方法,采用了基于心理活动规律的常数构造效用函数,建立了基于生产函数的指标效用聚合模型。首先,基于小组决策的方法,提出将距离优化模型与多专家评估权重有机结合,得到基于群体共识的有效指标权重。其次,考虑评估信息形式不统一、不同属性指标数据无法对比分析等问题,基于心理活动特点,构造了3类效用函数,将武器的各类数据信息统一转换为效用。最后,针对指标数据聚合困难的问题,基于生产函数的特点,建立了符合能力增长规律的效用聚合模型。案例分析表明:本方法能有效评估出主战坦克作战能力,且各指标数据均具有客观性和可对比性。最后分析了我国主战坦克能力增长途径,为装备改进以及新装备研制提供了参考。     

聚合级装备作战单元机动防空任务可靠性仿真

装备作战单元的任务可靠性是装备作战单元作战效能的一个重要因素,也是衡量装备作战单元其它性能的重要基础之一.采用平均故障间隔时间作为装备作战单元任务可靠性的评价参数,分析了聚合级装备作战单元的层次,剖析了其平均故障间隔时间的含义,给出了其在机动防空任务下平均故障间隔时间的仿真方法和仿真流程,应用Petri网技术在ExSpect仿真环境下建立了聚合级装备作战单元的任务可靠性仿真模型,实现对聚合级各层装备作战单元平均故障间隔时间的仿真.最后,通过实例,验证了模型的正确性和实用性.     

基于仿真数据采集单的仿真评估需求研究

在装备系统仿真与评估领域中,出现了仿真建模与评估需求之间的工作难以协调,难以相互支持的现象。针对该问题,提出了仿真数据采集单的思想,即以评估需求为牵引,建立评估指标,针对底层末级评估指标,建立一个可供评估者与仿真建模者交互协商的平台以使仿真数据采集单能确保仿真可采集,需求可体现。以装甲坦克分队作战效能仿真评估为例,借助仿真数据采集单,仿真执行的结果表明,该方法获得的仿真数据满足了评估需求,也明确了建模仿真的目的。     

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。     

作战武器任务规划仿真系统原型的开发

针对复杂虚拟战场环境下的联合作战仿真,设计出了一套仿真方案。利用建模软件Maya、人机交互仿真软件Virtools及程序开发语言C#,开发出了该方案的一个原型。原型采用了根据模型精细度建模、模块化程序设计等优化设计方法。程序运行结果表明,该原型具有模型文件量小、仿真视觉效果佳、程序运行流畅及程序可修改性、可重用性较好等特点,其针对武器装备的作战规划仿真结果为联合作战环境下武器装备的效能评估提供了依据。

Abstract：

A simulation scheme was designed aiming at joint operations simulation in the comprehensive virtual combat environment which developed the prototype of this scheme, with modeling software Maya, human-computer interaction designing software Virtools, program developing language C#. The prototype applied optimum design methods like modeling according to models＇ fineness, modular program designing and so on. Based on the program running results, the prototype possessed such good features as lightweight modeling, good visual effects, fluent program operation, better modifying and reusing properties, etc. The simulation results for weapon equipment mission planning provide reference to weapon equipment effectiveness evaluation in the joint operational environment.     

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。     

基于组合赋权的反坦克导弹武器系统作战效能评估研究

现代作战条件下反坦克导弹武器系统的作战效能评估是该类武器装备作战使用的关键,传统的评估方法主要针对该系统中某一作战分系统的效能开展研究,不能充分反映武器系统作战能力的真实性和全面性.基于此,本文针对反坦克导弹武器系统的作战效能的评估方法进行研究首先构建反坦克导弹武器效能评估指标体系,包括了指标集与评估集,并根据不同专家的意见和建议优化该指标体系;然后结合组合赋权的思想,将熵权算法与分层赋权算法所得权值加权组合构成最终权值并赋予各评价指标,从而降低评估时由于主观因素造成的误差;最后在自寻的反坦克导弹半实物仿真平台下对算法进行验证,实验结果表明了该算法的可行性.     

考虑信息的自行火炮武器系统效能仿真

为了研究新型自行火炮装备与现有自行火炮装备的结合使用与联合保障效能问题，根据自行火炮的使用特点和任务剖面，建立了基于高层体系结构(High level architecture, HLA)的作战仿真系统，探讨了同类仿真系统的模型需求，并深入研究了信息感知与传输、火力毁伤、故障和维修的建模和仿真。最后通过实例验证了该仿真系统的可行性和可信性，不仅为同类型作战仿真系统的开发提供通用框架，而且为研究新旧装备的联合使用和联合保障问题提供了一种新思路。     

武器装备效能评估研究进展

效能是评估武器装备的重要指标,武器装备效能评估可以为武器装备规划论证、设计研制、作战运用等提供决策支持。随着数字线程、数字孪生在武器装备全寿命周期的应用,效能评估面临复杂作战场景评估、多源异构数据评估、昂贵仿真的评估优化、泛在评估、敏捷评估等一系列挑战。综述了效能评估相关概念、发展历程,分析了武器装备效能评估面临的问题;进而给出了武器装备效能评估解决方案,总结了数字时代武器装备效能评估研究方向。     

基于支持向量机的部队作战效能评估

随着信息化战争复杂性与不确定性的增加，对部队作战效能的评估提出了更高要求。在分析支持向量机和增强最简半自治适应性作战神经网络仿真工具箱（enhanced irreducible semi autonomous adaptive combat neural simulation toolkit， EINSTein）特点的基础上，建立了基于支持向量机的部队作战效能评估模型，完成从评估指标到作战效能值的非线性映射。在一定作战想定背景下，结合EINSTein系统产生的仿真数据对模型进行了验证。仿真结果表明，与误差反向传播神经网络（back propagation neural networks， BPNN）相比，基于支持向量机的效能评估模型能够降低人为因素的影响，更准确地评估部队作战效能，是一种有效的评估方法。     

基于SoSE的装备体系RMS论证方法研究

装备体系可靠性、维修性、保障性(reliability-maintainability-supportability,RMS)是装备体系作战效能发挥的基础。体系工程中需求开发过程从能力要求分析开始,然后进行体系结构建模并基于体系结构给出需求方案。装备体系RMS论证即是对装备体系RMS能力要求进行分析并提出RMS指标,也遵循这一过程。首先,基于SoSE需求开发过程和装备体系特点给出装备体系RMS论证框架。接着,基于质量功能展开方法给出装备体系RMS能力要求分析过程,从装备体系使命任务出发,建立装备体系RMS能力要求映射模型,并提出相应的RMS能力指标求解方法。然后,基于面向RMS的装备体系结构框架,将RMS能力分析得出的初步RMS能力指标作为输入,基于多智能体仿真技术提出美国国防部体系架构驱动的装备体系RMS仿真框架,从而通过仿真权衡论证出最终的装备体系RMS指标。最后,对典型使命任务下的航母装备体系舰载机保障过程进行了案例分析。