基于CAIV的武器装备费效分析与指标决策方法研究

美军的"以费用为独立变量"的采办策略强调武器装备的经济可承受性和性能指标、费用之间的权衡.借鉴其思想,论文首先分析了传统费效分析方法的建模思想,然后研究了如何建立装备的"权衡空间",并提出了新的费用效能分析方法,使其能够在决策时综合权衡装备性能与费用,根据决策准则和权衡空间找出最优的性能指标方案.最后通过示例对该方法进行了演示和验证.     

基于系统效能的装甲装备RMS指标权衡仿真方法研究

装备的研制工作中,其可靠性、维修性、保障性(简称RMS)水平的高低将直接决定战斗力水平的发挥,并影响战场以及战争的胜负.针对此情况,提出了基于效能的装备RMS指标权衡和确定方法,首先,根据效能的定义建立装备性能指标与系统效能的关系模型,分析并选取影响装备效能的主要因素,从而明确需权衡的指标对象;其次,建立效能综合表达式以及相关约束,利用系统动力学仿真原理,对计算公式进行抽象,构建效能权衡模型;最后,通过仿真迭代,改变指标数值,生成不同的装甲装备RMS方案,仿真输出相应的装备效能,并根据装备论证需求以及条件约束,对指标方案进行筛选和优化,从而为装甲装备RMS论证与设计提供参考和依据.     

基于支持向量机的轰炸机敏感性权衡优化

生存力中敏感性方案的设计及改进是一个效益和代价不断权衡的过程。针对轰炸机敏感性权衡中的效益-费用优化问题,研究了基于支持向量机的轰炸机敏感性权衡方法。建立支持向量机代理模型,简化了敏感性的计算,并利用交叉验证和网格搜索对模型参数进行优化;拟合了轰炸机敏感性参数与增加费用的函数关系,将灵敏度理论引入敏感性权衡中,从最优效费比的角度出发,确定敏感性参数的取值范围。最后通过仿真验证了方法的可行性。结果表明,该权衡优化方法能够在费用约束条件下对敏感性参数的取值范围进行优化,在保证精度的同时提升了计算效率。     

可靠性与维修性指标综合权衡

本文首先采用定量与定性相结合的方法，分别建立了费用、效能与可靠性、维修性的关系式。然后通过费用－效能分析的方法，把可靠性、维修性综合权衡问题转化为二元非线性规划问题。通过连续变化费用，最后得到最优组合曲线，根据最优组合曲线权衡出可靠性、维修性指标。     

武器系统的费用-效能问题

武器系统的系统分析是一个涉及面很广的大题目,需要做很多工作,包括任务分析、技术分析、经济分析、方案研究和综合权衡等等。它是一项比较复杂的系统工程。评价武器系统有很多具体指标,并构成了指标体系。但是最重要最集中的技术经济评价指标是费用-效能关系。 本文主要讨论费用效能关系,研究的前提、概念、方法和评定;着重介绍两种研究系统效能的程序和主要内容;综合叙述武器系统全寿命费用的估算和控制,并通过实例,概略说明其应用。     

基于云理论的C~4ISR系统作战效能评估应用与研究

针对C4ISR系统作效能评估的复杂性,借鉴云理论的原理,提出基于云理论的C4ISR系统作战效能评估模型。在描述云理论评估步骤和建立评价指标体系的基础上,通过求各指标的云模型表征及各指标参数的权重,用加权偏离度衡量系统与理想状态的偏离量,采用包含一维云发生器的改进型云模型实现了C4ISR系统作战效能评估。实例证明此方法能较好地融合主客观信息,有效的集成了模糊性和随机性,简单易行,可操作性强,为C4ISR系统作战效能评估提供了一种有效方法。     

一种评价C3 I 系统效能的新方法

Ｃ３Ｉ系统可以从功能描述、性能指标、效能评估三个层次上进行描绘。性能指标以功能描述为基础展开,形成性能层次树结构。而系统的效能又是系统性能的综合评估。本文的分析方法是在给出性能指标层次树的基础上,从系统中抽样出ｎ组性能指标的数据信息,组成决策矩阵,用ＰＣ－ＬＩＮＭＡＰ耦合赋权法求出各指标的权重分配。然后利用ＫＤＤ中云理论的有关知识技术,求导出各指标的云模型及其多维加权综合云的重心表示,最后应用云重心评价方法给出系统的效能评估值。     

空中远程作战体系效能评估的组合分析方法

针对体系效能评估方法复杂多样,评估周期长、费用成本高等问题,利用组合分析方法设计了一种仿真分析算法,对作战体系效能评估问题进行研究。以空中远程作战体系为研究对象,在模块化体系结构基础上,通过组合不同组件模块,生成了若干备选方案。对比不同选项方案,采用拟线性近似方法以及优化算法进一步评估各选项效能与费用,分析了有效边界与凸形边界上备选方案的筛选过程,得到了最优备选方案结果,为决策者提供了决策依据。仿真结果表明,该方法快捷有效,从大量备选方案能筛选得到最优方案,同时体现了体系作战的涌现性特点,有效分析了具体任务下体系效能的评估问题,为体系效能评估提供了一个新的思路。     

一维正态云模型单规则推理映射研究

一维云模型可以用三个参数进行表征,即均值Ex、熵En和超熵He,能够实现数据从定量输入到定性推理,再到定量输出的转换过程,该转换过程可以认为是一种映射过程。针对这种映射,构造了一维云模型单规则推理结构,给出了推理算法,总结出了云模型的三个参数对这种映射过程的影响关系,最后给出了仿真验证结果。     

鱼雷费效评估的模糊灰色理想点法

针对鱼雷研制方案的决策问题,对于寿命周期费用和效能,综合考虑模糊性和灰色性,采用模糊理论中的贴近度和灰色系统理论中关联度的概念来估算不同的方案与理想点和负理想点之间的距离,并选择优化理论中的理想点法对鱼雷的寿命周期费用和效能作评估。结合实例对4种鱼雷寿命周期费用和效能进行了评估。结果表明,所提方法具有实用价值。     

武器装备科研经费分配的规划模型与算法

针对武器装备科研经费分配难的问题,首先,考虑了不同武器装备研制费用随时间的分布模型,其次,在满足多种现实约束的情况下,以分配方案最大化满足经费需求为目标建立了数学规划模型,并设计了基于差分进化的求解算法。针对模型的特殊性,设计了特殊的编码方式,以满足各种现实约束。最后,通过一个示例验证了该模型和算法的有效性,可以为武器装备科研经费规划提供决策支持。     

基于动态能力需求的鲁棒性武器系统组合决策

针对动态能力需求下武器系统组合决策问题,建立了鲁棒性武器系统组合决策模型。首先,基于能力需求动态演化的不确定性,采取决策树的形式建立能力需求多阶段演化模型;然后,基于能力需求的演化模型,定义了考虑鲁棒性的“系统组合能力-能力需求”的能力风险及相关函数,将该能力风险作为决策的准则;为了解决系统组合爆炸的问题,采用差分进化算法获取鲁棒性武器系统组合决策问题的最优解;最后,通过一个实例验证所构建模型的有效性和合理性。     

空战武器体系超视距空战能力指标研究

武器装备体系作战能力是武器装备体系研究中的重要内容,可用于国家武器装备整体实力分析和武器装备体系效能分析,对武器装备发展具有一定的指导意义。明确了武器装备作战能力的概念,分析了武器装备作战能力和武器装备作战效能的关系,及武器装备体系作战能力的决定因素。重点分析了影响空战武器体系超视距空战能力的载机生存能力、信息支持能力和空战导弹打击能力,并对影响这3种能力的性能指标进行了重要性分析,最终提出了空战武器体系超视距空战的指标结构。     

预警作战体系超网络建模及结构分析

针对预警作战体系的特殊性,在多视图模型要素基础上,抽取作战任务、作战活动、作战能力和武器系统等实体类元模型及其相关关系类元模型,构建预警作战体系超网络。其次,分别从一模、二模、三模3个层次分析预警作战体系的结构性质,提出系统重要度、系统实际能力水平、系统能力缺失、系统能力冗余、系统潜在能力水平、系统协同需求等测度指标。最后,给出了打破传统树形指挥结构、重点发展以卫星通讯系统为主的战略支援力量,灵活使用战略指控系统等建议。     

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。     

基于作战效能的鱼雷武器总体设计方法研究

根据鱼雷武器系统作战效能的数学模型 ,将武器系统分解成相应的功能模块 ,然后按照分解协调原理 ,将每个功能模块作为一个子问题来设计求解 ,再加上一个协调器 ,便构造了以作战效能为目标函数 ,以造价为约束条件的鱼雷武器总体设计方法 ,从而实现了并行设计 ,缩短了设计周期 ,为复杂大系统设计提供了一种有效的优化策略。     

武器系统效能建模方法研究与应用

在武器系统效能评估中 ,武器系统的战技指标是评估武器系统效能的重要因素。对武器系统的可靠性和维修性进行了研究 ,并应用于可用性矩阵计算之中。利用随机过程理论 ,建立了武器系统可信性矩阵。利用层次分析法和矩阵摄动方法 ,对武器系统的战技指标进行分析 ,建立了武器系统效能能力指数模型 ,进而建立了武器系统效能评估模型     

基于组合赋权的反坦克导弹武器系统作战效能评估研究

现代作战条件下反坦克导弹武器系统的作战效能评估是该类武器装备作战使用的关键,传统的评估方法主要针对该系统中某一作战分系统的效能开展研究,不能充分反映武器系统作战能力的真实性和全面性.基于此,本文针对反坦克导弹武器系统的作战效能的评估方法进行研究首先构建反坦克导弹武器效能评估指标体系,包括了指标集与评估集,并根据不同专家的意见和建议优化该指标体系;然后结合组合赋权的思想,将熵权算法与分层赋权算法所得权值加权组合构成最终权值并赋予各评价指标,从而降低评估时由于主观因素造成的误差;最后在自寻的反坦克导弹半实物仿真平台下对算法进行验证,实验结果表明了该算法的可行性.     

基于离散粒子群算法的研制费用优化模型

首先给出了武器装备研制费用和效能的期望值模型。通过Delphifa法确定期望值。提出了费用参数矩阵的概念,根据研制武器系统效能等设计值与期望值绝对差最小原则,建立了基于离散粒子群的费用参数优化模型,并进行了仿真实现。结果表明该方法可行,为武器装备研制的性能参数设计和费用优化提供了一种新方法。     

多小区全双工MIMO系统中干扰对齐方案

同时同频全双工(full-duplex, FD)与多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)技术的结合尽管可成倍地提升MIMO系统的频谱效率,但由此而引起更为复杂的干扰问题限制了FD技术的实际应用。为此,基于干扰对齐(interference alignment,IA)思想,提出一种适用于多小区FD-MIMO系统的干扰解决方案。该方案同时适用于FD基站FD用户(FD-BS-FD-User)和FD基站半双工(half-duplex,HD)用户(FD-BS-HD-User)两种模型。该方案首先根据多对一(many-to-one,MTO)线性IA算法,通过闭式求解来消除小区间和小区内上行干扰及下行干扰;然后基于上行用户发送对下行用户接收所造成的残留干扰,构建目标函数,接着结合一辅助函数将该目标函数转化为仅与上行用户内层预编码矩阵相关的复合代价函数,进而基于格拉斯曼流形上的最速梯度下降法在上行用户端实现预编码矩阵的迭代求解,以抑制上行用户发送对下行用户接收所造成的干扰。数值仿真结果验证了该IA方案在多小区FD-MIMO系统中的适用性和有效性。