基于OODA环的网络化防空体系作战效能评估

以网络化防空体系作战效能评估为对象开展研究,针对效能评估过程中概念梳理不清、指标体系不科学、指标权重不合理等问题,系统梳理网络化防空体系OODA环模型,分析网络化防空体系作战流程。运用德尔菲法制定动态的效能评估指标体系,采用层次分析法确定评估指标体系指标权重。构建灰色模糊评估模型,对网络化防空体系作战效能进行综合评估,并用实例验证该方法和模型的有效性。该方法可为构建网络化防空体系,评估防空体系作战效能提供方法和参考。

基于OODA环的杀伤网节点重要性评估

基于网络信息体系的联合作战中,破坏敌杀伤网、降效敌杀伤体系作战效能,要求能够识别敌杀伤网中关键节点。基于OODA环理论及杀伤链概念建模,利用节点删除法,通过网络作战能力及网络循环效率两项指标的下降程度评估杀伤网节点的重要性,克服传统评估方法在指标计算中存在冗余的问题,提高评估精度。采用该方法评估某作战演练中敌方杀伤网节点的重要性,精准识别指挥决策节点的枢纽作用,验证方法的有效性,并对杀伤网节点的重要性进行评估排序,为选择进攻要点提供依据。

基于OODA环的作战体系能力演化分析

传统的指标聚合方法虽然能够评估层次化评估指标体系,但却无法有效分析指标间复杂关联关系。为适应体系能力动态演化的评估需求,提出了一种基于观察—判断—决策—行动(OODA)环的作战体系能力演化分析方法。首先,构建了作战体系的体系能力评估框架;然后,基于OODA环理论,结合网络层次分析法,构建了作战体系的网络化指标体系;最后,结合时间演化分析建立了作战体系能力的动态分析模型。应用实例分析可知,该方法适用于作战体系的体系能力动态分析研究。

基于OODA环的合成旅装备保障效能评估

对合成旅装备保障流程进行分析,论文创建了基于OODA环的装备保障效能评估指标体系,以ADC法为基础,采用AHP法和熵权法对评价指标进行组合赋权,通过模糊综合评判法求解装备保障能力,最终计算得出装备保障整体效能。最后通过实例分析,验证了评估模型的有效性,对分析研究合成旅装备保障提供有益借鉴。

基于“OODA环”优化的卫星导航定位安全与对抗应用研究

卫星导航定位设备的“生存”环境日益复杂、严峻,各类电子对抗、干扰欺骗十分激烈,人为干扰已成为卫星导航定位安全与对抗的重点。针对传统手段无法有效应对干扰复杂性、全面性、系统性的不足,本文在分析“OODA环”理论和实践转化的基础上,结合复杂环境下“干扰-抗干扰”的整体对抗过程,优化“OODA环”运行,将其与卫星导航定位安全与对抗应用进行耦合,提出基于“环境感知-筛选隔离-检测识别-效能评估-策略规划-对抗反制-回访反馈-再感知”的卫星导航定位安全与对抗不定向循环链路,并对拓展、映射的七个环节及关键技术进行分析、论证。通过引入“循环”和“不定向”两个概念,不仅实现了周期性外循环和部分环节内循环的嵌套迭代和导向性传输的运行机制;而且优化了内循环的自由度,使得各环节互联且独立、循环但不定向,有效增强了卫星导航定位安全与对抗的鲁棒性。本文的设计思路可加快实现循环链路的动态闭环,提高对抗的整体效能,在实践应用和技术论证中具有一定的参考价值。

基于PREA&OODA的边缘指挥控制模式框架及关键技术

针对智能时代战争复杂系统所面临的不确定性(uncertainty)、多样性(diversity)和复杂性(complexity),提出一种基于PREA&OODA的边缘指挥控制(command and control,C2)模式架构,架构的核心组成部分是“中心平行C2”和“边缘自主C2”.中心“中心平行C2”连接现实指挥中心和边缘作战体系,C2过程以PREA环主导;“边缘自主C2”对组织边缘作战单元处理突发应急事件或任务,其载体为边缘作战单元,C2活动过程在PREA和OODA之间切换.设计了基于PREA&OODA的边缘C2模式架构,包括现实C2中心的集中C2、云端中心平行C2和边缘自主C2,模式架构支持边缘作战单元行动执行与C2两种角色的转换和共存,能够维持全局体系运行的连续性和稳定性,增强其适应性.这一模式框架可指导“多域战”、“决策中心战”和“马赛克战”等新作战概念的实施,尤其是在关键要素——C2上,为新一代指挥信息系统的构架设计融入人工智能技术,接入无人作战单元、自主或半自主系统,提供理论和方法指导.

基于OODA优化的作战网络信息通信保障力量需求研究

作战网络中信息通信保障力量使用是否合理,关系着作战网络中信息流转的效率,深刻影响着作战网络能力的生成。以OODA环优化为目标,研究了作战网络中信息通信保障力量的需求。首先,确定OODA运转效率的评价标准,采用面向作战网络特征的遗传算法优化网络;根据优化后作战网络的节点度以及社团结构,分析了作战实体和网络整体的信息通信保障力量需求。实验表明,作战实体的信息通信保障力量需求不仅与其重要性有关,还受实体类型影响;信息通信保障力量需满足含3类子网的作战网络构建需求,包括两类星型网、一类网状网,且3类子网需有序衔接。

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。

装备体系可靠性概念、建模与预计方法研究

武器装备体系执行任务复杂多样,其可靠性直接影响装备战备完好性与效能。传统可靠性建模与预计方法未充分考虑装备体系组成系统之间的资源共享与信息融合特征,难以满足现代化装备体系化和集群化需求。因此,分析给出装备体系可靠性相关概念,并提出了一种基于广义有效OODA(observation,orientation,decision,action)环的装备体系可靠性建模与预计方法。首先,对装备系统与体系可靠性相关概念进行辨析,分析装备体系可靠性、维修性、测试性、保障性和安全性概念内涵。其次,考虑装备体系节点异质性与连边有向性,建立资源与信息共享条件下的装备体系OODA网络模型。然后,考虑装备体系节点与通信链路的随机、蓄意攻击失效和重构策略,提出基于广义OODA环的装备体系可靠性建模与预计方法。最后,以100个无人机组成的无人装备体系为对象验证所提方法的有效性与实用性,进而提升其作战效能。

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。

基于OODA指挥控制环的作战仿真实验

伴随新军事变革,OODA环"以快吃慢"已逐步取代传统作战中的"以大吃小",成为制胜信息化战争的关键机理,为验证机理、传播概念,运用一种基于Agent的混合仿真方法,建模作战个体内部的OODA环,以及个体之间的相互关系,并构建虚拟战场,结合作战背景进行对抗推演,探索"基于OODA以快吃慢"机理的实验验证,通过定性与定量相结合的综合分析,揭示了更丰富的细节,结论具有很好的军事意义和应用价值。

体系对抗OODA循环鲁棒性建模及仿真分析

体系维持"观察—判断—决策—攻击"(Observe-Orient-Decide-Act,OODA)循环正常运转的能力称之为体系对抗OODA循环的鲁棒性,为定量化评估这种鲁棒性,构建了体系对抗网络模型,提出采用体系对抗网络模型邻接矩阵的Perron-Frobenius特征值作为OODA循环鲁棒性的评估指标,仿真实验表明该指标与体系作战效能效果之间具有密切的关联关系,验证了体系对抗OODA循环鲁棒性分析模型的合理性和有效性。

应用OODA环模型研究装备对体系贡献程度

针对装备优化问题,研究装备对体系的贡献作用和贡献程度。引入OODA环理论,分析了基于OODA环的作战体系对抗过程,将体系对抗抽象为两大OODA环之间的对抗。然后着重分析了装备对体系的贡献程度,其中主要分析基于OODA环的装备体系结构,并依据装备到OODA环整体能力的映射过程,建立了基于OODA环的体系能力评估模型,最后对一个案例进行评估与分析,验证了模型的可行性。

一种基于OODA-A环的防空体系及其作战时效分析

为了提升防空体系执行OODA循环的速度和质量,在OODA环基础上增加评估(assessment)环节,提出一种基于OODA-A环的防空体系作战模型,该模型能够对防空体系执行一次OODA循环的战场态势变化情况,以及作战效果进行综合评估,包括对敌方目标机动情况和目标信息冲突情况、目标毁伤情况,我方武器漏射击和过射击情况、作战损耗情况等进行评估,并根据评估结果决定下一步行动方向,同时能够将评估结果实时反馈给OODA环中的各节点,进一步提升OODA环各节点的作战能力,从而实现防空体系更快更好地完成OODA循环的目的.在此基础上,结合典型防空体系作战案例,对基于OODA-A环的防空体系的作战时效进行分析与仿真,仿真结果验证了基于OODA-A环的防空体系的优越性,对防空体系作战能力的提升具有重要指导意义.

基于OODA环的信息化战场信息安全保障SD建模分析

为深入研究信息化战场信息安全保障,提高保障效能,利用OODA环理论对信息化战场信息安全保障过程进行了分析与研究,明确了观察、判断、决策和行动每个阶段的任务与事件,并运用系统动力学方法对基于OODA环的信息化战场信息安全保障过程进行建模分析和模拟仿真,仿真结果表明随着时间推移,保障方得到的信息增多,判断和决策的正确率也随之增加,OODA环周期开始减小,保障效能随之大幅提升。研究结果对于提升信息化战场信息安全保障效能具有一定的参考价值。

反潜作战制胜机理分析及对抗模式研究

针对现有反潜作战存在指挥关系不清晰、信息流向不明确、处置手段单一等问题,从物理域、信息域、智能域3个方面出发,提出了反潜作战制胜机理及对抗模式。基于动态变化的OODA(observation,orientation,decision,action)作战环理论,结合反潜装备和作战样式发展现状及趋势分析,进行了有人-无人协同反潜作战概念设计,并总结出智能域反潜作战的关键技术需求,为未来低成本、高效反潜作战发展提供参考。

基于OODA环的网络信息体系信息架构贡献度评估

体系贡献度评估是体系建设与分析的重点,是对作战要素在作战体系中发挥作用的一种度量。目前,多数体系贡献度评估方法是基于武器装备视角,忽视了信息在网络信息体系中的作用。梳理了体系贡献度概念,总结了现有体系贡献度评估方法及其优缺点,提出了基于观察—判断—决策—行动(OODA)环的网络信息体系信息架构贡献度评估方法,并构建了作战效能评估指标体系。通过引入贡献度概念,确立了信息架构对体系的贡献,并根据体系信息架构贡献度找到优化的体系要素。应用实例分析可见,该方法可用于网络信息体系结构优化、效能提升和体系演化研究。

基于机器学习链路权重优化的无人机网络路由算法

针对分布式“马赛克战”场景下侦察-判断-决策-行动(observe orient decide act,OODA)环通信加速的要求,提出了基于机器学习链路权重优化的无人机集群网络路由算法。针对OODA环当前阶段业务量通信需求,对业务量通信的完成时间进行建模,以最小化业务量通信完成时间为优化目标,通过利用机器学习梯度下降方法实现无人机集群网络分布式路由链路权重的优化,从而满足OODA环的通信加速要求,使己方可以先敌行动,获得战场主动权。仿真表明,相比于现有无人机网络的路由算法,提出的算法能显著降低OODA环的通信时间,提高数据报文传输成功率。

基于平行与边缘指控的指挥信息系统概念框架设计

平行指控概念建立了数字化战场“虚”与“实”的互动,为军事指控的智能化奠定了基础;边缘指控概念建立了“中心”与“边缘”的无缝衔接,为无人作战系统(单元)广泛进入战场在指挥控制要素上的融合提供了框架指导。论文基于平行指控与边缘指控概念实现的需求,借鉴民用“滴滴打车APP”架构,提出新一代指挥信息系统的架构,框架由三部分组成:联合全域战场管理平台、基于PREA环的指挥信息系统和基于OODA环的边缘自适应C2系统,联合全域战场管理平台接受来自各军兵种的力量,并进行联合全域作战力量的管理和控制;基于PREA环的指挥信息系统提供任务的理解分析功能,并向“基于OODA环的边缘自适应C2系统”发布任务指令清单;基于OODA环的边缘自适应C2系统解析任务指令,并接受来自“联合全域战场管理平台”的资源推荐,基于任务需求和推荐资源,生成虚拟任务组织。

基于“OODA”环的分布式协同作战武器编配方案

以综合作战效能为评判依据,以“OODA”环为基本模型,研究了不同作战任务下分布式协同作战装备编配方案的优化方法。建立分布式协同作战效能指标体系,并基于指数法对底层作战能力值进行了计算;分析“OODA”环涉及的作战能力,确立“OODA”环作战效能的评估模型;综合考虑“OODA”环的作战效能值和装备体系的抗毁能力,创建装备体系综合效能评估模型以及武器编配方案整数规划模型;结合具体算例,研究了装备在执行侦察任务和侦察与打击一体化任务时的最优编配方案,验证了该方法的可行性与有效性。