"兰氏"作战过程取胜概率仿真计算方法及其原理

著名的Lanchester战斗动力学理论在军事系统工程中有着重要的地位和深刻影响,它能够计算出作战持续时间、双方剩余兵力、作战胜负.但是这一理论不能计算出双方的取胜概率.提出"兰氏"作战过程取胜概率的仿真计算方法--"耗损系数模拟法",给出了其仿真算法的核心框图.抓住作战毁伤过程(原型)中ζ(红军一个武器系统在时间[t,t+△t]内的歼敌武器系统数)的数学期望值这一本质因素,通过递进地构造出ζ的等效随机变量和关于E[ζ]的等效模拟模型,论证了这一方法的科学原理.这一理论方法能仿真计算出作战双方的取胜概率,还能模拟计算出作战持续时间、作战中任意时刻的剩余兵力.最后给出了一个"兰氏"作战过程取胜概率仿真计算的实例.     

基于Lanchester方程的多传感器数据融合效能模型

介绍了经典Lanchester方程及其改进的模型,在此基础上提出了Lanchester方程的多传感器数据融合系统效能模型,该模型具有传统Lanchester方程的基于耗损的系统特性,又能反映出数据融合系统的作用效能,可较好的反应C3I数据融合系统对作战双方实力的影响,利于在系统仿真中实现,对于C3I系统的效能分析有着重要的意义。     

基于Simulink的战损仿真研究

通过对现代信息化战争的特点和高技术武器的特性进行研究,分析了现代作战系统的基本框架,改进了传统的Lanchester作战损耗理论,建立了典型的和具有信息化战争特点的作战损耗模型,使之能够继续适用于现代战争,利用Simulink对所建立的模型进行了仿真分析,仿真结果表明,新的Lanchester作战损耗模型符合现代信息化战争的作战特点.     

求取舰炮对抗最佳攻击阵位的非线性规划方法

将Lanchester方程应用于舰炮对海攻击作战 ,给出了一个平均意义下选择最优舰炮攻击阵位的数学模型。该模型考虑了整个作战动态过程中双方在任意时刻受损的情况及剩余的射击能力。模型计算结果可为作战决策提供参考。     

基于网络整体效能的战斗毁伤模型

经典Lanchester平方律揭示战斗的规模效应, 但其战场通视和直瞄假设面临挑战. 基于战斗信息流的符号学分析, 认为现代战场是网络通视与直瞄的, 将基于网络整体效能的随机格斗与Albert 网络"去点"操作结合, 提出统一表示交战行为与协作行为的网络随机格斗模型, 并试验评估体系作战的动态网络效应: (1) Lanchester 平方律是体系作战网络效应的最优特例; (2)网络系统作战效能既与有效兵力生成因素(单元效能和网络拓扑)相关, 也与目标冗余度相关, 且随战斗进程递减; (3)无标度网络比随机网络"有效、鲁棒但脆弱".     

一个典型C~3I系统的微分方程作战模型的建立

本文针对目前C~3I系统建模研究遇到的难题:如何把C~3I系统的组成内容与它所处的战争环境结合起来,运用复杂系统的一些建模方法、基于问题导向的原则,提出了一套战争环境下C~3I系统建模的规范化建模方法,使C~3I系统与军方常用于描述作战的Lanchester型格斗方程有机地结合起来,形成C~3I系统的作战方程。文中以一个典型的防空作战的C~3I想定进行了具体的计算,建立了该想定的微分方程模型。结果表明,这种方法解决了C~3I系统与Lanchester方程的结合问题,从而使C~3I系统本身的各个组成部分能在模型中与作战环境有机地结合起来。     

基于Lanchester方程的作战过程建模及仿真研究

针对Lanchester方程数学结构简单以及没有考虑作战单元、对手与环境间动态交互的局限性,通过对Lanchester线性率中各参数物理意义及作战过程的分析,基于兵力损失交换比建立了有效反映火力损伤特性的Lanchester方程模型;引入博弈论分析了人的主观因素对作战过程的影响,并通过仿真对C4ISR系统的侦查与监视能力进行讨论,验证了算法的有效性。     

基于Lanchester方程的作战混合动态系统最优控制

针对作战过程的混合动态特性, 利用Lanchester方程建立了一类作战混合动态系统模型, 在合理战术假设的基础上, 讨论了一类变招顺序固定的作战决策方最优控制问题. 利用动态规划原理给出了解决问题的基本框架与途径. 最后, 通过应用算例验证了所建立模型和所设计最优控制方案的可行性. 研究结果对作战指挥决策和对策的研究具有理论指导意义.     

一种基于军事概念模型的想定生成方法

想定是作战模拟的基本依据,任何一个成功的作战模拟模型都是建立在成功的想定基础之上的.实践表明,想定的拟制工作非常复杂、费时,提出了一种基于军事概念模型的想定生成方法,实现了军事人员在开发想定的同时完成了仿真运行前的数据资源准备工作,提高了仿真的开发效率,保证了仿真的真实性.     

基于边权拓扑的作战体系演化生长模型

为探寻信息化时代的战争规律,对使用兰彻斯特方程集判定各项作战能力指标的方法进行补充.初步探讨将复杂网络理论引入信息化作战体系的研究,在分析作战体系关键特征的基础上,将各作战单元间的关系进行数学抽象,使用加权的拓扑模型动态模拟其演化生长,得到与实际数据相符的作战体系边权演化模型.仿真实验得到的结论是,作战体系具有幂律性质所反映出的自相似性,具有一种分形结构.并将加权网络的同步能力引申为体系作战能力,应用于辅助作战分析决策,取得了良好效果.     

区间主成分分析方法的比较

简述了区间数据主成分分析(PCA)的两种主要方法--顶点法(V-PCA)和中点法(C-PCA),并对其进行了合理化改进.研究表明,两种方法的协方差矩阵有极大的相似性.在研究区间数距离的基础上,定义了一种基于Hausdorff距离的评价模型方法优劣的效度指标,并通过模拟的方法,对这两种方法进行了比较研究.结果表明:两种方法具有较强的相似性;随着变量数和样本数的增加,两种方法的效度均有所下降;在同样的样本数条件下,中点法适合变量数较大的情形,而顶点法更适合于变量数较小的情形.最后,给出了区间PCA方法选择及效度测量的应用步骤和一个算例.     

模数驱动的智能武器装备作战建模方法

仿真建模作为一种模型驱动的机理建模,一直是武器装备系统采办、设计和评估等工作的主要手段.随着大数据和人工智能的深入应用,数据驱动的数据建模越来越受到关注.首先从模型驱动、数据驱动和模数驱动三个方面对武器装备作战建模方法进行概述,分析单独使用仿真建模或数据建模在应对当前武器装备作战建模工作的不足,提出一种模数驱动的数字化建模方法.该方法核心是模数驱动架构的设计,在此基础上运用功能决策树表示作战行为模型,对于行为模型中的决策环节,基于深度强化学习训练和嵌入数智Agent.通过构建弹道导弹突防过程中的多目标分配场景,对比仿真实验显示,采用智能网络决策比传统基于规则脚本的目标命中率有显著提高.     

作战计划策略的表示与应用

主要包括两个方面的工作:1 提出了计划策略的组件描述方法.首先提炼了影响空中作战计划制定的关键因素,形成六个组件;采用这些组件的合理组合,描述了四个典型的计划策略.2 提出了计划策略与结构化优化模型(SOM)相结合的综合计算框架.认为计划策略可以在两个方面影响结构化求解模型:影响模型关键参数,增加新的约束条件,并结合实例进行说明.这样,可以根据不同策略获得不同的作战计划并评估选优,符合作战实际需求.     

基于战争能量的作战模拟模型

将电磁理论引入到作战模拟当中，创建了一个基于战争能量的作战模拟模型。该模型可以直观地描述战斗力的一些要素在排兵布势阶段所发挥的作用，能够较好地模拟一些现有模型难以直接描述的现象，为作战模拟提出了新的方法和思路。     

背景值和初始条件同时优化的GM(1,1)模型

GM(1,1)模型是有偏差的灰指数模型,其精度取决于背景值的构造形式和初始条件的选取。已有的研究文献均是从一个侧面单独改进GM(1,1)模型,单独采用优化背景值方法或优化初始条件方法可以在一定程度上提高模型精度,因为两种改进方法完全独立。这里提出一种同时优化背景值和初始条件的新GM(1,1)模型,通过模拟数据的比较表明,新优化GM(1,1)模型有更高的精度。     

SV和GARCH模型拟合优度比较的似然比检验

讨论了在金融时间序列中广泛应用的两类波动性模型，即ARCH模型和SV模型的比较问题．从似然比原理出发，提出了一种基于随机模拟的似然比检验方法，阐明了利用该方法进行模型间比较的基本步骤，并利用基于随机模拟方法的似然比检验，分别比较了SV与GARCH(1，1)、SV与t-GARCH对上海股市数据拟合优度，结果表明：SV模型对于上海股市时间序列数据的拟合好于GARCH(1，1)模型，而SV模型上海股市时间序列数据的拟合与t-GARCH(1，1)模型效果相当。     

一种基于Web的作战模拟态势显示方法

态势显示是作战模拟中的关键一环,以往基于HLA作战模拟系统中的态势显示方法暴露出灵活度不够、态势共享能力不足的问题.下一代分布式仿真标准可扩展建模与仿真框架XMSF和网络中心战NCW强调Web技术应用和态势信息的共享.本文首先介绍了传统方法的不足,并根据作战模拟的新要求提出了一种基于Web的态势显示方法.其次详细阐述了该方法的工作原理和关键技术:利用GSDC方法实现仿真态势数据的收集、入库、发布和映射.随后在该方法的基础上,以地理信息平台ArcGIS和视景仿真软件Vega Prime为支持实现了基于Web的作战模拟态势显示系统.最后,总结了该方法的特点并展望其发展.     

基于变效能因子的Lanchester协同干扰最优功率分配

针对协同电子干扰中的功率分配问题,分析了电子干扰与作战效能之间的数学关系,并以此为基础建立了变效能因子的Lanchester平方律扩展模型。以模型的状态方程构建目标函数,在作战编队干扰功率总量恒定的约束条件下,分别分析求解了红方在资源与火力处于优势与劣势情况下的电子干扰的最优功率协同分配策略,并给出了详细的数学推导过程。仿真结果表明,该协同功率分配策略能够实现整体作战效能与干扰效能的最优化,即模型的合理性得到了验证。     

基于PSO和扩展TOPSIS方法的COA优选方法

作战方案(COA)优选是任务规划系统的重要组成部分,其性能很大程度上决定了任务规划的性能.因此针对任务规划必须符合作战要求和时效性要求,提出了扩展TOPSIS和PSO结合的COA优选方法.首先,为了提高规划的时效性,采用粒子群算法进行搜索优化;对作战要求和作战效能数据进行模糊化处理,生成标准化决策数据,计算每个COA到TOPSIS(逼近于理想解排序)正负理想解的距离;得到COA灰色关联贴进度,作为PSO算法的适应值.文章最后进行实例分析,验证该方法的可行性和有效性.     

联合作战想定中的复杂电磁环境建模技术研究

针对在复杂电磁环境条件下联合作战的特点,提出一种联合作战想定中的电磁环境模型.模型综合考虑了复杂电磁环境的组成和作战模拟仿真的需求,采用文档类型定义语言进行描述.在该模型的基础上,设计实现了一个电磁环境下联合作战模拟想定生成系统.