基于非概率理论的混合不确定性结构可靠性分析方法

摘要: 针对不确定性结构可靠性分析中的输入变量分布参数具有不确定性和输入变量为区间模型的混合不确定性结构展开研究。考虑可用信息最少的情况,将分布参数的不确定性描述为区间模型。通过等概率转换方法将随机变量与其分布参数进行分离,使问题转化为随机与区间变量混合的可靠性问题,建立了混合不确定性问题的可靠性分析模型。基于非概率可靠性理论,建立混合不确定结构分析模型的二级极限状态函数并结合Kriging代理模型建立了高效的求解方法。此外,将所建立的混合不确定模型应用于飞行器结构的不确定性分析中,验证所建模型的合理性和所提方法的高效性和准确性。     

用非概率理论分析混合不确定性结构的可靠性

针对不确定性结构可靠性分析中的输入变量分布参数具有不确定性和输入变量为区间模型的混合不确定性结构展开研究。考虑到可用信息最少的情况,将分布参数的不确定性描述为区间模型。通过等概率转换方法将随机变量与其分布参数进行分离,使问题转化为随机与区间变量混合的可靠性问题,建立了混合不确定性问题的可靠性分析模型。基于非概率可靠性理论,建立混合不确定结构分析模型的二级极限状态函数并结合Kriging代理模型建立了高效的求解方法。将所建立的混合不确定模型应用于飞行器结构的不确定性分析中,验证了所建模型的合理性和所提方法的高效性和准确性。     

随机-区间混合不确定性单输出模型确认指标

针对既有随机变量又有区间变量的模型预测结果与实验数据之间的一致性度量问题,对随机-区间混合不确定性模型确认指标进行研究。根据工程数学模型和实验过程中的不确定性来源,分析随机-区间混合不确定性模型确认的特点;运用概率方法和区间理论,提出新的随机-区间混合不确定性模型确认指标,讨论所提指标的性质,给出指标的计算方法和步骤。通过数字算例和工程算例,验证了所提指标的可行性和有效性。     

战场电磁态势融合感知技术框架研究?

为了高效精确感知现代战场条件下的电磁态势，分析了战场电磁态势感知的需求，研究了基于高层信息融合的电磁态势融合感知技术框架。战场电磁态势融合感知技术框架面向异构信息综合处理和融合模型柔性控制，基于电磁实体序列识别形成观测态势，基于作战行动企图估计形成估计态势，基于电磁威胁预测评估形成预测态势，构建现代战场综合电磁态势图。研究表明基于融合理论的战场电磁态势融合感知技术框架具有适应性强、高效精确的特点。     

基于OKNN的目标战术意图识别方法

战术级意图识别为指挥员理解战场态势,制定接下来的作战计划提供辅助决策。意图识别模型的构建是态势分析过程中实体行为建模的难点之一。针对传统战术意图识别方法中战场态势不确定性的集成与传递,以及推理模板固化问题,在以获取目标动态作战知识用于解释敌方作战行动过程中行动要素的基础上,构建了目标战术意图推理框架;根据作战计划制定特点,提出了基于作战知识神经网络(operation knowledge neural network,OKNN)的目标战术意图识别方法。OKNN以空中目标群为单位,通过实时动态建立基于作战知识的实体片段集来增强模型推理的灵活性,模型基于经验的训练样本计划库,可动态自适应的调整目标战术意图空间分布结果,大大消减了不确定性的集成与传递。最后通过仿真实验验证了模型的有效性。     

战场信息分发服务语义描述方法的分析与比较

文章针对基于语义的战场信息分发这一特定应用,对OWL-S和SAWSDL两种常用的语义服务描述语言进行了深入的比较与分析。首先,以航迹信息为例构建了战场态势信息本体,并对战场传感器所提供的服务进行封装;然后,详细描述了如何采用OWL-S和SAWSDL描述本体及服务,并结合战场态势语义的特殊需求,对两种语言的描述能力、匹配组合的支持能力等性能进行了比较。分析表明OWL-S更适合于复杂多变的战场信息环境。     

基于多重信息单元的战场态势要素构建研究

文章完整地提出战场态势估计的概念、包的内容、态势元素的分类,描述了态势要素与态势估计的相互关系。在此基础上对战场态势要素采用多重信息单元方法进行构建,该方法采用单元化的方式进行战场表达,将分布在战场上的态势要素属性量化后装入单元形成覆盖在战场上的层叠结构。最后阐述了该方法的优点。     

战场态势及态势估计的新见解

为理解战场态势本质,从信息交互角度,结合耗散结构理论对战场态势和态势估计进行了全新诠释.提出战场态势本质是战场信息的有限“无序”呈现,将其视为能够出现“有序”状态的动态开放系统.由此指出态势估计即分析理解各种战场信息,利用已有知识减小战场态势熵;同时指出态势估计的研究重点是战场态势内、外交换熵.最后介绍了新的理解下态势估计的理论基础——Brusselator模型,指出了通过建立影响战场态势熵的指标体系对战场态势进行量化分析的技术途径,并说明了计算战场态势正、负熵的方法及其是否形成耗散结构的判据.     

基于发布订阅机制的态势信息实时分发框架

针对战场态势分发信息量大、实时性要求高、不同用户需求差异大的特点,提出了一种基于发布订阅机制的态势信息实时分发框架。构建态势元数据模型,能够描述战场态势信息和需求方的偏好,将态势更新看成发布事件,需求方看成订阅者,设计基于态势数据元模型设计合适的匹配算法。在此基础上给出了态势信息实时分发框架,能够指导构建面向服务架构的新型战场态势信息分发系统。     

战场物资主动配送模式及风险控制

战场物资主动配送式保障是未来战场物资保障的必然趋势和基本模式。但这种模式也存在着战场感知能力的局限性、预测模型的低可靠性、反应速度的不敏捷性以及配送方式不可靠性等风险。通过提升战场态势的可视化程度、构建自适应的战场物资预测机制、建立反应敏捷的战时军事物流系统以及提升战场物资应急配送能力等措施,可以有效规避战场物资主动配送所带来的风险。     

基于Z-number和改进DS证据理论的风险评估方法

针对任务风险难度量、评估信息不确定性强等问题,提出一种Z-number和改进DS证据理论的风险评估方法。利用Z-number方法描述评估指标,得到各风险等级的初始基本概率分配（basic probability assignment,BPA）;基于信度熵和皮尔逊相关系数改进DS证据理论克服悖论问题进行信息融合,确定风险的最终等级;接着,基于信息融合结果引入Joussleme距离求解专家可信度。最后,以重装空投任务为例,验证本文所提风险评估方法的合理性,并对比分析不同改进DS证据理论方法得到的结果,验证所提方法的有效性和准确性。     

引入权重的防空战场态势分析模型

在防空作战中,战场态势的分析非常重要,是辅助决策的基础.为了分析和把握防空作战时的战场态势,针对战场态势的主要影响因素,应用集对分析理论和方法,以集对分析的同异反联系度和距离测度为基础,构造了防空战场态势的分析模型,并对该模型进行了深入探讨.最后,通过实例计算表明了应用该分析模型进行战场态势评估的可行性,为防空作战的战场态势评估提供了一种有效的方法,具有一定的应用价值.     

支持潜艇态势感知的连通性网络设计及应用

以保证潜艇隐蔽性为前提,如何增强潜艇的战场态势感知能力是提升潜艇作战效能的关键。因此,以分析潜艇战场态势感知能力现状为基础,构建一种以无人平台作为战场单元,支持潜艇战场态势感知的连通性网络模型,并对其组成、功能及工作过程进行了详细设计;对战场单元的任务载荷和任务规划进行了详细阐述;最后从作战角度出发,展开连通性网络的作战应用研究。     

改进IAHP-CIM模型的雷达组网探测能力评估方法

针对雷达组网探测能力的评估问题,采用鱼骨图法对影响雷达组网探测能力的多种因素进行梳理,得到结构层次清晰的指标评价体系。采用改进的区间层次分析—控制区间和记忆模型对该指标体系进行评估,具体方法是:运用区间层次分析法构造区间判断矩阵;利用蛙跳算法求解区间判断矩阵中满足最小一致性的确定性矩阵;利用控制区间和记忆模型来确定各指标的风险概率,实现指标体系的评估。以具体的案例为对象进行仿真实验,结果表明,所提评估方法有效,评估结论相对客观、可信,对雷达组网探测能力评估具有一定参考价值,从而为雷达组网的优化部署奠定良好基础。     

信息融合系统中的态势预测技术

态势预测主要解决态势间断后如何更新态势以及态势推断问题。根据战场上兵力都是按一定的规则部署和聚集的特点 ,采用群技术将整个战场态势划分成多个态势元素 ,同时结合模板技术和军事专家建议 ,利用战争前和战争期间所获得的各类信息 ,对战场态势进行预测     

基于贝叶斯网络的态势认识

态势认识的本质是通过因果推理进行态势理解和诊断推理以实现态势预测,不确定性知识表示和推理是态势认识过程中需要解决的两个重要问题。基于贝叶斯网络易于进行不确定性推理的优点,综合应用贝叶斯网络因果推理和诊断推理,提出了态势认识的贝叶斯网络模型,应用贝叶斯网络信息传播算法,给出了态势认识系统实现的方法,并通过实例计算论证了该方法的可行性和实用性。     

面向态势感知的网络空间态势本体模型研究

为了实现网络空间态势信息的共享,利用本体模型准确地描述网络空间态势要素及其相互关系。依据态势感知理论分析了态势要素的构成和态势核心本体模型;对网络空间态势领域的物理实体、虚拟实体、网络空间环境、事件等相关概念及关系进行了分析,并构建了本体建模;结合战场想定进行态势场景的本体描述,检验了本体模型的有效性。     

基于直觉模糊贝叶斯网络的不确定性推理方法

针对模糊贝叶斯网络模型对战场态势信息不确定性描述与推理方面的局限性,利用直觉模糊属性函数表示贝叶斯网络节点概率以及变量间的因果依赖关系,给出了直觉模糊贝叶斯网络(IFBN)的定义,证明了节点直觉模糊性在贝叶斯网络推理中的可传播性,并提出了基于IFBN的不确定性推理方法,有效地提高了贝叶斯网络模型推理的准确性,增强了军事态势评估系统形成正确战场感知的作战效能。最后通过典型实例验证了该方法的有效性和优越性。     

飞机结构疲劳可靠度贝叶斯组合预测

在实际工程中,常常需要利用模型去描述和分析问题。然而模型亦存在不确定性,即可能存在多个描述同一现象的模型,例如多个疲劳分析的模型。针对飞机结构的疲劳可靠性问题,提出在考虑三种裂纹扩展模型下基于贝叶斯公式的疲劳可靠度组合预测方法。针对不同应力水平下飞机结构试件的裂纹扩展数据建立了三种随机裂纹扩展模型;在考虑模型参数不确定性条件下,采用贝叶斯模型平均方法对三种模型进行组合;基于组合模型分析结构的可靠度。所提方法在分析飞机结构疲劳可靠度上,采用了组合模型,能够最大限度保障结果的稳定性。此外,考虑了模型参数的不确定性,能够得到更为合理的裂纹扩展预测分布和可靠度预测值。给出的实例及分析结果表明所提方法可行。     

基于影响网络与不完全信息多阶段博弈的作战行动序列模型及求解方法

拟制作战计划的关键是生成作战行动序列.考虑作战行动过程中的不确定性以及激烈对抗性,以影响网络分析作战行动和战场态势之间的相互影响,用不完全信息博弈分析敌对双方之间的对抗,建立了基于影响网络和不完全信息多阶段博弈的作战行动序列模型,并给出了求解方法.通过计算实例说明了模型及其求解方法.结果显示该模型生成的COA更适应于对抗环境.