网络化战争中的复杂网络拓扑建模

网络化战争中网络拓扑模型的构建是利用复杂网络理论研究网络化战争的基础。本文根据网络化战争的特点,从复杂网络动力学角度,对BA模型进行扩展,通过在节点分类和连接规则两方面增添假设,构建了网络化战争中的复杂网络拓扑模型。仿真结果表明,在该演化规则下生成的网络具有无尺度和小世界特性。对网络模型抗毁性的研究为网络化战争中攻击节点的选择及网络的构建和改进提供理论依据。

作战仿真技术综述

作战系统是社会复杂巨系统,仿真可以在实验室研究与学习战争,是对军事学科发展和实验研究的补充。对作战仿真的几个主要共性技术问题进行了简要论述,包括:任务空间功能模型、综合自然环境建模、多分辨率建模、基于多智能体的计算机生成兵力建模、复杂大系统建模与仿真的VV&A、仿真支持环境、基于网格技术的网络中心战仿真等。在作战仿真研究过程中,应建立一个综合虚拟战场支撑环境,将作战仿真所有共用部分建成一个平台,在此基础上开发各用户为某种目的的仿真应用。

作战体系复杂网络研究

运用仿真方法,探索信息化战争作战体系拓扑网络的连接机制与分布规律,实验发现这一分布是由δ分布、指数分布与幂律分布(尾部)构成的混合分布;当网络规模较大时,节点之间的连接机制成为网络分布形式是否具有幂律尾的唯一决定因素;当尾部接近幂律分布时,常常是近似服从具有长尾的SF分布,但与同规模基于优先连接机制形成的SF网络相比,拥有大得多的Hub节点,分布标度指数λ一般取值于[1.4,2.2]之间。

网络中心战的系统动力学模型研究

网络中心战是信息时代的一种新的作战模式,深入研究其特点及对作战的影响具有十分重要的意义。明确了网络中心战的基本概念,基于系统动力学理论,针对网络中心战对空军作战的影响,建立了相应的系统动力学模型,通过不同仿真结果的比较,阐明了网络中心战的主要特点,并做出了相应的对策分析。

网络中心环境下的军事通信超网络结构模型

网络中心环境下的军事通信网络是一个多重边异构的人工功能网络。为了分析、设计和构建网络中心环境下的军事通信网络,通过扩展、综合Jeff的作战网络模型和Hans的网络兵力参考模型,提出了一种能够清晰描述网络节点功能和链路传输类型的军事通信超网络结构模型,给出了模型的数学描述,并说明基于它可将军事通信网络分解为多个具有军事特征的功能子网或专业通信网。最后通过分析某联合作战部队通信的超网络结构特征,验证了模型的有效性。

基于ABMS的CEC体系效能仿真分析

基于Agent的建模仿真(Agent Based Modeling and Simulation,ABMS)方法被普遍认为是军事作战研究特别是网络中心战(Network Centric Warfare,NCW)环境下进行作战研究的重要方法。采用ABMS仿真方法进行了CEC(Cooperative Engagement Capability)体系效能仿真分析。在体系效能分析仿真平台的支持下建立了面向CEC体系效能分析的Agent模型框架,确定了Agent实体间的探测、通信和毁伤交互关系。以舰艇编队数量和进攻强度和平台中心战(Platform CentricWarfare,PCW)、NCW和CEC指挥体制作为实验设计参数进行了批量仿真实验。通过与传统CEC体系效能分析结果的对比,发现了与传统的CEC体系效能分析研究存在的差异和原因,揭示了CEC对舰艇编队防空效能的贡献主要源于体系层次的行为控制。

基于信息熵的网络中心战信息共享建模及仿真

在对网络中心战的认知域效能评估进行深入分析的基础上,研究了网络中心战效能评估的难点和主要内容。用基于信息熵的知识函数量化节点间的信息共享效果,用复杂性理论量化网络冗余的负面影响。最后给出了评价网络中心战的认知域中信息搜集和信息共享效果的定量方法并进行了仿真分析。

基于网络中心战概念的虚拟战场建模/仿真技术

信息技术的发展引发了军事领域的变革,演化出网络中心战这一新的战争思想与形态,信息技术本身(特别是建模/仿真技术)又为研究这一变革提供了有效的手段。首先简要阐明网络中心战的核心思想,进而指出利用建模仿真手段研究网络中心战的意义与途径,然后围绕构建基于网络中心战概念的虚拟战场的各项关键技术展开探讨,重点是基于网络中心战概念的虚拟战场的体系结构设计,目的是提出开发此类系统时所应遵循的公共框架,对于其他各项建模关键技术也做了简要论述。

指挥控制组织建模仿真技术

指挥控制(Command and Control,C2)组织的描述与分析是实现未来网络中心战的核心技术之一。从描述C2组织的概念出发,分别从C2组织建模方法和C2组织仿真实验两个方面对C2组织的建模仿真技术进行综述,给出了各种C2组织建模方法和C2组织仿真实验的描述和研究现状,最后分别分析了它们在对C2组织建模和仿真过程中取得的成果和存在的不足之处。

基于网络中心战的空战理论分析

介绍了一种新的空战理论——基于网络中心战空战的基本原理,分析了它的特点,并比较了基于网络中心战空战和早期空战及基于平台中心空战的优劣,给出了基于网络中心战空战的系统结构,列举了基于网络中心战空战应用的总线型结构,分析了基于网络中心战空战的全新空战理论。

一种基于ABD的网络中心战概念级仿真模型

未来战场上的主体是分布、网络化的作战力量,网络中心战将成为信息时代崭新的作战样式。现有的作战仿真系统不足以胜任对网络中心战的建模和仿真。以军事复杂系统理论研究为背景,采用基于智能体抽象建模仿真(Agent Based Distillations,ABD)的方法,提出了一种网络中心战概念级仿真模型,对模型中作战/指挥单元的能力模型、决策模型以及关系网络模型进行了详细介绍。最后构建了一个仿真示例想定,仿真结果证明了模型具有一定的有效性。

大型舰艇编队反潜模型研究

文章分析了网络中心反潜战的概念和基于网络中心战反潜理论的大型舰艇编队反潜作战体系的构成和作战流程,并建立相应的反潜模型。

基于传感器网络的网络中心战构建模型研究

基于传感器网络的网络中心战是利用网络内部和网络之间信息域中高质量的信息共享,实现军事人员认知域态势感知共享,是信息时代的一种新兴的作战模型,体现了"兵力分散、火力集中"的信息化战争作战思想。主要介绍了传感器网络的特点和应用,分析了网络中心战的实质和结构,建立了网络中心战的构建模型。指出该模型对信息化作战条件下联合作战的实施具有一定的指导意义。网络中心战模型实现了所有作战单元的互连互通和互操作,提高了战斗力。

基于效果的网络中心战模型研究

基于效果的网络中心战是利用物理域内分布式传感器网络、指挥控制网络和武器平台网络,通过网络内部以及网络之间信息域中高质量的信息共享,实现军事人员认知域态势感知共享和部队自同步,是信息时代的一种新兴的作战样式,体现了"兵力分散,效果集中"的信息化战争的作战思想。通过分析基于效果的网络中心战,建立了基于效果的网络中心战体系结构模型和未来军事行动中实施该理论的任务进程模型,对我军未来信息化作战条件下联合作战的实施具有一定的指导意义。

基于信息安全的网络中心战通信网拓扑设计

针对网络中心战网络中多种通信方式并存,两节点间可能存在多条直连链路的情况,为了实时安全通信问题提出了一种信息安全性的多链图网络拓扑描述方法。拓扑结构引入与传输介质、信息安全、通信性能相关的多个参数指标,能很好的表示出通信网络的链路复杂性。此外,还给出了基于网络通信安全级的拓扑控制算法,在保持网络连通性不变的前提下,按照安全满意度的优劣,删除不满足的规定满意度阈值的链路,优化节点间直连链路集合,得到针对任一安全级的优化子网拓扑。仿真结果显示算法对链路的优化性能良好,链路的平均优化率高于50%,为设计提供了参考。

基于网络中心战的C^2BMC信息分发模型研究

美军导弹防御的C2BMC系统是应用网络中心战思想较为成功的案例之一。旨在通过建立其信息分发模型探索其成功原因,达到加深对网络中心战思想理解的目的。首先介绍了C2BMC系统的发展现状,然后对导弹防御系统信息流的类型、特点进行深入分析,提出了导弹防御作战信息分发系统的概念,并在此基础上建立了概念级、指挥结构级和描述级的C2BMC系统信息分发模型,为获取信息优势、建设信息化装备提供理论支持。

网络中心战中信息网络连接优化设计

通过分析网络中心战的网络结构,考虑小世界网络模型相关理论,定义了网络中心战中信息网络连接收益、连接成本以及连接增益等相关概念,设计了基于小世界网络模型的网络中心战信息网络连接优化设计方法。通过仿真实验,验证了信息网络连接优化设计方法的可行性,给出了获得网络中心战信息网络最优连接性能的方法。

网络中心战概念及其体系结构模型

介绍了美、英、澳等军事大国在网络中心战领域的研究状况,阐释了制信息权的概念,给出了网络中心战的定义。分析了美军在《2020年联合构想》中确认的核心作战概念,详细阐述了网络中心作战的顶层概念框架及顶层概念到第二层的映射关系。介绍了网格技术,提出了网络中心战网格模型的立体结构和平面结构,最后总结了对这一领域研究的重要意义。

基于IDEF0的NCW指控概念模型研究

为了适应信息时代变革的发展,以及应对新世纪各种复杂任务所带来的挑战,美军根据网络中心战(NCW)的思想,提出了一个基于网络为中心的指挥控制概念模型-网络中心战指挥控制概念模型。以功能化的建模方法IDEF0对该模型进行了描述,并将其与传统的指挥控制概念模型进行了比较,在分析其特点的基础上,对基于网络为中心的指挥控制过程和思想有了较好的认识,同时也为开发适应新形势需求的指挥控制系统打下了基础。

网络中心式空战仿真研究

将网络中心战思想引入空战仿真研究,提出基于复杂适应系统理论的网络中心式空战模型。对网络中心式空战子模型进行设计,使空战单元根据对局部环境的感知所获取的态势信息来调整自身个性,调整规则依据约束变量的设定和决策元规则。通过仿真实验着重考察了具有自适应性的空战单元在空战对抗中的作战表现,实验结果初步验证了其战斗效能优势。