武器装备体系贡献度评估问题研究

对作战体系完成使命任务的贡献程度是武器装备在立项论证、设计研发和使用保障等阶段的重要参考依据。目前贡献度理论尚处起步阶段,存在表现形式认识不统一、评估边界条件不明确等问题。针对现有理论方法的不完善之处,对体系贡献度评估的原则、框架和方法进行了研究。提出了多层次、多维度、多视角的贡献度表现形式,阐述了在确定任务背景下开展贡献度评估的必要性,以作战需求满足度为评价准绳,改进了贡献度数学表达式。建立了基于体系对抗仿真和体系作战效能评价的贡献度评估框架,并以围绕典型航母编队,论述了贡献度评估流程中各阶段的实现方法。最后分析了目前研究中所面临的主要问题,展望了进一步研究的主要方向。

基于结构方程模型的武器装备体系涌现性度量模型

针对武器装备体系作战能力涌现性难以评估和度量的问题,提出了武器装备体系作战能力涌现性的度量模型。以复杂自适应系统为视角建立作战能力涌现性的概念模型,并剖析体系中各个子系统的内在因素,从而建立评价度量模型作战能力的指标体系;根据指标体系构建线性和非线性涌现的结构方程模型(SEM);结合两种SEM度量模型构造了模型参数结构方程。为验证所提武器装备体系作战能力涌现性度量模型的性能,以某航母编队反舰作战为例,采用结构方程模型分析软件LISREL 8.70得到SEM的参数估计值,进而确定两种SEM结构方程。根据该方程进行作战能力评估,结果显示,与线性涌现的SEM相比,非线性模型更接近实际作战能力。

海洋安全指数测算方法

提出了海洋安全指数的概念,并选取了海洋主权安全、海洋科技安全、海洋生态安全、海洋经济安全等4个方面的12个代表性指标,构建了海洋安全指标体系;初步设计了海洋安全指数测算方法,并测算了2013—2015年中国海洋安全指数;分析了影响海洋安全指数变化的因素。

基于区块链技术的海洋数据资源共享应用设计

分析了中国"海洋数据孤岛"问题的本质原因,提出了一种基于区块链技术的海洋数据资源共享应用模式,改良了区块节点的共识机制和海洋数据在区块链上的存储方式,构建,海洋数据资源共享平台,以达到推动海洋数据的开放共享与增值流通的目的。

一种基于信息熵的体系流程脆弱性分析方法

体系在执行任务过程中面临来自外部、内部的各种破坏、干扰或威胁等风险,当风险发生时体系受到影响的程度表现为体系脆弱性,体系流程的脆弱性是影响体系能否完成任务的一个重要方面。提出一种基于信息熵的体系流程脆弱性分析方法:首先,面向体系面临的风险事件及其流程结构特征建立体系流程结构脆弱性分析过程;其次,将体系流程转化为有向图模型,基于信息熵构建了体系流程中各个节点的脆弱度计算模型;最后,将复杂体系流程有向图模型简化为串联、并联和混合3种基本结构,建立了3种基本结构的脆弱度计算模型,进而即可计算体系流程的脆弱度。通过案例说明了该方法的有效性。

区块链技术在跨部门海洋数据共享中的应用

基于中心化系统的传统数据共享方式面临着数据易被篡改和违规拷贝利用的安全性风险,而且维护成本高昂。为了实现海洋数据安全可靠的跨部门共享,介绍了国内外海洋数据共享领域的发展现状,分析了中国存在海洋"数据孤岛"问题,提出了利用区块链技术解决该问题的基本思路,阐述了利用区块链的关键技术,并以支援船观测数据共享为应用背景,设计了区块链跨部门海洋数据共享平台架构与数据共享平台模型,并阐述了基于超级账本(hyperledger)联盟链技术的海洋数据共享平台实现方式和平台运行流程。

体系生命力理论框架

通过分析自然界有机体系的有机特性集,将有机特性统一到体系生命力概念之下,提出了体系生命力理论,并结合人工智能及其相关的信息技术,提出了在工程技术体系中导向涌现出有机特性集的技术框架。体系生命力理论框架为提高体系的稳定性和可用性,提高体系的优化和选择进化能力提供了理论指导。

基于体系工程理论的作战实验方法

介绍了作战实验的产生、发展过程,论证了作战实验的体系工程属性,分析了当前开展作战实验研究的必要性和迫切性。阐述了体系工程V++模型,面向作战实验问题提出一种模型内涵,基于此原理提出一套作战实验研发方法,对作战实验研发过程进行了阶段划分,给出各阶段具体方法和技术。剖析了其中的关键技术及其解决途径,包括需求挖掘技术、基于模型的系统工程(MBSE)方法、作战仿真平台构建技术、共享重用技术和评估技术等。展望了作战实验研究的未来发展重点和方向。

MBSE:系统工程的发展方向

阐述了传统西方系统工程思想与钱学森系统工程思想的核心内容,引出基于模型的系统工程发展的外部条件与内在因素,包括模型驱动开发方法的推广与逐渐成熟、传统系统工程方法缺少对经验的积累和复用等。对比传统的系统工程方法,分析了基于模型的系统工程(MBSE)在系统形式化描述方面的优势及发展期望,提出应用MBSE指导信息物理系统的构建将是系统工程发展的新思路。

多架构建模方法在飞机娱乐系统的实现及应用

提出了一种实现基于模型的系统工程(MBSE)多架构建模方法。基于多架构建模方法的元元模型,构建了Capella中的特定域建模语言,采用Arcadia建模方法作为建模规范,同时基于架构驱动的方法建立了模型间的追溯关系,形成了一套完整的基于模型的系统工程驱动流程。通过飞机娱乐系统作为案例建立模型,比较Capella建模和多架构建模两种方法,给出了两种方法在效率及效能方面的比较,结果表明多架构建模方法具有建模的高效性和较强的扩展能力,为不同MBSE建模语言和建模方法的整合提供一种解决方案。

一种有限空间区域的机群调度优化算法

基于有限空间区域调度优化问题,针对机群调度具体问题,先将机群保障流程整体抽象建模,再把物理模型转化为典型调度问题模型,设计启发式规则提出优化算法。算法分为上、下两层次,上层负责在有限区域内选择合适的停机位和起飞位,下层负责对单机各作业进行调度,下层把调度结果返回给上层算法,上层根据该调度结果自适应调节某架机的停机位和起飞位,重新调用下层算法以验证该调整是否能改善解的质量。以典型出动任务作为输入算例,求解出有限空间区域的机群调度方案结果。相比之前人工排布的方式,本方法在求解时间和结果优劣两方面更具优越性,该方法使得机群调度指挥方式向智能自动化过渡,对提升机群出动架次率有重要意义。