面向事件活动流的舰艇作战任务效能评估模型

考虑作战过程性因素对作战效能的影响,将作战任务表示为作用在作战资源上的活动、状态、事件及其关系组成的事件活动流模型。在此基础上,提出了基于信息熵、面向事件活动流的作战任务效能评估模型,针对评估模型中的权重评价,给出了基于微粒群的权重向量优化算法,从而通过对作战任务的事件活动流模型进行效能评估,实现对作战任务效能的评估。最后给出了作战任务效能评估的实例。     

基于作战网络可靠度的体系贡献率评估

针对武器装备体系中日益复杂的装备种类、交互关系和大量兼具多种功能的综合型武器装备, 建立了包含综合型装备的武器装备体系作战环网络描述模型。首先，结合网络可靠度思想对现有的作战环网络能力求解方法进行改进, 分别给出了基于不交最小路的精确求解方法和基于谱半径的蒙特卡罗近似求解方法。之后, 给出了一种改善的综合型装备体系贡献率评估方法。最后, 利用作战实例对上述建模求解流程进行检验, 并利用程序生成随机网络对两种算法进行了比较。结果表明，上述评估流程具有良好的可行性和准确性，两种算法对不同规模的网络在运算时间和精度方面则具有不同的适用性。     

基于图论的作战指挥决策群组划分算法

从作战任务相关程度的角度出发,研究作战指挥决策群组划分问题。针对以往的群组划分需要预先设定决策群组的个数,且没有充分利用群组内成员间相关程度的传递特性的不足,设计了根据指挥决策个体作战意图间的相关程度进行聚类的算法。引入了意图距离的概念,给出了自适应的阈值设定方法,并将群组划分问题转换为图论中的赋权完全图的联通分图求解问题,给出了求解算法。算例证明了该方法的可行性和有效性。     

基于DTC的UCAV任务规划方法研究

无人作战飞机(Uninhabited Combat Aerial Vehicle,UCAV)任务规划是指在执行任务之前制定UCAV行动的步骤,是实现UCAV智能化和自主化的必要的条件.以任务分析和环境建模仿真框架(Task Analysis Environment Modeling and Simulation,TAEMS)作为任务结构的描述模型,实现UCAV的任务模型描述并给出了UCAV任务规划问题描述.提出基于DTC(Design to Criteria)的UCAV任务规划算法,并在任务规划过程中集成路径规划,DTC算法是一种启发式算法,任务规划的结果是完成UCAV任务所需要执行的动作序列.仿真实例证明了任务规划算法的可行性.     

战役任务计划的数学描述与求解算法研究

以多兵种联合作战战役计划为例,在定义任务和作战平台模型的基础上,对战役计划问题进行了数学描述.在定义平台能力矢量与任务需求矢量距离的基础上,基于新的搜索策略提出了多优先级列表动态规划算法(MPLDS),并针对战役案例分析比较了MPLDS与MDSL算法的求解结果与计算性能.     

作战任务空间的一致性描述

要解决作战仿真中军事领域专家与仿真技术专家之间的沟通问题,解决仿真间的互操作与仿真资源的重用,就必须要建立对真实世界(包括作战过程、作战实体、作战环境以及它们之间的交互等)一致性的描述模型,也就是要建立任务空间概念模型。本文提出了对作战任务空间的描述方法,并结合一个小例子,使用UML语言对其进行描述。     

作战任务和资源间的匹配模型及求解算法研究

针对作战任务和作战资源的匹配问题,提出了一种匹配模型及其求解算法.首先分析了作战任务和资源的属性,建立了匹配问题的约束满足模型.基于改进的多优先级动态列表规划算法提出了一种匹配模型的求解算法,并结合实例进行了分析验证.结果表明,算法中引入任务与资源选择优先权参数,可以有效消解优先权冲突,增加匹配的灵活性.     

多波次火力进攻战斗中作战单元使用任务规划

作战单元使用任务的完成是作战训练任务执行的基础和前提。为了保证作战单元能够顺利执行作战训练任务,需要考虑武器系统的可靠性维修性保障性等质量特性对其使用任务进行合理规划。以作战单元多波次进攻战斗为背景,建立了基于任务效能的使用任务规划模型,并提出了一种改进的基于遗传-离散粒子群混合优化算法来求解规划模型。通过与离散粒子群算法和遗传算法的实例比较,结果证明了该方法的有效性和优越性。     

基于扩展时间影响网络的作战任务效能计算方法

由于战场环境的复杂性,作战任务与作战目标间通常存在动态不确定的因果影响关系。目前,传统的解析模型及作战模拟方法在计算作战任务效能时,存在因果建模能力不足,运行效率低下的问题。通过引入时间影响网络,并利用循环弧和强度参数扩展其时间约束,进一步表达了作战行动间异步和同步关系,提出了一种基于扩展时间影响网络的作战任务效能计算方法。在一定作战想定背景下,结合登岛作战任务示例验证了该方法的可行性和有效性。     

一种作战任务分析仿真模型自动生成方法研究

IDEF3模型以其具有简单易学、容易理解掌握等特点，在对复杂的作战任务过程描述中得到了广泛应用，但是，IDEF3模型在对作战任务的逻辑、时间等方面的分析明显不足。而对象Petri网模型虽然可以解决上述问题，可是其建模困难，技术要求高。针对此问题，将二者有机地结合起来，实现IDEF3模型向对象Petri网仿真模型的自动转换，在对IDEF3形式化描述的基础上，给出了转换规则的形式化描述和仿真脚本自动生成的方法，最后，结合一个应用实例给予验证。     

空地异构无人系统侦察任务规划方法

相对空中同构无人系统,空地异构无人系统的运动能力、资源载荷、作战场景等异构性质会导致约束条件增多,使求解模型计算量显著增加,协同作战任务的建模和大规模问题的高效求解是需要解决的关键问题。以无人系统完成任务的时间、路径代价、侦察收益为目标函数,同时考虑无人平台续航能力等约束条件,合理构建了空地异构无人系统侦察任务的多目标规划模型;针对具有多威胁区的城市作战环境,考虑无人平台任务路径的安全性和时效性,分别提出了无人机和无人车改进A*算法路径规划策略。针对蛇优化算法(snake optimizer,SO)优化效果不稳定、容易陷入局部最优解的问题,结合粒子群算法和遗传算法提出了改进蛇优化算法(improved snake optimizer,IMSO）;通过Python语言进行了仿真验证和与现有算法的对比分析,验证了模型的可行性和算法的优越性。不同算法在由小到大的3种任务载荷设置下独求解10次,IMSO的平均目标函数值分别为SO的100.11%、108.99%和110.01%,可以看出IMSO能多次跳出局部最优,算法的稳定性、最终适应度值均好于SO,在较大规模问题的求解上更具有优越性。     

面向动态任务的作战单元两等级两层级可修复备件优化

针对作战单元执行任务前备件保障方案制定难的问题,在对作战任务和备件保障系统分析的基础上,对可修复备件控制多级技术（multi-echelon technique for recoverable item control, METRIC）经典模型进行了扩展,提出了作战任务和保障能力动态变化条件下的作战单元两等级两层级任务成功性评估模型。以备件购置费用为优化目标函数,作战单元任务成功性为约束条件,建立了基于作战单元任务成功性的备件优化模型,运用边际效应方法给出了优化模型的求解方法。通过应用实例给出了相应的备件优化方案和优化备件方案下的作战单元任务成功性评估曲线。该模型可为装备保障指挥人员根据作战任务和保障环境制定备件保障方案提供一定的决策支持。     

无人作战飞机任务规划与控制单元仿真系统

首先对无人作战飞机任务规划与控制单元的总体方案进行设计,对仿真系统的各功能模块进行了描述.然后提出了分层递阶的任务规划与控制功能结构及其逻辑框架,并给出基于可扩展标记语言的任务链模型.最后实现了控制单元指挥多编队无人作战飞机协同作战的仿真,并对进一步的研究进行了展望.     

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。     

无人作战飞机操作员控制台仿真系统

首先对无人作战飞机操作员控制台仿真的总体方案进行设计,然后对操作员控制台仿真系统的各功能模块和逻辑结构进行了描述,并给出了仿真中基于可扩展标记语言的任务链模型。最后实现了操作员控制台指挥控制多架无人作战飞机协同作战的仿真,并对进一步的研究进行了展望。     

任务空间概念模型及其形式化抽象描述

任务空间概念模型对建模与仿真的互操作与重用有着重要的意义，但还没有一个统一的描述方法。文章研究了任务空间概念模型在仿真中的应用，探讨了它与作战想定、作战条令、条例之间的关系，然后对任务空间概念模型进行了形式化抽象描述，从而进一步给出了它的模型层次结构。     

基于前景理论的编队作战决心方案优选研究

针对信息化条件下编队指挥所的作战指挥决策问题,对编队作战指挥决策行为进行了分析,旨在为贴近实战解决不确定条件下的编队作战指挥决策问题探索新的途径。在此基础上,运用前景理论,研究了定下作战决心的风险决策问题。首先,给出了编队指挥所的作战指挥决策流程,基于此用数学形式描述了编队作战决心方案优选问题;然后,依据前景理论的决策框架,对所描述的问题进行求解方法研究,从而提出了基于前景理论的编队作战决心方案优选方法;最后,通过案例分析说明了所提方法的有效性。     

基于功能图的作战体系关键节点分析

目前大多数基于网络拓扑的作战体系关键节点分析方法只是单纯考虑作战节点的拓扑连接关系, 缺乏从实际业务角度考虑体系中各节点在功能之间的相互依赖。而多数基于作战环的作战体系关键节点分析方法又需要分析人员具有很强的专业背景知识, 且存在分析数据难以获取等问题。基于此, 提出了一种基于功能图的作战体系关键节点分析方法。首先, 介绍了基于任务、反映作战体系功能的功能图概念。然后, 提出了基于功能图的度中心性、介数中心性、接近中心性、PageRank算法、节点移除和收缩等关键节点分析方法。最后, 以某作战体系为例, 作战环为其功能图, 采用介数中心性、接近中心性、基于功能图的介数中心性、基于功能图的接近中心性、基于功能图数量的节点移除法等关键节点分析方法对作战体系中关键节点进行分析, 验证了该方法的简单性、可行性及有效性。     

特定多任务下飞机航迹规划研究

为了更好地完成航空特定任务，提出了特定多任务下飞机航迹规划模型。采用栅格法建立战场环境模型，根据复杂、真实战场环境以及作战要求，提出了距离、油耗、任务完成度、地对空威胁和空对空威胁5个目标航迹规划的模型。根据特定任务的要求，分析了满足任务的各种需求，给出了评估任务完成度指标。根据该问题的特点，提出一种两阶段的航迹规划求解算法。第一个阶段用简化二维路径规划模型计算多任务顺序，第二阶段根据多任务顺序使用改进A*算法求解多目标栅格优化问题，解决了A*算法不能处理时变优化问题情况。仿真结果表明该方法能很好地解决多任务、多目标航迹规划问题，比目前的算法更高效。     

战术导弹需求量模型

通常大多数作战任务都属于复杂作战任务，它可根据作战流程中的时序关系以及工作单元配置情况分解成相互关联的若干简单任务。本文根据战术导弹的作战特点，对作战任务进行了分解，并以任务成功为目标，提出了基于阶段任务系（PMS，Phased-Mission-system）理论的战术导弹需求量模型，并进行了示例验证。