基于复杂网络的作战体系模型

针对复杂网络的脆弱性问题,面向作战体系的对抗性需求,基于复杂网络理论,利用Agent技术和OODA(观察、判断、决策、行动)作战过程,提出了作战体系模型的杓建方法.采用自底向上方法,该模型可以通过迭代扩充模型的层次,具有Agent属性、层次性、嵌套性、节点和边的冗余性等作战体系用于对抗的属性.对特征参数的仿真试验结果表明,该作战体系模型不仅具有较好的鲁棒性,而且对脆弱性也有明显的改善,能够较好的满足指挥体系在作战中的对抗需求.     

基于复杂网络作战体系破击的建模与仿真

在分析体系破击作战机理的基础上,根据从物质世界到观念世界的抽象过程,提出了基于复杂网络的体系破击仿真分析框架,并建立了考虑信息因子和破击能力的作战体系破击新模型。最后通过仿真实验,得到了一些结论:(1)一定条件下,体系破击的能力比攻击信息更加重要;(2)只有在一定的破击能力下,作战体系才对随机攻击表现出鲁棒性,对蓄意攻击表现出脆弱性。     

作战体系复杂网络研究

运用仿真方法,探索信息化战争作战体系拓扑网络的连接机制与分布规律,实验发现这一分布是由δ分布、指数分布与幂律分布(尾部)构成的混合分布;当网络规模较大时,节点之间的连接机制成为网络分布形式是否具有幂律尾的唯一决定因素;当尾部接近幂律分布时,常常是近似服从具有长尾的SF分布,但与同规模基于优先连接机制形成的SF网络相比,拥有大得多的Hub节点,分布标度指数λ一般取值于[1.4,2.2]之间.     

基于复杂网络的作战体系网络建模与优化研究

作战体系是研究信息化战争体系建模和体系对抗的基础,分析了信息化条件下作战体系的网络特性与形成机理,从静态隶属连接和动态交互连接出发建立了反映真实作战体系特性的网络描述模型,以增加网络收益和减小网络成本为优化目标,提出了一种作战体系网络连接优化控制方法,对比仿真分析了网络结构和动态特性对作战体系整体效能的影响规律,仿真结果验证了网络模型和优化方法的有效性,可为作战体系建模深入研究和体系结构整体优化提供理论指导。     

基于作战活动分解的武器装备体系能力需求生成研究

武器装备体系能力需求生成是武器装备体系需求论证的重要内容.针对作战背景下从使命任务获取能力需求困难,以及获取到的不同能力指标需求之间存在着不合理性、甚至冲突等问题,本文在装备体系能力需求建模研究的基础上,采用区间数度量体系能力需求指标,提出作战元活动的概念,通过对作战活动进行分解,利用元活动-能力规则实现元活动执行水平向能力需求列表的转换;在此基础上,进一步从能力需求、作战需求、系统需求、技术需求等视角出发获取体系能力指标约束,利用约束网络的维持弧一致性算法对指标约束进行一致性检验和冲突消解,获得满足使命任务需求和体系能力指标约束的需求方案.最后,通过野战防空体系能力需求生成过程的分析与计算,验证了本文所提方法的可行性和有效性.     

不同攻击策略下作战体系网络抗毁性研究

信息化条件下,作战体系网络抗毁性成为提升体系作战效能的重要研究内容。在分析作战体系网络结构以及常用抗毁性测度基础上,提出了基于自然连通度的复杂网络抗毁性测度;依据攻击方掌握信息程度的不同,将攻击策略分为随机攻击、恶意攻击和条件攻击策略3种,以及去点和去边两种攻击方式。在不同的攻击策略下,通过仿真分析探索了不同复杂网络结构与复杂网络抗毁性之间的规律。     

基于复杂网络的战争复杂体系建模研究进展

战争复杂体系建模的关键是对体系组分间基于网络的耦合交互关系进行描述,复杂网络理论为战争复杂体系建模研究带来新的推动力。分析了复杂网络适用于体系建模的特点,归纳总结了体系复杂网络建模的两种一般性方法。从体系复杂网络建模所涉及的体系的网络化描述、体系复杂网络建模算法规则、基于复杂网络的体系测度与评价以及复杂网络与ABM相结合的研究4个方面详细论述了当前的研究进展情况,分别指出了存在的主要问题,并对下一步的研究趋势进行了预测分析,为基于复杂网络的战争复杂体系建模的进一步研究提供支持。     

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。     

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...     

防空雷达预警监视装备体系作战能力优化的新模式

在将防空雷达预警监视装备体系作战能力辨析为固有作战能力和实际作战效能的基础上,提出了由“基于能力”的体系固有能力层面静态优化和“面向任务,基于效果”作战效能层面动态优化组成的一种新型体系作战能力优化模式--“双层铰链模式”。并给出了该模式的逻辑框图,同时对逻辑框图中的优化过程进行了阐述。最后,通过对某类复杂对抗背景下的防空雷达预警监视装备体系作战能力优化的实例分析,验证了该优化模式的可行性和可信性。     

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。     

战斗力形态演化的分形模型

为适应战斗力生成模式的转变需求,从一般系统论基本原理和战斗力基本定义出发,探讨了战斗力各要素相互作用的分形机制,论证了战斗力的生成、保持、变化和衰减等形态演化的分形模型,揭示了战斗力形态演化的分形本质,说明了基于统计或经验的经典战斗力形态演化模型——兰彻斯特方程、奥西波夫方程和战斗力指数模型的分形实质和来源。结合实例,定量验证了战斗力形态演化的分形特性及其退化现象。     

交通网络的抗堵塞能力分析与计算

突发性道路堵塞对运输费用具有较大的影响，评价交通网络的抗堵塞能力成为值得关注的问题。本文提出了一个度量交通网络抗堵塞能力的指标——抗堵塞系数，旨在为运输规划人和交管部门提供决策依据。在对任意起讫点对之间、一条路径及整个网络抗堵塞系数的性质进行了分析后，给出了抗堵塞系数的算法和算法复杂性，最后进行了算例说明。     

基于仿真的复杂武器系统作战效能评估框架研究

复杂武器系统作战效能评估是军方和工业方共同关心的科学问题。指出了现有武器装备作战效能仿真评估缺乏面向复杂武器系统的针对性、缺乏以仿真方法为主导的形式化评估框架等问题。采用“性能-效果-效能”分层的思路搭建了基于仿真的复杂武器系统作战效能评估指标体系框架,并进行了形式化研究。该框架综合考虑不同种类的仿真输入、效果指标和效能指标,能够一体化地指导复杂武器系统的作战效能仿真评估工作。结合弹道导弹的作战效能评估进行了案例研究。     

面向复杂电磁环境的体系作战仿真平台设计

战争模拟可划分为战略、战役、战术和技术4个层级。国内外现有战役战术级体系作战仿真平台无法驱动技术层电磁设备专用模型,导致其战场复杂电磁环境仿真逼真度受限。借鉴柔性分析建模与训练平台(flexible analysis modeling and exercise system,FLAMES)系统模型体系架构,基于离散事件仿真系统(a discrete event system simulator,ADEVS)引擎模拟库,设计开发了一套融合战役、战术和技术3个层级,支持系统、实体和组件三级独立仿真步长设置且动态可调的柔性作战仿真平台柔性作战仿真平台(flexible operation simulation,FOSim)。通过驱动技术层专用模型,该平台可将更细粒度电磁设备模型纳入体系作战仿真回路,从而在大规模的战役战术级体系作战仿真中实现高逼真度的复杂电磁环境生成和电磁环境影响效应模拟。     

空面导弹作战效能分布式仿真系统研究

针对现代空面导弹武器系统作战效能分析的任务和功能需求,基于分布交互仿真的思想,开发了一套分布交互式的空面导弹作战效能仿真系统。整个系统按照分层模块化设计,对空面导弹作战效能分析的各子系统和关键技术建立了精确的数学模型,同时各子系统之间的数据交联关系也通过局域网与服务器上数据库管理系统进行交互管理,减少了模型的复杂度,保持了整个系统平台的开发性和可维护性。仿真应用表明系统具有模型准确、逼真度较高的特点。     

基于MAS的编队协同作战仿真系统建模研究

在深入分析现代海战复杂性特点的基础上,以复杂系统理论为指导,采用基于MAs(Multi-agentsystem,多智能体系统)的建模仿真方法对编队协同作战仿真系统建模进行了研究,旨在为开展编队协同作战的战法研究构建一个贴近实战的作战仿真系统.重点阐述了编队协同作战仿真系统的建模过程,提出了基于MAS的编队协同作战仿真系统框架,并针对如何在编队多个作战兵力Agent之间开展有效协同的关键问题,根据编队协同作战指挥的特点,提出一种分布与集中相结合的MAS规划方法.最后,基于HLA(High Level Arclitecture,高层体系结构)规范设计了编队协同作战仿真系统的体系结构.