基于遗传算法的地空导弹装备备件优化模型

对影响战备可靠度的各种因素进行分析，指出备件优化是提高地空导弹武器装备战备可靠度的唯一有效途径；根据地空导弹武器系统的组成和工作特点，建立了战备可靠度和备件优化模型；依据遗传算法的特点，提出了将遗传算法用于求解备件优化问题的方法，并给出了求解过程，从而有效地解决了备件优化这一复杂而困难的问题，保证地空导弹武器系统具有高的战备可靠度。     

一种典型防空导弹武器系统可靠性模型及仿真实现

可靠性是地空导弹武器系统的重要性能指标之一。不同的地空导弹武器系统,其子系统有不同的可靠性模型。仿真法是进行地空导弹武器系统可靠性研究的有效途径。基于典型防空导弹武器系统的组成结构、工作过程和工作状态,建立了其可靠性逻辑关系、数学模型和仿真模型,讨论了仿真软件的结构,给出了仿真流程,编制了仿真软件,得到了某战术想定下的武器系统可靠性指标。该指标能满足战术使用要求。     

中远程地空导弹武器系统作战效能仿真

对远程地空导弹武器系统增配新型中程地空导弹前后的作战效能进行评估研究,通过对武器系统作战仿真过程进行分析,构建了基于HLA的作战仿真系统。详细探讨了目标威胁判断与拦截排序模型、目标拦截可行性检查模型和火力分配模型。给出了仿真案例,对仿真结果进行分析,为新型中程导弹的指标论证、增配数量和合理定价提供了有效的工具。     

中远程地空导弹系统效能评估模型

应用ADC方法建立了中远程地空导弹系统效能评估的数学模型.分析了典型中远程地空导弹武器系统的可靠性逻辑结构,通过适当的计算假设,计算出武器系统的有效度矩阵;利用连续时间齐次马尔可夫链的柯尔莫哥洛夫向后方程和向前方程求解武器系统的可信赖度矩阵;选择武器系统的目标特性,射击能力,抗干扰能力,导弹能力和机动能力建立能力指数体系数学模型.为了验证模型的有效性,给出应用实例,并提出了进一步研究的方向.     

对数正态型通用备件满足率评估及需求量计算方法

针对对数正态型通用备件满足率评估及需求量计算问题,采用平均寿命和方差近似原理,将对数正态型部件的寿命近似为伽玛分布,建立了对数正态型通用备件的满足率评估模型。结合备件满足率指标约束,开展了对数正态型通用备件的需求量计算。结合算例进行仿真分析,结果表明,在寿命对数标准差较低时,本文建立的对数正态型通用件备件满足率评估模型具有较高的评估精度,能够对不同寿命分布的对数正态通用备件配置方案进行评估,备件需求量计算方法能够在备件满足率指标约束下准确给出对数正态通用件配置方案,避免过度配置。提出的模型和采用的备件需求量计算方法能够为装备保障部门开展对数正态型通用备件配置方案满足率评估与确定提供理论支撑。     

一种基于证据理论的战时备件需求预测方法

为解决战时备件需求预测缺乏数据的问题,提出一种基于证据理论的战时备件需求预测方法。构建马尔可夫链模型,从备件需求历史数据中挖掘平时备件需求规律;进而设计一种基于战斗强度变化的战时备件需求马尔可夫链转移概率调整策略,用于模拟战时备件需求规律;最后结合专家经验,综合利用模糊理论和证据理论实现对战时备件需求的预测。仿真算例表明,该方法能够有效实现战时备件需求的预测。     

多级维修供应下可修复备件库存建模与优化

为了研究可修复备件库存分配模型, 根据METRIC理论, 结合“原位维修率”、“占空比”、“重测完好率”等重要维修参数, 建立了具有多等级的维修供应体系、多层次结构备件的初始库存分配通用模型. 以装备可用度、备件满足率以及保障延误时间为指标, 保障费用为约束, 对备件库存方案进行优化, 通过实例给出了优化结果, 分析了影响备件库存分配方案的保障性因素, 并通过VMETRIC仿真平台对模型结果进行了检验. 结果表明: 本文模型得到的优化方案与VMETRIC软件运行结果一致, 证明了本文模型的正确性和算法的合理性.     

基于横向转运策略的可修备件多点库存建模方法

横向供应管理是提高装备保障效率的有效途径,为备件的管理模式提供了一种新的思路。针对该问题,通过分析稳定状态下库存水平的状态转移,建立了基于库存稳态概率的可修备件多点转运库存模型。运用启发式方法对模型进行求解和优化,算法的正确性通过仿真进行了验证。结合相关时间和费用参数,对模型进行扩展,构建了横向转运费用模型。通过实例对转运和非转运费用模型进行对比分析,验证了所构建模型算法的合理性。该方法能够在达到装备保障性指标的情况下,节省大量的库存费用,对于完善备件库存理论具有重要意义,为制定合理的备件优化方案提供决策依据。     

面向任务的舰船编队保障模式及备件配置研究

备品备件是装备计划修理、临时修理和战场应急抢修的重要保障物资，对装备保障能力的及时形成和长久保持发挥重要作用.针对海上任务期间，舰船编队自主保障和伴随保障两种典型保障模式，以编队携行能力（总体积）为约束，装备可用度为目标函数，建立了备件配置优化模型.在相同的装备可用度指标约束下，对两种保障模式在不同维修能力下的备件配置优化方案进行了对比和分析，并采用蒙特卡罗仿真模型对计算结果进行了验证.案例结果表明：相比自主保障而言，伴随保障模式下的编队备件资源具有更高的利用率，仿真结果与解析结果误差小于4%，进一步验证了模型的正确性和可行性，研究结果能够为海上编队任务期间制定合理的保障模式和优化备件携行方案提供决策支持.     

战场抢修资源动态重组中的并发任务选择

针对战时抢修资源不满足并发抢修任务需求时如何优选抢修任务的问题,首先,给出了抢修效益的定义,建立了以总抢修效益最大为目标的并发任务选择数学模型.然后,设计了一种结合基于总消耗率贪婪算法的混合遗传算法及相应的操作方案.最后,进行了仿真实验,结果表明了算法对问题的有效性.     

考虑再造的多产品维修零配件供应优化研究

现代战场环境具有高度的不确定性,对维修零配件的需求数量是不确定的。同时,对战场上的战损件进行及时修复再造,与后方调运的零配件共同满足维修零配件需求,既可以及时满足战场需求,又能降低维修零配件的储运成本。但是战损件能否修复存在一定的不确定性,给战场维修零配件的供应优化带来新的挑战。在考虑维修零配件需求和战损件修复不确定性的条件下,研究了战场上多产品维修零配件供应优化问题,建立了优化问题的数学模型,基于拉格朗日松弛开发了模型的求解算法,以不同规模的随机测试算例验证了算法的有效性与鲁棒性。     

多信息源条件下战损部件恢复能力评估方法

在进行战时装备战损部件恢复能力评估时,针对收集得到的部件抢修样本信息与实际战场情况不相符的问题,以战场环境和抢修分队维修保障条件为依据,分别建立了样本信息筛选模型和样本抢修时间向实际抢修时间折合的内积模型。采用随机加权法将样本信息转换为参数分布,提出支持度与最大熵相结合的信息源权重确定方法,将相似部件和部件历史信息进行融合,得出部件在对应战场条件下的恢复能力评估结果。算例分析表明,该评估方法可对多种复杂战场条件下的部件恢复能力进行评估,提出的多源融合方法较传统估计方法评估结果更加准确,具有很强的实用性。     

多信息源条件下战损部件恢复能力评估方法

在进行战时装备战损部件恢复能力评估时,针对收集得到的部件抢修样本信息与实际战场情况不相符的问题,以战场环境和抢修分队维修保障条件为依据,分别建立了样本信息筛选模型和样本抢修时间向实际抢修时间折合的内积模型。采用随机加权法将样本信息转换为参数分布,提出支持度与最大熵相结合的信息源权重确定方法,将相似部件和部件历史信息进行融合,得出部件在对应战场条件下的恢复能力评估结果。算例分析表明,该评估方法可对多种复杂战场条件下的部件恢复能力进行评估,提出的多源融合方法较传统估计方法评估结果更加准确,具有很强的实用性。     

面向任务的备件保障评估通用模型研究

多级备件库存是装备普遍保障模式,针对任务期备件需求处于动态变化的特点,在综合考虑备件报废、维修、运输等因素下,提出了面向任务的任意保障等级备件时变可用度模型。首先,分析了备件维修运输供应渠道;其次,结合动态帕尔母定理,对可修复备件多级控制技术理论进行扩展,构建备件动态维修运输供应模型;最后,根据供应渠道概率分布类型,建立装备时变可用度模型。同时,通过案例分析了装备可用度随时间变化规律,且案例结果与验证模型结果基本一致,模型可为保障决策者制定任务期备件方案提供参考。     

可修排队系统备件灰色生灭预测模型

可修部件的失效率和修复率在服役周期内呈现不确定性,基于确定型失效率和修复率建模的生灭过程在解决可修部件备件预测问题时存在一定局限.传统可修备件需求预测模型忽视了排队维修情况下的讨论,这与工程实际不符.以服从一般分布的区间灰数表征可修部件的失效率与修复率,构建了灰色状态转移矩阵,建立了一类排队维修系统的可修部件备件灰色生灭预测模型,研究了该过程的无记忆性和稳态解的存在条件,讨论了失效修复比、修理能力、备件数量与保障率的性质.一定程度上揭示了修理能力受限、失效修复比不确定背景下的可修系统备件需求规律.实际案例验证了模型的有效性和实用性.     

装备战场损伤仿真系统的研究

针对我国现代实战经验数据缺乏、新型装备损伤数据获取困难的现状,提出了从装备作战仿真产生装备被弹数据,再进行装备毁伤模拟得到毁伤部件和毁伤效果的装备战场损伤仿真研究思路,设计了以数据库和模型库为支撑的分布式、可异步运行的系统结构,并讨论了系统开发中的关键技术:智能作战主体、虚拟战场环境、杀伤机理建模、毁伤分布和毁伤效果仿真。该系统具有可信度高、易于扩展等优点,为开展装备战场损伤研究提供了最为经济、有效的途径。     

基于计算机仿真的装备战场损伤规律研究

针对装备易损性分析的需要,对基于计算机仿真的装备战场损伤规律分析技术进行了深入研究。详细阐述了计算机仿真的若干关键问题,包括装备建模、威胁建模、损伤仿真。利用这些技术可对装备战场损伤进行微观分析,可获得装备零部件级的损伤情况。最后通过一个实例,阐述了战损规律分析方法的应用,对于装备的某个零部件命中弹片数和损伤概率进行了统计和分析。     

装备维修保障仿真中装备毁伤分析模型研究

装备毁伤分析模型利用装备战损规律数据,对作战仿真产生的作战单元战损信息进行分析,得到单装备的空间位置和部件毁伤信息,为装备维修保障过程仿真提供基础数据。介绍了装备毁伤分析模型的基本组成,提出了基于装备战损规律数据的毁伤模式概念,对装备毁伤分析主要模型进行了描述,分析了蒙特卡洛方法在装备毁伤分析模型中的应用。     

航空发动机组合维修策略的备件需求规律

以单台航空发动机系统在定时维修和失效更换相结合的维修策略下的备件需求规律为研究对象,假设航空发动机中的部件寿命服从一般分布,利用Phase-Type(PH)分布的稠密性将一般分布表示为PH分布形式;然后通过仿真获取整个发动机系统的备件更换时间序列;在仿真结果基础上,利用EM算法将单台发动机的备件需求点过程拟合为马尔可夫到达过程(Markovian arrival proccss,MAP),并根据MAP性质确定了多台相同发动机组成的系统的备件需求规律;最后通过一个示例说明了本文方法的有效性.文中通过仿真获取样本数据,再采用拟合算法确定需求规律的研究思路具有很好的通用性,对他人的研究工作有一定借鉴作用.