装备保障指挥效能评估指标体系研究

为科学评估信息化条件下装备保障指挥效能,对装备保障指挥效能评估相关概念进行了界定,在分析装备保障指挥效能影响因素的基础上,根据建立指标体系的科学性、系统性、可量化性、可操作性以及独立性等原则,构建了装备保障指挥效能评估指标体系。

预警机空域配置对责任区覆盖的影响

针对预警机遂行责任区情报保障任务时的空域配置问题,提出了对责任区实时有效全覆盖和确保自身安全两条基本原则,并以预警机实际垂直探测威力为基础,构建了重点高度层实时全覆盖区域估算模型。通过仿真,分析了实时全覆盖区和预警机空域配置关键参数之间的关系,其结果表明当预警机直飞航线平行于带状责任区近界时,可获得最大的实时覆盖长度,在实际的预警机空域配置中具有一定的实用价值。

基于贝叶斯网络的复杂装备维修质量评价模型

针对当前装备维修质量评价忽视维修过程影响因素的问题,将过程评价指标体系作为修后评价指标体系的先验知识,构建了一种基于贝叶斯网络的复杂装备维修质量评价模型。首先,建立了过程评价指标体系和修后评价指标体系,并对各项指标进行了简要分析;然后,建立了维修质量评价的贝叶斯网络模型,通过模糊综合评价方法确定了根节点的先验概率,通过专家经验法确定了子节点的条件概率,并给出了模型的具体求解步骤;最后,通过算例仿真与分析对提出的方法进行了验证。结果表明:该方法能够在一定程度上解决复杂装备的维修质量评价问题,为完善复杂装备的维修质量评价理论提供了借鉴。

雷达抗干扰性能评估指标体系构建与约简

针对现代战场环境下电子对抗的关键内容———雷达抗干扰性能评估指标体系的构建和约简问题开展研究。分析了复杂电磁战场环境下雷达抗干扰性能指标体系构建原则,讨论了评估指标体系的基本组成。针对原始样本数据的不完备性和不确定性,采用粗糙集理论对原始样本数据进行数据归一化、离散化、属性约简处理,并得到覆盖原始样本特征的最小规则集。最后,以7组雷达抗干扰性能评估指标数据为例进行算法模型验证,实验结果表明,该方法能够有效简化评估指标体系,提高评估实验的可操作性,从而为现代战场环境下雷达抗干扰性能评估提供了新的解决途径。

基于DM2的体系结构数据一致性验证方法

为进行有效、规范的体系结构构建,现有体系结构大多采用美国国防部体系结构框架(Department of Defense Architecture Framework,DoDAF)作为指导,针对采用该框架构建的体系结构的数据一致性验证问题,提出了一种基于国防部体系结构框架元模型(DoDAF meta-model,DM2)的验证方法。该方法直接从DM2中提取数据的一致性原则,而后利用查找出来的实体数据构建验证准则或者验证矩阵,进而完成体系结构数据一致性的判断。最后,通过一个案例进行一致性验证步骤说明和可行性分析,验证结果充分说明了该方法的有效性。

基于(m,T,r)维修策略的k/n系统维修优化模型

提出了一种(m,T,r)维修策略,并以使用可用度最大、单位时间维修费用最小作为优化目标,建立了k/n系统的多目标维修优化模型以及系统的使用可用度模型和维修费用模型。在此基础上,结合维修实际,设计了一种基于遗传算法的模型求解算法。最后,通过算例分析证实了所提出维修策略和维修优化模型的可行性与有效性。

人与武器关系多视图建模研究

为了促进我军信息化转型建设,借鉴DoD AF2.0的思路和方法,从人与武器关系角度提出了一种7视角体系结构框架和"两层伞循环"的体系结构开发步骤,该框架和步骤对我军信息化转型建设中遇到的顶层设计问题具有一定的参考价值。最后,以某雷达团部信息化转型建设为例,描述了该框架与开发步骤的使用过程,验证了多视图建模方法的有效性。

体系对抗中信息与人和武器关系的SD模型

为探索体系对抗中信息与人和武器之间的关系,结合军事信息优势论和OODA(observe,orient,decide,act)环模型,提出了OODAI(observe,orient,decide,act,information)网模型,该模型结合多兵种作战的Lanchester方程,能较好地解释体系对抗毁伤过程。应用系统动力学(system dynamics,SD)理论和方法,构建了以信息、人和武器为主要影响因素的体系对抗系统动力学模型,并对体系对抗过程进行了仿真,仿真结果为探究信息在人和武器中的关系提供了借鉴。

基于自适用背景校正的系留缆绳损伤检测

背景不均匀对目标的检测造成了一定的困难,因此提出了一种自适用背景校正方法,通过改进Gamma校正函数,实现了对不同灰度值的不同程度的修正,使得背景校正更加均匀合理。并且能够根据图像灰度的分布,自适用地确定相关参数。仿真结果表明,该方法效果优于传统的直方图均衡化法、同态滤波法和以往改进的Gamma校正法。经过进一步改进将该方法应用于系留缆绳的损伤检测中,通过实验证明,经过背景校正的图像,利用迭代选择阈值法也可以获得理想的图像分割效果。

雷达装备两级维修保障过程建模与仿真

雷达装备维修保障过程的动态性决定了运用仿真技术对其建模分析的适用性。文中在分析雷达装备两级维修保障过程的基础上,利用离散事件仿真软件Arena建立了雷达装备两级维修保障过程仿真模型,并仿真分析了组件平均故障间隔时间、维修周转时间、库存数量等因素对雷达装备使用可用度的影响,结果表明通过缩短维修周转时间可较大幅度提高雷达装备的使用可用度。研究成果对于优化雷达装备两级保障系统具有指导意义。

雷达阵地现场优化评估理论体系研究

雷达阵地现场优化的效果直接影响雷达的作战效能,因此,对其评估尤为重要。从雷达阵地现场优化评估思想出发,建立了优化评估模型,分析研究了优化评估的准则、评估指标、评估方法的选取等雷达阵地现场优化评估理论体系的基本问题。该理论体系的研究结果对雷达阵地现场优化评估有一定的指导作用。

系留绳外护套表面损伤自动检测系统研究

为了实现对系留绳外护套表面损伤的实时在线检测,设计了一套基于机器视觉的自动检测系统。根据文中采集图像的特点,提出了改进的背景校正方法,同时运用自适应投票的快速中值滤波方法消除噪声,利用统计阈值分割法进行损伤检测并二值化,经形态学处理剔除伪损伤,并获取损伤边界,最后通过提取损伤的形态特征实现分类识别。实验结果表明,该系统的图像处理算法简单有效,检测速度快,检出率高,能够满足实际应用。

基于重要度模型的教学装备保障资源分配方法

为了实现对教学装备保障资源分配的优先性排序,从不同角度提出了教学装备的三种重要度模型,并给出了相关定义。其中,概率重要度反映了单元故障概率变化对系统故障概率变化的影响程度,相对重要度则反映了单元维修的难易程度,但是这两种模型计算的前提条件是单元故障率函数已知,在实际工作中难以满足。为此,进一步从系统功能结构角度提出了结构重要度,反映各个单元在系统结构中所处位置的重要程度,而不依赖于单元故障率函数。实例计算分析结果证明:该方法具有实用性和可行性。

基于云理论-二元语义的雷达装备保障指挥效能评估模型

针对云重心和云模型评判方法存在的信息丢失、难于评判以及信息扭曲等问题,从确定权重等级、评价集和评价结果3个方面对模型进行了改进和完善.应用二元语义确定指标权重,避免了评价信息的丢失和扭曲,采用综合云的思想确定评价集,充分利用评价者给出的信息,简化相似云的理论来定量衡量评价结果,从而建立了基于云理论-二元语义的雷达装备保障指挥效能评估模型.

基于TAS模式的多目标跟踪波束调度策略

在跟踪加搜索工作方式下,相控阵雷达既要对已捕获的目标保持稳定跟踪,又要继续搜索责任空域发现新目标,为此提出了一种波束调度策略。在交互多模型框架下,基于状态的一步预测估计了目标的预期驻留时间,以检测概率和跟踪精度为约束条件进行了优化,基于驻留时间估计了目标的预期噪声方差和预期误差协方差,定义了目标跟踪的紧迫因子、偏差因子和调度系数,在各个时刻估算所有目标下一时刻的调度系数,根据调度系数大小确定下一时刻的波束指向,指挥波束进行照射,当波束照射到目标上时,更新量测噪声并滤波,当波束未照射到目标上时用预测值表示目标状态,仿真证明了算法的可行性和有效性。

相控阵雷达资源管理技术的发展与应用研究

要挖掘和发挥相控阵雷达的最佳潜能,必须对其资源进行动态管理和任务规划。从相控阵雷达资源管理体系结构入手,分析了相控阵雷达搜索状态下的资源管理、跟踪状态下的资源管理、任务优化配置和调度等3个方面国内外的研究内容和现状。针对未来相控阵雷达的发展趋势,提出了进一步研究的重点内容,并对相控阵雷达资源管理技术研究和应用研究的前景进行了展望。

视情维修条件下相控阵雷达备件优化配置

大型相控阵雷达备件配置方案是当前反导预警装备保障领域急需解决的关键问题之一,为了提高相控阵雷达天线阵面的保障能力,提出了一种视情维修条件下,故障件批量送修、定期补给的备件优化配置策略。以天线阵面T/R(transmit/receive)组件为出发点,当其故障单元达到k/N系统的阈值,而其他单元尚未达到阈值时,雷达停机开始换件维修,建立了以系统的供应可用度为约束条件,备件费用最少为优化目标的配置模型,并利用边际效应算法对各参数进行求解。实例运算结果表明该模型合理可行,能为备件配置提供理论支撑。

一种改进的高超声速目标跟踪算法

根据临近空间高超声速目标运动特点,建立了临近空间高超声速目标运动模型;针对机动目标跟踪问题,在"当前"统计(Current Statistical Model,CS)模型基础上,引入一种利用位置估计值与加速度之间的函数关系自适应调整加速度方差的方法(Adaptive of Distance EstimateAlgorithm,ADE),并运用交互多模型算法,提出了ADE-IMM(Adaptive of Distance Estimate Al-gorithm-Interacting Multiple Model Algorithm)算法,提高了算法对临近空间高超声速目标的跟踪精度。仿真结果表明:该算法兼顾了Singer-IMM算法和CS-IMM算法在跟踪临近空间高超声速目标方面的优点,有更好的跟踪精度。

基于模式化的雷达组网资源管控功能模型

综合考虑信息融合与资源管控一体化、系统操作简便性等因素,提出了一种通用的基于雷达组网系统工作模式的资源管控闭环功能模型,该模型主要包括信息融合、资源管控、通信链路、人机交互与数据库等功能分系统,体现了结构分级、任务预案、模式控制等设计特点。依据提出的通用模型与典型雷达组网系统的技术体制特点,分别设计了能满足实际应用需求的典型集中式、分布式、层次式/混合式资源管控功能模型,表明了通用功能模型的适用性与有效性。

引入区域量化的相控阵天线维修优化模型

针对大型相控阵天线维修成本高、多部件维修时机难以确定、模型仿真计算困难等问题,提出一种引入区域量化的维修优化模型。建立天线阵列的区域量化模型,将天线阵列维修问题转化成一个由不同区域阵元组成的k/n系统维修优化问题。以使用可用度为约束条件,以单位时间维修费用最小为优化目标,建立引入区域量化的大型相控阵天线多部件视情维修决策优化模型,并通过算例仿真与分析进行了模型验证。结果表明:提出的维修优化模型真实有效,能够很好地解决分布不均匀的相控阵天线维修优化问题。