面向时间敏感网络的车载以太网网络架构多目标优化

车载电子电气架构的网络架构深刻影响智能网联车辆的通信安全性和确定性。针对面向时间敏感网络(TSN)的区域-功能域电子电气架构,本文首次建立了以端口数均匀、负载均衡和信息流端到端延时最低为优化目标的网络架构多目标优化框架。通过求解TSN流量调度问题获得信息流延时,将流量调度抽象为周期性车间作业调度问题(JSP),提出适用于流量调度的多种群遗传算法(MPGA),相比于传统遗传算法求解效果提高16%。为了快速求解多目标优化问题,设计了改进的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II),通过引入迭代因子和拥挤因子对算法进行自适应交叉变异概率改进,优化效率提高了25%。仿真验证了多目标优化框架的有效性并为面向TSN的车载以太网网络架构优化提供了一种设计思路。

Link-16应用于空中打击“时间敏感目标”

分析美军空中作战通用信息需求,以空中打击地面“时间敏感目标(TST)”为例,梳理作战流程和基本信息需求,结合Link-16系统消息家族,研究空中打击地面TST作战各阶段的信息应用流程,给出了从作战应用—信息需求—消息流程的总体设计流程,为信息系统作战信息应用研究提供借鉴。

时间敏感目标及打击决策

打击高价值目标,提升整体作战效果,是指挥决策人员所追求的目标。从时间敏感目标的概念出发,分析了时间敏感目标特点及其打击时间敏感目标过程、打击模式;探讨了时间敏感目标打击决策中需要关注的问题:打击时间敏感目标指挥体系扁平化、决策程序的创建、关键指标量化、控制和传输系统建立以及装备信息化。

基于效能的时间敏感目标打击策略问题研究

针对时间敏感目标打击问题,分析了目标时间敏感特性与目标对抗策略,描述了精确制导武器打击时间敏感目标的过程,并以此为基础提出了基于效能的打击策略优化模型.将打击策略等效为复杂环境条件下的路径规划问题,设计了基于效能的时间敏感目标打击策略优化算法.算例检验了模型与算法的有效性,计算结果表明,目标的时效性是影响打击效果的重要因素,通过提高相对打击能力可提高精确制导武器对时间敏感目标的打击效果.

信息链误差对导弹捕捉时间敏感目标概率的影响

终端信息质量是影响打击时间敏感目标(TCT:Time-critical Target)效果的关键因素,从传感器到射手的各个节点都对终端信息质量有影响。运用信息链误差对信息链终端信息质量进行度量,以系统地反映各节点对终端信息质量的影响。在信息链误差计算模型基础上,建立了信息链误差与导弹捕捉TCT概率之间的函数关系。并以导弹攻击水面舰艇为例,分析出了影响反舰导弹捕捉TCT概率的最大误差来源。

一种基于效能的时间敏感目标打击时机估计方法

以提高打击效果为目的,研究了精确制导武器打击时间敏感目标的发射时机估计问题。首先运用混合总体商变换方法和精确制导武器射击理论建立了相应的作战效能模型,包括即时概率模型、捕捉概率模型、命中概率模型和毁伤概率模型。然后依据给定的作战效能模型,提出给定条件下远程精确制导武器打击陆地时间敏感目标的发射时机估计方法,并进行了算例分析和t检验,计算结果检验了估计方法的有效性。最后通过研究不同条件下的发射时机区间长度,指出远程精确制导武器航程和时间精度等级是影响发射时机估计的主要因素。

时间敏感目标打击杀伤链的优化问题

时间敏感目标的打击能力主要是指对战场上稍纵即逝的目标实施快速打击的能力。阐述时间敏感目标的概念,介绍时间敏感目标打击杀伤链;通过决策变量和约束条件对时间敏感目标打击杀伤链进行最优化描述,提出以网络中心化为主导、决策者主导、传感器主导以及射手主导的时间敏感目标打击链指挥控制模式。最后总结给出时间敏感目标打击的3个优化问题。时间敏感目标打击杀伤链的优化问题研究,能够使作战部队具有实时性、协调同步性、作战力量一体化,大幅度提高战斗力。

时间敏感目标打击系统体系结构研究

时间敏感目标的打击能力主要是指对战场上稍纵即逝的目标实施快速打击的能力。时敏目标打击系统是一种战场指控模式的系统,是实现时间敏感目标打击的工具,而体系结构是设计时敏系统的一个基础蓝图。文中首先阐述了时间敏感目标打击系统的特点及能力,其次介绍了体系结构发展历史,最后设计了美军在时敏目标打击系统的体系结构方向研究动向,对时间敏感效能作战体系结构进行了探讨。该体系结构的设计对时间敏感目标打击系统的研究起到一定指导作用。

时间敏感目标打击指挥控制模式

通过引入决策变量和约束条件对时间敏感目标(简称时敏目标)打击链进行了模型描述,并根据模型的优化问题引入了时敏目标打击的指挥控制模式,包括决策者主导模式、传感器主导模式以及射手主导模式,分析了每种模式适合的作战情形以及作战效能的影响因素。

无等待与时隙映射复用结合的时间触发流调度方法

工业控制系统中众多应用的正常运行依赖于确定性低时延的网络传输,这一需求推动了时间敏感网络的发展。为保证工业控制系统中流量传输的确定性,提出了无等待与时隙映射复用结合的时间触发流调度方法。首先,对工业控制系统时间敏感网络的通信要素进行建模,通过分析时间触发流的特性,简化了链路、流传输、流隔离和帧隔离等约束条件;其次,使用基础周期作为调度循环时间,实时流采取无等待调度,循环流采取时隙映射复用,从而缩短了门控列表长度;然后,提出了基于数据帧传输区间中点的冲突判别方法,降低了时隙冲突判断的时间复杂度;最后,设计了时间触发流调度优化函数,并基于改进的多目标遗传算法进行求解。实验验证了该方法的正确性与可行性,平均门控列表长度缩短了59.7%。

基于空间信息系统的时间敏感目标打击

时间敏感目标(时敏目标)打击关键在于及时发现目标并快速发起攻击。鉴于空间信息系统能提供全天候、全方位和无时隙的信息服务,未来时敏目标打击能力一定程度上取决于对天基信息的高效运用。基于空间信息系统,以时敏目标打击作战活动为主线,分析了时敏目标打击的空间信息需求,梳理了作战活动与信息类型的对应关系,并描述了基于空间信息系统的时敏目标打击基本信息流程。最后给出了有待研究的关键技术。

海军“时间敏感目标”打击系统

本文阐明“时间敏感目标”打击体系的概念和构成,并描述了美军装备的“战术利用系统”概况。在此基础上结合我海军的航天、航空侦察、监视信息的实际情况,对“战术利用系统”的发展做了探讨,并提出了两种系统体系结构方案。

传感器协同对付时间敏感目标需求的分析

随着传感器技术的发展,机载传感器在战场中的积极作用日趋凸现。分析两种用无人机对付时间敏感目标的作战方案,说明由先进传感器组成的无人机协同作战系统,可以很好的满足提高态势感知能力、缩短攻击链时间的需求。

时间敏感目标协同打击任务规划框架

针对时间敏感目标(时敏目标)运动规律及特点,提出了时敏目标协同打击任务规划框架。将框架划分为4部分:1)时敏目标协同探测;2)时敏目标打击优先级排序;3)基于目标特性的火力打击方案实时生成;4)协同航迹规划。对该框架各部分特点及研究现状进行了分析,并给出了设计思路,从而满足时敏目标打击需求。

空间、近空间网络化体系探测时间敏感目标的工作方式研究

时间敏感目标(TCT:Time—critical Target)是各类任务中需要重点关注的对象,空间、近空间探测系统对时间敏感目标实施探测和跟踪具有独特的优势,但其过程也是一个复杂的闭环控制过程。在借鉴外军C2Cnet探测方式的基础上,理顺步骤和层次,提出并描述了空间、近空间探测系统的工作方式,研究成果对天基探测系统规划和建设具有参考价值。

基于作战场景的时间敏感目标杀伤网设计

针对时间敏感目标打击作战体系构建问题,阐述一种基于杀伤链视角的时间敏感目标分类方式,提出时间敏感目标的优势打击窗口概念,给出一种杀伤链闭环评价准则,设计了一种基于作战场景的杀伤链设计方法,以俄乌冲突中订单式打击杀伤链构建为案例,说明了上述方法的关键环节和设计流程.

非制导弹药对时间敏感群目标毁伤效能评估

针对陆基平台发射非制导弹药攻击地面时敏群目标的效能评估,首先基于传统毁伤效率评估理论提出了非制导弹药对地面不动群目标的毁伤效能评估模型。其次,基于目标存留概率给出了非制导弹药对地面时敏群目标的毁伤效能评估模型。再次,基于目标机动对毁伤效能的影响分析,建立了非制导弹药对地面时敏群目标的毁伤效能评估模型。最后,通过理论分析和数值仿真验证了模型的有效性,并研究了毁伤效能随射击持续时间、目标平均停留时间和目标位移速度的变化规律。

时间敏感目标攻击航线快速生成方法

在战场上,对高价值的时间敏感目标就要求尽量缩短从发现目标到打击目标的时间。本文介绍了如何自动快速生成攻击航线并对航线进行回避禁区的优化处理算法,引导飞行器能在最短时间内对时间敏感目标进行打击。

侦控打评一体化时间优化与控制技术

侦(侦察)-控(控制)-打(打击)-评(评估)是一个复杂的目标打击过程,侦控打评一体化的关键是时间指标的优化和控制,结合图论技术,研究了基于图论的侦控打评一体化时间指标优化和控制方法,提出了目标打击全过程的一体化监视与控制的新思路,从目标打击过程的整体性和全局性寻求解决措施,提升打击时间敏感目标的能力,对察打一体等方面研究应用有较好的参考价值,对打击时间敏感目标技术研究有较好的指导意义。

构建即时杀伤链关键问题

即时杀伤链构建是体系化作战制胜的核心因素。面向时间敏感(时敏)目标打击,阐述了即时杀伤链构建的内涵机理,设计了一种软件定义的杀伤链构建模式,提出杀伤资源运控体系的设计思路,其重点是基于规则实现机器‑机器的传感器、火力及信息资源的自动化管理,并对其关键技术进行了研究。最后,以典型示例对比说明了该杀伤链构建模式相较于传统模式的优势。