战斗平台火力运用马尔可夫链模型

针对定量分析战斗平台火力运用问题,根据该过程所具有的马尔可夫性特点,将其描述为状态离散、时间离散的马尔可夫链,由此研究了一对一格斗、仓促突破战斗、对密集目标群射击等情况下的马尔可夫链模型。在建立系统状态空间的基础上,将战斗平台火力运用行动转化为系统状态间的转移,解决了弹药消耗量预计、作战结果预测等问题。应用示例表明:该模型体现了战斗平台火力运用实际特点,且运算简便、实用。     

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。     

一种基于最大保障时间的战时装备维修任务调度

针对目前装备优化保障研究中存在的约束条件过于简单,评价指标过于单一,不能突出我军装备维修任务调度的特点等问题,分析了战时维修任务调度的特点,建立了基于最大保障时间的维修任务静态调度模型,并给出了相应的模型求解方法。利用本方法在满足作战单元最大保障时间前提下,可使得装备维修效益最大。有效地解决了战时维修任务调度问题。     

合成部队多阶段作战任务成功概率仿真评估

考虑战场环境和战时装备维修保障评估合成部队多阶段作战任务成功概率, 对于辅助合成部队作战任务规划和装备维修保障决策具有重要的现实意义。在分析合成部队装备和合成部队装备维修保障模式的基础上, 构建了战时合成部队多阶段任务剖面; 通过对合成部队作战过程的分析, 提出了战时合成部队各阶段任务成功要求; 充分考虑合成部队多作战单元任务的协同性、合成部队装备的多样性及其战时随机共因失效(random common cause failure, RCCF)、战场环境下敌方火力打击和阶段任务时间的随机性、换件修理时间的不确定性等复杂因素, 利用蒙特卡罗仿真(Monte Carlo simulation, MCS)原理给出了合成部队多阶段作战任务成功概率评估的详细仿真流程, 并通过算例进行仿真和结果分析。研究结果表明:本文模型可用于合成部队多阶段作战任务成功概率评估和战斗阶段持续时间优化, 并为战时合成部队备件携行方案优化奠定了模型基础。     

战时装备维修任务调度的两种新算法

针对基于最大保障时间的战时维修任务调度问题,建立了以维修效益最大为目标的调度模型,并给出了两种模型求解算法。算法1以最大保障时间和维修效益作为维修任务的优先级设计参数,充分考虑了维修任务的紧迫性与价值;算法2进一步考虑维修小组的可维修装备数量,使得各小组的维修负载更加均衡。利用该方法,在满足作战单元最大保障时间的前提下,可使得装备维修效益最大,有效地解决了战时维修任务的调度问题。     

战时装备维修保障系统的状态空间建模

采用状态空间建模方法,按照陆军通用装备战时维修保障系统结构,研究了战时装备维修保障系统的输入、输出和系统结构三者之间的量化关系,建立了系统的状态空间模型,给出了战时不同情况下产生的修理流强度和维修机构维修能力的计算方法,分析了系统可控性的影响因素,为深入研究维修保障系统设计与优化方法奠定了基础。     

装甲装备维修保障资源优化仿真研究

针对装甲装备维修保障资源配置数量优化测算问题,分析了装甲装备维修保障过程,基于离散系统建模理论,构建了装甲装备维修保障过程概念模型和数学模型;应用Anylogic仿真软件,建立了基于网络离散事件的装甲装备维修保障过程仿真模型,经过仿真运算,得到装甲装备维修保障任务满足度、资源利用率、平均在修时间等参数指标,进行了基于指标权重的维修保障资源评价,得到在不同条件下维修保障资源配置数的最优值,为装备维修保障资源优化研究提供一种新途径。     

航空装备单元维修保障仿真评估方法研究

针对航空装备维修保障的仿真评估问题，首先，以某装备单元完成典型训练任务为主线, 构建装备单元维修保障业务模型、组织机构模型、装备任务模型、装备系统模型、保障系统模型和保障行为模型。其次, 设计了维修保障仿真推演运行控制和计算推演框架。最后, 对维修保障分析评估流程进行分析, 并通过典型案例进行计算验证。通过研究, 能够为深入推进装备单元保障性仿真评估奠定基础, 为高效、准确地实施装备体系维修保障能力评价、控制、统筹和优化提供支撑。     

一种战时装备维修保障资源优化调度算法

对引起战时维修保障资源冲突的原因进行了深入分析,建立了多维修点资源优化调度模型,给出了基于维修点保障优先度的资源优化调度算法。实例分析结果表明：装备维修保障资源的优化调度能够在满足任务需求和给定的维修保障资源条件下优化资源调度方案,充分利用资源,缩短待修装备的平均等待时间。     

基于HLA的导弹装备军民一体化维修保障仿真系统设计与实现

针对有效开展导弹装备军民一体化维修保障及其训练的需求,提出了开发导弹装备军民一体化维修保障仿真系统的课题. 在分析导弹装备军民一体化维修保障系统的基础上,设计了基于HLA的导弹装备军民一体化维修保障仿真系统体系结构, 开发了联邦成员的对象模型,并运用RTI实现了联邦成员间的信息交互. 最后,设计了仿真系统的仿真流程、时间管理服务和所有权管理服务. 该仿真系统可为提高器材及其他保障资源利用率、科学制定保障方案、加强军民双方协调指挥控制能力提供一个技术平台.     

Optimization of dynamic sequential test strategy for equipment health management

Testing is the premise and foundation of realizing equipment health management (EHM). To address the problem that the static periodic test strategy may cause deficient test or excessive test, a dynamic sequential test strategy (DSTS) for EHM is presented. Considering the situation that equipment health state is not completely observable in reality, a DSTS optimization method based on partially observable semi-Markov decision process (POSMDP) is proposed. Firstly, an equipment health state degradation model is constructed by Markov process, and the control limit maintenance policy is also introduced. Secondly, POSMDP is formulated in great detail. And then, POSMDP is converted to completely observable belief semi-Markov decision process (BSMDP) through belief state. The optimal equation and the corresponding optimal DSTS, which minimize the long-run expected average cost per unit time, are obtained with BSMDP. The results of application in complex equipment show that the proposed DSTS is feasible and effective.     

基于强化学习的战时保障力量调度策略研究

智能化后装保障调度是当前军事领域的研究热点之一, 其中复杂多变的战场环境要求战时保障具有良好的自适应性。针对此问题, 提出了基于马尔可夫决策过程的强化学习模型, 能够主动学习最佳派遣策略, 根据历史数据和当前态势预判后续变化。为了考虑不确定事件的影响, 在模型求解算法中增加了基于概率统计模型的仿真流程; 为了减少随机事件带来的计算复杂性, 利用决策后状态变量重新设计了贝尔曼迭代方程; 为了解决状态空间的维度灾问题, 提出了基于基函数组合的近似函数。仿真实验表明，强化学习能力的引入能够显著提高战时保障调度性能。     

具备有限维修能力的舰船编队保障方案优化

以舰船编队维修保障资源优化为研究背景,在VARI-METRIC理论基础上,拓展了“无限维修总体”的假设条件,根据M/M/c排队论,建立了有限维修能力约束下的舰船装备可用度评估模型。以保障费用为优化目标,在装备可用度指标约束下,采用边际优化算法,对出航前舰船编队维修保障资源进行综合优化。通过任务想定,给出了优化结果,并对其进行了分析,结果较为合理。研究结论能够为装备保障管理人员制定保障方案提供决策支持。     

基于HTCPN和Extend的装备保障系统建模与仿真

构建支撑装备保障问题分析和决策的仿真平台是装备保障研究和实践的一条必由之路。装备保障系统仿真模型是仿真平台的重要组成部分。针对装备保障系统的运行流程及其层次性特点,基于层次时阃着色Petri网（HTCPN）提出了一种建立在层次化、模决化和标准化基础上的保障系统Petri建模思路,在此基础上,基于Extend平台设计了装备保障系统仿真模型,说明了基本功能组成模块。最后,以舰艇海上巡航任务条件下的装备保障系统为例,实现了仿真模型NEISSM,开展参数敏感性分析仿真试验,获得了较好的结论,证明了仿真模型设计的合理性和可行性．     

战术级医疗救治装备运用效能建模仿真研究

针对目前我军战术级医疗救治装备运用效能研究缺乏有效的建模仿真手段，通过伤员模型、装备模型、评价模型构建起装备运用效能建模仿真研究框架。基于Anylogic 8.7.0建模仿真平台中的多Agent方法，模拟了伤员产生及其在医疗救治装备间的流转过程。以某次战术级卫勤演习为背景，对其医疗救治装备整体保障能力进行了科学量化评估，发现了制约系统整体运用效能的关键装备类型，验证了建模仿真方法的有效性和价值性，为后续医疗救治装备编配优化和辅助卫勤指挥决策提供了方法支撑。     

面向动态任务的作战单元两等级两层级可修复备件优化

针对作战单元执行任务前备件保障方案制定难的问题,在对作战任务和备件保障系统分析的基础上,对可修复备件控制多级技术（multi-echelon technique for recoverable item control, METRIC）经典模型进行了扩展,提出了作战任务和保障能力动态变化条件下的作战单元两等级两层级任务成功性评估模型。以备件购置费用为优化目标函数,作战单元任务成功性为约束条件,建立了基于作战单元任务成功性的备件优化模型,运用边际效应方法给出了优化模型的求解方法。通过应用实例给出了相应的备件优化方案和优化备件方案下的作战单元任务成功性评估曲线。该模型可为装备保障指挥人员根据作战任务和保障环境制定备件保障方案提供一定的决策支持。     

战时装备维修保障资源优化调度方法研究

根据战时装备维修保障资源调度体系,分析了资源调度各要素间的关系及引起资源冲突的原因,建立了多维修点资源优化调度模型,给出了基于维修点保障优先度的资源优化调度方法。实例分析结果表明:该方法能够在满足任务需求和给定的维修保障资源条件下优化资源调度方案,充分利用资源,缩短待修装备的平均等待时间。     

战场抢修多需求点多资源二层优化调度模型

在战时协同维修保障过程中,针对各维修任务间经常发生维修资源短缺及资源冲突的问题,在分析连续消耗条件下战场抢修资源调度的特点及决策目标的基础上,建立了在抢修开始时间最早的条件下支援点数目最少的战场抢修多需求点多资源二层优化调度模型,并给出了算法和优化调度方案.算例分析结果表明了模型的合理性和算法的有效性.