基于超网络模型武器装备体系抗毁性分析

针对现有的网络抗毁性分析方法无法体现装备体系网络抗毁性评估的缺陷,提出了一种基于超网络抗毁性评估方法。通过对超网络模型节点与边的结构关系分析,建立起装备体系超网络模型,由此总结出网络自然连通度、分类度与分类度分布、子网聚类系数等抗毁性测度指标,并对超网络下的装备体系抗毁性进行仿真分析,得出不同攻击策略下装备体系网络抗毁性的变化规律,对装备体系建设具有一定的借鉴作用。     

基于异质网络的武器装备体系结构抗毁性研究

考虑到武器装备体系中装备节点的复杂性和异质性,以及装备之间关系的多样性,本文首先提出了基于异质网络的武器装备体系建模方法.其次通过借鉴OODA作战循环理论的概念,结合异质网络中元路径的定义,提出评估指标——杀伤链数对武器装备体系结构抗毁性进行评估.然后将杀伤链数和常用的抗毁性评估指标——自然连通度进行比较,分析随机攻击和选择性攻击策略下武器装备体系结构抗毁性的变化,发现具备实际语义信息的杀伤链数对于评估武器装备体系结构抗毁性更加有效.最后,通过想定背景下的武器装备作战体系实例,分析该实例下的武器装备体系结构抗毁性,为进攻方首要攻击对象和防守方首要保护对象提供辅助决策.     

不完全信息条件下的装备保障网络抗毁性模型

基于复杂网络理论,在对装备保障网络进行复杂网络描述的基础上,努力挖掘装备保障网络所面临威胁的特点,重点建立了不完全信息条件下的装备保障网络一般性攻击策略模型,同时给出了装备保障网络抗毁性测度的计算方法,并对基于流介数的网络节点重要度计算方法以及网络抗毁度进行了定义,由此构建了装备保障网络的抗毁性模型.研究结果表明:信息指数比攻击力度指数对装备保障网络抗毁性的影响程度要大,反映了信息化条件下获得制信息权的重要性;对装备保障网络的了解达到一定程度之后就能达到比较理想的攻击效果,而不需要对系统进行完全了解.     

复杂网络抗毁性测度研究

复杂网络通常面临两种打击：随机性打击和选择性打击，随机网络和无标度网络对这两种损伤的抗毁性有很大差异．针对复杂网络的特点，首先给出了复杂网络连通性的一个新测度——连通系数．在此基础之上，给出了抗毁性测度的新定义，针对复杂网络面临的两种不同损伤，给出了复杂网络抗毁性的两个新测度——容错度和抗攻击度，并以世界贸易网为例进行了网络抗毁性分析．最后对复杂网络抗毁性研究的思路进行了探讨，指出从网络拓扑结构出发，研究拓扑结构的各种属性对网络抗毁性的影响，这将是复杂网络抗毁性研究的一个有效而新颖的思路．     

基于自然连通度的复杂网络抗毁性分析

以自然连通度为抗毁性谱测度指标,详细分析了度分布、小世界性、度关联性3种典型复杂网络结构属性对复杂网络抗毁性的影响:通过混合择优模型构造不同度分布复杂网络,研究了度分布对抗毁性的影响,研究表明在相同条件下,度分布越不均匀抗毁性越强;从规则环状格子出发,通过保度随机重连和自由随机重连研究了小世界性对抗毁性的影响,研究表明复杂网络拓扑结构的抗毁性与小世界性并不存在必然的相关性;通过保度同配重连和保度异配重连研究了度关联性对抗毁性的影响,研究表明同配网络比异配网络的抗毁性更强。     

基于网络动力学特征信息融合系统抗毁性研究

从无尺度网络动力学特征的新角度,研究信息融合网络系统抗毁性问题。针对以往的抗毁性测度指标不适用于复杂信息融合网络抗毁性研究的现状,考虑信息融合系统的时延及战场感知覆盖率等因素,提出一种新的抗毁性测度指标:网络覆盖率。在该指标的基础上对无尺度网络模型的抗毁性进行研究,并分析不同的拓扑改进策略对网络抗毁性的影响。     

基于不等概率抽样的不完全信息条件下复杂网络抗毁性模型

为了填补随机失效与故意攻击之间的空白,将复杂网络攻击信息的获取抽象成无放回的不等概率抽样问题,建立了不完全信息条件下的复杂网络抗毁性模型.其中网络攻击信息可以通过信息广度参数和信息精度参数调节控制,随机失效或故意攻击是该模型的两个特例.利用母函数方法解析推导出了任意度分布广义随机网络在随机不完全信息和优先不完全信息条件下的两个重要抗毁性度量参数——临界移除比例和巨组元规模,得到的解析结果可以分析和预测不完全信息条件下复杂网络的抗毁性.以无标度网络为例对一般攻击信息参数组合进行了仿真分析,发现随机隐藏少量节点信息将大幅度提高复杂网络的抗毁性,获取少量重要节点的信息可以大幅度降低复杂网络的抗毁性.     

基于复杂网络的作战网络模型抗毁性研究

在构建作战网络模型的基础上,采用复杂网络理论对该网络模型进行抗毁性研究。通过网络模型中作战环数量的变化,分析了网络模型的鲁棒性和脆弱性。以舰艇编队作战网络为例进行仿真实验,通过对各类边进行模拟攻击,得出了各类边数量与作战环数量的定量关系,实验结果表明决策器之间的连接对作战网络的抗毁性最为敏感。     

基于有向自然连通度的作战网络抗毁性研究

介绍了作战环的概念,建立了基于作战环的武器装备体系作战网络模型,提出了有向自然连通度指标作为作战网络抗毁性测度。为验证其可行性与有效性,设计了3个仿真实验:边减少、边增加与连接概率增加仿真实验,比较分析有向自然连通度与Laplace矩阵谱半径分别作为抗毁性测度指标的评估效果。研究表明:与Laplace矩阵谱半径指标相比,有向自然连通度指标更加敏感精准;抑制作战网络侦察节点侦察能力对抗毁性影响最为显著;可以通过提高武器装备体系侦察信息准确性、指控能力、火力打击能力及通信能力来增强作战网络抗毁性。     

基于节点防护能力的指挥控制系统网络抗毁性分析方法

针对指挥控制系统抗毁性分析方法中通信网络的作用和节点防护能力表征不足的问题,建立指挥机构依赖于通信节点的双层网络模型,从维持系统运行的角度定义节点的防护能力;在此基础上分析节点依赖因素下的失效机理,按照作战实施情况将攻击策略分为攻心、断链和打尾3种,并区分优先攻击指挥机构和优先攻击通信节点两种情况,提出抗毁性动态指标、模式指标和系统指标对指挥控制系统抗毁性进行评估。案例分析表明,该抗毁性分析方法具有一定的参考价值,实验结果还表明系统在优先攻击通信节点情况下的抗毁性较差。     

基于Agent的体系对抗仿真建模方法研究

面向信息化战争的武器装备体系对抗仿真，从复杂系统建模的角度对传统系统仿真建模方法提出了严峻挑战。因此，需要以CAS理论为依据，研究新的武器装备体系对抗仿真建模方法，以适应信息化战争模拟的需要。为此，我们在分析体系对抗仿真需求的基础上，从基于Agent的体系对抗仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略，基于Agent的体系整体“涌现”行为建模等问题入手，探讨了基于Agent的体系对抗仿真建模方法问题，并结合体系对抗仿真实验，研究了基于Agent的实体行为建模、实体交互建模和实体模型结构，提出了基于Agent的体系整体“涌现”行为建模思想和建模规范。     

Analysis on Chinese Airline Network Invulnerability

Air transportation systems are often subject to failures or attacks induced by unexpected abominable weather or temporal airspace occupation, while complex networks have been springing up as a convenient yet efficient tool to represent and analyze various realistic complex systems such as realistic airline system. In terms of Chinese airline network formed during the spring festival timespan, structural empirical research and invulnerability simulation analysis against various deliberate attack strategies were made using complex network theory, where nodes and edges denotes domestic airports and direct flights between them respectively. The analysis results indicate: The presented airline network is a small net-work with scale-free characteristics, and correlation shows remarkable hierarchical structure and obvious assortative characteristics; The network shows obvious invulnerability under deliberate node attack, while shows partly robustness under edge attack even with obvious attack effects against various attack strategies.     

基于MAS的体系效能综合集成仿真模型研究

以信息化战争条件下武器装备体系对抗复杂性和综合集成特性为依据,以CAS理论、综合集成思想为指导,在分析体系对抗效能综合集成仿真分析需求的基础上,提出了基于MAS(MAS:MultiAgentSystem)的体系对抗效能综合集成仿真分析思想,探讨了应用HLA(HighLevelArchitecture)实现体系对抗效能综合集成仿真MAS的途径和方法,给出了联邦成员Agent和联邦MAS综合集成模型。依据体系对抗效能综合集成仿真分析对自顶向下的探索性分析和自底向上的综合集成分析的综合需求,在探讨支持体系对抗效能综合集成仿真分析的探索服务Agent、仿真结果分析服务Agent的基础上,给出了基于MAS的体系对抗效能综合集成仿真分析模型结构。     

基于装备体系韧性的作战网络链路重要度评估及恢复策略

韧性可以全面描述装备体系吸收打击或干扰、并从打击或干扰中恢复的能力, 体现了体系的综合性能。针对装备体系的韧性提出了一种量化评价方法, 以对装备体系作战网络链路进行重要度评估。首先给出了装备体系韧性的明确定义, 并建立了量化韧性的数学模型; 其次提出了基于韧性增加值的链路重要度指标, 并构建了一种基于装备体系韧性的作战网络链路重要度评估模型; 然后构建了不同的恢复策略,并分析了其对作战网络性能恢复的影响; 最后通过应用案例验证了所提方法与模型的适用性和合理性, 为优化体系结构、保障和提高体系作战性能提供了理论支撑, 也为进一步开展基于装备体系韧性的作战网络应用研究提供了参考借鉴。     

网络化体系能力评估问题

网络化体系能力评估是当前作战体系分析中的难题之一,在理念、方法以及平台方面面临诸多挑战.首先给出了在体系能力评估理念上需要做出的三个转变,包括建立战争复杂系统观、引入复杂网络思想以及构建网络化体系能力指标;其次介绍了网络化体系能力评估需要关注的三种新方法:在理论分析方面需要关注复杂网络方法,在实验评估方面需要关注虚实结合方法,在深度挖掘方面需要关注大数据方法;最后介绍了如何构建支持网络化体系能力评估的体系仿真试验床平台.     

信息化战争体系对抗探索性仿真分析方法研究

针对战争复杂问题探索性分析评估的需求，基于国防大学战争模拟系统，提出了进行探索性仿真分析评估的框架。在此基础上，分别从复杂问题的探索性分析、分析结果的实时仿真和模拟结果的综合集成三个方面，对信息化战争体系对抗的探索性仿真分析方法进行了具体地研究，并以战术弹道导弹攻防体系对抗为例，简单描述了仿真应用的构造过程。     

体系对抗仿真中体系效能分析初探

从体系对抗的角度研究战争或作战问题是应对军事变革的一种新思路。本文首先说明信息时代体系对抗仿真的必要性；然后论述系统效能度量分析的基本原理，从而引出体系效能度量分析原理；接着探讨用试探性建模与分析方法来对体系效能进行度量分析，提出一个分析框架；最后概要介绍用试探性建模与分析方法对一个战区级体系对抗模型进行体系效能分析的例子。