PS-G-GERT Effectiveness Evaluation Model of Link-Based GEO Satellite Communication Constellation under Poor Information Background

The effectiveness evaluation of GEO satellite communication constellation not only characterizes the communication capability of the constellation but also provides a basis for optimizing the constellation structure.Whether due to information poverty or the complexity of the system,the impact of uncertain information on the effectiveness evaluation needs to be considered to ensure the accuracy of the evaluation results.To address this issue,this paper develops a model for evaluating the GEO satellite communication constellation’s effectiveness in the context of poor information.Firstly,it analyses the GEO satellite communication constellation plus system based on communication links with an in-depth analysis of the constellation structure.Secondly,an equivalent transfer function algorithm based on the characteristic function and transfer probability is proposed with the help of graphical evaluation and review technique.Then,by analyzing the communication link importance connotation,the algorithm formula of communication link effectiveness and its importance is derived,and the constellation effectiveness and variance are found.Finally,the model constructed in this paper is used to evaluate the effectiveness of a GEO satellite communication constellation,further verifying the accuracy and validity of the model.Through comparative analysis,it is shown that the model can not only solving the effectiveness of the constellation but also analyzing the variation of its effectiveness.It lays a theoretical foundation for the analysis and optimization of the GEO satellite communication constellation effectiveness.

GERT网络的矩阵式表达及求解模型

图示评审技术(graphic evaluation and review technique,GERT)解析法一般利用信号流图的拓扑特征(梅森公式)和矩母函数进行求解,但当GERT网络节点较多且结构复杂(回路众多)时,拓扑结构特征的分析十分困难,易出现错判或遗漏情况。针对此问题,将GERT网络用矩阵形式进行表征,分析了以梅森公式为基础的解析法与矩阵变换的关系,设计了两类基于矩阵的GERT求解算法。首先给出GERT网络与信号流图增益矩阵、流图增益矩阵一一对应关系,分析增益矩阵行列式变换与信号流图求解公式的对应关系,设计GERT网络的增益矩阵行列式变换求解算法。另外,研究GERT网络(信号流图)化简操作(消除自环、消除节点)在信号流图增益矩阵上的变换形式,提出了GERT网络解析的矩阵变换方法。最后用两个例子说明矩阵表征及求解模型的简便性和正确性,为GERT解析的计算机操作奠定基础。

基于QHSME的装备危险耦合传导GERT分析

针对装备活动中危险耦合传导关系描述不清楚、分析不具体的问题,构建考虑任意分布的危险耦合传导图形评审技术(graph evaluation and review technique,GERT)改进模型。提出了系统危险度、危险耦元重要度、危险路径隶属度等扩展分析参数,进一步刻画装备活动中的微观危险信息;采用系统耦合理论和极大熵方法(maximum entropy,ME)配置GERT模型变量,并设计量子和声算法(quantum harmony search algorithm,QHS)求解危险度概率密度极大熵模型。最后,以飞机大表速低空俯冲科目为例进行分析。结果表明,与传统GERT模型比较,该改进模型能充分反映危险耦元对装备活动随机过程的交互影响关系,以及其他相关微观信息,且具有较好的求解精度与适用性。

高轨卫星通信星座PS-GERT效能评估模型

卫星通信星座的效能评估不仅可以表征星座的通信能力,还可为优化星座结构提供依据。在深入分析星座结构关系的基础上,剖析基于通信链路的高轨(geostationary earth orbit,GEO)卫星通信网络和联系统(plus system,PS),借助图示评审技术(graphical evaluation and review technique,GERT)提出基于特征函数与传递概率的等价传递函数算法。首先,在分析通信链路重要度内涵的基础上,得出通信链路效能及其重要度的算法公式,构建GEO卫星星座PS-GERT效能评估模型。然后,利用傅里叶逆变换推导星座效能的概率密度函数。最后,以某GEO卫星通信星座为例进行分析,验证了所构建模型的优越性,不仅能够全面客观地评估星座效能,同时也为星座结构的优化奠定了理论基础。

军事物流供应链G-GERT网络风险识别模型研究

针对现实生活中对模型参数进行精确估计和判断的困难,引入灰数对经典GERT网络模型加以改进。在此基础上,根据军事物流供应链的运作过程,构建了基于G-GERT网络的军事物流供应链风险识别模型,并通过一个实例介绍了该模型的具体运用,验证了其可行性和有效性。

地下硐室群施工安全事故管控的GERT模型研究

为解决现有安全管理在事故致因因素识别及管理资源分配等方面模糊的问题,引入博德事故因果连锁理论分析事故发展过程,以确定事故管控的主要环节及具体对象,并运用图示评审技术(GERT)构建地下硐室群施工安全事故管控模型。以坍塌事故为例,求解资源分配最优状况下事故管控成功的概率及时间期望。结果表明,通过预估安全管理对事故管控各坏节的作用系数,可确定上述管控模型的参数,进而运用该模型能优化安全管理资源分配,依据模型结果可评估施工安全事故的管控效率。

基于机会理论的复杂装备系统风险传递GERT研究

针对复杂装备系统任务活动中风险分析传递类型单一、风险机理分析不全面的问题,构建不确定随机图形评审技术模型。首先,根据复杂装备系统的风险特点,基于机会理论提出了风险度,定义不确定随机矩母函数,结合风险基元、风险流构建了图形评审技术(gragh evaluation review technique,GERT)网络分析模型;然后,改进模型通过基元风险度、系统风险度、风险基元重要度等参数,进一步描述风险传递关系;其次,利用矩估计法处理专家信度,采用改进的量子菌群算法求解极大熵模型,分别求得不确定分布函数和概率密度函数,从而得到矩母函数,计算网络模型的参数。最后,选取某型战机执行眼镜蛇机动任务为例,定量评估飞行风险,分析风险机理,验证模型的有效性。

应用GERT的高科技产品开发项目计划方法

高科技产品开发的特点是产品结构复杂,科技含量较高,开发过程中存在大量的不确定因素。基于WBS原理和方法,以及开发中的先后顺序逻辑关系,建立了开发过程的GERT网络模型。基于该模型,应用Monte-Carlo仿真对开发过程进行优化。给出了一个实际的研究案例来说明方法的应用。

基于GERT网络的政府购买居家养老服务质量关键环节探测

旨在探究影响政府购买居家养老服务质量的关键环节。以南京市鼓楼区为例,构建了政府购买居家养老服务GERT模型;提出关键节点测度系数,结合案例并通过数值模拟识别出GERT网络的关键节点,即为影响政府购买居家养老服务质量的关键环节。研究结果表明:监督评估、构建监督评估体系和甄选承包商是政府购买居家养老服务质量的关键环节,对服务质量的影响程度最大。针对关键环节提出改善措施,为破解政府购买居家养老服务质量问题提供借鉴。

基于Agent的体系过程A-GERT网络“刺激-反应”学习模型

针对图示评审技术(graphic evaluation and review technique, GERT)网络应用于体系活动决策过程中未考虑网络节点自身的学习能动性问题,基于智能体(Agent)技术,结合刺激-反应模型构建A-GERT网络模型。首先,根据体系活动的逻辑,搭建A-GERT网络框架,并通过提出网络传递效用函数,设计带有反馈机制的A-GERT网络。然后,利用刺激-反应模型的自适应优势构建学习方程,以GERT网络期望概率与期望时间等指标度量刺激强度,进一步拓展刺激-反应模型。最后,给出网络智能决策节点的学习步骤,并以创新技术开发体系活动进行算例研究,结果表明了所提方法的有效性与实用性。

基于F-GERT网的OODA环交战链路效益评估方法

以OODA环交战链路为研究对象,运用GERT网络技术和三角模糊数理论,建立了OODA环交战链路活动参数模糊评价矩阵,构建了OODA环交战链路F-GERT网络模型及对交战链路效益进行综合评估分析的模型,设计了基于该模型的效益评估分析流程,并以某防空作战中OODA环交战链路分析为例,对这种效益评估方法进行了验证,以便为OODA环交战链路优劣评价模型构建提供一种理论方法支撑。

基于改进GERT的任务过程时间特性建模分析方法

随着系统任务需求的日渐密集,用户对系统的时间特性提出了更为严苛的要求。首先,利用图示评审技术(GERT)构建系统任务流程的随机网络模型,针对任务中由于资源共享引起的活动排队执行以及部分上下游活动之间存在重叠的情况,基于排队论并引入时间因子以修正任务中各活动的执行时间,并给出任务执行时间的求解步骤。经考虑这2种情况,最终任务平均执行时间增加了22.9%。其次,通过不确定性分析,找出了任务中的关键活动,为进一步任务优化提供方向和思路。最后,以舰载机着舰任务为例进行案例应用分析,验证所提建模分析方法的有效性和适用性。

基于GERT-MC的飞机起落架故障风险传递分析

为解决风险随机性大、多因素交互的飞机主起落架系统（AMLGS）故障问题,构建图示评审技术-蒙特卡罗（GERT-MC）故障风险传递模型;利用GERT网络中并联结构、自环结构和环路的简化规则,以及蒙特卡罗方法,设计仿真求解算法;以某飞机主起落架为例,用上述算法计算其总体风险度、确定关键风险环节,并与解析法计算结果对比。研究表明：该模型具有与解析法同样的解算精度,且具有更好的可信性,利于加强飞机维修监控的针对性。

Multi-parameters uncertainty analysis of logistic support process based on GERT

The uncertainty analysis is an effective sensitivity analysis method for system model analysis and optimization. However,the existing single-factor uncertainty analysis methods are not well used in the logistic support systems with multiple decision-making factors. The multiple transfer parameters graphical evaluation and review technique（MTP-GERT） is used to model the logistic support process in consideration of two important factors, support activity time and support activity resources, which are two primary causes for the logistic support process uncertainty. On this basis,a global sensitivity analysis（GSA） method based on covariance is designed to analyze the logistic support process uncertainty. The aircraft support process is selected as a case application which illustrates the validity of the proposed method to analyze the support process uncertainty, and some feasible recommendations are proposed for aircraft support decision making on carrier.

ADC-GERT network parameter estimation model for mission effectiveness of joint operation system

Effectiveness evaluation of the joint operation system is an important basis for the demonstration and development of weapon equipment.With the consideration that existing models of system effectiveness evaluation seldom describe the structural relationship among equipment clearly as well as reflect the dynamic,the analog-to-digital converter-graphical evaluation and review technique(ADC-GERT)network parameter estimation model is proposed based on the ADC model and the joint operation system structure.Firstly,analysis of the joint operation system structure and operation process is conducted to build the GERT network,where equipment subsystems are nodes and activities are directed arches.Then the mission effectiveness of equipment subsystems is calculated by the ADC model.The probability transfer parameters are modified by the mission effectiveness of equipment subsystems based on the Bayesian theorem,with the ADC-GERT network parameter estimation model constructed.Finally,a case study is used to validate the efficiency and dynamic of the ADC-GERT network parameter estimation model.

海事卫星地面站RMS可用性评估模型

随着国际海事卫星通信系统(international maritime satellite communication system,INMARSAT)的不断发展,卫星地面站(satellite earth station,SES)的可用性评估具有重要意义。首先选取可靠性、维修性和保障性为指标,构建可靠性、维修性与保障性(reliability,maintainability and supportability,RMS)模型进行SES可用性评估;其次,以SES设备为研究对象,根据马尔可夫链得到设备有效性概率,并进一步推导出系统可靠性;然后,建立排队图解协调技术(queue-graphical evaluation and review technique,Q-GERT)网络以描述SES设备的维修保障过程,并基于AnyLogic软件进行建模仿真;最后,通过算例进行应用研究,基于RMS模型进行SES可用性评估,验证了该模型和评估方法的有效性与实用性。

基于图示评审技术的风险投资组合模型

运用系统论和GERT网络理论的思想及其原理,揭示了组合中各项目之间的组合规律,提出了风险投资组合的串联、并联和混联这3种不同的组合模式,构建了其风险与周期评估的组合GERT网络模型,为更加深入地理解与正确客观地把握风险投资状态提供了算法模型和理论依据。

FTA-GERT网络的构建及其在可靠性增长中的应用

针对FTA(故障树模型)和GERT(图示评审技术)的特点,构建FTA-GERT网络模型,用于描述故障转移状态并可计算网络中的各种概率分布数字特征.考虑复杂装备系统级试验和组件级试验的特点,将该模型运用于可靠性增长评估中,构建可靠性增长FTA-GERT网络模型,将组件级试验数据信息融合后进行系统级可靠性增长评估.通过一个算例说明该模型在可靠性增长中的应用,将组件级试验数据传递为系统级数据.最后,在只知组件级累积失效数据的情况下,传递得到系统级累积失效数据表,并运用Duane模型对该系统进行了可靠性增长的分析,证明所建模型的高效性和实用性.

基于地心天际球面坐标的低轨卫星通信网络簇结构协同工作机制设计

低轨LEO(Low earth orbit)卫星通信网络系统星间链路结构与链接关系十分复杂,如何实现该系统的高度可靠、高效工作是一件十分复杂和困难的工作。传统路由算法多选择分布式路由,忽略了卫星内部的分簇管理,在一定程度上,大大增加了算法的时间复杂度和空间复杂度。针对此问题,本文从LEO卫星通信网络的特征出发,运用空间通信技术,分簇规划技术与排队图示评审技术Q-GERT(Queuing graphic evaluation review technique),首先构建LEO卫星通信网络的地心天际球面坐标体系,搭建具有分簇架构的多层次通信网络;其次基于网络综合效能最优化,设计能够实现高度分布式协同通信业务管理的路由模型与算法;最后通过案例研究,表明本文所提工作机制的实用性与有效性。