基于复杂网络的舰艇编队网络中心战模型研究

借鉴美军网络中心战思想,构建了一个基于复杂网络的舰艇编队网络中心战模型,在模型中提出了将不同舰艇的传感器与决策器互联。应用复杂网络的若干特征参数分别对网络中心战模型和传统作战模型的作战网络效能进行了仿真分析。通过仿真结果的对比,从量化的角度说明了在网络中心战条件下,舰艇间实现战场信息互通和共享能够大大提高舰艇编队的作战效能。该模型进一步可用于网络中心战系统的结构性、安全性问题的研究。

舰艇编队协同反导网络关键边评估

为评估构建的舰艇编队协同反导作战网络的各条边,设计一种改进的关键边度量方法。综合分析舰艇编队协同反导作战网络的拓扑结构,综合考虑边介数和边的2个端点对边的支撑作用,给出关键边评估模型及基本算法流程,并针对作战网络进行分析计算。结果表明:该方法克服了以边介数作为评估关键边的重要度指标的片面性,能提高网络的传输能力,增强网络重连能力,大大提高网络的鲁棒性和抗毁性。

舰艇编队作战指挥系统设计与仿真平台

作战指挥系统是海上舰艇编队的神经中枢。针对现代舰艇编队作战指挥系统研制过程的特点,构建了支持协同建模、动态重组、敏捷制造和增量开发等功能的支撑平台。该平台由建模工具、仿真引擎、系统管理与模型部署3个工具组成,重点对建模工具和仿真引擎进行了介绍。建模工具支持多种开发视图、多种建模方法和模型表示方法,特别适用于对复杂大系统进行多层次、多粒度的建模;仿真引擎是模型的求解环境,为模型的运行提供柔性的架构、简单的接口和高级的支撑服务,大大地简化了应用系统的实现,促进了模型的复用。最后,举例说明了如何应用该平台开发一个应用系统。

基于修复策略的舰艇编队复杂网络系统可靠性研究

为了研究舰艇编队网络系统的可靠性,在建立舰艇编队网络系统组成模型的基础上,提出了一个舰艇编队复杂网络的修复模型。为了运用概率母函数对临界攻击比例和巨元组相对大小进行解析研究,在该模型的基础上引入了两个变量:攻击比例fa和未受攻击节点的最大度K珦a。解析和数值计算表明,修复策略显著提高了无标度网络的可靠性,度指数较小的无标度网络其可靠性提高更大。仿真计算分析表明,所建模型可以应用于研究自我修复能力的复杂网络的可靠性。

基于并列选择遗传算法的舰艇编队目标分配问题

为了更好地解决舰艇编队火力最优分配问题,建立了新的舰艇编队武器分配模型,采用并列选择遗传算法实现舰艇编队武器分配问题的求解。解决了以往将武器分配问题抽象为单目标优化的局限性,在保证尽可能发挥我方火力优势使打击效果尽可能好的前提下,使敌方对我方的威胁最小。并列选择遗传算法简单,鲁棒性好,具有较强的全局搜索能力,可以实现对多目标的搜索,从而较好地解决了舰艇编队武器分配问题。最后,通过仿真验证了算法的有效性。

基于带精英策略遗传算法的舰艇编队目标分配

结合现代海战海军编队作战样式及作战武器的特点,建立了新的舰艇编队武器分配模型,将舰艇编队目标分配问题抽象化为多目标优化问题,该模型可以在保证我方重点目标得到保护的前提下,达到总体效果最优和总体耗损最小。采用带精英策略的快速非支配进化算法对舰艇编队目标分配问题进行求解。该算法求得的Pareto最优解分布均匀,收敛性和鲁棒性好。该算法一次运行可以获得多个Pareto最优解,决策者可以根据实际战场环境选择最终满意解,为各目标函数之间的均衡分析提供了有效的工具。最后,通过仿真及与其他算法的对比证明了模型及算法的有效性。

舰艇编队协同反导网络节点重要度评估

为提高舰艇编队协同反导网络中重要节点评估的效率和有效性,提出了一种基于节点接近度和节点关联度评估复杂网络节点重要度的方法。在复杂网络中节点的接近度越大,该节点越居于网络的中心,在网络中就越重要;节点的关联度越大,在网络中就越重要。根据该方法设计了舰艇编队协同反导网络中重要度评估算法,仿真分析证明了该方法的有效性。

舰艇编队电磁频谱管控体系构建研究

电磁频谱管控是舰艇编队海上作战中各作战单元有效联合的关键环节。加强信息化条件下海上作战电磁频谱管控建设是一项重大而又紧迫的课题。通过对复杂电磁环境下海战场的电磁频谱动态管理进行研究,阐述了编队电磁频谱管控基本概念与内容,研究了编队电磁频谱管控的工作流程,设计了编队电磁频谱管控体系的总体架构,最后对编队电磁频谱管控系统功能进行了说明。

海上大型编队电磁辐射管控体系构建

从海上大型编队辐射管控现实需求入手,构建海上大型编队电磁辐射管控体系。研究了海上大型编队电磁辐射管控的主要作用、关键任务和核心需求,构建了由管控计划系统、管控监控系统、管控决策评估系统和管控数据库系统等四个系统构成的海上大型编队电磁辐射管控体系,分析了体系主要功能,并从组织计划、战场管控和评估反馈等三个环节研究了基于辐射管控体系的编队电磁辐射管控运行流程。研究成果对推进海上大型编队辐射管控体系建设具有重要的理论研究价值。

海上大型编队短波跳频组网问题研究

围绕海上大型编队短波组网问题展开研究,针对短波通信组网复杂性特点,构建了树型、星型和准栅格网结合形式的海上大型编队短波跳频通信网络。网络中的中、远程短波跳频通信使用基于非对称频率表技术的实时频率AFH技术,采用点对点天波跳频通信;近距离短波跳频通信,使用对称交叉正交频率表技术,进行高密度正交异步组网。研究成果对提升海上大型编队短波通信网络反侦察、抗干扰能力具有重要的理论研究价值。

基于无线Mesh网络的舰艇编队通信网运用研究

根据未来海战信息网络建设需求,分析了无线Mesh网络的技术特点和网络结构,提出了一种海战场环境下基于Mesh结构的无线网络应用方案,满足舰艇编队通信网络高速率、大容量、非视距传输的要求,对无线Mesh网络在军事通信领域的深入研究具有一定的参考价值。

舰艇编队的舰载装备协同问题研究

舰艇编队是现代海战主要采用的对抗形式之一,本文应用可靠性理论研究了舰艇编队的舰载装备协同问题。首先,利用可靠度概念给出了舰艇编队的舰载装备协同质量的量化方法;然后,建立了有限资源约束下的最大舰载装备协同质量的舰艇编队模型,并给出了基于遗传算法的模型求解算法。大量仿真计算表明了所建模型与算法的有效性。

基于多Agent的编队作战指挥系统效能评估方法

采用多Agent系统对编队作战指挥系统进行建模仿真,通过HLA技术综合集成构造系统效能评估体系结构,重点研究了对抗条件下系统作战效能评估指标体系和评估模型。建立了信息优势和决策优势定量化度量公式,并结合解析法给出了兵力倍增评估模型。

一种新的离差最大化的舰艇编队对空目标威胁评估

现代海战中,空中目标对于舰艇编队的威胁日益严重。及时、准确地评估空中目标威胁是舰艇编队提高生存能力的关键。传统目标威胁评估方法有的依赖于专家的主观判断,有的需要大量准确性较高的训练样本数据,从而使实际运用受到局限。提出了一种新的基于离差最大化的威胁评估方法,它适用于威胁评估指标权重完全未知,通过仿真算例验证了该方法的合理性和有效性。

基于复杂网络的舰艇作战模型研究

借鉴复杂网络的作战描述模型,把作战单元抽象成节点,把各单元之间的相互作用抽象成有向边,将战场描述为1个由传感器、决策器、影响器、目标4类节点组成的有向网络图,构建了1个基于复杂网络的舰艇网络模型,在模型中将单个舰艇作战和舰艇编队作战进行了比较。应用复杂网络的若干特征参数分别对几个舰艇和舰艇编队的作战网络效能进行了仿真分析。通过仿真结果的对比,说明舰艇进行编队时,指挥体系连通性的提高能够大大提高舰艇编队的作战效能。

水面舰艇编队的无线局域网研究及构建

根据无线局域网的主要技术原理、特点及组建方式,结合水面舰艇编队内部通信网的建设,对水面舰艇编队内部通信网,进行应用研究及网络构建。

基于多Agent的编队作战指挥系统作战仿真

基于多Agent的编队作战指挥系统建模,采用HLA/RTI实现体系对抗仿真实体的互联和信息交互。整个仿真联邦结构包括红蓝双方编队作战指挥系统各功能域分系统的联邦成员(组)、红蓝双方兵力的仿真成员(组)。

沉舰、军港与海战场--考古学视野下的北洋海军史

清末北洋海军的建设,堪称大清帝国面对西方列强入侵、试图洋务维新的一次非凡努力。近年来的水下考古与遗产调查工作,为北洋海军史的研究提供了新资料。致远、经远、定远等北洋海军沉舰先后被确认;威海、旅顺、大沽等军港要塞的海防设施,均得到地面考古调查之验证;天津、福州、威海等地的船政设施及水师学堂等遗迹,作为近现代工业遗产亦已开展文物保护与研究工作。考古新成果为笔者从科学与技术层面深入研究北洋海军史提供了珍贵实物资料。与此同时,以马汉的“海军、海防和海权”理念来重新审视北洋海军,也是值得关注的一个研究视角。

基于案例推理的编队作战决策方法研究

随着海战场态势日益复杂,非结构化的决策问题明显增多,当前由规则推理系统和作战决策模型制定的作战方案表现出了局限性,主要原因是海上作战规则制定不能完备、作战决策模型适应性差。论文分析了国内外作战决策方法,对基于案例推理的编队作战决策方法进行了深入研究,对作战案例表示、作战案例检索、作战案例修改等关键环节进行了设计,为提高舰艇编队作战决策质量提供了一种新方法。

舰艇编队作战指挥系统作战试验研究

舰艇编队作战指挥系统作为一种特殊的武器装备,其作战试验实施组织具有兵力保障种类众多、试验联动复杂、作战过程需全面构建、试验结果评估综合等特点。论文在分析其主要功能,总结其作战试验主要特点的基础上,从作战流程方面对作战试验考核指标进行层次分解,确定考核指标,为进一步研究舰艇编队作战指挥系统作战试验提供参考。