作战飞机维修性指标确定方法研究

作战飞机的维修性决定了作战飞机保持和恢复到完好状态的能力,在飞机研制阶段提出合理的维修性指标对于飞机的作战使用具有重要意义。根据业务流程重组和并行工程理论,以及现有维修保障流程重组优化的研究,本文提出一种基于维修保障流程的维修性指标确定方法,以缩短飞行前准备时间和再次出动准备时间,提高飞机再次出动能力。     

空中进攻作战航空兵兵力需求分析模型

航空兵在进攻作战中需要担负多种不同的作战任务,这些任务之间有着复杂的关系.同时,随着技术的进步,作战飞机向多用途方向发展,同一类型的飞机具备了执行多种不同类型作战任务的能力.本文提出一种分析空中进攻作战航空兵兵力需求数量的非线性规划模型,模型以简化并规范的交战过程为基础,以达到攻方的作战目的、满足作战环境要求为约束条件,以攻方出动的兵力最少为追求目标.     

基于HTLBO算法的舰载机机群机库维修任务调度

舰载机机库维修能力是制约舰载机机群可用度乃至出动、作战能力的关键要素, 为提升舰载机机库维修效率并减轻传统人工制定维修计划的负担, 研究了舰载机机群机库维修任务调度方法。首先, 系统分析了舰载机机群机库维修任务调度的作业流程模式, 基于维修资源约束, 面向实际维修任务需求, 提出了将舰载机机群波次可用度指标和机库维修人员负载均衡性指标作为分层优化目标, 建立了舰载机机群机库维修任务调度模型。其次, 将模型抽象为多技能资源受限项目调度问题, 提出了基于资源约束推进的串行调度机制, 并设计了混合教与学优化算法。最后, 通过设计仿真案例和算法对比, 验证了模型和算法的可行性与有效性, 所提出的混合教与学算法具备更好的收敛速度和优化性能, 有一定的工程借鉴意义。     

基于闭排队网络的飞机出动架次率分析

提出一种基于排队理论的解析方法用以计算作战飞机的出动架次率.首先建立作战飞机出动回收过程的闭排队网络模型,该排队模型不同的服务中心之间可以共用同一种服务器.然后改进了平均值分析(MVA)方法,用以分析该闭排队网络模型,获得了作战飞机的出动架次率,用以辅助作战指挥人员决策.同时分析了其它性能指标,如各个服务中心的飞机排队...     

基于不确定性度量的作战能力对比评估方法

为使评估结果能够反映出评估对象作战能力之间的差距,提出基于不确定性度量的作战能力对比评估方法.首先建立了作战能力测度概念模型,采用相对于参照对象完成任务时减少的不确定性程度来度量评估对象的作战能力;然后探讨了把作战能力指标转换为具有可能性含义指标的预处理方法;在此基础上,借鉴信息论中对不确定性的处理方法,构建了能力度数学模型,详细讨论了其特征和军事含义,并提出了绝对能力度和平均能力度扩展模型;最后通过一个案例对方法的可行性和有效性进行验证和分析。结果表明:应用该方法进行作战能力评估,不仅能够得到传统评估方法所得到的排序结果,而且能够反映出作战能力评估值之间数量上的差距。     

作战飞机总体设计方案评审指标体系研究

作战飞机总体设计方案评审是飞机研制过程的关键环节。而方案评审指标体系的制订是保证评审结论科学合理的重要基础。针对现代作战飞机的发展,其总体设计方案评审中需要考虑的因素也相应变化。根据作战飞机发展的新技术、新思想及其总体设计方案评审的特点,提出采用任务能力、可用性或战备完好性、战时生存性、安全性、经济可承受性及研制风险等作为评审指标,并给出了以上指标的分解及计算方法。研究结果可为作战飞机总体设计方案评审。总体参数权衡决策提供支持。     

机群作战序贯活动的打击周期评估方法

针对动态、不确定环境下机群打击目标所需时间评估问题,构建了机群作战活动的串行、并行与串并混合三种典型序贯活动组织结构;在以作战活动所需时间为常量的打击周期评估的基础上,针对动态性和不确定性,从作战活动所需时间为随机变量和服从正态分布两个方面,分别建立了串行、并行与串并混合三种情况下的打击周期概率密度函数、数学期望和方差的解析计算模型.最后,仿真计算了典型序贯活动示例下的机群打击周期,验证了评估方法的适用性和有效性.     

作战飞机效能评估以及武器设计的系统方法研究

给出了作战飞机效能评估指标与机载武器系统之间的关系模型 ,分析了效能评估 ,武器设计 ,以及面向战斗任务多样性所进行的武器规划之间的递进关系 ,同时 ,运用大系统分解方法成功地解决了作战飞机的武器最优设计问题.     

基于机群关系特征的多机协同作战任务分配

本文研究多机协同作战的任务分配问题。首先, 根据不同飞机种类的特点提出了任务适应度概念, 用以描述不同任务场景下各机种执行该任务的相对优劣程度。其次, 根据同一机群内和不同机群间的飞机单元执行同一任务时的相互关系, 提出了关系特征函数, 用以描述执行同一任务时其他执行单元对自身效能的影响。再次, 针对某一任务需要多架飞机单元共同完成的实战需求, 设计了考虑任务适应度和机群关系特征的全局收益指标, 并通过求解最优化问题实现了多机种协同作战收益最大化。最后, 针对典型的多机协同作战场景, 给定任务需求后进行求解, 得到了任务分配结果。结果表明, 所提出的方法能够充分利用不同机种的各自优势及机群内外成员关系提高全局收益, 对多机协同作战任务分配问题具有重要的意义。     

基于模糊贝叶斯-ANP舰载机出动回收综合评估

航空母舰作为一个典型的复杂系统, 舰载机的出动回收效率是衡量整个系统作战能力的重要指标。描述出动回收效率的指标众多, 且指标之间关系复杂。为确定指标之间的相互关系, 避免在评判过程中主观性判断产生的缺陷, 提出了基于三角模糊数的扩展贝叶斯融合法评估舰载机的出动回收效率。针对网络层次分析法(analytic network process, ANP)分析过程中的主观性判断, 采用基于三角模糊数的尺度标准, 并结合历史实验数据和专家评判进行综合分析。仿真算例中, 通过多组对比实验分析, 验证了所提方法中采用模糊数以及融合专家经验和历史实验数据的合理性与有效性。     

机群保障资源配置建模与优化研究

本文系统分析了机群保障的基本流程,厘清了保障过程中的各类约束条件,明确了机群保障资源配置的优化目标,构造了机群保障资源配置的数学优化模型.针对机群保障资源配置问题的大规模性与NP-hard性,采取滚动调度思想,将大规模优化问题分解为子问题,进而提高了求解的效率.最后以4架飞机6批次连续出动作为典型任务模式,基于优化平台验证了模型和算法的有效性和高效性.本研究为机群保障资源配置优化问题提供了一种有效的解决思路.     

基于Petri网的基层级多机种通用性维修保障设备优化配置

多机种战时的出动架次系统是一个复杂的离散事件系统,适合运用Petri网理论对其进行建模。本文运用Petri网理论构建多机种战时的出动架次模型,应用着色Petri网(coloured Petri nets,CPN) Tools软件仿真模拟基层级的维修保障过程,重点分析通用性维修保障设备的配置对多机种同场次出动架次率的影响,并以多机种的出动架次率为优化目标,获得通用性保障设备的最优配备比(保障设备数:飞机数),最后对影响多机种出动架次的因素进行敏感性分析。同时对优化配置模型进行了案例验证,可为作战部门进行保障设备数量的最优化配备提供有效的理论支持。     

基于雷达图的空袭目标突防航路威胁评估

空袭目标突防航路威胁评估为评估与改进防空部署方案提供重要决策依据。针对传统威胁评估方法难以直观反映突防航路威胁程度以及各评估指标量化值大小的问题,提出基于雷达图的可视化空袭目标突防航路威胁评估方法。构建空袭目标突防航路威胁评估指标体系,运用群组层次分析法与交叉熵综合确定评估指标权重,基于改进的雷达图方法建立可视化突防航路威胁评估模型。仿真分析表明,该方法能够更加清晰地显示出突防航路的威胁程度与各评估指标的大小,使结果更具说服力。     

基于主成分约简和突变级数的舰载机出动能力综合评估方法

由于影响舰载机出动的因素复杂多样,且具有层次性、矛盾性和相关性等特点,因此利用主观的层次分析法难以准确获得客观的评估结果。为此,提出一种基于主成分约简与突变级数相结合的两级综合评估。首先,采用主成分约简,将相关的指标转换成相互独立分量,并根据贡献度确定主分量。其次,利用突变级数对约简后的主分量进行处理,实现两级综合评估。最后,以“尼米兹”航母高强度演习为例,对舰载机出动能力进行综合评估,将所得结果与层次分析法相比较,验证给出方法的有效性和可靠性。该方法易实现,消除评估指标之间的相关关系的影响,不用权重,大大减少评估的主观性,解决传统的评估方法对矛盾目标难以处理的问题。     

机载语音警告仿真数学模型的建立

在飞机上,语音警告优化了人机系统的关系。通过对现代民航机载语音警告系统的研究,建立了其中有代表性的几种报警边界的数学模型。所建立的数学模型及其相应于飞行控制的物理解释,构成了现代民航语音警告系统的理论体系。由于它是一个数字系统,而数字系统的研究需要数学模型和一套相关的理论体系的指导。所建立的数学模型对自动语音导航系统的自主性深层开发,提供了有益的参考。它还使系统维护更主动、水平更高。通过该模型,导航员和驾驶员可以提高对安全高度与速度的综合认识。     

编队对地攻击作战效能评估的系统动力学方法

以多机种编队及防空系统为研究对象,分析了编队对地攻击攻防对抗系统的构成与层次.并采用流率基本入树建模法建立了编队对地攻击攻防对抗系统结构的系统动力学模型与相关方程.在此基础上,给出了编队对地攻击作战效能评估指标值——编队各机种飞机的战斗损失率以及任务完成程度的计算数学模型.仿真运行结果表明:该方法对于改进作战方案、提高编队对地攻击的总体作战效能具有一定的帮助.     

基于速度障碍法的飞行冲突网络建模与分析

由于依据航空器相对位置关系构建的复杂网络模型未考虑速度、航向等信息, 对航空器之间的冲突和空中交通的复杂情况反映能力有限。为解决这一问题, 使用速度障碍模型优化飞行状态网络中航空器节点之间的连边和权重, 在考虑航空器位置临近的同时, 关注航空器的航向与速度状态, 使网络能够反映出更多空域系统的内禀属性。通过程序仿真和长水机场雷达数据进行验证, 结果表明，该模型相较于飞行状态网络能够更加准确地反映航空器之间的冲突关系和空域的复杂信息, 减少飞行冲突的虚警数量, 提升网络的信息价值。     

攻击机编队对地攻击损伤评估研究

为了分析机群对地攻击的损伤,提出了三种不同情况下的损伤评估方法.首先给出了常用的平均分配防空火力时的机群对地攻击的损伤评估方法;然后分析了"不打中一个,不打另一个"的防空火力最优分配原则,即保证攻击序列中的第一次攻击的方向总是对着机群中没被击落的飞机,并提出了在该最优分配原则下的攻击机编队的损伤评估算法;最后提出了在最优分配防空火力基础上考虑攻击机防卫物资消耗下的编队损伤评估方法,并对各种评估方法进行了仿真计算和比较.     

无人战斗机机体研制生产费用的灰色模型估算方法

基于灰色理论建立了一种无人战斗机机体费用模型 ,用变化了的有人战斗机的说明性变量样本和费用样本来模拟无人战斗机的说明性变量样本和费用样本 .灰色模型由于本身的特点 ,在小样本情况下 ,估算结果精度比一般回归分析高 ,比较适合单一机种小样本费用模型的建立 .     

基于ADC法的防空导弹武器系统效能建模

基于ADC(availability dependability capability)法对防空导弹武器系统效能进行建模。针对防空导弹武器系统复杂的特点,构建了系统的多状态及状态转移的路径,充分体现了武器系统的可靠性水平,建立了可用性和可信度模型。克服了ADC法的不足,对系统能力向量进行拓展,考虑了指控能力、抗干扰能力、生存能力等综合性指标,突破单指标效能评估的局限性。采用多种方法组合,对量纲类指标采用标度法进行计算,对定量概率指标采用参数法进行建模,对定性概率指标采用标度法结合德尔菲法进行量化。通过算例的验证表明了该模型适用、准确。