基于仿真的复杂武器系统作战效能评估框架研究

复杂武器系统作战效能评估是军方和工业方共同关心的科学问题。指出了现有武器装备作战效能仿真评估缺乏面向复杂武器系统的针对性、缺乏以仿真方法为主导的形式化评估框架等问题。采用“性能-效果-效能”分层的思路搭建了基于仿真的复杂武器系统作战效能评估指标体系框架,并进行了形式化研究。该框架综合考虑不同种类的仿真输入、效果指标和效能指标,能够一体化地指导复杂武器系统的作战效能仿真评估工作。结合弹道导弹的作战效能评估进行了案例研究。     

模拟对抗演习探测识别信息量化及其效能评估

在模拟对抗演习中,如何量化战场信息以及怎样评估战场信息的效能是一个值得研究的新课题.而传感器探测/识别信息是战场信息的源头,战场信息的量化及其效能评估,首先要解决的问题是对探测/识别信息的量化及效能评估.依据复杂系统理论,找出信息量化的切入点在指挥人员决策前所拥有的战场态势信息上.建立了基于信息熵的、以知识表达的信息量化模型.提出了用模拟对抗演习知识与兵力损耗交换比和战斗损伤比较的途径,对探测,识别信息效能进行评估的方法.     

基于探索性分析的装甲装备体系效能评估方法

针对装甲装备体系效能评估中需要解决的现实问题,提出一种基于探索性分析的装备体系作战效能评估方法。该方法以探索性分析理论为指导,结合作战模拟与解析模型二者的优势,建立装备体系作战效能模型族,在此基础上针对作战中的不确定因素进行探索性分析与评估。结合坦克编队作战效能评估问题,给出了该方法的分析框架和应用步骤,说明了方法的有效性和可行性。     

基于分层TOPSIS法的预警机效能评估

预警机（early warning aircraft, EWA）效能评估是军事指挥员进行作战部署的基础之一,通过对EWA效能评估研究现状的分析,提出一种采用分层逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS）进行EWA效能评估的方法。首先,对影响EWA效能的指标进行分类,建立分层指标体系;其次,构建了多属性决策的分层TOPSIS法的数学模型,并采用熵权法确定指标权重;最后,通过对四型典型EWA的效能评估,表明所提方法的有效性和可行性。     

C2组织信息结构效能测度及综合评估

军事指挥控制(command and control,C2)组织中的效能评估问题是信息化作战中研究的热点。首先通过分析C2组织实体间的关系,形式化描述了C2组织信息结构的基本概念。分别从作战使命层次和作战任务层次设计了指控效率、同步效率和负载率作为其效能测度指标。然后从结构高效性和鲁棒性的角度探讨了测度指标的选择对衡量C2组织信息结构效能的影响。最后,基于加权积模型提出了一种C2组织信息结构效能综合评估方法,并通过一个案例证明了该方法的有效性和稳定性。     

可组合的Agent体系仿真模型框架研究

当前基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法被军事仿真界普遍认为是军事作战研究、特别是网络中心战(network centric war, NCW)环境下的网络中心作战研究的最佳方法。针对体系效能评估应用,需要在统一的作战概念框架下形成可重用的体系模型框架,能够根据体系(system of systems, SOS)效能评估需求定义和灵活组合不同的作战实体Agent模型,支持对不同体系效能评估问题的研究。基于ABMS开发方法,在统一的作战概念模型框架下对物理域、信息域、认知域和社会域进行合理抽象,建立了可组合的体系仿真模型框架,据此开发了面向体系效能分析应用的仿真平台,用户可以根据体系效能评估问题和作战背景,快速定义和组合不同的作战实体Agent模型形成体系仿真应用系统,进行体系对抗仿真分析与评估。     

基于数据噪音约束的受限最优建模方法

基于经验模型可能最优效果受数据质量限制的事实,提出了"受限最优模型"的概念,定量分析了噪音强度、样本规模时受限最优模型效果的影响.提出了利用受限最优模型期望效果进行优化建模思想,基于该思想,提出了一种基于噪音信息指导的神经网络优化建模方法,仿真试验表明,该建模方法切实可行,效果明显优于传统方法.为了客观地评价模型效果,还提出了一种新的模型评估指标--误差平均功率,分析了它和常用的模型评估指标--误差均方之间的关系,指出了其应用意义.     

基于正态灰云模型的装备维修保障系统效能评估

装备维修保障系统是一个复杂系统,对其效能进行评估是检验系统保障能力的重要手段。在分析装备维修保障系统构成的基础上,建立装备维修保障系统效能评估指标体系;考虑评估专家对指标权重判断的不确定性,采用区间层次分析法和三元联系数对指标进行赋权;利用正态云模型改进灰色三角白化权函数,提出一种正态灰云效能评估模型,集成了云模型和灰色评估法在处理模糊性、随机性和灰色性复杂问题方面的优势。最后通过实例分析和集对分析法、分形评估算法,验证了本文提出方法的有效性。     

基于分层赋权的导弹防御效能模糊评估方法

针对弹道导弹攻防对抗过程, 分析了影响导弹防御系统作战效能的主要因素, 构建了多层次导弹防御系统作战效能评估指标体系. 提出了评估指标的分层次赋权模式, 推导出了一种基于不同规范化矩阵确定指标权重的模糊优化迭代算法, 并以此构建了基于分层赋权的导弹防御作战效能模糊评估模型. 给出了导弹防御效能评估实例, 并验证了方法的可行性.     

基于毁伤下界的常规导弹对军事目标打击效果研究

针对常规导弹打击军事目标的特殊性,给出了火力毁伤下界的定义,通过分析导弹作战火力分配原理,绘制了火力毁伤效能评估流程图,提出了基于毁伤下界的常规导弹对军事目标火力分配模型,并讨论了模型的结构、功能和算法,通过仿真结果的分析,验证了模型的有效性,评估结果能为指挥员确立火力分配方案提供依据,可推广应用于军事目标毁伤效能评估中。     

运用效能模型分析战技指标方法

根据军事装备效能模型及效能分析的概念和内容,探讨了在军事装备研制过程中,利用效能模型及效能分析确定军事装备战技指标的可行性,研究了确定军事装备战技指标的具体方法,提出了利用效能模型确定重要战技指标的具体数值或值域范围、综合平衡装备战术技术参数取值等思路。对如何使战技指标的确定更具科学性与可靠性进行了积极探索,拓展了确定战技指标的方法和手段。     

作战概念牵引的作战效能仿真评估指标构建方法研究

在对作战概念及其要素进行分析的基础上,提出了作战概念牵引的作战效能仿真评估框架,并基于此框架提出了作战概念牵引的作战效能仿真评估指标构建基本思路,而后围绕基于描述的作战任务建模、基于分解的作战活动建模、基于效果的作战效能指标选取等具体方法进行了研究,最后以“有人/无人协同”作战概念牵引的地面突击分队山地要点夺控进攻战斗任务为例进行了作战效能仿真评估指标体系构建,验证了评估指标构建方法的可行性,为下一步作战效能评估、分析和优化研究提供了支撑。     

自动测试系统效能评估体系

为消除缺乏有效验证带来的自动测试系统（automatic test system, ATS）开发过程中可能存在的巨大风险,缩短研制周期,提出了ATS的效能评估体系（effectiveness evaluation system, EES）。根据军用ATS更注重于时间与测试能力的提升的特点,在ADC评估框架的基础上,结合层次分析法（analytic hierarchy process, AHP）建立了基于作用域的EES,有效地解决了ATS能力权值配置问题,并提出了ATS能力及其次级指标的数学评估模型,为ATS进行成本控制、可行性分析和风险论证提供了有效手段。     

军用导航系统虚拟样机支撑平台研究

针对军用导航系统虚拟样机研制的具体需求,提出了军用导航系统虚拟样机支撑平台设计的总体思路,详细讨论了该支撑平台的组成、关键模块的实现方法以及基于该平台的军用导航系统开发方法。军用导航系统虚拟样机支撑平台的建立,为军用导航系统研制、开发、使用提供了数字化平台,具有广泛的应用前景。     

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。     

效能评估ADC模型中可信赖度矩阵算法探讨

ADC模型是目前评价复杂武器系统效能的标准方法,在实践中得到了广泛应用.但多数应用中可信赖度矩阵计算过于简化,致使效能评估结果误差较大.为了提高模型的有效性和可信度,将武器系统在执行任务后任意时刻处于某种状态看作是一个随机过程,应用连续时间齐次马尔可夫链的柯尔莫哥洛夫向前和向后方程建立可信赖度矩阵计算模型,求解矩阵微分方程得到转移概率.最后,以某型近程地空导弹武器系统效能评估为应用背景,给出了应用案例,验证了模型的有效性,并提出了进一步研究的方向.     

三模复合寻的制导的数据融合技术

介绍了三模复合制导系统的数据融合模型，提出了应用贝叶斯推理技术进行数据融合的信号检测方法，分析了这种复合制导方法的性能。分析表明，这种复合制导模型均具有较高的检测概率，较好的容错性和环境适应性，因此具有较好的制导性能。     

红外传感器自身效应仿真研究

在实验室里采用硬件闭环方式测试和评估红外导引头信息处理机需要实时、高逼真度的红外光电仿真技术。为了在硬件闭环仿真中更真实有效的评估导引头信息处理机算法的性能，必须在硬件闭环仿真中增加红外传感器效应自身仿真的环节。通过对红外传感器自身效应的仿真方法和需要实现的关键功能进行分析，确定了仿真功能流程。充分考虑到多种处理要求，设计了一种基于FPGA＋DSP的硬件实现方式。最后通过实验结果验证了设计方法的有效性。     

基于效用聚合的装甲装备作战效能评估方法研究

针对通常基于仿真的装甲装备型号作战效能评估中出现的仿真数据难以形成效能这一问题，提出采用效用函数法加以解决。并进一步建立装备型号作战效能评估的方法论，按作战过程建立多阶段评估指标体系，通过仿真实验采集评估数据，调用效用函数，聚合出子效能，并均衡出各子效能的权重，进而将子效能加权聚合成型号的效能。最后，通过装甲装备型号的坦克分队的军事行动为例，评估出的作战效能，结果表明该方法是合理的可行的。