基于空战模式和AHP法的空战效能评估模型

提出了一种空战效能评估模型。根据现代空战模式将战斗机空战能力分解为超视距空战能力和视距内空战能力分别进行评估,然后综合得到战斗机的空战效能。对于超视距空战能力和视距内空战能力的评估采用层次分析法,并给出了计算各项子能力的计算模型。最后以7种机型的空作战效能评估为例计算并验证了模型的可用性。     

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。     

超视距空战效能指标的仿真实验分析方法

探究作战指标与超视距空战效能之间的定量关系。首先,利用分枝定界法（Sequential Bifurcation,SB）对超视距空战效能指标进行筛选,找到了关键效能指标,其次,实现了2k因子和nk因子的离散化仿真实验分析,对空战效能指标进行7关联性分析和不确定性分析,并应用OLAP（On-Line Analytical Pmcesslng）分析技术完成nk因子仿真实验的多维数据分析,最后,基于单调效能空间的探索性分析方法,获取了红方飞机以一定获胜概率为目标的效能指标空闽需求轨迹。利用这些方法得出了一些分析结论,希望能够为武器装备体系的效能指标分析与规划和作战指挥决策提供理论依据。     

一对一超视距空战仿真中的机载雷达模型研究

为提高一对一超视距空战仿真的置信度,在考虑多路径效应、杂波、电子干扰、脉冲积累以及PRF选择的基础上,运用功能仿真法建立超视距空战机载雷达的数学模型。采用数值模拟法给出一对一超视距空战的仿真流程,以领先跟踪概率、跟踪距离、跟踪时间作为探测效能指标,运用蒙特卡洛法分析雷达自身性能和电子对抗方案对探测效能的影响。结果表明,此模型能够较好地模拟超视距空战中机载雷达的探测过程,合理可行。     

编队对地攻击航空武器系统效能顶层分析研究

首先从对地攻击航空武器系统作战任务规划入手，建立了编队对地攻击航空武器系统作战飞行模型，在此基础上，从平均动态学理论出发，建立了编队对地攻击航空武器系统作战效能分析的总体指标和框架，给出了总体指标与航空武器系统各飞行阶段的效能指标关系。为进一步进行编队对地攻击航空武器系统作战效能分析打下了基础。     

基于Elman神经网络的作战效能预测模型研究

针对军事系统作战效能预测问题,采用基于支持向量回归的指标权重挖掘方法,通过比较偏导确定影响作战效能的关键因素,将优化后的效能指标和效能值分别作为模型的输入和输出,建立基于Elman神经网络的效能预测模型。并将其应用于C4ISR系统的动态作战效能预测分析中。结果表明,该方法能够减少不确定因素的影响,在一定程度上降低了预测模型的复杂度,为科学预测军事系统作战效能提供了有效的技术支撑。     

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。     

基于多分辨率建模的坦克编队作战效能分析

针对装备体系效能分析中子系统效能难以聚合成为体系整体效能这一问题,提出采用多分辨率建模技术加以解决。参照装备体系的层次结构建立效能指标体系和多分辨率效能模型;运用作战能力指数法和作战毁伤评估作为武器装备子系统作战能力度量,在此基础上建立兰彻斯特方程作战模型;通过采集实体仿真数据进行参数估计,求解兰彻斯特方程,分析装备体系的整体作战效能。最后,通过团级坦克编队军事对抗仿真,分析其作战效能,结果表明该方法是可行的。     

基于Multi Agent的空战作战行为协同方法

针对空战中多种作战行为的最优协同使用,构建了Multi Agent模型,该模型由网络接口层、中央协调层和作战行动层三层组成。在中央协调层中,提出了中央协调算法以实现作战行为的协调使用。该算法通过引入影响因子建立综合作战效能模型,反映了多种软硬杀伤武器、飞行控制系统和传感器系统协同使用时各作战行为的交互影响作用。综合上层全局作战意图和底层行动单元获取的信息,得到所有协同方案的预估综合作战效能。通过以综合作战效能预估值最大为准则,动态寻优所有组合空间的方法,可获得最佳协同方案。通过仿真得到在动态战场态势下的作战行为组合为最佳协同方案,表明了该协同方法的正确性。     

基于Agent建模的机载激光武器系统作战效能影响因素分析

为了研究机载激光武器的安装对轰炸机作战效能的影响，提出了基于功能组件的模块化作战仿真框架。采用基于Agent的建模与仿真方法,基于感知、通信、决策、运动、执行的功能对Agent模块进行划分,提出了基于功能组件的模块化作战仿真体系。在此模型框架下,设计机载激光武器系统、雷达系统、导弹等模块的状态机,并建立考虑相对位置变化的详细数学模型,以分析在战斗每一时刻影响作战效能的指标参数变化情况。最后通过对典型突防作战算例的仿真,研究了在动态作战过程中激光武器的发射镜直径和发射功率与目标表面光斑大小和能量密度随相对距离的变化关系,分析了在载机为高速小雷达散射截面积(radar cross section, RCS)和低速大RCS两种情况下,机载激光武器的发射镜直径和发射功率对轰炸机突防效能的影响。分析结果表明,提高机载激光武器的发射功率和发射镜直径对作战效能提升显著,尤其是在载机为低速大RCS的情况下对效能的提升非常显著。     

双机空战效能评估的半实物仿真方法研究

简述了双机空战效能评估研究的重要意义,讨论了在实验室条件下,利用地面飞行模拟器进行双机空战效能评估的半实物仿真系统的组成和工作原理,着重研究了几个关键技术问题：１.双机空战仿真流程设计;２.机载雷达目标发现概率计算;３.空－空导弹可攻击区模型建立;４.空战结果评估与分析。     

基于体系结构设计的空战系统任务元模型建模

作战体系结构设计可以解决由于空战系统本身的复杂性和涌现性导致难以建模描述的问题, 随着未来空战新概念发展, 需要从基于模型的系统工程思想角度, 在统一的结构框架下构建空战系统任务元模型以适应体系架构的更迭变化。首先, 描述了任务元模型内涵。然后, 提出了一种基于体系结构设计的任务元模型构建方法, 根据该方法选取并设计美国国防部体系结构框架的视图产品。最后, 选取超视距(beyond visual range, BVR)空战想定进行作战体系结构建模, 根据标准语义关系抽取描述任务关键特征的BVR空战系统任务元模型数据组, 生成任务元模型数据库。结果表明, 所提方法能够实现作战概念需求引导下作战任务模型架构的快速组合、验证和复用。     

战术导弹对单个目标射击效能的马氏链决策分析模型

针对多发导弹攻击单个坚固目标时毁伤效能分析与评估这一复杂问题,运用马尔可夫过程理论建立了独立连射方式下多发战术导弹射击效能分析的马氏链模型.对于各发导弹精度、威力相同且不计毁伤积累的射击情形,建立目标毁伤过程的时齐马氏链模型,定量分析目标毁伤状态的变化;对于各发导弹精度、威力不同或考虑目标毁伤积累的射击情形,建立目标毁伤过程的非时齐马氏链模型;当考虑目标恢复时,建立由目标毁伤过程马氏链和目标修复过程马氏链组成的混合马氏链模型.     

基于功能依赖网的体系效能评估方法

建设与发展有效的装备体系需要依赖合理的效能评估方法。诸多评估方法在复杂依赖关系的量化分析上存在不足,因此引入功能依赖网络分析(functional dependency network analysis, FDNA)法,通过双依赖参数、分段线性模型等捕捉体系复杂依赖关系及其造成的级联效应。进而立足FDNA方法的优点,突破其局限性,提出基于作战环的功能依赖网络建模规范,通过链路健康指数、综合依赖关键度、多系统冗余表决系统等调整、新增、完善效能聚合模型,形成可捕捉和反映更广泛作战场景的扩展FDNA(extended FDNA, E-FDNA)方法。以海上防空反导体系为例,通过与现有FDNA系列方法以及复杂网络方法在体系效能值、关键系统识别等方面的对比分析,验证了E-FDNA方法的可行性和有效性,为装备体系的效能评估提供了新方法。     

双机编队协同战术的实现

针对空战的特点,对双机编队的作战任务进行功能分解。通过引入描述攻击过程中编队作战决策心智状态的信念、目标、行动和路径等算子,给出了双机编队的协同作战意图,以及编队内各架飞机之间通信行为的概念。研究了基于协同作战意图的“主从式协同、协商式协同”编队战术的协调方法。仿真结果表明,基于协同作战意图的协调方法可提高编队的作战效能。     

作战飞机效能评估以及武器设计的系统方法研究

给出了作战飞机效能评估指标与机载武器系统之间的关系模型 ,分析了效能评估 ,武器设计 ,以及面向战斗任务多样性所进行的武器规划之间的递进关系 ,同时 ,运用大系统分解方法成功地解决了作战飞机的武器最优设计问题.     

体系作战效能评估与优化方法综述

分析了体系作战效能评估与优化的特点,基于“整体论”提出了将体系作战效能评估与优化划分为综合评估、分析、优化3个阶段的思路,针对3个阶段需要解决的实际问题,归纳总结了适用于解决各阶段问题的典型方法,并对比分析了不同方法的优缺点。针对“整体论”思想指导下体系作战效能评估与优化在实施中面临的实际困难,从综合应用框架设计、评估指标体系构建、试验推演模式创新等方面提出了下一步的研究方向,为体系作战效能评估与优化方法的有效落地提供了支撑。     

作战系统互操作应用效能的综合评估方法

给出了互操作及互操作应用效能评估的定义,针对效能评估一般模式的不足,综合主成份分析法理论和层次化思想,建立了作战系统互操作的应用效能评估指标体系,提出运用多种方法的综合评估方法。仿真实例的评估及分析表明,所建立的指标体系和综合评估方法可操作性强,能够满足作战系统互操作应用效能评估的需求。     

基于威力场的空战分析建模

引入威力场的概念,建立针对现代空军武器装备特性的空战分析模型。在分析物理场的性质的基础上,提出威力场的基本概念与性质,构建势函数。战斗机的威力主要由五个部分构成:到达能力,通信能力,目标探测能力,告警能力和攻击能力。综合这五个因素,建立威力场势的计算模型。威力场根据敌我性质分为正场和负场,同性质场的势可以叠加。然后应用威力场理论对态势评估、战术机动进行分析。仿真结果表明威力场可以直观地反映空战态势,为空战的定量分析提供基础。