基于多Agent仿真的编队协同反潜作战效能分析方法研究

编队协同反潜作战是一个复杂系统,能不能形成清晰的反潜效能分析思路,建立合适的反潜效能指标体系,并进一步确定合理的效能分析方法,成为编队协同反潜作战效能分析最为关键的环节。在给出编队协同反潜作战领域Agent定义及单个反潜兵力Agent形式化描述的基础上,提出了基于多Agent系统仿真(MASBS)的复杂系统效能分析法(MASBS-CSEA),给出了其定义,提取了三种作战任务模式下的效能分析指标,并基于HLA技术构建了MASBS仿真的联邦体系结构。     

一种基于效能的时间敏感目标打击时机估计方法

以提高打击效果为目的,研究了精确制导武器打击时间敏感目标的发射时机估计问题。首先运用混合总体商变换方法和精确制导武器射击理论建立了相应的作战效能模型,包括即时概率模型、捕捉概率模型、命中概率模型和毁伤概率模型。然后依据给定的作战效能模型,提出给定条件下远程精确制导武器打击陆地时间敏感目标的发射时机估计方法,并进行了算例分析和t检验,计算结果检验了估计方法的有效性。最后通过研究不同条件下的发射时机区间长度,指出远程精确制导武器航程和时间精度等级是影响发射时机估计的主要因素。     

可组合的Agent体系仿真模型框架研究

当前基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法被军事仿真界普遍认为是军事作战研究、特别是网络中心战(network centric war, NCW)环境下的网络中心作战研究的最佳方法。针对体系效能评估应用,需要在统一的作战概念框架下形成可重用的体系模型框架,能够根据体系(system of systems, SOS)效能评估需求定义和灵活组合不同的作战实体Agent模型,支持对不同体系效能评估问题的研究。基于ABMS开发方法,在统一的作战概念模型框架下对物理域、信息域、认知域和社会域进行合理抽象,建立了可组合的体系仿真模型框架,据此开发了面向体系效能分析应用的仿真平台,用户可以根据体系效能评估问题和作战背景,快速定义和组合不同的作战实体Agent模型形成体系仿真应用系统,进行体系对抗仿真分析与评估。     

面向联合战斗仿真的多Agent协作体系研究

基于多Agent理论对战术级联合作战系统进行建模仿真,不仅可以充分利用Agent的描述能力对单个参战单元进行建模,而且可以利用多Agent协作模拟大量战斗单元的协同作战行为.所研究的协作体系主要面向信息化战争条件下的自同步作战仿真.首先对自同步作战的概念、特点以及需求等进行了讨论,以指导多Agent协作体系的开发,然后研究了一套适合于多Agent自主协同的协作体系.其目的是用于自同步作战仿真,从而用于联合作战协同方式方法的预先研究.     

基于半自治Agent的CGF建模及应用研究

计算机兵力生成(CGF)是现代作战模拟仿真中的一项主要内容，将智能半自治Agent引入聚合级CGF建模与仿真中，建立一个基于半自治Agent的协同武器作战平台的联邦成员，利用半自治Agent具有的二分性——自治性和受制性，更准确的表现战场作战实体。建模过程符合HLA联邦开发执行标准过程(FEDEP)规范，此项工作在实现聚合级CGF和平台级CGF交互和互操作做出一些探索性试验。我们将这项研究应用于主战坦克作战效能仿真评估的实例中。     

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。     

基于ABMS的体系效能评估框架研究

分析了基于信息系统武器装备体系基本特征和仿真评估要求,研究了基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法的体系效能仿真开发和评估过程,针对基于信息系统武器装备体系仿真评估的要求,建立了由体系效能评估准备、联合作战想定编辑、ABMS体系仿真引擎、作战过程表现及战果统计,以及体系效能综合评估等组成的体系效能评估技术参考框架,并通过开发相关系统验证了框架的合理性和实用性。     

基于Multi Agent的空战作战行为协同方法

针对空战中多种作战行为的最优协同使用,构建了Multi Agent模型,该模型由网络接口层、中央协调层和作战行动层三层组成。在中央协调层中,提出了中央协调算法以实现作战行为的协调使用。该算法通过引入影响因子建立综合作战效能模型,反映了多种软硬杀伤武器、飞行控制系统和传感器系统协同使用时各作战行为的交互影响作用。综合上层全局作战意图和底层行动单元获取的信息,得到所有协同方案的预估综合作战效能。通过以综合作战效能预估值最大为准则,动态寻优所有组合空间的方法,可获得最佳协同方案。通过仿真得到在动态战场态势下的作战行为组合为最佳协同方案,表明了该协同方法的正确性。     

编队协同对地攻击多Agent系统体系结构研究

多Agent技术为网络中心战的研究和发展提供了新的思路。以网络中心战环境下飞机编队协同对地攻击系统为对象,对其多Agent系统体系结构进行了研究,分析了编队协同对地攻击作战方式的战斗组成和作战特点,提出了有限中央控制下的分布式控制结构,构建了网络中心战编队协同对地攻击多Agent系统体系结构,特别对编队协同对地攻击指挥控制系统进行了详细分析,最后,基于所建立的MAS体系结构,在HLA仿真环境中进行了仿真实验,表明论文所采用理论的正确性和所建立体系结构的合理性。编队协同对地攻击多Agent系统体系结构的研究为后续的工作奠定了基础。     

对光电精确制导武器的区域电子防空干扰目标分配方法

精确制导武器是区域电子防空的首要作战对象,以红外、电视、激光为制导方式的光电制导武器占据绝大比例。干扰目标分配作为对抗过程中的关键环节,其准确性和合理性直接决定能否实现对敌有效干扰,确保己方重点目标的安全。在分析区域电子防空目标特征、对抗能力和决策难点的基础上,确立了基于多层防御的干扰分配思路。针对目标分配的前提威胁评估问题,提出了目标环境不确定条件下基于知识推理的威胁等级判定方法。依据威胁评估结果,建立以干扰效能指数最大化为目标的干扰分配数学模型,解决不同作战对手、对抗手段、力量配置情况下的分配决策问题。仿真实例表明,所提方法能够积极响应战场态势变化,在实时分配、精确干扰和主动调整上满足实战要求。     

防空导弹武器系统综合仿真支撑平台研究

阐述了在研及预研型号防空导弹武器系统方案论证及效能评估的重要性,以此为需求牵引,分析了构建防空导弹武器系统综合仿真支撑平台的必要性,结合当前实际应用对改善防空导弹武器系统建模、仿真试验及结果分析全过程的需求,以提高仿真建模效率为目的,提出了以模型重用技术为基础,建立基于建模与仿真知识库的导弹武器系统综合仿真支撑平台的总体构想,并给出其基本技术方案。该综合仿真平台建立了导弹武器系统作战效能与其主要性能指标的联系,能够用于综合评价不同导弹武器系统的作战能力。应用实例表明,该平台建设方案合理可行,基于综合仿真平台进行效能评估,不失为导弹武器系统效能分析的一种有效手段。     

空战武器体系超视距空战能力指标研究

武器装备体系作战能力是武器装备体系研究中的重要内容,可用于国家武器装备整体实力分析和武器装备体系效能分析,对武器装备发展具有一定的指导意义。明确了武器装备作战能力的概念,分析了武器装备作战能力和武器装备作战效能的关系,及武器装备体系作战能力的决定因素。重点分析了影响空战武器体系超视距空战能力的载机生存能力、信息支持能力和空战导弹打击能力,并对影响这3种能力的性能指标进行了重要性分析,最终提出了空战武器体系超视距空战的指标结构。     

Study on effectiveness evaluation of weapon systems based on grey relational analysis and TOPSIS

To evaluate the effectiveness of weapon systems, the advantages and disadvantages of grey relational analysis and TOPSIS for multiattribute decision-making is pointed out, and an effectiveness evaluation model of weapon systems by combining grey relational analysis and TOPSIS is proposed. The model aggregates the grey relational grade and the distance to a new integrated closeness and reflects not only the trend but also the situation of the alternative. The example illuminates that the model is effective for the effectiveness evaluation of weapon systems.     

基于控制论的SCA武器系统效能评估方法

分析了现代武器系统所面临的两大挑战———体系复杂性挑战和不确定性挑战。指出武器系统作战效能不仅取决于自身的作战潜能 ,而且受己方探测系统与指控系统效能的约束 ,并且反映在由防御方的探测系统、指控系统与武器系统组成的敌对战场力量体系的对抗效能上。在此基础上 ,阐述了现有武器系统作战效能评估方法的不足 ,提出了一种基于控制论思想的武器系统作战效能评估方法———SCA ,运用关系代数给出了其模型算法 ,并提供了一个具体的评估实例。最后展望了本方法的未来研究方向     

基于粗糙集和支持向量机的效能评定

简述了各种武器效能评定方法,并分析了其特点。建立武器参数效能模型,首先要挑选特征参数,提出采用知识约简方法选择武器的特征参数。利用支持向量机建立了参数效能模型,给出了实例和解决此问题的支持向量机源程序。通过实例与指数法和神经网络法的结果进行了比较,结果表明支持向量机比较精确和简单。     

基于天基信息的反导作战效能分析

应用系统效能分析(system effectiveness analysis,SEA)方法,研究天基信息支持反导武器系统的反导作战效能分析问题.根据天基信息支持武器系统的反导作战流程和系统间的相互作用关系,设计了天基信息支持反导作战效能分析的性能度量、使命度量和效能度量算法.算法有效地把武器系统的性能和使命与环境有机结合,能够实现天基信息对武器系统反导作战支持作用效果的综合整体分析和关键指标参数的灵敏度分析.最后的数值仿真实例进一步说明了所取得的主要结果.     

对武器装备体系效能评估的几点看法

效能评估是武器装备体系优化的基础,但是武器装备体系效能评估还处于开始阶段,缺乏完整的理论体系.本文从现有文献中归纳出体系及武器装备体系的定义,提出将武器装备体系分为国家武器装备体系和作战武器装备体系,并给出各自的效能定义.接着对比分析静态和动态两类效能评估方法的特点,指出装备体系效能评估需要两类方法结合使用.最后说明了需要进一步研究的问题:包括武器装备体系及武器装备体系效能的概念;武器装备体系效能指标的选取;效能的综合;以及在体系动态效能评估中有关对人的行为建模问题、子模型的分辨率问题和固定想定的问题.     

导弹武器系统效能评估方法研究

综合分析了目前使用的效能评估方法和模型 ,分析了它们使用范围和存在的问题 ,并针对导弹武器系统提出了一种新的评估方法———概率矩阵法。该方法克服了现有方法的局限性 ,它既可以评价某一具体战场环境下的效能 ,也可以综合评价导弹武器系统在某一类战场环境 (或某国的防御体系 )下的效能     

武器系统效能研究中几个问题的探讨

本文阐述了武器系统效能的概念和内涵.并归纳为四个要点。对于当前效能研究中有代表性的文章,作者提出了自己的分析和评论,并对一些问题提出了自己的看法。文中还强调了保障性研究的重要性。最后提出了几点研究建议。     

基于Agent建模的机载激光武器系统作战效能影响因素分析

为了研究机载激光武器的安装对轰炸机作战效能的影响，提出了基于功能组件的模块化作战仿真框架。采用基于Agent的建模与仿真方法,基于感知、通信、决策、运动、执行的功能对Agent模块进行划分,提出了基于功能组件的模块化作战仿真体系。在此模型框架下,设计机载激光武器系统、雷达系统、导弹等模块的状态机,并建立考虑相对位置变化的详细数学模型,以分析在战斗每一时刻影响作战效能的指标参数变化情况。最后通过对典型突防作战算例的仿真,研究了在动态作战过程中激光武器的发射镜直径和发射功率与目标表面光斑大小和能量密度随相对距离的变化关系,分析了在载机为高速小雷达散射截面积(radar cross section, RCS)和低速大RCS两种情况下,机载激光武器的发射镜直径和发射功率对轰炸机突防效能的影响。分析结果表明,提高机载激光武器的发射功率和发射镜直径对作战效能提升显著,尤其是在载机为低速大RCS的情况下对效能的提升非常显著。