武器装备体系作战能力聚合的类元胞机模型研究

传统以“平台”或“系统”为中心的作战能力线性聚合计算,无法反映武器装备体系的整体涌现性。在元胞自动机的基础上,结合作战能力聚合的应用实际,将元胞的状态拓展到连续的数值空间上,提出了武器装备体系作战能力聚合的类元胞机模型。建立武器装备体系作战能力的空间结构;以单项作战能力为元胞个体,所有作战能力共同构成元胞的空间结构,建立武器装备体系作战能力聚合的类元胞机模型;通过微观的元胞个体演化,凸显出宏观的武器装备体系作战能力的整体效果。通过某数字化部队武器装备体系作战能力聚合的对比实验,实验结果表明了该模型具有一定的有效性。     

面向任务的装备体系作战能力需求满足度分析方法

针对军事威胁的不确定性与模糊性和武器装备体系作战能力目标的抽象性,以任务需求为牵引,提出了一种面向任务的武器装备体系作战能力需求满足度分析方法。通过构建作战能力与作战任务质量屋,构建了面向任务的作战能力需求分析与指标权重计算模型;通过固有作战能力与作战能力需求的对比分析,提出了面向任务的作战能力需求满足度模型;进而提出了面向领域的多维度作战能力分析方法,实现了武器装备体系整体作战能力与领域作战能力的综合分析。最后,以某地面突击装备体系作战能力分析为例,分析了该方法的可用性与有效性。     

基于多分辨率建模的坦克编队作战效能分析

针对装备体系效能分析中子系统效能难以聚合成为体系整体效能这一问题,提出采用多分辨率建模技术加以解决。参照装备体系的层次结构建立效能指标体系和多分辨率效能模型;运用作战能力指数法和作战毁伤评估作为武器装备子系统作战能力度量,在此基础上建立兰彻斯特方程作战模型;通过采集实体仿真数据进行参数估计,求解兰彻斯特方程,分析装备体系的整体作战效能。最后,通过团级坦克编队军事对抗仿真,分析其作战效能,结果表明该方法是可行的。     

武器装备体系网络化描述与建模方法

针对现有的武器装备体系结构描述与能力评估方法难以体现装备关联关系对体系能力影响的缺陷,指出了体系网络化建模的优越性,讨论了将复杂网络理论应用于武器装备体系研究的一般步骤,提出了基于作战环的武器装备体系结构描述与建模方法,分析了体系拓扑结构对体系能力的影响,研究给出了作战环综合评价指数及应用实例,讨论了在体系结构设计与优化、体系能力评估等方面的应用效果.     

基于ANP和仿真的武器装备作战能力幂指数评估方法

针对武器装备作战能力幂指数评估模型中评估指标之间存在相互依赖或影响关系, 以及评估过程主观性较强的情况, 提出了基于ANP和仿真的武器装备作战能力幂指数评估框架. 研究了该框架中涉及的两项关键技术, 即网络化评估指标体系设计与优化方法及基于专家和仿真数据的ANP超矩阵构建方法. 以潜艇反舰作战能力评估为例, 构建了相应的网络化评估指标体系, 得到了基于ANP和仿真的潜艇反舰作战能力幂指数评估模型, 并将评估结果与传统的基于AHP方法的幂指数评估模型的结果比较分析, 验证了方法的合理性和有效性.     

武器装备体系作战能力评估框架

通过对武器装备体系及其作战能力评估的有关问题进行讨论,探索一种可行的体系整体作战能力评估的思路。首先给出了武器装备体系及其作战能力和作战效能的概念,研究了装备作战能力指标的聚合关系及其处理方法。然后分析了以往利用解析法进行作战能力评估的缺陷,提出了折合系数的概念,进而提出了一种武器装备体系作战能力评估框架。     

基于HLA的武器装备作战效能评估通用仿真框架研究

通过分析当前武器装备效能的实际需求和仿真技术的发展,重点研究了基于仿真的作战效能评估的一般过程,设计了基于HLA的武器装备作战效能评估仿真框架,基于FEDEP模型给出了具体的联盟开发过程,仿真评估系统的联盟设计与运行流程.该仿真通用框架为实现具有可重用、互操作性的效能评估仿真系统提供了参考,同时也适用于在仿真框架下评估武器装备的战术运用.     

基于置信规则推理的武器装备体系贡献度评估

针对武器装备体系贡献度评估中存在任务与能力关联复杂、数据处理缺乏有效性等问题,提出了基于置信规则推理的体系贡献度评估方法。首先,搭建了体系贡献度评估框架,通过使命分解和作战体系分析建立了“任务-能力”关联矩阵,并在此基础上构建了网络化多层次的评估指标体系。然后,利用基于置信规则推理的评估方法对体系作战效能进行推理。最后,根据体系贡献度评估模型计算武器装备体系贡献度。以空中遮断作战体系为例进行分析验证,结果表明该方法有效反映了体系的涌现性,客观评估了武器装备的体系贡献度,能够为装备迭代更新、作战体系发展规划提供理论支持。     

基于作战环的武器装备体系贡献度评估

从体系的角度出发,考虑装备之间的关联关系,本文基于作战环理论构建武器装备体系的网络化评估模型。首先,构建武器装备的能力指标体系,借助能力需求满足度对装备间的相互作用关系进行定量描述。其次,提出体系作战能力和作战环数两个评价指标,对武器装备体系进行综合评估。然后,引入贡献度的概念建立模型计算各装备对体系的贡献,根据各装备贡献度找到优先发展的装备。最后,以海上反击作战为例建立作战网络模型,应用本文提出的研究方法进行实践分析,为武器装备的优化配置提供理论支持。     

一种新的飞机作战效能评估方法

提出了一种较系统的战斗机作战效能评估框架,重点研究了飞行技术特性效能,使用技术特性效能、武器、火控和航电系统效能的评估与综合模型。根据飞机的设计参数评估飞行技术特性效能,可以解释造成效能差异的设计因素。使用技术特性效能评估模型考虑了飞机的无故障性、耐久性、维护性、安全性和生存性等特性。武器、火控和航空电子系统的效能在现有研究的基础上,针对目前武器装备的发展作了修改。应用该模型,给出了典型飞机作战效能的评估结果。     

一种新的超视距空战威胁评估方法

针对超视距空战以中远距空空导弹为主要武器的特点,提出了一种新的威胁评估方法。该方法针对现有空战威胁评估的非参量法模型不足之处进行扩展和改进,根据参战双方飞机火控系统和武器系统性能参数,分别构造参战双方飞机方位角、进入角、距离、高度、速度等优势函数,从而得出几何态势优势,进而综合双方态势优势、飞机空战效能优势和战术事件优势,聚合为空战优势。通过算例验证了该方法的合理性和有效性。     

空战武器装备的系统对抗分析

建立了空对空作战体系对抗的物理模型 ,基于多元兰彻斯特方程 ,给出了不同空战武器战术交战的数学模型 ,考虑现代战争的高技术特征 ,发展了战役优势参数的概念 ,使其更加准确地反映空对空作战的实质 .以数学模型和战役优势参数为核心 ,采用随机分配目标战术和用“对数法”计算战斗机对空作战能力指数 ,实现了优势评估、进程预测、装备反算、配置优化等复杂体系对抗问题的计算分.     

基于攻击区和杀伤概率的视距内空战态势评估

基于影响空空导弹攻击区和杀伤概率两个作战效能指标的主要态势因素,构造视距内空战态势评估模型。首先对某型近程红外寻的空空导弹的攻击区及导弹杀伤概率与角度、速度等态势因素的相关性进行分析,明确角度、速度等态势因素对它们的影响关系;基于影响关系构造态势因素优势函数,进行空战态势评估。仿真表明该模型符合现代视距内空战实际,可为视距内空战机动决策提供依据,一定程度上提高了态势评估的真实性。     

海上防空模型研究

从海上防空体系和海上防空作战特点入手 ,用系统的观点对其本质进行了研究 ,提出了研究海上防空体系效能的海防 、 、 型排队模型和客观反映海上防空体系防空作战特点及防空武器火力优化使用规划模型 .既从宏观上对海上防空体系效能进行了分析、研究和建模 ,又人微观上对海上防空体系进行了系统性的分析、研究和建模 ,其目的是想通过对海上防空模型的研究 ,一是为海上防空体系建设提供科学的依据 ,是有限的防空资源得到最有效的利用 ,二是为未来海上防空作战探讨一种体系化防空武器火力使用模型.     

基于Xsim平台的防空导弹武器系统仿真平台设计

以系统仿真技术在防空导弹武器系统的方案论证、优化设计、飞行试验预测、作战效能评估等方面中的应用为背景,提出了一种基于Xsim平台的防空导弹武器系统仿真平台设计方法。论述了该平台的总体架构设计、模型设计以及仿真流程设计,给出了设计思路。完成了某防空导弹武器系统仿真平台的应用开发,实践表明该平台可以较好的开展防空导弹武器系统作战过程仿真,可用于支撑防空武器装备各阶段的仿真工作,提升复杂战场环境下防空武器装备研发论证及设计能力。     

基于解析模型的空军战役作战模拟系统研究

采用系统建模与解析的方法研究空军战役作战模拟的方法和模型。以空军对地攻击战役中的武器装备体系作战效能评估为例,首先给出了战役作战过程的层次分解方法,将战役分解到八类基础作战活动。其次,根据战役的层次结构建立了对地攻击战役背景下的空军武器装备体系作战效能指标体系,并用解析法建立各类作战活动相应的模型。最后,简要介绍了基于以上方法和模型的空军战役作战模拟平台。     

基于ADC法的防空导弹武器系统效能建模

基于ADC(availability dependability capability)法对防空导弹武器系统效能进行建模。针对防空导弹武器系统复杂的特点,构建了系统的多状态及状态转移的路径,充分体现了武器系统的可靠性水平,建立了可用性和可信度模型。克服了ADC法的不足,对系统能力向量进行拓展,考虑了指控能力、抗干扰能力、生存能力等综合性指标,突破单指标效能评估的局限性。采用多种方法组合,对量纲类指标采用标度法进行计算,对定量概率指标采用参数法进行建模,对定性概率指标采用标度法结合德尔菲法进行量化。通过算例的验证表明了该模型适用、准确。     

基于ADC法的防空导弹武器系统效能建模

基于ADC(availability dependability capability)法对防空导弹武器系统效能进行建模。针对防空导弹武器系统复杂的特点,构建了系统的多状态及状态转移的路径,充分体现了武器系统的可靠性水平,建立了可用性和可信度模型。克服了ADC法的不足,对系统能力向量进行拓展,考虑了指控能力、抗干扰能力、生存能力等综合性指标,突破单指标效能评估的局限性。采用多种方法组合,对量纲类指标采用标度法进行计算,对定量概率指标采用参数法进行建模,对定性概率指标采用标度法结合德尔菲法进行量化。通过算例的验证表明了该模型适用、准确。     

基于合作协同进化的多机空战目标分配

为寻找一种满足多机空战需求的目标分配优化方法,提升空战效能,提出了一种基于合作协同进化的多机空战目标分配方法。首先,该方法基于单机空战优势,建立多机协同空战优势评价指标体系。然后,对战机间的协同相关性进行分析计算,建立多机协同空战目标分配模型。在变长度染色体遗传算法(genetic algorithm, GA)的基础上,设计了基于交叉、嫁接、分裂和拼接算子的改进合作协同进化算法,提高了模型的进化效率。最后,设计实验分别对优势评价指标体系的有效性、静态算例、动态算例和大规模无人战斗机算例进行仿真验证,并将2种模型以及4种算法的计算结果和所提算法的实验结果进行对比。仿真结果表明,改进合作协同进化算法适用于该模型计算,结果收敛稳定,亲和度值显著提升,能够优化目标分配方案,在空战中具有一定的应用意义。