基于深度强化学习的立体投送策略优化方法研究

基于深度强化学习算法在策略优化问题中的良好表现,以立体投送作战行动为主要研究对象,提出了一种深度强化学习框架与仿真推演实验协同的作战行动策略优化方法。在分析策略优化研究现状的基础上,根据研究问题对深度学习框架进行了分析比较,构建了基于A3C算法的深度强化学习立体投送策略模型,并通过仿真推演和分布式计算,实现深度强化学习模型与“人不在回路”仿真推演的交互学习,获得优化后的立体投送策略,验证了深度强化学习框架与仿真推演实验协同优化策略的有效性。

模型与数据混合驱动的代理模型构建方法研究

以某作战样式下的立体投送行动为研究对象,针对模拟仿真推演计算因子过多、计算资源开销过大、普通解析模型计算精度不足等问题,提出了一种模型与数据混合驱动的代理模型构建方法,支撑作战行动的研究。基于军事理论构建了包含武器装备、作战力量等在内的含待优化系数的立体投送解析模型组,并依托自主研发的“代理模型可视化平台”,实现前述解析模型组的复合和参数设置;通过模拟仿真系统实施推演,采集高可信度仿真数据;以高可信度仿真数据为样本,采用多目标遗传优化算法NSGA-II对解析模型中的待定关键系数进行优化,获得能够兼顾计算精度和计算速度的立体投送代理模型。经对比实验结果表明,构建的立体投送代理模型计算结果与高可信度仿真推演相比,战损最大相对误差不超过6.5%,而计算速度提升了150倍。

计算机兵棋系统空中航线搜索研究

空中航线搜索作为空中作战行动模拟的首要环节,搜索效率和精度直接影响实现效果。针对计算机兵棋系统使用Dijkstra算法进行空中航线搜索造成的运行效率低下和转弯点过多问题,引进D*Lite算法,通过改造航线启发距离提高搜索精度和效率,通过改造代价估计函数减少非用户设定航线转弯点数量,并通过仿真对比验证本文算法的有效性。实验结果表明,使用上述算法可在各类地图规模中稳定搜索到符合空中机动障碍约束且平滑度更高的最短航线,在全局静态环境下运算时间平均减少97.01%,在局部动态环境下运算时间平均减少99.15%。

面向作战概念开发的能力需求分析指标体系构建

作为作战概念开发的核心环节,能力需求分析是针对具体作战问题,分析解决方案,明确能力指标、指标阈值、指标关系等各需求要素的过程。这一分析过程需要以科学合理且具有军事意义的指标体系为支撑,该指标体系不仅要具有传统的目的性、完整性、指标可测性,还要具有整体性与层次性相结合、聚合关系与涌现关系相结合、定性与定量相结合等特点。针对上述要求,以“精兵立体投送”作战概念为研究对象,首先,基于DoDAF2.0构建了以能力需求为核心的作战概念体系结构模型;然后,着眼能力需求分析的特点,设计了包含三大节点网络的超网指标体系;最后,按照设计的超网结构,基于构建的作战概念体系结构模型,建立了能力需求分析指标体系,并通过对比分析了方法的有效性。

理技融合型军事人才培养理念、模式及机制研究

当前新一轮理论与科技革命席卷而来,催动理技融合理念从军事科研指导范畴溢出,向人才培养拓展,向军官基础教育延伸。迫切需要把握理技融合培养军事人才的需求导向,变革育人理念思想,探索新的模式路径,构建新的生态机制,深化拓展基础教育的通识性复合性,夯实新型军事人才成长起点素质。

无人蜂群电磁作战行动建模与仿真

针对自主、协同、智能的无人蜂群电磁作战行动难以描述、刻画、建模与仿真的问题,首先以联合作战为背景,分析了无人蜂群电磁作战行动的层次化特征,并基于BNF(Backus-Naur form)描述了作战行动链。随后,分析了无人蜂群个体自主作战与群体协同作战的行为特征,并以此为基础提出了基于RRA(rule,respond and algorithm)的无人蜂群电磁作战行为模型建模方法,给出建模具体流程与行为规则的形式化描述。再次,构建了个体电磁辐射源目标自主识别行为模型,以及群体电磁攻击协同目标分配行为模型,完成了RRA方法的具体实现。最后,通过作战仿真实验与算法验证实验,证明了本文建模思路与建模方法的合理性、有效性。

基于知识图谱的仿真想定智能生成方法

仿真想定的开发,存在着专业性强、定制要求高、迁移性差等问题.针对这一系列问题,设计并实现一种基于知识图谱的仿真想定智能生成方法.通过基于强化学习的全局特征链接多源仿真模型实体,构建了知识图谱;基于该知识图谱,设计了适用于仿真模型匹配的实体对齐算法和基于文档对象模型(document object model,DOM)的脚本生成方法,实现仿真想定的智能映射,以“立体投送”行动为实例展开实验,实验结果表明:生成的仿真想定能够驱动仿真系统按照预定行动时序运行,方法有效.

基于深度强化学习的作战概念能力需求分析

作战能力需求分析是作战概念开发过程中的关键环节,在形式化描述作战概念能力需求分析问题的基础上,通过定性与定量结合,设计了一种基于深度强化学习的作战概念能力需求分析方法。该方法通过模拟仿真实验,获取高可信度的仿真小样本数据集;基于经验数据构建作战概念的代理模型,并以高可信度仿真数据集为输入,应用多目标优化算法对代理模型进行优化训练;最后,将训练得到的代理模型与深度强化学习框架进行交互寻优,实现作战概念能力需求的反向探索。选取“超越式登陆”为实例进行验证,实验结果表明方法可行。

基于兵棋演习数据的作战行动关系分析方法

兵棋演习数据中蕴含大量作战行动之间的关系,通过对这些关联关系进行分析和挖掘,可以发现关键行动,辅助描述作战过程。研究作战行动共现网络模型的构建,分析行动关系种类和行动关系提取方法,进行关键行动提取研究。实验结果表明,针对兵棋演习作战行动数据集,采取行动关系挖掘算法以及行动重要度排序算法,可以有效挖掘行动间隐藏的关系,提取推演数据中的关键行动,为演习复盘评估提供帮助。

基于作战势和优势窗口的网络空间作战效能评估方法

随着信息技术的高速发展,网络空间作战在联合作战中发挥越来越重要的作用,网络空间作战效能评估成为亟待解决的问题.联合作战背景下网络空间作战效能不再仅仅是网络空间域内的攻防效果,而是对体系层面的整体影响.与传统物理作战相比,网络空间作战效能有两个新机理:一是其效果的核心是控制和影响,二是它能够创造短暂的“优势窗口”.从网络空间作战行动影响体系信息优势的角度进行考虑,提出一种叫作作战势的网络化体系作战能力评估指标,同时提出对优势窗口的可视化度量方法.通过实验,验证了运用作战势和优势窗口评估网络空间作战效能的可行性,并得到了网络空间作战在联合作战中运用时机和方式的有益结论.该网络空间作战效能评估方法,能够对体系对抗背景下,网络空间作战效能进行量化和可视化评估,并指导网络空间作战在联合作战中的运用.

基于总线的兵棋推演实时数据采集管理设计与实现

针对兵棋推演系统在数据访问方面存在的一些“痛点”,吸收国内外兵棋推演系统在数据存储方面的经验教训,设计了基于总线的兵棋推演实时数据采集管理平台。引入分布式存储平台作为底层存储基础,引入内存数据库作为对外服务接口;采用基于总线的数据采集作为采集来源,并进行数据清洗和基于数据段的分支管理。系统整体分为三个模块,分别是采集模块、管理模块、服务模块;实现了对兵棋推演数据的实时采集、清洗、存储与管理。应用表明,平台为兵棋系统内的其他各个模块提供了高速可靠的数据访问支撑。

“沉浸式”战略决策训练模拟系统研究与实现

“沉浸式”战略决策训练是一种强调利用现代战争模拟技术营造虚拟决策情景与环境的新型训练方式。首先介绍了“沉浸式”战略决策训练的基本训练方法和特点,然后给出了“沉浸式”战略决策训练模拟ISGSS原型系统的组成与结构,最后对危机态势的自然表达和快速决策后模拟这两个支持沉浸感产生的关键问题的实现进行了深入讨论。

“决胜”系统---构建战争决策综合集成研讨与模拟环境的实践与思考

针对战争高层决策问题,我们提出了研制综合集成研讨与模拟环境的思路,并以复杂性科学方法论,特别是以钱学森等人提出的“从定性到定量综合集成研讨厅”方法论为指导,开发了决胜系列战争决策综合集成研讨与模拟环境原型系统。本文简要介绍了我们在系统体系结构、关键技术及应用等方面取的进展,对构建战争决策综合集成研讨与模拟环境的相关问题进行了总结与讨论。

基于仿真大数据的效能评估指标体系构建方法

针对武器装备效能评估指标体系中评估指标之间存在的相互依赖与影响的关系以及评估过程主观性较强的情况,提出一种基于仿真大数据采用超网特征参数和ANP相结合构建指标体系的方法。以某次武器装备体系仿真为例,给出了网络化评估指标体系构建流程,并建立了具体的指标体系,同时对指标之间的关联性进行了深度挖掘。实验结果表明,提出的指标体系构建方法具有合理性和有效性,能够为武器装备体系效能评估提供更为可靠的理论依据。

基于战争模拟的虚拟案例教学系统研究与实现

虚拟案例教学是利用计算机战争模拟系统来进行案例教学的一种新的教学形式。论文首先阐述了虚拟案例教学的基本特点和对系统的需求,然后给出了虚拟案例教学系统MVCTS的功能、组成与系统结构,最后结合所实现的原型系统,讨论了系统实现中的若干关键问题。

基于仿真大数据的体系分析方法研究

利用大型仿真系统开展的战争推演与探索性仿真,会产生海量的仿真数据。这些数据蕴含着丰富的战争复杂性规律,是用于研究战争复杂性机理的宝藏。在给出仿真大数据定义的基础上提出了基于仿真大数据的分析框架,包括仿真环境与数据规划、大数据采集存储和分析挖掘3个层次,并简要介绍了仿真数据规划和体系分析挖掘层中的基于超网络的数据分析方法。

指挥控制体系网络化建模研究与实践

针对指挥控制体系网络化仿真模型和网络化评估模型的构建问题,提出了指挥控制体系多维动态信息网络仿真模型构建方法以及基于超网理论的指挥控制体系效能评估模型构建方法;基于这两个模型构建了指挥控制体系仿真分析与评估原型系统,并开展了相关实验,验证了模型的正确性.

一个面向战略决策的综合集成研讨环境

由于军事战略决策的复杂性，战略决策模拟多采用研讨的方式。面向战略决策模拟的研讨环境在提供充分的协作手段的同时，还应为决策研讨提供数据、信息、模型、知识等辅助。 Ｓ Ｄ Ｅ９８是一个以军事战略决策问题为应用背景的 Ｃ Ｓ Ｃ Ｗ 环境的原型系统。本文首先介绍了系统采用的综合集成的设计思想和 Ｘ Ｏ Ｄ 应用体系框架，然后阐述了基于 Ｘ Ｏ Ｄ 的协同研讨环境的概念并着重讨论了基于会议系统的协同工作空间实现的有关问题。最后，简要介绍了环境中集成的面向决策的辅助工具。

基于交互网测量的武器装备体系鲁棒性分析

鲁棒性分析是体系能力分析的一项重要的内容,与装备体系规划中的多种分析方法如组合分析和贡献度分析有着近似的逻辑结构和相同方法论。体系能力的鲁棒性分析的本质上是效能分析问题,对此本文通过体系的交互流构建了体系的交互网络,提出了交战环和交战结构等概念;进一步将交互网简化为交战结构的集合,提出了交互网的测量方法:流的测量和结构效能测量,将其作为鲁棒性分析的指标;最后使用"仿真试验床"完成了一个简单的案例分析,验证了方法的有效性。

基于D-InSAR技术的煤矿工业广场动态沉降特征研究

近年来,我国东部厚含水松散层矿区不断出现工业广场的沉降变形,地表建(构)筑物受到不同程度损坏,严重影响煤矿安全生产和正常运行。为研究长时间序列的工业广场沉降,以华东某煤矿为例,基于17景Sentinel-1A卫星影像数据,获取地表动态变形信息,结合精密水准测量,分析D-InSAR技术监测地表沉降的精度,研究工业广场时空动态沉降特征,揭示厚含水松散层矿区工业广场变形规律。研究表明:(1)D-InSAR监测与26个水准监测点沉降量的最大误差为5.95 mm,平均误差为2.18 mm,满足工业广场沉降监测需求。(2)随着工作面持续推进,6个月监测期内工业广场平均沉降量为16 mm,最大沉降点沉降量为36 mm,位于工业广场西南角偏向工作面一侧;最大倾斜值为0.31 mm/m,最大曲率值为0.016 mm/m^(2),在监测时段内,工业广场地表建(构)筑物破坏远小于Ⅰ级损坏值。(3)GIS空间分析表明,沉降量在0~20 mm的区域面积占比93.10%;最大下沉点的动态下沉量与其至采空区中心的距离呈明显的线性负相关关系,随着采空区中心逐渐向工业广场推进,其下沉量逐渐增大。(4)工业广场沉降由开采引起的覆岩整体沉降和含水层失水固结沉降2部分组成,根据最大下沉点的动态沉降量,工业广场沉降分为2个阶段;其中第一阶段疏水沉降尚未显现,第二阶段以失水固结沉降为主。(5)工作面开采对工业广场沉降基本没有影响,应是底部含水层失水固结导致地表沉陷的范围增大,进而影响到工业广场。上述结果为今后类似条件下工业广场沉降问题的研究提供了理论依据和技术参考。