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。     

侦察信息融合处理仿真系统的设计与实现

介绍了一种侦察信息融合处理仿真系统的设计和实现方法，该系统由战场剧情仿真系统、数据融合处理系统和数据库系统构成。其中数据融合处理系统是整个系统的关键部分，由基于jerk模型的机动目标融合跟踪模块、基于模糊推理的目标识别模块以及态势感知模块组成。系统模拟了主动雷达，被动雷达，敌我识别器，通信侦察设备等多种传感器对海空战场态势进行综合感知的信息处理流程，构建了侦察信息融合处理仿真系统，并对一个典型的战场场景进行了仿真实验。     

基于贝叶斯网络的态势评估

作为一种知识表示和进行概率推理的框架,贝叶斯网络在具有内在不确定性的推理和决策问题中得到了广泛的应用。因果推理是态势评估中的一个重要环节,用贝叶斯网络找出态势假设和事件之间的潜在关系,正是态势评估所需完成的功能。根据态势与事件之间不同的连接关系建立了态势评估的贝叶斯网络模型,并分别介绍了相应的信息传播算法,最后以一个实例来说明该网络的计算过程。     

一种基于机载航电的信息融合仿真系统

信息融合是现代机载航空电子系统的关键技术之一。对此作了探讨，提出一种基于机载航电的信息融合仿真系统框架，进一步提出并详细分析了其中的信息融合功能模型。该系统采用集中式结构，包含信息采集、跟踪、识别、态势评估与威胁估计、传感器管理等功能。仿真初步验证了框架的可行性。     

基于深度贝叶斯网络学习的不确定性建模方法

战场态势评估涉及很多不确定因素,对不确定性进行仿真建模能够提高态势评估的能力.针对参战对象多元、不确定性增多导致的无法全面准确表达不确定性问题,提出了基于记忆模块和变分自编码器的深度贝叶斯网络模型.采用生成模型设计了基于深度贝叶斯网络学习的态势评估模型;阐述了融合记忆模块的深度生成模型原理和模型的学习与推理过程;以某空...     

基于IFTBN的不确定性时间推理方法

针对模糊贝叶斯网络模型对复杂不确定性时间信息描述和推理方面的局限性,给出了直觉模糊贝叶斯网络的定义,并将直觉模糊时序逻辑理论与贝叶斯网络推理相融合,构建了直觉模糊时间贝叶斯网络(intuitionistic fuzzy time Bayesian network, IFTBN)模型,提出了基于IFTBN的不确定性时间推理算法,较好地解决了态势估计中不确定性时间推理精度不高的问题,提高了军事态势评估系统形成正确战场感知的作战效能。最后通过典型实例验证了该时间推理方法的有效性和优越性。     

舰艇信息融合系统的仿真测试环境研究

信息融合系统的测试与评估是信息融合领域内的一个非常重要的课题,但是目前该方面的研究尚缺乏系统与深入,因此有必要对信息融合系统的测试评估理论和方法进行研究。考虑到信息融合系统的复杂性,采用实物测试的 不现实也是不可能的,所以进行测试和评估时,往往需要建立一个仿真的测试环境,通过这个测试环境产生测试数据,本文以舰艇信息融合系统评估为例介绍了计算机仿真技术在信息融合系统的性能评估中的作用,给出了该系统中的部分仿真模型和测试剧本的设计方法。     

基于神经网络的飞控系统实时容错设计与仿真

为了提高系统的可靠性与容错能力,提出了基于径向基神经网络的飞行控制系统传感器实时容错策略.利用改进的梯度下降优化算法来设计神经网络,以提高网络的学习速度和映射能力;基于网络的逼近性能,建立在线神经网络辨识模型;考虑到系统闭环反馈与实时控制的特性,使用多个辨识模型的信息进行传感器故障的定位和信号重构.应用某型飞机进行仿真,在保证闭环系统稳定的前提下,实现了传感器的在线故障隔离与信号重构,达到了预期的效果.     

基于惯性传感器网络的分布式导航方法

通常的惯性导航冗余配置及其信息融合技术,是基于相同的系统状态模型,不适合分布式惯性传感器网络的应用。针对该问题,给出了一种基于惯性传感器网络的分布式导航方法,将多个惯性测量单元配置在载体不同部位,不仅能提供冗余的导航信息,还能提供局部运动测量。在惯性网络结构分析基础上,建立了惯性网络动态测量模型,采用最大似然估计和信息滤波法,设计了分布式惯性测量融合与导航状态融合的分阶段信息融合算法,通过仿真进行了验证。结果表明,所提方法充分利用了其他节点的惯性传感器信息和同类导航状态信息,可以提高整个惯性传感器网络的估计性能和故障容错能力,在提高低性能节点导航精度的同时实现对高性能节点的自动对准。     

战术辅助决策系统中的态势评估问题研究

从感知、评价、决策的认知过程研究了现代军机战术辅助决策系统结构、组成和功能，并对态势评估和任务规划两个关键子系统进行了研究，提出了基于黑板知识库系统的态势评估实现结构。重点研究了基于贝叶斯网络和模糊逻辑技术的战场威胁评估算法，首先采用贝叶斯网络对威胁源的威胁级别进行评估，在此基础上，采用模糊逻辑对各威胁源的相对重要性程度进行综合评估。仿真结果表明了该评估算法的有效性，提高了决策的自动化和智能化程度。     

Quantitative HAZOP Analysis for Gas Turbine Compressor based on Fuzzy Information Fusion

An improved Hazard and Operability (HAZOP) modeling and reasoning method is proposed based on the fuzzy information fusion theory, in order to solve practical safety-related problems in industry, such as quantitative information loss and the difficulty of system safety decision-making during the traditional computer-aid HAZOP analysis. A directed graph knowledge model of systematical HAZOP analysis is first developed, taking advantage of different fuzzy quantitative methods corresponding to various variable nodes with different attributes in the system. Based on the D-S evidence theory, the quantitative deviated information between relevant nodes on the path of hazard propagation is used for the fuzzy information reasoning, which is to indicate the fusion reliability of hazard reasons and consequences of system, respectively, and provides an important foundation in safety decision-making. The results of the proposed method applied on the gas turbine compressor system in “Se-Ning-Lan” pipeline system present the possible hazard reasons and consequences according to the current running states with corresponding sorted fusion reliabilities, based on which the appropriate and effective safety maintenance plans are taken into action to avoid accidents. The comparison with traditional HAZOP analysis shows that the proposed method is able to solve the limitation and the uncertainty of traditional HAZOP qualitative analysis and improve the rationality of maintenance decision-making under the existence of multi hazard sources.     

基于云模型的战略预警信息系统效能评估

网络中心战中,面向信息优势对战略预警信息系统（strategy early warning information system, SEWIS）进行效能评估非常重要。以美军SEWIS为例,详细分析了信息优势在该类系统中的具体内容和体现,建立了系统效能评估指标体系,引入云理论对SEWIS效能评估中的定性定量指标进行联合处理,最终形成基于云重心评判法的SEWIS效能评估方法,为战略预警系统优化升级提供支撑。仿真结果表明了该评估方法的可行性和有效性。     

一种空间信息融合的D-S算法研究

多传感器信息融合技术已获得了普遍的关注和广泛的应用,其理论和方法已成为智能信息处理的一个重要领域,证据理论是主要的技术之一。在目标识别系统中,为了获得可靠的识别结果需要考虑时间和空间的融合问题。从多传感器信息的时间域和空间域的融合出发,提出了在目标识别中多传感器信息的时空两级融合模型,以及基于证据理论的信息融合算法。仿真结果表明,该模型和算法具有方法简单、运算量小、可靠等优点,具有一定的理论意义和使用价值。     

基于M-ANFIS-PNN的目标威胁评估模型

目标威胁评估的目的是根据目标的属性和状态信息对目标的威胁程度进行定量估计,为后续作战决策提供辅助支持。现有威胁评估模型大多依赖于数值信息,难以有效处理包含定性、定量数据的目标特征信息。基于此,提出一种改进的自适应模糊神经推理系统模型。在自适应模糊神经推理系统的基础上,引入前件影响矩阵和后件影响矩阵对定性数据进行处理,使得定量、定性数据的影响同时作用于模糊规则的前件参数和后件参数;为了进一步提高模型的输出精度,将自适应模糊神经推理系统的输出层替换为多项式神经网络;通过基于Gower距离的近邻传播聚类算法对改进模型进行结构辨识,确定模糊规则的初始参数。仿真实例验证了所提方法的有效性与可行性,与其他混合属性数据建模方法相比,所提方法具有较高的预测精度,可为作战指挥决策提供有效的辅助支持。     

基于对数模糊偏好规划的层次化对抗策略评估

针对不完备决策信息条件下的信息化体系对抗策略评估问题,提出了基于对数模糊偏好规划的评估方法。结合对抗策略评估相关要素的分析和领域内专家的经验,构建对抗策略评估的层次化结构。在此基础上，提出了对数模糊偏好规划评估模型以及两阶段集成处理方法,可同时利用定性和定量数据,为模糊两两比较矩阵生成唯一的归一化最优评估优先向量,并直接、同时地处理对抗策略评估过程中的全局模糊比较超矩阵。结合战机突防案例进行实例分析,结果表明该方法可在不同策略准则情况下,给出不同最优对抗策略评估,可用于指导战机飞行员选取相应的最佳行动。     

基于混合编码遗传算法的证据网节点可靠性评估

证据网是一种基于D-S(Demspter-Shafer)理论层次化推广的推理模型,和D-S理论一样,当证据网中传感器节点不可靠时需要进行折扣(可靠性)处理。由于证据网是一种多层次的节点信息融合,折扣在不同融合层次传感器上,影响不同层次上的冲突,所以折扣的设置需全局考虑冲突情况。已有的可靠性评估方法是D-S理论中的评估,这些方法并不能保证在融合中全局的冲突最小,针对这一问题提出一种以减小全局冲突为目标使用混合编码遗传算法进行可靠性评估的方法。在仿真实验中通过与已有的可靠性评估方法进行比较,证明了该方法更能减小全局冲突,获得更好的结果。     

基于联合局域相关向量机的雷达导引头状态预测方法

针对雷达导引头机电结构组成复杂、性能指标测试数据信息利用率不足、使用传统基于数据驱动的状态预测方法精度不高的问题,借鉴相关向量机(relevance vector machine,RVM)和Dempster-Shafer (D-S)证据理论,提出了一种基于证据融合和改进局域RVM的状态预测方法。首先,对标准RVM回归模型进行改进,通过构建方差高斯核函数(variance Gauss kernel function, VGKF)来提高核函数的全局性能和泛化能力;然后通过借鉴混沌序列局域预测法中邻近点个数的选取方法,利用Hannan-Quinn (H-Q)准则对训练空间预测嵌入维数进行优化,避免了主观选取的盲目性,完成了改进局域相关向量机模型(local relevance vector machine, LRVM)的构建;最后,利用具有近似退化规律的同源装备测试数据对LRVM进行了改进,通过D-S证据理论对两种模型的预测结果进行了融合,建立了联合局域相关向量机(united local relevance vector machine, U-LRVM)模型。通过对导引头相关参数的实例预测,验证了该方法的可行性和优越性。     

一种基于电子侦察和光学成像侦察的目标综合识别算法

利用电子支援措施(electronicsupportmeasure,ESM)和光学成像传感器等不同类型传感器进行目标综合识别,是现代综合电子战中的一个重要研究课题。提出了一种基于模糊集理论和D S证据理论的异类传感器目标综合识别算法,充分利用了电子侦察和光学成像侦察提供的独立、互补的信息,获得了对目标的有效识别。仿真结果证明了这种算法的有效性。     

不确定条件下的质量绩效测评方法

以ISO9004标准为基础,建立了质量绩效评价模型.根据评价模型的多层次多指标结构特征以及评价信息的不确定性特点,将D-S证据合成理论应用于质量绩效评价系统,利用模糊评判和群组决策方法处理评价过程中的不确定信息和未知信息,给出了D-S证据合成中mass函数的确定方法,并将一种改进的D-S证据合成方法应用于多专家、多指标的信息合成,从而建立了不确定条件下的质量绩效测量和评价方法.最后,通过实例应用对上述方法的实用性和有效性进行了说明.