网络化指挥控制中心性建模评估研究

复杂网络在核心节点遭到蓄意攻击时表现出来的网络脆弱性,促使在发挥网络化作战协同优势的同时,必须充分重视网络化指挥控制的中心性评估工作,以及早发现这些敏感节点。在构建网络化指挥控制模型的基础上,综合考虑影响节点差异的组成要素,提出了应用于中心性评估的节点收缩改进方法,并通过实验分析验证了方法的有效性和可行性,从而为网络化作战条件下的指挥控制核心节点评估提供了新的研究思路和分析方法。     

多平台分布式协同作战下基于MPC-MAS的指挥控制模型设计

在瞬息万变的网络化体系作战环境中,如何准确、及时地提取有用信息并作出决策,有效应对实际作战中作战效益低、资源损耗大、作战时间长等问题一直是研究的热点之一。本文以多平台协同完成对来袭目标的拦截任务为背景,提出了一种多平台分布式协同作战下基于模型预测控制(model prediction control, MPC)和多智能体系统(multi-agent system, MAS)的指挥控制系统模型。通过引入分布式多平台协同的模型概念,使各平台之间实现完全信息共享,并且采用全局分布-局部集中的决策结构,设计了分布式指挥控制的协同模型框架,选定蒙特卡罗方法进行仿真实验对比。实验结果证明了该模型具有收敛性好、误差低、损失值低等优点,可以高效地解决分布式环境下协同作战的指挥控制模型构建问题。     

编队协同空战的信息交互策略

通过分析现有空战指挥控制通讯方法在编队协同空战中的局限性，编队协同空战的指挥控制关系以及编队协同空战指挥控制对通讯的需求，指出编队协同空战的通讯指挥控制是一个递阶通讯关系。提出基于通讯时间区间和言语行为理论的编队协同空战的通讯行为。针对空战的任务阶段和作战态势对通讯的需求，设计了战役作战阶段和战术作战阶段的信息交互策略。并以2对4空战为例，进行了仿真。仿真结果表明有效的信息交互策略，可提供编队整体的作战效能。     

基于网络中心战的战术信息分发过程模型分析

针对如何有效的在作战平台所构成的网络节点之间进行战术信息分发是"网络中心战"环境下编队协同对地攻击作战需要重点关注的问题,在编队协同对地攻击作战环境给出了一种使信息传输费用最优化的战术信息分发Agent模型,提出了基于指挥控制系统作战态势收益最大化准则的战术信息分发策略,并进行了相应的仿真试验。仿真结果表明基于传输费用最优化的信息分发模型具有较好的可操作性和更强的处理能力。     

基于信息熵的复杂作战网络动态演化研究

网络中心战、分布式和分散式指挥控制逐渐替代传统的以平台为中心的作战形态和集中式指挥控制,信息成为一种作战能力。结合新型信息化武器装备体系作战环,构建了基于信息熵的复杂作战网络模型,提出了信息化武器装备体系作战能力的度量方法。以提高作战能力作为网络演化动力,设计了复杂作战网络的动态演化规则,构建了择优演化和随机演化2种作战网络演化模型。结合典型信息化武器装备体系作战案例,对其作战网络动态演化进行分析,揭示了复杂武器装备体系整体作战能力与武器装备单元微观变化之间的规律,为信息化武器装备体系作战效能设计与优化提供理论依据。     

基于复杂网络理论的作战指挥体系结构分析模型和方法

从网络科学的观点出发对作战指挥体系构模和仿真分析方法进行研究,建立了作战指挥体系结构的网络描述模型和特征参数衡量指标,分析了指挥跨度、指挥层次和指挥方式的变化对于指挥体系结构整体特征的影响规律,验证了模型和方法的科学性和有效性,是对信息化条件下作战指挥体系定量研究方法的有益探索,可以为作战指挥体系的论证和优化等问题的深入研究提供借鉴和参考.     

复杂信息关系集成的指挥控制模型

为描述协同决策过程,提出了基于复杂信息关系集成和OODA的指挥控制模型。首先分析了个体决策环境中OODA特性,认为复杂信息关系是导致环形结构OODA难以精确描述协同决策的主要原因;结合知识管理和仙农信息理论,从武器装备体系对抗角度定义了信息、数据、情报和知识概念,确定基本元素的同时分析了物理域、信息域、认知域和社会域之间的信息流向。借鉴基于OODA的武器装备体系复杂网络模型思路,从信息视角构建了武器装备体系复杂网络模型框架。分析了框架中任务流、数据流、情报流和知识流之间的关系并给出了描述元模型。提出了用网状结构OODA模型描述协同决策的思路并抽象出了指挥控制模型。最后用ExtendSim进行了对比分析,为创新指挥控制理论提供了参考。     

基于局域世界的加权指控网络演化模型

为动态评估指挥控制网络面向复杂任务和对抗环境下的内在机理和外在行为,采用复杂网络理论分析了指控网络的动态特性,综合考虑了指控网络实体及网络结构关系的异质性,建立了基于多属性加权的指控网络模型;制定了指控网络节点和边的加入或删除规则、局域世界规则和边权演化规则,提出了基于局域世界的加权指控网络演化模型。仿真实验表明,模型具有贴近战场实况、遵循幂率分布、作战效率高等特点,可为指挥控制系统的网络化建设提供理论依据。     

基于Petri网的指挥控制流程仿真方法

作战指挥控制流程是影响军队作战效能的重要因素。从作战指挥控制流程的特点出发,分析了作战指挥控制流程的基本要素,提出了基于Petri网的作战指挥控制流程建模和仿真方法,建立了相应的点火规则和冲突分析算法,设计和开发了作战指挥控制流程仿真环境。通过对作战指挥控制流程的仿真,实现了对流程的定量化分析,为流程的优化和改进提供了决策支持。     

适应性指挥控制关系网的度分布

针对适应性指挥控制关系这一新的军事需求, 给出了一个适应性的指挥控制关系建立机制, 提出了指挥控制关系建立的三个适应性原则指标: 最多数量类别支援信息、 最快发布速度支援信息和最好连续性支援信息. 设计了一个指挥控制关系网的生成演化模型, 运用平均场方法解析计算了模型的演化动态, 证明了该演化网络是幂指数为3的无尺度网络.     

空面对抗作战指控系统的效能评估研究

针对空面对抗作战系统的组成结构特点,分别分析了基于平台中心操作、共享COP(Common Operation Picture)操作和网络中心战操作模式下的指控系统结构。研究了指控系统的节点网络操作图、节点网络延时,分析了节点协作能力对指控系统的影响,并建立了指控系统效能的计算模型。最后进行了相应的仿真计算与分析。仿真结果表明在网络中心战操作模式下,空面对抗作战指控系统的延时大大缩短,系统的作战效能得到了大幅度提高。     

网络化作战C2系统建模与仿真研究

信息化战争的体系对抗建模必须考虑网络化C2系统的建模问题.从实际需求出发,分析了信息网络及指挥机构建模问题,研究了C2组织结构中指挥决策节点的行为过程及其之间的信息交换关系,将整个C2组织结构看作耦合的两个网络：信息网络和指挥网络.建立了耦合的信息/指挥网络Agent模型和决策实体之间的信息流结构模型.设计并实现了一个基于网络化C2系统的信息化战争仿真实验平台.     

基于广义连续时间贝叶斯网络的指挥控制网络系统可靠性分析

指挥控制网络作为典型的复杂网络系统，其可靠性通常可以利用动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network, DBN)来分析。由于DBN并不能很好地解决包含时间和非时间事件的指挥控制网络系统可靠性问题，因此提出一种具有二态条件概率表的广义连续时间贝叶斯网络(generalized continuous time Bayesian network, GCTBN)的建模方法。在此模型的基础上，得到了不同逻辑门的可靠度算法求解，进而针对指挥控制网络系统提出了无线电传播、通信设备以及网络的可靠性分析方法，从而综合地考虑到指挥控制网络执行不同任务的可靠性问题。通过对指挥控制网络可靠性问题的实际案例分析，验证了所提方法的有效性。     

基于信息优势的指控系统指标体系构建及建模

随着网络中心战的提出,信息优势在指挥控制系统中的作用日益突出,针对传统指挥控制系统评估指标体系未能很好吸纳信息优势,而导致评估结果与实际结果有偏差的问题,创新性地将信息优势作为一个重要因素纳入评估指标体系,构建了基于信息优势的指挥控制系统评估指标体系,并结合各指标特点建立了典型的、可量化的数学模型。最后,提出了指标体系构建过程中需要注意和把握的要点,并通过实例分析验证了指标体系的可行性及模型的正确性。     

网络化C4ISR系统结构时效性分析方法

现代战争中,战略预警、时间敏感目标的打击、协同指挥决策等都对网络化C4ISR系统的响应时间提出了更高的要求。提出了一种基于社会网络分析的网络化C4ISR系统结构的时效性分析方法,从系统结构层面评估网络化C4ISR系统的响应时间。为此,首先建立网络化C4ISR系统结构的OPDAR模型,然后提出了情报信息流、协同信息流和指控信息流3类信息流的定义、数学表示及其参量计算方法,在此基础上定义了情报信息流时延、协同信息流时延和指控信息流时延3种系统结构时效性分析指标及计算方法,支持定量分析系统结构的时效性。最后,利用所提分析方法对设计的两种区域联合防空系统结构的时效性进行对比分析,验证了所提方法的有效性。     

基于OOA的信息化防空ATBM指挥控制仿真模型研究

在仿真逼近信息化防空ATBM（Anti-Tactical Ballistic Missile）作战指挥控制的概念模型和软件实现模型两个层面上，采用面向对象方法，探讨了信息化防空ATBM作战指挥控制对象模型和防空ATBM作战指挥控制对象类概念，提出了信息化防空ATBM指挥控制对象结构，研究了这些对象的属性、操作和交互作用关系，给出了信息化条件下防空ATBM作战指挥控制仿真的对象模型和对象分类结构。     

地空导弹混编作战单元指挥控制系统综合仿真试验平台设计

应用分布交互仿真的高层体系结构(HLA),结合地空导弹混编作战单元指挥控制系统研制背景,设计开发了基于HLA的地空导弹混编作战单元指挥控制系统综合仿真试验平台,对仿真系统的功能和组成进行了描述,重点介绍了指挥控制协调中心的作战指挥控制功能,探讨了混编作战单元的指挥控制方式、信息交互关系和射击指挥区,给出了仿真开发过程。     

现代防空导弹火力单元的自动引导与控制

针对先进指控系统为达成快速、自动化引导和控制防空导半火力的目标,提出自动控制各火力单元的雷达作用扇区,和自动将目标指示信息输入火力单元的目标跟踪通道两项关键技术方法。分析了一个作战单位指控系统与多通道火力单元信息交链的基本内容,然后围绕雷达天线调转控制和自动目标指示问题,剖析了作战单位与火力单元各自的设计考虑和主要处理、响应过程,对新一代作战单位指控系统与防空导弹武器的交链设计颇有借鉴。