网络化C^4ISR系统结构时效性分析方法

现代战争中,战略预警、时间敏感目标的打击、协同指挥决策等都对网络化C4ISR系统的响应时间提出了更高的要求。提出了一种基于社会网络分析的网络化C4ISR系统结构的时效性分析方法,从系统结构层面评估网络化C4ISR系统的响应时间。为此,首先建立网络化C4ISR系统结构的OPDAR模型,然后提出了情报信息流、协同信息流和指控信息流3类信息流的定义、数学表示及其参量计算方法,在此基础上定义了情报信息流时延、协同信息流时延和指控信息流时延3种系统结构时效性分析指标及计算方法,支持定量分析系统结构的时效性。最后,利用所提分析方法对设计的两种区域联合防空系统结构的时效性进行对比分析,验证了所提方法的有效性。

C^4ISR系统指挥控制关系适应性演化模型和方法研究

研究了C4ISR系统结构中指挥控制关系的适应性演化问题。构建了C4ISR系统结构中的指挥控制关系模型,在对指挥控制关系适应性演化过程分析和描述的基础上,设计了演化过程中的指挥控制关系的结构变化代价和性能代价,并以最小化总的演化代价为目标函数构建了指挥控制关系适应性演化问题的数学模型。提出了基于n-Best策略层级聚类方法和遗传算法(genetic algorithm,GA)的问题模型求解思路。n-Best策略层级聚类方法用来获取每个任务阶段可行的指挥控制关系集合,而GA用来搜索最优的演化路径。最后通过某一仿真算例验证了求解方法的可行性、稳定性。

C^4ISR多传感器跟踪资源协同分配方法研究

针对C4ISR多传感器的分布特点,提出了基于MAS(Multi-Agent System)的C4ISR多传感器资源管理系统框架结构;提出了考虑目标战略价值、优先等级、主动传感器平台价值和传感器协同能力因素在内的资源分配目标函数,建立了多传感器跟踪资源的动态分配模型,提出一种多传感器Agent分布式协同拍卖的分配算法;基于HLA/RTI体系结构,开发了C4ISR多传感器跟踪资源管理仿真系统,并对所提出的分配方法进行了仿真验证;仿真结果表明本文提出的方法具有很好的优化能力和实时性,可应用于实际作战过程。

基于云理论的C^4ISR系统作战效能评估应用与研究

针对C4ISR系统作效能评估的复杂性,借鉴云理论的原理,提出基于云理论的C4ISR系统作战效能评估模型。在描述云理论评估步骤和建立评价指标体系的基础上,通过求各指标的云模型表征及各指标参数的权重,用加权偏离度衡量系统与理想状态的偏离量,采用包含一维云发生器的改进型云模型实现了C4ISR系统作战效能评估。实例证明此方法能较好地融合主客观信息,有效的集成了模糊性和随机性,简单易行,可操作性强,为C4ISR系统作战效能评估提供了一种有效方法。

基于信息流的网络化C4ISR系统结构抗毁性分析方法

网络化C4ISR系统规模庞大、结构复杂,系统结构成为影响网络化C4ISR系统各种特性的主要因素,特别是结构与系统抗毁性之间存在直接的因果关系。本文在分析系统结构抗毁性概念的基础上,首先提出了网络化C4ISR系统结构信息流模型;然后基于该模型提出了基于信息流的系统结构抗毁性分析方法;包括不完全信息下系统结构的攻击模型、系统完成任务能力的度量方法以及抗毁性指标计算方法;最后通过对区域联合防空指挥信息系统结构抗毁性仿真实验分析,验证了该方法的有效性。

C^4ISR系统信息优势评估模型研究

为保证未来信息化战争中的制信息权,解决C4ISR系统作战效能评估问题,提出了一种基于信息熵的C4ISR信息优势评估模型。首先从信息优势的角度分析了信息域中各个过程的信息转换质量,给出了传感器域模型、通信域模型和信息融合域模型,进而构建了C4ISR的信息优势评估模型。最后通过基于HLA的信息优势评估仿真验证了模型的合理性。

ATAM方法及其在C^4ISR系统体系结构评价中的应用

ATAM(ArchitectureTradeoffAnalysisMethod)方法是一种评价信息系统体系结构级设计的方法,它通过对诸如性能、可更改性、可靠性、安全性等多个质量属性的分析来确定体系结构设计中的折衷点,从而降低设计风险。介绍了ATAM方法的基本概念、步骤,并给出了该方法在C4ISR系统体系结构评价中的一个应用实例。

C^4ISR体系结构服务视图及其演化的形式化描述方法

为描述"网络化作战"中C4ISR系统资源的动态集成过程,实现作战任务过程与军事系统资源的分离,在DoDAF2.0、NATOAFv3.0、MoDAF1.2等体系结构框架研究基础上,提出了一种C4ISR体系结构服务视图描述框架。通过服务视图产品的形式化描述,分析了服务视图产品间的逻辑关系,为应对作战任务过程调整重点研究了基于OWL-S的服务交互过程模型形式化描述方法,将服务交互过程模型的演化描述转化为本体描述的变化操作,最后从基本变化和组合变化操作对服务交互过程的演化描述进行了分析。

以数据为中心的C^4ISR系统体系结构开发方法

体系结构开发方法研究是当前C4ISR系统体系结构技术研究的一个热点,在总结现有相关问题的基础上,提出了以数据为中心的C4ISR系统体系结构开发方法的定义,并提出了该方法的开发过程。将体系结构开发分为初始化、数据分析、数据设计和数据验证四个阶段,并详细说明了各个阶段主要完成的任务及其常用的方法。最后对以数据为中心的体系结构开发方法的发展进行了总结和展望。

考虑级联失效的C^4ISR系统结构动态鲁棒性度量方法

在分析动态鲁棒性概念的基础上,提出了一种考虑级联失效的C4ISR系统结构动态鲁棒性度量方法,该方法结合不完全信息的攻击模型,设计了C4ISR系统结构级联失效的过程模型和动态鲁棒性值的计算方法,最后通过某一区域联合防空系统结构的案例对本文的动态鲁棒性度量方法进行仿真验证,仿真的结果证明了本文所提方法的有效性。

C^4ISR中数据链系统信息优势评估方法研究

数据链作为C^4ISR系统的重要组成部分,承担了C^4ISR系统大部分信息流的分发任务,是C^4ISR系统夺取信息优势的重要保证,因此,如何分析和评价数据链的信息优势能力及其对C^4ISR系统整体信息优势的影响是数据链系统建设中一个重要的研究课题。在分析C^4ISR系统工作流程的基础上,给出了通信子域信息优势的评价指标定义及评估模型;并且重点分析了数据链的连通性、传输可靠性以及实时性对通信子域信息质量的影响,进而给出了数据链信息优势的数学描述和评估模型,并分析了其在整个C^4ISR系统信息优势中的影响。

云重心评判法的防空兵C^4ISR系统生存能力效能评估

指挥自动化系统是军队现代化的重要组成部分,高质量的指挥自动化系统可以起到强大的军力倍增作用,因此其效能评估研究越来越受到人们的重视。结合实战情况,确立了防空兵C4ISR系统生存能力指标体系,就其效能评估给出了一种综合评判法——云重心评判法,对其理论介绍的同时详细的给出了云重心评判法的实现步骤,并通过算例验证了此方法的有效性和实用性。此方法简单易行可操作性强,对指挥自动化系统的效能评估提供了有效的方法和途径。

基于动态调整的C^4ISR系统结构灵活性分析

当前网络和信息技术的发展为C4ISR(command,control,communication computer,intelligence,surveillance,reconnaissance,C4ISR)系统的灵活性提出了更大的挑战。灵活性存在于C4ISR系统的多个方面,其中结构灵活性是系统灵活性的支撑。首先明确了系统结构灵活性的基本内涵,然后采用OPDAR(observer,processor,decision,actor,relationship)模型构建系统结构,改进并应用了制造业中车间-产品模型的灵活性分析思想,提出基于动态调整的C4ISR系统结构灵活性分析方法。最后对两种联合防空系统的系统结构进行灵活性分析,证明了方法的可行性。

C^4ISR体系结构描述的逻辑和行为验证

针对体系结构描述过程中遇到的产品一致性问题,提出一种用可执行模型来分析验证模型一致性的方法。首先根据C4ISR体系结构描述过程中形成的活动模型、规则模型、数据模型,生成体系结构可执行模型,然后将可执行模型的仿真执行顺序、运行结果与作战想定以及动态模型进行对比,来对C4ISR体系结构描述进行逻辑和行为验证。用一个歼击机防空的例子来说明此个过程。

C^4ISR体系结构框架研究进展

C4ISR体系结构框架是一种用于C4ISR系统体系结构开发、描述和集成的统一方法,提供了开发和表述C4ISR系统体系结构的规则、指南和产品描述。详细论述了美国C4ISR体系结构框架的发展历程、最新研究进展,简要介绍了其它国家C4ISR体系结构框架的研究情况以及框架的实践应用。

基于分布式仿真的C^4ISR效能评估系统设计与实现

C4ISR是取得信息化战争中信息优势的根本保障,评估其对作战结果的影响是一个具有挑战性的难题。依据C4ISR系统作战效能评估的需求提出了基于战场实体的C4ISR体系对抗仿真评估系统总体结构,重点研究了对抗条件下C4ISR系统作战效能评估指标体系和评估模型。针对仿真实现的需要,分别建立了信息优势和决策优势定量化度量公式,给出了信息优势和决策优势评估算法。最后,结合具体战役作战想定分析了仿真评估结果,验证了评估模型的合理性、有效性。

基于HLA的C4ISR系统仿真环境

C4ISR系统是一类复杂大系统 ,如何有效的分析、研究和评估C4ISR系统一直是C4ISR系统研究领域里的一个难点 ;基于HLA的分布式仿真技术的发展为这一问题的解决提供了一个新的途径。该文结合我们正在研究的课题 ,提出了一种基于HLA的、通用的C4ISR系统仿真环境框架 ,该框架的实现将大大促进C4ISR系统的研制开发和作战使用研究。

基于UML&OPN的C^4ISR系统体系结构仿真验证研究

基于UML(uniform modeling language)和Petri网的不同特点,应用UML的不同视图来描述C4ISR系统体系结构的相关产品。根据产品之间的关联,把产品的UML视图转换为对象Petri网的仿真模型。通过系统动态行为仿真模型的执行,分析体系结构的时序关系、信息流关系和接口关系的合理性,验证系统功能是否满足需求,系统状态的变化是否正确,从而有效、合理地评估系统的性能。

C^4ISR需求过程概念

为了规范C4ISR需求工程中的实践活动,提出C4ISR需求过程的概念。首先,根据C4ISR需求涉及的作战领域、功能领域、技术领域,将C4ISR需求划分为能力需求、系统需求和技术需求。然后,定义C4ISR需求过程的概念,提出由需求领域、需求开发、需求管理构成的三维的C4ISR需求过程框架,需求开发活动包括需求采集、需求建模、需求检验和需求生成,需求管理活动包括关系管理、变更管理和版本管理。最后,给出C4ISR需求过程在C4ISR系统全生命周期各阶段中的实施,说明了其重要性。

C^4ISR系统体系结构设计及辅助工具

通过深入分析美军C4ISR体系结构的相关研究成果,详细研究体系结构设计过程中的主要工作,针对现有C4ISR系统体系结构辅助设计工具的不足,提出建立C4ISR系统体系结构集成设计环境.阐明了该集成设计环境应具备的主要功能,并设计了它的逻辑结构.