基于多层决策的作战群体行为建模研究

模拟训练设备是虚拟士兵技术的重要应用领域,作战群体行为的研究对提高模拟训练设备的训练效果具有重要作用。将多层决策理论改进为生理层、应激层、认知层、理性层和作战层,构建了基于多层决策的作战群体行为模型;提出了交互元的概念,将虚拟个体间的交互以交互元的方式进行存储和执行;在高层决策系统中引入了任务图对行为规划进行管理,并建立了交互管理器,对交互元进行管理;将作战行为分为7种基本行为,简化了作战目标的生成。在某装备培训与试验系统中对模型进行了应用与测试,结果表明模型自主性好,耗费资源少,具有较高的可信性,群体间的交互表现出较高的逼真性,能有效的满足装备培训与试验系统的需求,提升训练效果。     

情报驱动的平行仿真实体动态生成方法

针对战场态势信息不完备、不精准条件下平行仿真实体模型匹配不精准等难题,提出了情报驱动的平行仿真实体动态生成方法。首先,建立了一套平行仿真实体的组件化模型体系,提出基于元数据的模型描述方法。然后,提取实时情报的运行状态特征数据,建立战场实体行为规则,基于行为规则实现仿真模型与情报数据间动态匹配。在此基础上,建立平行仿真实体模型组件间信息交互关系表,采用仿真中间件实时更新组件间信息交互关系,并动态加载组件描述信息与组件执行体,实现平行仿真实体动态生成。最后,以某区域联合作战为例,利用所提方法动态匹配和组合平行仿真实体模型组件,验证了所提方法的有效性。     

解读复杂网络视野下的体系作战能力生成

促成体系作战能力涌现跃升,是战争形态演进的刚性要求和战斗力建设的根本着眼。文章运用复杂系统的认识论和方法论,以复杂网络的思维和视角,从建强节点、顺畅连接、健全机制三个层面探寻转变战斗力生成模式,拓展体系作战能力的生成路径。     

基于武器装备体系作战网络模型的装备贡献度评估

从体系角度出发,提出一种基于武器装备体系作战网络模型的装备贡献度评估方法。首先,将武器装备与装备间关系分别抽象为作战网络中节点与边,建立了基于作战指标的节点与边关系描述模型。然后,构造基于作战环的综合影响指标对武器装备体系作战网络作战能力进行评估,同时建立装备的贡献度评价模型衡量单装备在武器装备体系中的贡献程度。最后,以导弹防御体系为例分析验证了提出方法的可行性。结果显示决策类节点在武器装备体系中扮演重要角色。     

多阶段任务装备体系作战能力评估

现代战争战场形势复杂多变，武器装备之间功能相互交互，装备体系作战能力应保证最大限度发挥。基于作战环理论，提出针对多阶段任务的装备体系总作战能力评估方法。通过检测装备体系作战能力指标的动态变化，考察单个装备对装备体系发挥最佳作战能力的影响，进而保证装备体系总作战能力最大。根据阶段任务对应的能力指标，建立装备体系总作战能力指标体系；基于作战环理论的装备体系作战能力评估模型，引入区间联系数和灰数带的概念，从多阶段任务出发，对同类型的不同装备所在装备体系的作战能力进行评估；利用信息熵法及装备体系在不同阶段任务中作战能力的排序向量对相应阶段任务的能力指标进行客观权重的确定。以某装备体系为例，应用所提方法完成了总作战能力评估，为装备优先发展、配合作战提供了决策支撑。     

基于作战网络可靠度的体系贡献率评估

针对武器装备体系中日益复杂的装备种类、交互关系和大量兼具多种功能的综合型武器装备,建立了包含综合型装备的武器装备体系作战环网络描述模型.首先,结合网络可靠度思想对现有的作战环网络能力求解方法进行改进,分别给出了基于不交最小路的精确求解方法和基于谱半径的蒙特卡罗近似求解方法.之后,给出了一种改善的综合型装备体系贡献率评估...     

防空雷达预警监视装备体系作战能力优化的新模式

在将防空雷达预警监视装备体系作战能力辨析为固有作战能力和实际作战效能的基础上,提出了由“基于能力”的体系固有能力层面静态优化和“面向任务,基于效果”作战效能层面动态优化组成的一种新型体系作战能力优化模式--“双层铰链模式”。并给出了该模式的逻辑框图,同时对逻辑框图中的优化过程进行了阐述。最后,通过对某类复杂对抗背景下的防空雷达预警监视装备体系作战能力优化的实例分析,验证了该优化模式的可行性和可信性。     

基于计算实验的复杂作战系统研究方法

在分析传统建模方法之不足的基础上，论述了计算实验的基本概念，提出一种在作战模拟中，以规范的流程，通过交互改变系统的输入变量，有控制地培育各类复杂作战系统的方法。这一方法可以有效地缩小问题解空间，获得大量有用的涌现行为供用户分析。     

基于作战活动分解的武器装备体系能力需求生成研究

武器装备体系能力需求生成是武器装备体系需求论证的重要内容.针对作战背景下从使命任务获取能力需求困难,以及获取到的不同能力指标需求之间存在着不合理性、甚至冲突等问题,本文在装备体系能力需求建模研究的基础上,采用区间数度量体系能力需求指标,提出作战元活动的概念,通过对作战活动进行分解,利用元活动-能力规则实现元活动执行水平向能力需求列表的转换;在此基础上,进一步从能力需求、作战需求、系统需求、技术需求等视角出发获取体系能力指标约束,利用约束网络的维持弧一致性算法对指标约束进行一致性检验和冲突消解,获得满足使命任务需求和体系能力指标约束的需求方案.最后,通过野战防空体系能力需求生成过程的分析与计算,验证了本文所提方法的可行性和有效性.     

基于动态博弈的武器装备体系发展规划论证方法

武器装备是作战能力生成的重要物质基础, 针对现代战争武器装备成体系对抗的特征, 从对抗博弈的视角分析武器装备体系发展规划问题。首先, 基于作战环构建武器装备体系对抗网络模型, 描述不同功能类型装备之间的影响关系。基于动态博弈的思想, 构建武器装备体系发展规划的博弈脉络, 评估发展规划方案在不同博弈场景下的威胁能力。最后进行了示例分析, 为武器装备体系发展规划论证提供一种新的定量评估方法。     

基于功能依赖的网络信息体系建模及重心分析

功能依赖是大型复杂系统性能或体系能力生成的重要影响因素之一, 各类要素实体间功能依赖关系的表示、识别和度量是复杂体系研究的重要问题。通过对网络信息体系(networked information system of systems, NISoS)中要素系统间交互行为的依赖性分析, 基于功能依赖网络(function dependency network, FDN)构建了NISoS依赖网络模型(dependency network model of NISoS, DNMN)。综合考虑NISoS作战属性与任务完成效果, 提出了体系节点重要性的度量指标, 在此基础上给出了一种体系重心度量方法。最后, 通过某海上方向联合作战NISoS实例计算, 演示验证了提出的体系模型和重心度量方法的有效性。     

武器装备体系作战能力评估框架

通过对武器装备体系及其作战能力评估的有关问题进行讨论,探索一种可行的体系整体作战能力评估的思路。首先给出了武器装备体系及其作战能力和作战效能的概念,研究了装备作战能力指标的聚合关系及其处理方法。然后分析了以往利用解析法进行作战能力评估的缺陷,提出了折合系数的概念,进而提出了一种武器装备体系作战能力评估框架。     

面向任务流程的装备体系完成任务概率仿真评估方法

为了解决传统可靠性建模方法无法刻画装备体系复杂性及对装备体系完成任务概率进行准确评估等问题,提出了一种面向任务流程的装备体系完成任务概率离散事件仿真评估方法。该评估方法中,采用过程流网方法对装备体系任务流程进行建模,并对过程流网扩展了时间和资源等元素,引入活动影响因子,梳理子任务及活动间逻辑关系。采用离散事件仿真方法建立装备体系完成任务概率仿真评估模型,生成实体执行仿真过程,将进入导致任务成功的端点的实体数量与生成的所有实体总量的比记为完成任务概率,设置仿真时钟记录实体执行每项活动的时间,求平均值记为任务平均时间。最后,以某典型陆军作战体系为例,说明所提出方法的可行性。     

面向作战网络的层次化涌现建模方法

涌现现象不仅导致系统复杂性,同时也是系统自适应演化能力的来源。把涌现引入到系统设计过程,把传统系统工程自顶向下的设计方法与基于涌现的自底向上设计方法相结合,能够同时满足系统的有序性和涌现性的要求,以整体目标引导下的自组织涌现来构建具有演化能力的复杂系统。军事指挥控制和作战能力生成过程有较严格的上下级层次关系,同时复杂的战场环境又会导致大量难以预测的涌现现象,根据这些特点,建立层次化嵌套OODA网络控制与分层涌现相结合的模型。     

智能化多无人集群作战体系动态适变机制设计方法

作战体系面临的战场环境与态势存在较强的不确定性和动态变化性,必须从体系能力生成机理要求出发,开展体系对抗条件下的动态适变机制设计,为作战体系结构形式与行为模式合理适变提供支撑.本文针对智能化多无人集群作战体系的典型特征,提出了基于模式切换规则的动态适变机制设计方法,并且构建了设计视图元模型.该方法根据体系的能力领域划分和兵力层次划分,分别在体系,集群,平台三个层次,设计任务流程适变,组织指控柔性和装备功能抗毁等三个方面的动态适变机制.最后以集群行动序列适应性生成机制为例阐释了方法的应用流程和作用.     

基于结构方程模型的天基信息系统效能评估

针对天基信息系统各项作战能力耦合交互所形成的效能非线性涌现问题,提出基于SEM(structural equation modeling)的作战效能评估模型。从能力需求、系统构成角度出发,分析各分系统内在联系,建立效能评估指标体系;在考虑系统内协同交互的基础上,构建度量效能涌现的线性与非线性SEM;根据对应参数方程建立作战效能评估解析模型。以天基信息支援下的海上方向一体化联合作战为背景,通过MATLAB与STK联合仿真获取效能数据,采用LISREL进行参数估计,获得线性与非线性模型下的评估结果,验证了模型有效性。相较于线性SEM,非线性模型更加贴近作战效能实际。     

基于作战环的武器装备体系能力评估方法

针对现有的武器装备体系结构描述与能力评估方法难以体现装备关联关系对体系能力的影响,借鉴复杂网络理论应用于武器装备体系网络化建模方面的优越性,基于作战环的武器装备体系结构描述与建模方法,将武器装备体系构成实体抽象为网络中的节点,节点之间的信息流抽象为网络中的边。通过对节点和边进行建模,构建了整个作战环的能力指标体系。基于信息熵理论分析了作战环执行作战任务的不确定性,给出了武器装备体系作战能力评估方法的具体流程。最后,对天基信息支援反导作战进行网络化建模及作战能力评估,验证了方法的可行性和合理性。     

考虑权重演化的装备重要度动态评估方法

针对传统装备重要度评估方法在解决动态评估方面的不足,提出一种考虑权重演化的装备重要度动态评估方法。基于多维关系复杂网络建立装备体系的结构模型,综合考虑各个装备之间的指控关系、空间关系和协同关系,将装备体系的变化转化为复杂网络的权重演化,并针对不同关系网络的特点,分析各个关系结构的权重演化过程,分别构建动态评估指标。最后,通过构建某营执行进攻作战任务的算例,验证了该方法的合理性和先进性。     

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...     

基于置信规则推理的武器装备体系贡献度评估

针对武器装备体系贡献度评估中存在任务与能力关联复杂、数据处理缺乏有效性等问题,提出了基于置信规则推理的体系贡献度评估方法。首先,搭建了体系贡献度评估框架,通过使命分解和作战体系分析建立了“任务-能力”关联矩阵,并在此基础上构建了网络化多层次的评估指标体系。然后,利用基于置信规则推理的评估方法对体系作战效能进行推理。最后,根据体系贡献度评估模型计算武器装备体系贡献度。以空中遮断作战体系为例进行分析验证,结果表明该方法有效反映了体系的涌现性,客观评估了武器装备的体系贡献度,能够为装备迭代更新、作战体系发展规划提供理论支持。