网络体系效能评估改进FDNA模型

网络体系(system of system, SoS)的效能评估是SoS建设和分析的重点问题。传统功能依赖网络分析(functional dependency network analysis, FDNA)方法可以展示SoS“松散耦合”特性, 但缺乏对组件系统的运行独立性、效能衰减性、拓扑规律性等特征的关注。针对此, 在考虑多态问题的基础上, 通过Markov过程分析, 推导组件系统的自主效能衰减函数与系数, 改进了传统方法中的固定参数, 求得节点的动态效能值。在界定“相关SoS”概念的基础上, 计算组件系统可靠度的重要度, 识别关键节点, 构建网络SoS效能评估函数。以五节点航天SoS为例, 演示评估过程并验证了方法的可行性。     

基于面向对象思想的SoS体系结构设计方法

针对一类由众多组件系统集结而成的系统之系统（system of systems, SoS）以美国国防部体系结构框架（DoDAF）为标准,提出了一种基于面向对象思想的SoS体系结构DoDAF作战视图产品五阶段迭代设计方法。利用UML静态和动态建模机制的特点,采用自顶向下、自底向上相结合的方式实现SoS体系结构作战视图产品的面向对象描述。以一个战术导弹防御（tactical missile defense, TMD）系统为例,详细说明SoS体系结构DoDAF作战视图产品的面向对象设计过程,并总结了该方法的两大优越特性：横向通用性与纵向可复用性,以及由此给SoS体系结构带来的“柔性”优势。这是传统设计方法所不能实现的。     

基于时间Petri网的星载海量存储器动态仿真

星载海量存储器的实时性和安全性要求在系统设计初期进行形式化分析和仿真。在采用UML对系统进行建模的基础上,本文提出一种通用算法将状态图自动转化为时间Petri网。同时根据系统约束和Petri网化简规则化简,分析其可调度性并给出星载海量存储器的时间性能评估。该方法适用于周期任务的静态、有限级调度系统,具有较广的适用性。     

第三代移动通信系统的系统级仿真建模

系统仿真是一种有效的系统规划和设计技术，它以其独有的方法为系统的规划设计提供客观、可靠地定量数据，缩短系统建设周期。该文针对第三代移动通信系统的性能仿真方法，给出了系统仿真框架，描述了系统仿真中相关的各种模型，简要介绍了系统仿真平台的搭建方法，并给出了三种有效的系统仿真流程，同时对两种信道分配方案的性能进行仿真分析。     

基于复杂系统理论的信息化战争体系对抗仿真

以复杂系统理论为指导,采用还原论与整体论相结合的研究方法,基于复杂网络拓扑结构、多Agent理论与计算机仿真技术对信息化战争体系对抗作战行为演化的微观作用机制与宏观涌现现象复杂行为机理进行探索性研究,提出基于复杂网络的信息化战争体系对抗建模与仿真的技术路线,建立基于复杂网络与多Agent理论的信息化战争体系对抗仿真模型,分析信息化战争体系对抗建模与仿真的关键技术,探讨信息化战争体系对抗仿真建模的主要方法,并就基于复杂系统理论的信息化战争体系对抗建模与仿真的发展前景进行了展望。

Abstract：

The micro-interactions and macro-emergence mechanism of evolutive behavior on the combat System of Systems （SoS） created for Net-Centric Operations （NCO） was researched on the guidance of system complexity theory,complexity science and Complex System Theory （CST）,combining Reductionism with Holism,on basis of complex network modeling,multi-agent and computer simulation technology.Then,the technical scheme of Simulation of the SoS vs.the SoS of the Net-Centric Operations （MSSNCO） was put forward,which included constructing simulation models for the SoS vs.SoS of NCO on the basis of Complex Network （CN） and Multi-Agent theory.Successively,the key technique of MSSNCO was summarized;at the same time,the major modeling methods of MSSNCO were analyzed.Lastly,development tendency of CN-based MSSNCO was prospected.     

不相关Rayleigh衰落信道仿真模型

用一个统一的公式对基于正弦波叠加(SoS)Rayleigh信道仿真方法进行了分类和总结,提出了一种产生多个不相关Rayleigh衰落信道的方法.基于SoS的Rayleigh信道仿真方法根据参数设置分为四类,每一类的正弦波的相位又有三种不同的定义方式.信道的统计特性和基本结构可以由信道的二阶统计量完全表征,根据对信道的二阶统计特性对比以及实际的物理散射传播环境的特点,第二类仿真方法同时具有平稳性和各态历经的优点,适合平坦信道的仿真建模;而第三类方法更适于多个不相关Rayleigh信道的生成,具有简单高效的特点.     

UML状态图至Petri网转化方法的研究

作为一种面向对象分析和设计建模语言,统一建模语言(UML)已经越来越多的被用在大型系统中,然而,UML是半形式化的,这使得很难对其进行严格的语义分析和正确性验证.状态图作为UML动态描述机制的重要组成部分,同样存在这样的问题,而Petri网作为一种建模工具,有着严格的形式化语义,而且有很多成熟的分析方法.本文针对UML2.0状态图模型,对状态图至Petri网转化方法进行了研究,并提出了将状态图转换为Petri网的算法.     

一种基于UML序列图的状态图合成方法

逆向工程作为辅助程序理解的重要手段,逐渐成为软件工程领域的研究热点。基于面向对象软件的动态本质,研究动态模型的抽象和转换方法对理解该类软件特征具有重要意义。在分析UML序列图和状态图模型的基础上,借鉴BK算法核心思想,给出了一种从UML序列图合成状态图的方法。最后,通过系统的实验研究,验证了该方法的有效性。     

仿真输出分析中置信区间的Bootstrap估计方法

介绍了一种非参数统计分析方法，并将此方法应用于仿真输出分析，从而解决了传统方法的局限性。建立了感兴趣的性能测度的Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ置信区间估计的步骤，并通过仿真实验进行了验证。Ｍ／Ｍ／１排队系统的仿真实验结果表明，这种方法能给出合理的点估计和有效的置信区间，而且仿真精度较传统方法有明显提高。     

SAR对地面车辆目标探测仿真研究

研究了SAR对地面车辆目标探测过程的计算机仿真实现方法，建立了SAR对地面车辆目标探测仿真系统．给出了仿真系统的构成及流程，在此基础上介绍了系统各组成模块的功能及实现方法，并通过仿真实验给出SAR对地面车辆目标的探测结果及性能。特别针对目标生存能力问题，建立干扰模型对干扰条件下SAR对地面车辆目标的探测结果及性能进行分析，验证了实施干扰对提高地面车辆目标生存能力的有效性．不同战情条件下的仿真结果验证了仿真系统的有效性。     

体系对抗仿真中体系效能分析初探

从体系对抗的角度研究战争或作战问题是应对军事变革的一种新思路。本文首先说明信息时代体系对抗仿真的必要性；然后论述系统效能度量分析的基本原理，从而引出体系效能度量分析原理；接着探讨用试探性建模与分析方法来对体系效能进行度量分析，提出一个分析框架；最后概要介绍用试探性建模与分析方法对一个战区级体系对抗模型进行体系效能分析的例子。     

基于系统动力学的装备体系贡献率评估方法

装备体系贡献率评估对于装备体系建设至关重要。由于在研究不同装备对装备体系的影响时装备体系具有涌现性，从而使得评估装备体系贡献率变得困难。为此,在对装备体系结构与效能指标分析的基础上,对装备体系效能的涌现进行了分析,并利用系统动力学模型进行装备体系效能仿真评估,提出了装备贡献率评价方法。最后,通过导弹装备体系贡献率评估进行了案例分析,对所提方法进行了验证。本文基于系统动力学对装备体系贡献率进行定性定量结合的仿真分析方法，可以给装备体系贡献率评估提供借鉴。     

基于Stacking集成元模型的作战体系能力图谱生成方法

作战体系能力图谱是从整体分析作战体系能力的有效方法.针对生成作战体系能力图谱时,需要对海量实验空间进行仿真而带来时效性较差的问题,提出一种基于Stacking集成元模型的作战体系能力图谱生成方法.该方法通过建立元模型替代仿真模型,能够快速准确生成作战体系能力图谱.针对各类元模型适用场景有限、性能波动较大的问题,提出采用...     

基于Agent的体系对抗仿真建模方法研究

面向信息化战争的武器装备体系对抗仿真，从复杂系统建模的角度对传统系统仿真建模方法提出了严峻挑战。因此，需要以CAS理论为依据，研究新的武器装备体系对抗仿真建模方法，以适应信息化战争模拟的需要。为此，我们在分析体系对抗仿真需求的基础上，从基于Agent的体系对抗仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略，基于Agent的体系整体“涌现”行为建模等问题入手，探讨了基于Agent的体系对抗仿真建模方法问题，并结合体系对抗仿真实验，研究了基于Agent的实体行为建模、实体交互建模和实体模型结构，提出了基于Agent的体系整体“涌现”行为建模思想和建模规范。     

基于超网络模型武器装备体系抗毁性分析

针对现有的网络抗毁性分析方法无法体现装备体系网络抗毁性评估的缺陷,提出了一种基于超网络抗毁性评估方法。通过对超网络模型节点与边的结构关系分析,建立起装备体系超网络模型,由此总结出网络自然连通度、分类度与分类度分布、子网聚类系数等抗毁性测度指标,并对超网络下的装备体系抗毁性进行仿真分析,得出不同攻击策略下装备体系网络抗毁性的变化规律,对装备体系建设具有一定的借鉴作用。     

基于CRC-MATE的体系架构方案选择

现代战争正逐步转向体系对抗,为了顺利实现系统集成并形成联合作战能力,需要在设计论证阶段筛选较为优化的体系架构方案,即选择合适的系统组合及其系统间的依赖关系。针对体系能力与组件系统能力的非线性关系, 不确定性导致的体系能力降级风险以及成本约束等问题, 提出基于功能依赖网络的体系能力计算法, 基于条件风险价值的体系风险度量法以及基于系统工程全流程的体系成本估算法。由此构建“能力-风险-成本”的三维多属性权衡空间探索模型。以海上防空反导体系为例, 明晰了权衡空间探索模型的构建步骤, 验证了该方法的可行性和有效性, 为作战体系建设过程中的方案选择提供了新思路。     

复杂系统的可执行模型仿真方法研究

针对复杂系统早期验证评估过程中,由于模型不可执行造成的问题,提出了一种复杂系统可执行模型仿真方法。从复杂系统的精确模型定义入手,将复杂系统模型分为结构模型和行为模型,扩展fUML元模型得到复杂系统的可执行元模型,使用这些元模型来构建复杂系统的可执行模型,并为可执行模型定义了行为语义。为了支持可执行模型的仿真,设计了相应的仿真执行系统,定义模型仿真所需要的仿真语言和执行规约,将行为模型转换为可执行的进程项,依据执行规约对进程项进行仿真执行来实现复杂系统的可执行模型仿真。最后以区域防空系统为例说明了方法的可行性。复杂系统; 可执行模型; 可执行模型代数; 模型验证     

基于Sobol敏感性分析的装备体系保障效能评估

现代化作战都趋向于体系与体系间的对抗,装备体系保障能力已经成为影响装备体系作战能力的关键.为了定量衡量装备体系保障的效果,需要对装备体系保障效能进行科学的量化评估.首先进行装备体系保障能力分析,得出装备体系保障能力指标.其次,基于Sobol敏感性分析方法,对装备体系可用度进行敏感性分析,得到装备体系保障能力指标的重要程...     

信息化战争体系对抗探索性仿真分析方法研究

针对战争复杂问题探索性分析评估的需求，基于国防大学战争模拟系统，提出了进行探索性仿真分析评估的框架。在此基础上，分别从复杂问题的探索性分析、分析结果的实时仿真和模拟结果的综合集成三个方面，对信息化战争体系对抗的探索性仿真分析方法进行了具体地研究，并以战术弹道导弹攻防体系对抗为例，简单描述了仿真应用的构造过程。     

基于装备体系韧性的作战网络链路重要度评估及恢复策略

韧性可以全面描述装备体系吸收打击或干扰、并从打击或干扰中恢复的能力, 体现了体系的综合性能。针对装备体系的韧性提出了一种量化评价方法, 以对装备体系作战网络链路进行重要度评估。首先给出了装备体系韧性的明确定义, 并建立了量化韧性的数学模型; 其次提出了基于韧性增加值的链路重要度指标, 并构建了一种基于装备体系韧性的作战网络链路重要度评估模型; 然后构建了不同的恢复策略,并分析了其对作战网络性能恢复的影响; 最后通过应用案例验证了所提方法与模型的适用性和合理性, 为优化体系结构、保障和提高体系作战性能提供了理论支撑, 也为进一步开展基于装备体系韧性的作战网络应用研究提供了参考借鉴。