基于多分辨率的海军作战仿真建模研究

分析"作战实验室"建设对现代作战仿真技术的主要挑战,指出采用多分辨率建模技术,实现不同分辨率模型的平滑变换,是解决现代舰艇编队作战仿真的有效方法;在解析多分辨率建模相关概念的基础上,分析了舰艇编队作战仿真多分辨率建模的必要性;最后,采用面向对象的分析方法给出了舰艇编队作战仿真模型体系,并对模型聚合解聚问题进行了分析.     

多分辨率建模在航母战斗群作战仿真中的应用研究

多分辨率建模(MRM)可较好地从不同角度不同层次描述战场实体和行为过程,被认为是现代作战仿真的一种有效方法.运用该方法对航母战斗群的作战仿真问题进行了研究.首先介绍了多分辨率模型、主要多分辨率建模方法及聚合解聚的工作程序,进而分析了多分辨率建模应注意把握的几个问题,阐述了应用多分辨率建模法研究航母战斗群作战仿真的必要性,然后使用三个抽象层次——作战层、战术层、技术层对航母战斗群进行建模,并应用聚合解聚法对位置、战损及作战效能三个要素进行了映射示例.     

多分辨率作战仿真系统中实体交互的研究

指出了多分辨率作战仿真系统中存在的不同分辨率的聚合级实体之间以及聚合级实体和平台级实体之间的交互问题。针对这一问题，提出了通过指挥实体的指挥控制关系有机的连接不同分辨率的聚合级实体和平台级实体的方法，解决了不同分辨率的聚合级实体之间以及聚合级实体和平台级实体之间交互信息的过渡问题．建立了交互信息的层次化处理机制和方法，提高了交互信息处理的效率和针对性．     

聚合级实体仿真中任务的分解与解聚

提出了聚合级实体任务分解和任务解聚的概念。任务分解是任务空间概念模型(CMMS)的核心问题,提出了任务分解的一般指导原则和基本方法。任务解聚是多分辨率仿真中不同分辨率实体保持任务一致性的必然要求,提出了聚合级实体发生解聚时其指挥任务的解聚方法。给出了装甲营进攻过程中任务分解与解聚的示例。     

基于周期驱动的动态聚合解聚多分辨率建模仿真方法

针对传统动态聚合解聚多分辨率建模仿真面临的链式解聚,一致性维护难,复杂度高,实用性差等问题,提出了一种基于周期驱动的动态聚合解聚多分辨率高效仿真模型.其基本原理是模型的聚合解聚不受控于实体内部的复杂交互,而是以固定的周期为驱动,并允许跨分辨率交互发生,此外,模型力求实现宏观上的一致性,而不去对个体的一致性进行特别关注.介绍了模型的仿真调度机制,建立了参数化聚合解聚形式化模型,分析了模型对体系复杂特征的影响.此外,对模型的可控性(误差和计算复杂度)进行了理论分析,表明了宏观一致性解的存在性,并理论上证明了模型存在且只存在一个单位增益因子,从而简化了求解过程.最后,以武器装备体系为例,在多分辨率架构设计的基础上,对模型可行性和有效性进行了实验验证.研究对于多分辨率建模仿真技术的推广应用具有重要的促进意义.     

多分辨率建模方法在通信兵作战仿真中的应用

多分辨率建模是作战仿真研究的重点和难点。根据联合战役通信兵作战仿真的模型体系和常见多分辨率建模方法的优缺点,分别采用视点选择法和聚合解聚法构建了联合战役通信兵作战仿真中最主要的三类模型。应用结果表明,在联合战役通信兵作战仿真中进行多分辨率建模能够较好地满足作战仿真的需求,提高仿真系统的开发效率。     

分布交互式仿真中的多分辨率模型并发运行问题研究

同一实体的不同分辨率模型的并发运行经常出现在分布交互式作战仿真中。研究了分布式仿真中不同分辨率模型并发运行时的若干关键技术。提出了同态属性和同态交互的概念；研究了多分辨率模型并发运行时的一致性维护问题，给出了多分辨率模型的一致性维护算法；研究了并发交互冲突的解决方法，包括：加锁方法、冲突检测法和面向模型的方法等；分析了同态交互对仿真结果的影响，给出了处理同态交互的基本原则。     

一种多分辨率仿真模型构建方法

针对人在回路仿真推演中高层级指挥员下达作战任务与仿真系统模型指令之间的分辨率鸿沟，提出了一种基于行为树的多分辨率模型构建方法。通过改进行为树语法，实现了低分辨率作战任务解聚为高分辨率仿真系统指令；通过设计嵌入行为树的决策模型，解决了模型指令执行过程中面临的资源不确定性、执行效果不确定性问题。设计了夺取制空权作战场景，验证该方法的有效性。     

基于离散,封闭过程的可变分辨率建模实现

在离散事件仿真模型的基础上,结合一体化层次可变分辨率方法、面向对象方法和人工智能（ＡＩ）问题求解模型中Ｏｐｅｎ表和Ｃｌｏｓｅｄ表的控制结构,实现了一种基于离散、封闭过程的仿真模型,以及过程初始点基于规则解聚和过程中间点基于仿真解聚的解聚方法。该模型和方法可以很好地完成运行中分辨率的分层变化并确保聚合与解聚的一致性。     

基于HLA的作战仿真二维态势设计与实现

介绍了HLA的基本概念、组成和功能,采用面向对象技术和模块化设计思想,给出了基于HLA的作战仿真系统中二维态势显示分系统的设计方案,构建了二维态势的通用框架,分析并解决了实现中的显示、坐标转换、地图漫游等技术难点,把聚合-解聚技术用于解决不同分辨率显示,具有较好的通用性和可重用性。     

聚合级实体仿真中的若干关键问题分析

随着仿真规模的不断扩大及可信性要求的不断提高,聚合级仿真也越来越受到大家的重视。指出了聚合级实体实际上是一个相对的概念,在应用上应有一定限制;分析了聚合级实体仿真的特性,对聚合、组合及分解、解聚等概念进行了辨析;介绍了多分辨率建模中模型选择的三种方法,分析了它们的优缺点,重点指出了目前应用较广泛的多重表示法的不足之处;最后,从战场环境、物理模型、指挥控制和保障过程四方面指出了聚合级实体仿真中还存在的问题及下一步的研究方向。     

防空作战兵力流量管理效能探索性仿真研究

从流量管理角度探析防空作战效能实现。首先,提出战区兵力流量管理这一新概念,并作必要阐述。然后,将探索性建模与分析方法(EM&A)引入兵力流量管理的效能分析与评估中,同时提出基于EM&A的兵力流量管理效能分析与评估框架。在想定作战背景下建立兵力流量管理数学模型,给出一种基于EM&A的兵力流量管理的具体分析方法,并提出结论性的建议。该仿真对各种不确定性作战要素所产生的结果进行整体研究,使得防空作战决策分析更加灵活、高效,并具有较强的适应性。     

基于效能评估的空中对抗作战建模分析

针对效能评估与作战运用未能有效衔接的问题,研究了空中对抗作战中的兵力变化问题。给出了数据链体制下作战飞机效能评估计算方法,通过函数映射法将评估结果转化为平均战斗力水平,证明了二者的等价性和一致性。以蓝彻斯特方程为基础,建立了空中兵力变化的数学模型和有增援情况时的空战模型。将用微分方程描述的模型离散化,指出了离散时间步长所应满足的约束条件,形成了完整的模型求解数值计算方法。仿真实验结果表明,数据链可以改变双方作战实力,提高作战能力,增援作战时选择“局部最优增援时刻点”可以获得更高的增援效率。     

基于离散模糊动态贝叶斯网络的空战态势评估及仿真

自动准确地进行空战态势评估是无人作战飞行器（UCAV）自主作战，或有人作战飞行器（MCAV）的辅助作战决策系统必须解决的技术，也是进行威胁评估和战斗决策的基础。为了解决空战态势评估的建模和实现问题，提出了用模糊动态贝叶斯网络实现空战自动态势评估的方法，推导了离散模糊动态贝叶斯网络的推理算法，建立了空战白动态势评估的离散模糊动态贝叶斯网络模型，并进行了仿真验证。仿真结果表明，依据离散模糊动态贝叶斯网络所建立的空战态势评估模型，能够准确地跟踪战场态势的变化，及时发现态势的转换边界，而且在观测值出现偶然误差或者错误时，仍然可以给出正确的评估结果。     

直升机空战分析仿真研究

以近距格斗导弹为攻击武器,用矩阵对策论建立了直升机空战的模型,从理论上分析了两架直升机空战原理,并在计算机上进行直升机空战仿真。     

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。     

基于FD-TODIM的混杂空战多目标动态威胁评估

针对传统空战态势威胁评估存在“状态失衡”以及难以体现决策者个体行为差异的问题, 首先针对空战过程中多时刻态势信息, 提出基于变权理论的态势权重解析方法, 并结合基于正态累积分布生成时间序列权重的算法, 解决属性参数与权值动态匹配的问题。其次, 基于混杂态势信息, 综合考虑飞行员有限理性和个体行为存在差异的特点, 提出基于模糊动态交互式多准则决策(fuzzy dynamic interactive multi-criteria decision-making, FD-TODIM)算法的混杂空战多目标威胁评估方法。最后, 进行了仿真验证和分析。仿真结果表明, 该模型可充分挖掘历史信息影响, 有效融合多个时刻混杂空战态势的混杂信息, 并根据不同飞行员个体差异, 生成具有实际意义的空战威胁态势评估结果。     

进攻战斗电子对抗兵力需求的三层规划模型

为解决电子对抗兵力需求的作战预测问题, 估测合同战斗中不同作战阶段的兵力数量需求, 提升指挥作战效率与效果, 提出一种基于三层规划的电子对抗兵力需求模型。首先, 在详细分析陆上战术进攻战斗中电子对抗作战方式的基础上, 提出电子对抗规范交战模式。其次, 根据作战方式和作战阶段划分，建立电子对抗兵力需求的三层规划模型。然后，在使用模糊隶属度量化模型变量的基础上引入满意度函数算子, 通过遗传算法求解出各层最优满意度, 进而得到最优兵力需求。最后，通过算例仿真, 得到3个不同作战阶段电子对抗的最优兵力需求, 并通过与3种多层规划求解算法的对比, 表明了所提算法的适用性和结果收敛的高效性。     

防空导弹武器系统综合仿真支撑平台研究

阐述了在研及预研型号防空导弹武器系统方案论证及效能评估的重要性,以此为需求牵引,分析了构建防空导弹武器系统综合仿真支撑平台的必要性,结合当前实际应用对改善防空导弹武器系统建模、仿真试验及结果分析全过程的需求,以提高仿真建模效率为目的,提出了以模型重用技术为基础,建立基于建模与仿真知识库的导弹武器系统综合仿真支撑平台的总体构想,并给出其基本技术方案。该综合仿真平台建立了导弹武器系统作战效能与其主要性能指标的联系,能够用于综合评价不同导弹武器系统的作战能力。应用实例表明,该平台建设方案合理可行,基于综合仿真平台进行效能评估,不失为导弹武器系统效能分析的一种有效手段。     

基于两阶段DEA的空中突防兵力方案评价方法

以效费比优选兵力方案是作战方案制定中的关键技术。以飞机编队突防作战为研究背景,用系统动力学的方法构建突防编队依次通过飞机拦截区与地空武器拦截区的兵力损失模型。将突防过程抽象为类型3的两阶段数据包络分析模型,证明其与类型1模型在效率加性分解与乘性分解上特性的不同,指出其无偏见性,并分别从两个阶段的输出与输入导向综合定义新的中立性评价方法。在仿真实验中,分别运用3种评价方法对可选兵力方案的两阶段与整体效率进行评价比较,根据任务要求,选取最优兵力方案。