基于复杂网络理论的舰船电力网络脆弱性分析

从舰船电力网络拓扑结构及设备布置特性的角度出发,对舰船电力系统的脆弱性进行量化评估能为电力系统的优化设计提供理论指导。基于复杂网络理论,从舰船电力系统本身的拓扑结构对其脆弱性进行了研究。首先,用邻接矩阵将某一环形电力网络表示出来,并计算其特征参数,从度数指标和介数指标可以看出主配电板节点是电网中的重要节点;然后,对该环形舰船电力网络进行了故障模拟,结果表明:电网元件故障对整个电力网络造成的影响由最大连通子图规模来衡量,该指标值越小表明此元件故障对网络的影响越大,同时这一指标比介数指标更好地揭示了舰船电力网络的脆弱环节。     

确定性层次网络建模方法及特性分析

为进一步分析复杂层次网络模型拓扑特性,提出一种确定性复杂层次网络的建模方法,该网络模型具备"增长"和"偏好连接"的特性,最后通过理论计算和数值仿真证明该确定性层次网络模型满足小世界效应、无标度特性和层次模块性。结果表明:模型的无标度特性和层次模块性与网络尺寸参数不具备相关性;层次网络中的网络模块内部节点关联紧密,而度值较高的Hub节点通常发挥连接网络模块的作用,从而体现为聚-度关联性满足幂律分布。     

大型舰船电力系统网络重构研究

大型舰船电力系统的出现使供电方式由原来的辐射状向环形发展,其网络重构是一个崭新的问题.文中给出了大型舰船电力系统的网络拓扑结构并综合考虑了线路容量限制、节点电压约束及供电负荷优先性的重构数学模型,保证了各种情况下最大限度地给负荷供电.将规划遗传算法应用于所建模型的求解,并应用算例验证了此解法的可行性.     

基于节点方程的舰船电力系统数学建模

针对舰船电力系统的特点,建立了发电机、电动机等负载的电流微分方程组,并推导出其导纳、剩余电流微分量的表达式.根据基尔霍夫电流定律,建立了基于节点电流微分平衡关系的节点方程.在系统数学建模基础上,得到了舰船电力系统动态过程的计算方法.     

舰艇电力系统稳态参数计算方法的研究

提出了一种基于网络的方法--"节点电势法",该方法适用于任何复杂结构的电力系统,并充分考虑了电动机参数、机械负载特性等对系统稳态参数的影响,计算精度高,方法简单,易于计算机实现,收敛性好,且具有较好的延伸性.     

灰色信息条件下的加权复杂网络抗毁性

针对加权复杂网络抗毁性建模中存在的攻击信息不确定性问题,引入信息准确度参数,建立了一个灰色信息条件下的加权复杂网络抗毁性分析模型。选取网络效率和连通性为性能度量指标,对典型加权复杂网络在不同信息准确度下的抗毁性进行了数值仿真模拟。结果表明:BA无标度网络的观测度分布近似服从幂律分布,这与均匀分布假设下的结论是不同的;BA无标度网络和NW小世界网络的抗毁性随着节点移除比例的增大而不断降低,且信息准确度越小、网络密度越高,加权网络的抗毁性越强;NW小世界网络的抗毁性对权重系数并不敏感,且在相同的信息准确度和网络特征参量下,NW小世界网络具有比BA无标度网络更强的抗毁性。     

舰船动力发展的方向——综合电力系统

论述了舰船综合电力系统的概念及研究意义,指出综合电力系统是舰船动力发展的新方向;介绍了国内外舰船综合电力系统的研究现状和前沿动态,探讨了舰船综合电力系统需攻克的关键技术,提出了我国发展舰船综合电力系统的对策.     

基于复杂网络理论的C2组织网络拓扑结构研究

根据C 2组织结构的特点,基于复杂网络理论和网络中心战思想,将C 2组织中的各作战单元、指控节点等作为节点,它们之间的信息流动作为边,构建C 2组织的网络拓扑结构。经过仿真分析,推出其内部具有无标度性、小世界性等复杂网络特性,这对于进一步将复杂网络理论应用于C 2组织的研究提供了理论依据并具有积极的意义。     

一种舰船目标一维距离像识别的新方法

提出了一种基于傅里叶-梅林变换和二叉树支持向量机相结合的舰船目标一维距离像识别方法。该方法充分利用了傅里叶-梅林变换具有的时移与尺度不变性和支持向量机在小样本分类中的优势,可以改善目标的特征稳定性,提高识别性能。针对多类舰船目标的识别,提出采用聚类分析中的均值距离来生成二叉树,将分类器分布在各个节点上,构成了多类支持向量机,减少了分类器数量和重复训练样本的数量。对4类舰船目标仿真实验的结果表明,该分类方法具有较高的识别性能、较快的识别速度。     

基于复杂网络的指控组织建模与分析

面对指控组织(C2组织)日益呈现出的复杂性和网络化结构特点,提出基于复杂网络的研究思路,并从现实指控组织网络出发,分析复杂网络理论适用于指控组织建模的现实与理论依据。结合指控组织建设的普遍实际,参考复杂网络适应度模型及组织网络模型后,基于新节点和内部边两方面交互增长的思想,建立了指控组织生成模型。通过仿真实验,验证了无标度性、小世界性等复杂网络特性,符合现实指控组织的特点,为进一步进行指控组织效能评估提供了基础。     

复杂舰船目标毁伤评估模型建立方法研究

针对舰船目标毁伤效果评估问题的复杂性和困难,利用贝叶斯网络在不确定性推理计算方面的优势,计算总结出目标舰船毁伤后舱室的毁伤规律,同时根据同层节点不同工作流程关系,分别采用维修时间统计法和权重对比法确定各节点不同状态组合参数,完成贝叶斯网络评估模型的建立,较好地推理计算了目标舰船模型中所有可能工况的总体毁伤结果,得到全工况舰船目标总体毁伤状态表,结合蒙特卡洛模拟导弹打靶试验结果,进一步推导出导弹对舰船目标的总体毁伤概率,实现反舰导弹毁伤威力的定量评估。     

基于fMRI的静息状态脑功能复杂网络分析

分析静息状态下人脑中不同区域之间的功能连接模式对研究静息状态下人脑正常功能活动具有重要意义。基于复杂网络理论对脑功能网络进行建模,考察静息状态脑功能网络的结构和拓扑特性。结果显示,网络具有小世界性质和无标度特性。进一步引入一种概率混合模型分析网络社团结构,得到的10个子网络中包含视觉系统、听觉系统、运动系统、默认网络以及与执行和工作记忆相关的脑区。推测出静息状态脑功能网络是由这些相对独立又彼此关联的子网络组成,其中楔前叶和扣带回作为网络的关键节点,在信息调度和传递中占据重要地位。     

基于小世界网络的防空反导系统复杂性研究

网络中心战是未来防空反导的主要作战样式,网络复杂性也是需要研究的重要问题之一。提出了基于小世界网络的防空反导系统网络模型,并针对统计特征和脆弱性等网络复杂性进行了研究。仿真结果表明,基于WS小世界网络的防空反导系统网络模型节点平均度高,节点间联系紧密,信息传播速度快,鲁棒性好,网络的脆弱性较低。     

舰船电气化与信息化复合发展之思考

舰船信息化是现代战争发展的必然趋势,基于舰船综合电力系统的信息化比基于传统动力的舰船信息化更先进,信息战的效能可以得到更大的发挥,应发展以综合电力系统为基础的综合平台管理系统。为此,介绍了国内外舰船综合电力系统和综合平台管理系统的发展现状,并就舰船电气化与信息化复合发展的思路给出了建议。     

协同作战中信息分发算法研究

大规模协同作战中的高效通信问题为当前信息战的研究重点之一,但由于单独作战单元无法了解全局的信息内容及需求方,这给通信资源有限的参战兵力之间的态势共享带来了困难。为此提出了一个分布式协作信息分发算法,在理论上借鉴了复杂网络的小世界特性,即单元节点可以通过邻节点在较少跳数内完成信息的传输。在思路上利用了信息相关性概念,作战单元利用信息之间的关联性及信息与节点之间的收发关系建立控制信息发送的路由表。并通过仿真实验验证了不同网络拓扑下算法性能的变化情况,结果证明分发算法能较好地支持信息共享。     

修复策略下典型拓扑结构复杂网络抗毁性研究

针对典型拓扑结构复杂网络的抗毁性修复问题,提出了多种修复策略下加权复杂网络对蓄意攻击的抗毁性分析模型。定义了3种修复策略,在基于最大点强的节点攻击方式下,研究了不同修复策略对典型拓扑结构复杂网络修复的有效性。结果表明:重点修复策略对于BA无标度网络和NW小世界网络均具有较好的修复效果,在网络面临蓄意攻击时,采取重点修复策略将极大地提高网络的抗毁性能,这与加权复杂网络上级联失效的优化结论是截然不同的,其中优化效果最好的是偏好修复策略。通过将有限的修复资源分配给网络中的部分关键节点即可较大地提高网络的抗毁性。该方法较为简洁实用,能够为实际网络的抗毁性优化设计提供有益借鉴。     

基于复杂网络理论的C2组织结构

从复杂网络理论角度,构造出了C2组织结构的网络拓扑模型,并根据C2组织结构的网络特性提出了一个重要的统计特性——节点的重要度,说明节点与其他节点联系的紧密性和重要性,进而分析了C2组织结构网络中的各个统计参数在C2组织结构网络中所具有的现实意义,并基于某个作战想定构建出C2组织结构网络的动态演化过程,更深层次地分析C2组织结构的合理性和高效性,为优化C2组织结构奠定基础。     

利用网络动力学评估复杂社会网络知识传播性能

为了对复杂社会网络知识传播性能进行评估,提出了利用复杂网络动力学和知识传播指数相结合的评估模型,该模型综合考虑了网络的拓扑特性、个人的知识普及能力和对知识的感兴趣程度,通过网络知识传播指数阈值的大小来衡量网络的知识传播性能.通过仿真发现,知识在社会网络中的传播对均匀网络平均度值和无标度网络初始传播节点度值的依赖性小,对知识传播指数的依赖性大;在相同条件限制下,无标度社会网络的知识传播性能要高于平均度值相等的均匀社会网络.     

多种武器攻击下舰船电力系统生命力的模糊综合评判

应用模糊数学理论对舰船电力系统生命力进行了模糊综合评判,讨论了舰船电力系统在多种武器攻击下的模糊评估模型,并以某型舰艇的电力系统为例,通过对其子系统的模糊评估分析,得出整个电力系统的生命力指标.评估的结果说明了根据加权模糊综合评判模型,可以把模糊性很强的舰船生命力指标定量化,为电力系统设计方案选优提供依据.     

舰船交流环形电力网络短路电流计算

根据舰船交流环形电力网络的特点,提出了一种简单有效的短路电流计算方法。该算法以电站为独立单元,依据网络结构和系统参数分别对发电机和电动机进行等效,利用星网等值变换将环形电力网络简化为各电源直接与短路故障点通过阻抗相连的形式,然后通过短路电流改进算法计算故障点的电流。仿真结果表明,该算法准确度较高,满足实际工程要求,为复杂结构独立电力系统的短路电流计算开辟了一条新途径。