基于EAS+MADRL的多无人车体系效能评估方法研究

无人作战开始步入现代战争舞台, 多无人车(multi unmanned ground vehicle, MUGV) 协同作战将成为未来陆上作战的主要样式。体系效能评估是装备论证和战法研究的核心问题, 针对MUGV体系效能评估问题, 建立了一套以自主学习算法为基础的探索性仿真分析方法。将MUGV对抗过程建模为零和随机博弈(zero sum stochastic game, ZSG)模型, 通过使用多智能体深度强化学习类方法(multi agent deep reinforcement learning, MADRL)探索在不同对方无人车规模条件下, ZSG模型的纳什均衡解, 分析纳什均衡条件下参战双方胜率, 作战时长等约束, 完成MUGV体系作战效能评估, 并在最后给出了MUGV体系效能评估应用示例, 从而建立了更可信、可用的体系效能评估方法。     

基于探索性分析的装甲装备体系效能评估方法

针对装甲装备体系效能评估中需要解决的现实问题,提出一种基于探索性分析的装备体系作战效能评估方法。该方法以探索性分析理论为指导,结合作战模拟与解析模型二者的优势,建立装备体系作战效能模型族,在此基础上针对作战中的不确定因素进行探索性分析与评估。结合坦克编队作战效能评估问题,给出了该方法的分析框架和应用步骤,说明了方法的有效性和可行性。     

基于体系工程的武器装备体系需求论证

基于体系工程的思想和方法,探索武器装备体系需求论证的新模式。提出了武器装备体系需求论证的研究框架,包括军事背景分析、任务领域需求分析、能力领域需求分析、需求方案分析和体系结构优化设计,明确了武器装备体系需求论证的规范过程、理论原则、技术方法以及相关体系结构产品,阐明了其实用性和有效性,为武器装备体系需求论证和顶层设计提供了理论方法支撑。     

基于系统效能的装甲装备RMS指标权衡仿真方法研究

装备的研制工作中,其可靠性、维修性、保障性(简称RMS)水平的高低将直接决定战斗力水平的发挥,并影响战场以及战争的胜负.针对此情况,提出了基于效能的装备RMS指标权衡和确定方法,首先,根据效能的定义建立装备性能指标与系统效能的关系模型,分析并选取影响装备效能的主要因素,从而明确需权衡的指标对象;其次,建立效能综合表达式以及相关约束,利用系统动力学仿真原理,对计算公式进行抽象,构建效能权衡模型;最后,通过仿真迭代,改变指标数值,生成不同的装甲装备RMS方案,仿真输出相应的装备效能,并根据装备论证需求以及条件约束,对指标方案进行筛选和优化,从而为装甲装备RMS论证与设计提供参考和依据.     

支撑新型装备系统需求论证的体系贡献度评估

针对支撑新型武器装备系统需求论证的装备体系贡献度评估涉及学科领域广、不确定性因素众多、关联关系复杂、研究难度大的问题,提出了有无型与替代型、相对与绝对等多类型装备体系贡献度概念模型,构建了以支撑需求方案优化为目标,以问题背景分析、装备体系建模、评估指标构建、评估方法创新、综合分析评估为主线,迭代递进的装备体系贡献度评估过程模型,明确了装备体系贡献度评估的基本流程、规范原则、指标体系及技术方法,阐明了其实用性和有效性,为装备体系贡献度评估提供了总体框架和顶层指导。     

改进的体系进化架构优化设计方法

针对体系的复杂性、自主性和演化性特点,提出一套能够对体系开展优化设计的流程方法.通过引入联合能力集成与开发系统的需求分析方法对体系进化架构进行改进,提升体系进化架构对需求的获取能力.并在进化算法优化的过程中,对体系级、系统级和子系统级各层设计变量采用一体化编码形式纳入到进化架构中.最后,以海上救援问题作为应用案例,验证...     

一种复杂系统研究方法——基于多智能体的整体建模仿真方法

本文在对一般复杂系统进行研究分析的基础上,针对目前国内外的研究现状,提出了一种研究复杂系统的新方法－基于多智能体的整体建模仿真方法,对这种方法的操作流程和步骤进行了详细的说明,并介绍了支撑这种方法的ＳＷＡＲＭ仿真平台,最后指出了这种建模仿真方法在军事和经济系统中的应用前景。     

基于CRC-MATE的体系架构方案选择

现代战争正逐步转向体系对抗,为了顺利实现系统集成并形成联合作战能力,需要在设计论证阶段筛选较为优化的体系架构方案,即选择合适的系统组合及其系统间的依赖关系.针对体系能力与组件系统能力的非线性关系,不确定性导致的体系能力降级风险以及成本约束等问题,提出基于功能依赖网络的体系能力计算法,基于条件风险价值的体系风险度量法以及...     

产品维修性设计的系统工程方法

为了在产品设计中系统、全面、准确地反映用户需求,提高维修性要求与产品设计特征之间的关联性,提出维修需求到维修性要求再到产品设计特征的规范化映射方法。通过对用户需求陈述的处理和基于启发式问题的分析,进行用户需求识别;基于系统工程方法,展开维修性设计分析;运用质量功能展开法,进行用户需求向设计要素的转换。将该方法用于某无人机通用操控席位的操作台维修性设计,为生成符合用户需求的系统布置方案提供了权衡依据,在减少设计差错的同时提升了需求转换的精度与效率,验证了方法的可行性。     

基于乘客感知的公交服务可靠性测度模型

分析了APTS环境下的公交服务特性、乘客出行特性及其相互作用关系。采用多智能体建模方法,对信息条件下乘客的认知方式以及出行行为规则进行了建模,同时构建了模拟公交营运服务过程的仿真模型。基于服务客体对于服务系统的感知及其行为演化,提出了公交服务可靠性测度模型和方法。以上海49路公交线为背景进行了服务可靠性分析,仿真结果显示:相比传统指标而言,提出的感知候车时间与可靠性因子能够更为真实的反应乘客对于公交服务可靠性的感知;运能饱和的情况下,公交服务可靠性对供需匹配状况的敏感度上升迅速;运能非饱和状况下,营运当中合理地采取准点措施,可显著提升公交服务可靠性。     

面向任务的装备保障体系多Agent建模与评估方法

随着战争形态向着体系化、智能化转变, 装备保障体系有了新挑战。同时, 动态变化的战场环境要求装备体系要适应战场态势, 动态支撑作战任务。目前, 装备保障体系建模研究存在与作战任务联系不紧密、与装备体系不匹配, 不能充分体现装备保障体系自主性等问题。首先, 基于多Agent方法, 从结构和流程两个方面对装备保障体系的任务层、基地层、装备层建模, 重点考虑保障任务中时间和空间约束问题; 其次, 提出面向任务的装备保障体系评价指标, 构建指标模型; 最后, 通过对典型作战任务对应保障活动进行仿真, 验证模型的合理性和有效性, 并完成装备保障体系的效能评估。本研究可为装备保障体系结构优化、流程设计等工作提供参考。     

基于系统动力学的装备体系贡献率评估方法

装备体系贡献率评估对于装备体系建设至关重要。由于在研究不同装备对装备体系的影响时装备体系具有涌现性,从而使得评估装备体系贡献率变得困难。为此,在对装备体系结构与效能指标分析的基础上,对装备体系效能的涌现进行了分析,并利用系统动力学模型进行装备体系效能仿真评估,提出了装备贡献率评价方法。最后,通过导弹装备体系贡献率评估进行了案例分析,对所提方法进行了验证。本文基于系统动力学对装备体系贡献率进行定性定量结合的仿真分析方法,可以给装备体系贡献率评估提供借鉴。     

基于QFD和组合赋权TOPSIS的体系贡献率能效评估

武器装备体系贡献率是指单件装备在武器装备体系或作战体系构成中,按照体系的总目标和运行规律,对体系的整体性能(如体系作战能力或作战效能)贡献的大小。首先建立能力效能综合的贡献率评估框架,在此框架下提出层次化的体系贡献率评估思路。然后借助面向关系的质量功能展开量化矩阵方法,将仿真实验中能力/效能度量指标数据映射到需求度量矩阵,再以度量集对需求集的敏感度和拟合优度作为依据,构建度量指标的组合权重。最后,利用逼近理想解排序法对体系方案贡献度进行排序,并以无人集群执行火力打击任务作为算例,验证了该方法的可行性。     

基于Sobol敏感性分析的装备体系保障效能评估

现代化作战都趋向于体系与体系间的对抗,装备体系保障能力已经成为影响装备体系作战能力的关键.为了定量衡量装备体系保障的效果,需要对装备体系保障效能进行科学的量化评估.首先进行装备体系保障能力分析,得出装备体系保障能力指标.其次,基于Sobol敏感性分析方法,对装备体系可用度进行敏感性分析,得到装备体系保障能力指标的重要程...     

基于进程的Agent体系仿真模型框架

在体系对抗仿真中,如何表示作战实体的决策行为是一个难点。进程交互仿真方法由于其面向实体描述,可以给出针对特定实体的完整行为序列,不需要建立大量关联关系复杂的事件例程和活动例程,易于描述实体完整的生命周期,因此采用进程交互仿真可以大大减少Agent复杂行为表示的难度,可以为Agent行为提供一种更加自然的表示方法,大大增加Agent行为建模的效率。本文分析了基于进程的Agent仿真调度策略,提出了基于进程的体系仿真模型框架和体系仿真模型调度过程,并针对作战实体的决策行为讨论了作战实体的决策行为原语和行为组合进程。     

基于EC2的无人化作战体系云流化指控架构设计方法

针对传统指控架构难以满足新型无人化作战体系需求的问题, 基于云协同理念提出“前线无人作战流”与“后方有人指控云”有机融合的云流化指控概念, 设计指控资源云服务模式。在面向无人化作战改进组织指挥与控制(enterprise command and control, EC2)理论适变性的基础上, 解耦指控组织与指控服务并分别进行设计, 将组织、节点和事件三个层面的适变行为建模为指控关系的应变过程, 进而提出支持按需重构指控关系的适变价值生产单元(value production unit, VPU)模型。最后, 以边境管控使命为例详细阐述了云流化指控架构设计方案, 效能评估结果表明其在时效性和鲁棒性方面具有优势, 可以更好地适用于无人化作战体系。     

基于ABMS的体系效能评估框架研究

分析了基于信息系统武器装备体系基本特征和仿真评估要求,研究了基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法的体系效能仿真开发和评估过程,针对基于信息系统武器装备体系仿真评估的要求,建立了由体系效能评估准备、联合作战想定编辑、ABMS体系仿真引擎、作战过程表现及战果统计,以及体系效能综合评估等组成的体系效能评估技术参考框架,并通过开发相关系统验证了框架的合理性和实用性。     

面向不确定多任务场景的海上联合作战装备体系贡献率评估方法

针对海上联合作战装备型种多样、体系构成复杂、能力生成涉及因素多等特点, 提出了一种面向不确定任务场景的装备体系贡献率评估方法。首先, 分析了海上联合作战装备体系结构、不确定型多任务场景组成和装备体系效能评估指标构成; 然后, 基于直觉模糊综合评估提出了面向不确定多任务场景的装备体系贡献率评估方法; 最后, 通过一个实例对体系贡献率评估方法的计算过程进行分析, 说明了本文所提方法针对海上联合作战装备体系贡献率评估的有效性。