基于知识推理的杀伤网智能设计方法

针对现有杀伤网设计对人的经验依赖性强、智能化程度低的问题,提出一种基于知识推理的杀伤网智能设计方法。基于OODA循环理论构建作战任务-作战能力-武器装备多层级杀伤网本体,实现杀伤网设计静态知识建模;构建任务-能力-装备映射规则、装备协同规则和杀伤链协同规则3类杀伤网设计规则库,实现杀伤网设计动态知识建模;在静态知识和动态知识的基础上提出一个基于知识推理的杀伤网智能设计流程框架,同时定义了时间链、精度链和成本链3个杀伤链评估指标,以实现动态战场下的杀伤网快速智能设计。在某体系对抗仿真推演平台上,以防空反导作战体系执行典型防空反导任务为案例,验证了所提方法的有效性。

基于杀伤网的装备体系效能贡献率评估方法

为准确把握装备体系发展方向和重点,从体系视角出发,以装备性能指标及其关联关系为依据,提出了基于杀伤网的装备体系效能贡献率评估方法。根据装备体系特点构建了杀伤网模型,并基于中心性指标对节点重要性进行评估;基于装备性能指标和杀伤网特点提出了装备体系作战能力和时效性聚合方法,并进行体系效能贡献率评估。案例分析验证了所提方法的可行性和有效性。

软件定义杀伤网构建思考

为了所谓的有效应对与均势对手的长期竞争和适应科学技术的快速发展,美国国防高级研究计划局(DARPA)于2017年提出了马赛克战的概念,其核心是打散各个域的杀伤链,将低成本和低复杂度的系统以多种方式拼接在一起,从而构建自适应跨域杀伤网。首先,跟踪了杀伤网概念的发展历程,分析了杀伤网及软件定义的概念内涵;然后,分析了外军杀伤网的建设情况以及软件定义的军事应用构想,剖析了杀伤网构建中存在的难点问题;最后,提出了以软件定义+人工智能(AI)为核心的策略。该策略涵盖了总体架构和关键技术等方面,可为后续研究提供参考。

未来智能杀伤网构想

大国战争的战场形态朝着高动态、高烈度的方向发展,单一武器系统或其形成的杀伤链难以适应未来的战争形态。杀伤网作为一种高动态、高弹性的新型作战概念,具有极高的自适应性、自组织性和韧性,可以通过极快的反应速度完成作战编组构建和指挥控制,大幅提升决策效率。本文首先针对杀伤网这一作战概念展开研究,然后从杀伤链的产生背景、“链”到“网”的过渡、基本概念、典型案例、关键技术等方面展开分析论述,最后结合智能化技术总结了对未来杀伤网智能化的构想。

美军杀伤网概念研究及对我防空作战装备体系的启示

DARPA寻求从杀伤链转向杀伤网,意图利用信息网络构建高度分散的杀伤网,形成难以预测的杀伤链。美空军在试验旗体系下开展“橙旗”“翠旗”和“黑旗”试验,探索杀伤网概念的落地应用。首先,围绕杀伤网作战概念,阐述杀伤网与杀伤链的内涵与差异;其次,理清DARPA“自适应跨域杀伤网”项目的发展背景,分析其基于电子商务“供应商—消费者”框架的架构设计,总结其“跨域杀伤网协商与实例化的实时推理分析”软件针对项目关键技术的演示验证情况;再次,从作战管理、体系架构、安全通信、基础设施、标准规范等方面提出构建杀伤网所需的关键技术;最后,瞄准构建未来防御作战弹性杀伤网,从技术角度给出建设我防空作战装备体系的建议。

美国弹道导弹防御系统中的杀伤链与杀伤网解析

根据美国弹道导弹防御系统发展情况及杀伤链、杀伤网作战概念,结合美国陆基中段防御朝鲜来袭洲际弹道导弹典型用例,对美国弹道导弹防御杀伤链中信息链、时间链、能量链、识别链、精度链5条子链的内涵与闭合性进行了解析,并结合典型用例剖析了美国本土与海外战区弹道导弹防御杀伤网,分析了其综合防御能力。

联盟反导体系杀伤网建模和仿真分析

联盟反导作战是当前军事领域高度关注的问题,但联盟反导体系多元异构、多方交互的特点,及其杀伤网高度动态性、适应性等特征,加深了研究分析的复杂度。针对上述需求和问题,本文构建了联盟跨体系交互模型和联盟反导杀伤网模型,设计了杀伤网鲁棒性、敏捷性和交互密度等结构特征指标,并利用某型兵棋系统进行多样本、对抗性仿真实验,探索相关指标对体系效能的影响机理,实验结果验证了建模及仿真分析方法的有效性。

基于杀伤网贡献率的动态体系节点重要度评估

针对当前作战体系节点重要度评估存在的节点功能异质性及多样性刻画、体系模型动态性构建、体系作战能力计算等研究不够充分的问题,建立了面向动态作战体系的杀伤网能力模型,提出了杀伤网能力动态计算模型方法和搜索算法。考虑杀伤链的数量和质量,提出了杀伤网能力指数和基于杀伤网能力指数贡献率的节点重要度评估模型。在仿真模拟实验中,对比了不同时空状态下,按杀伤网能力指数、度中心性等7种攻击方式对网络进行打击后的杀伤网能力指数的下降程度。仿真结果显示,所提方法明显优于其他基准方法,验证了所提算法的合理性。

天空海一体对海打击动态杀伤网作战概念研究

当前远海远域对海打击在信息获取、兵力火力运用和效果评估等方面仍面临一定问题。为有效提升远海远域作战能力,论文以OODA(Observe,Orient,Decide,Act)作战循环理论为基础,探讨分析基于天空海一体对海打击动态杀伤网作战概念,重点研究作战关键环节和关键技术需求,为建设和运用杀伤链体系提供参考。

面向随机并发任务的杀伤网建模与最优控制方法

围绕随机并发任务场景,开展杀伤网建模和最优控制方法研究,提出了基于随机受控Petri网模型的杀伤网形式化建模方法,用以描述随机并发目标打击任务下的杀伤网的运行逻辑,以及在不同杀伤链选择动作下杀伤网状态的动态变化过程;针对最优杀伤链选择策略求解问题,提出了基于马尔科夫决策过程的最优策略构造范式和基于深度强化学习的最优策略求解方法.研究结果可为复杂对抗场景下的作战体系建模分析和优化控制的相关工作提供理论模型基础.

构建时敏目标跨域杀伤网

信息化联合作战进程显著加快,时敏目标在时间与空间上的分布密度急剧增大,战时需要临时应对与处置的时敏目标大幅度增加。基于人工智能构建跨域杀伤网,对时敏目标实现先敌发现、先敌决策、先敌打击,对于赢得高端战争的战场综合控制权具有重要意义。

基于可扩展模式的自适应跨域杀伤网构建方法

体系对抗中,能够敏捷、高效和自动地生成杀伤网的一方将获得作战优势。首先,调研了美军自适应跨域杀伤网项目,并分析了该项目的技术目标、框架及进展情况;然后,基于该项目解决框架和流程,归纳了需解决的重点问题,并明确了问题的属性及其难点;接着,针对杀伤链模式设计、信息交互机制、价值评估和方案优选建模等问题,提出了相应的解决思路与方法;最后,给出了作战网络建模、算法设计与评估模式等后续研究方向。

基于杀伤网评估的装备组合多目标优化

杀伤网作为众多新型作战理念中均有涉及的概念,将替代杀伤链成为新型作战方式下战斗力生成的主要模式。本文基于杀伤网的评估,对传统的装备组合问题进行多目标优化。首先,基于多层网络模型,构建杀伤网的网络化描述方法。其次,基于杀伤网的特点,构建3个评估指标:冗余性指标、风险性指标、敏捷性指标,并给出了3个评估指标的计算模型。然后,构建了基于杀伤网评估指标的装备组合规划模型,并给出了基于启发式算法的装备组合多目标优化方法。最后,进行示例研究,通过评估两种具有不同装备组成和网络结构的杀伤网,对比其优劣,然后针对第一种包含无人装备的杀伤网进行装备组合优化,分别验证了评估模型的合理性以及优化模型的有效性。

陆战场杀伤网模型与资源优化初探

对传统陆战场作战特点进行分析,并对基于马赛克战法理念的杀伤网作战概念进行概述,进而论述了基于杀伤网的陆战场作战体系研究的必要性和颠覆性。构建了包含侦察网、通信网、指控网和打击网四要素的陆战场体系作战杀伤多层网模型。针对资源池、作战要素适配优化和动态重构问题,描述了杀伤网对应资源池适配应用算子超图,以及杀伤网对应资源池适配体系结构超图;在此基础上,提出了包括风险性、冗余性、敏捷性、战术性适应度的多目标组合优化模型,以及基于杀伤网的资源池适配优化处理流程;并对杀伤网在陆战场作战使用的下一步研究工作进行了展望。

弹性杀伤网作战概念及装备图像

从用网络信息体系思想理解作战体系、用网络信息体系方法塑造装备体系的角度,提出了弹性杀伤网这一具有网信基因、智能特色的新型作战概念,并从形势背景、概念内涵、制胜机理和行动样式等方面阐述了弹性杀伤网作战概念。从系统架构和技术架构2个维度描绘了支撑弹性杀伤网的体系装备概念图像,提出了广义作战管理和狭义作战管理2大核心功能,提出了由资源层、云脑层、组织层和共智层形成的新型智能化体系装备架构,并给出了后续发展建议。

美军“马赛克战”概念下杀伤网探析

“马赛克战”根据任务需求快速拆分力量组合,将无数的杀伤链构成杀伤网,构建作战编组的周期由过去的几个月缩短为数天、数小时甚至数分钟,这种反应速度使作战对手难以判断和形成决策,美军正是利用这样的杀伤网优势,实现对作战力量的实时编组、对战场态势的实时塑造以及对各类危机的即时反应,提升己方的决策行动效率。着重针对“马赛克战”概念下的杀伤网进行研究,从杀伤网提出背景、基本概念、力量支撑和核心优势等四个方面分析,总结了其对未来作战产生的威胁。

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.

跨域杀伤网架构及其技术分析

在全域作战理论推动下,杀伤链正向更加复杂、更加多维的杀伤网发展。从作战概念入手,分析了杀伤网的运行特点,针对全域作战中跨域杀伤网构建问题,提出了体系能力服务平台+作战应用的系统架构,设计了相关智能体的职责分配和信息交互方法;从杀伤网构建和效能优化的角度,提出了基于作战资源可识别、可定义及可组合的能力生成机理,并对作战资源调用的合作博弈机制进行了探讨。最后,从技术实现角度,提出了智能体构建及智能体参数选择的方法,并分析了人工智能技术在跨域杀伤网构建过程中的赋能作用。

基于AGE-MOEA的杀伤链建模与优化方法

针对武器装备体系的杀伤链设计问题,提出一种基于自适应几何估计多目标进化算法(Adaptive Geometry Estimation based Multi-Objective Evolutionary Algorithm,AGE-MOEA)的杀伤链建模与优化方法。围绕杀伤链闭合的设计思路,结合OODA循环理论,以传统火力分配模型为基础,综合考虑侦察、指控、打击3类武器装备,建立以打击效能最大、武器消耗最小和损毁威胁最小为目标函数,以装备使用约束、杀伤链关系约束和毁伤门限约束为约束条件的杀伤链设计多目标优化数学模型,实现对杀伤链设计问题数学表征;提出基于AGE-MOEA的杀伤链优化设计方法流程,用于求解杀伤链设计多目标优化数学模型。进行数值仿真实验和防空反导作战场景下的杀伤链设计实验。研究结果表明:杀伤链建模与优化方法能够保证所有目标杀伤链闭合的前提下,同时追求打击效能、武器消耗和损毁威胁最优,求解得到杀伤链方案,形成分布式杀伤力;验证了杀伤链设计多目标优化数学模型的科学性,AGE-MOEA求解杀伤链设计问题的有效性,以及杀伤链设计方法在实际军事作战问题的可行性。

杀伤链概念解析

为深入研究杀伤链概念,阐述其内涵机理,对杀伤链概念进行解析。首先,从理论层面分析不同作战场景下杀伤链的描述形式,给出杀伤链的定义,阐述杀伤链的分类及其制胜机理。在此基础上,从实践层面提出杀伤链发展的两个目标,阐述各国在构建尽可能快和尽可能可靠的杀伤链过程中取得的研究成果。最后,讨论了杀伤链的发展趋势。