考虑节点自修复能力的C2关系网络毁伤特性研究

针对指挥控制关系网络受到攻击时节点及网络毁伤程度的量化评价问题,首先形式化定义了攻击强度和节点自修复能力函数,在此基础上,分别给出了网络中节点无自修复能力和自修复能力随时间变化时的节点毁伤模型。最后通过仿真计算,得到了节点的失效过程描述以及随机攻击和选择性攻击两种不同攻击目标选择方式下网络效率随攻击时间的变化关系。     

级联失效下非对称依赖网络鲁棒性研究

研究级联失效下网络化信息物理系统的鲁棒性具有重要的现实意义。针对具有单向依赖关系的信息物理系统构建双层非对称依赖网络模型,综合依赖失效和过载失效设计级联失效模型,提出一种更贴近实际的非对称攻击方式,并给出一种资源限制下的节点容量分配方式。针对无标度子网构成的非对称依赖网络进行了仿真实验,结果表明:网络鲁棒性与子网络平均度、度指数、节点容量等呈正相关关系;同配依赖网络以及按度值分配节点容量的网络具有更高的鲁棒性;非对称依赖网络面对蓄意攻击时具有脆弱性;以同等力度单独攻击被依赖子网时,网络受到的损伤更大。构建的模型及发现的规律对于研究网络鲁棒性、优化网络设计具有一定的参考价值。     

基于复杂网络的卫星重要度评估

利用复杂网络对卫星重要度评估展开研究。将卫星抽象成复杂网络中的节点,分析了该网络拓扑结构的动态特征;基于卫星的运动学模型及可视性判定模型,给出了网络拓扑结构的确定方法;分析了网络节点、节点连接边及相邻节点的计算指标,在此基础上建立了基于灰色关联度(GRD)的节点重要度评估模型。仿真结果表明,文中模型可以有效评估卫星的重要程度,为作战决策人员提供理论支撑和技术支持。     

民航空管陆基导航保障体系的复杂网络模型

考虑民航空管导航设备之间的动态业务关联,将导航设备抽象为复杂网络节点,将存在航班通行的空管航路抽象为网络边,并基于导航设备之间航路上的飞行量来设计网络边权值,由此得到的复杂网络模型不仅能够反映各导航设备之间的拓扑连接关系,而且能够反映整个体系的航班保障特性。进一步综合航班流在空管航路的运行以及导航设备可靠度等因素,给出导航保障体系复杂网络模型的节点/边权值、度值等基本网络参数计算方法,以及加权的度度相关性、簇度相关性等关联特征参数计算方法。以民航成都、昆明、贵阳3个高空管制区为例,验证了所给模型构建方法的可行性。     

防空多传感器网络的拓扑优化模型

防空多传感器网络是防空网络化作战体系结构的重要组成部分。针对防空多传感器网络的网络结构模型,研究了已知网络中单元节点的位置和数量,如何最优确定网络中继器的位置、数量及其与单元节点的连接关系,即网络拓扑优化设计问题。最后给出了防空多传感器网络拓扑优化设计的数学模型及其求解方法。     

水下传感器网络冗余设计

冗余设计可以有效地延长水下传感器网络寿命和提高网络可靠性,基于可靠性理论,考虑水下传感器网络环境及节点垂直移动等约束,在对冗余非共享方案研究的基础上,结合水下传感器网络特点,提出了适合于水下传感器网络特点的冗余共享设计方案,并给出了冗余共享方案的可靠性模型,通过数值计算,研究了网络可靠性变化曲线及冗余节点数与网络寿命的关系。经过MATLAB软件仿真,表明在同一网络寿命情况下,相对于冗余非共享方案,冗余共享方案所需冗余节点数更少,降低了网络部署成本,达到了冗余优化的目的。     

水下传感器网络部署优化研究

水下传感器网络具有广阔的应用前景,但也存在能量有限、延迟较长、部署区域不连通和通信能耗大等问题,理论和实践证明传感器节点的优化部署是解决已上问题的有效方法。为此综合考虑水下传感器网络的工作环境及传感器特性,建立了提高网络可靠性的网络部署模型,给出了网络部署的成本函数及约束条件,并使用遗传算法对传感器节点和中转节点的部署成本及网络生命周期内的能量消耗进行优化。通过仿真实验表明,该模型收敛速度快,部署节点结果合理,达到了较好的优化网络的目的。     

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。     

基于熵权的战场通信网络节点重要性评价

以旅级战场通信网络为研究对象,战场通信网络节点的通信量为依据,选取战场通信网络节点的数据发送吞吐量、接收吞吐量和转发吞吐量作为评价指标,利用仿真工具建立了战场通信网络的仿真模型和业务模型,通过仿真运行统计得出各通信网络节点的评价指标数据,采用熵权法计算出各通信网络节点的熵权,实现通信网络节点的重要性排序并进行了验证。计算结果表明:利用战场通信网络节点的通信量和熵权法能有效客观地评价战场通信网络节点的重要性,可为决策部门提供数据参考。     

区域反导体系结构超网络建模研究

以区域反导体系结构为研究对象,对其涉及的物理域、信息域和认知域等军事概念问题进行了阐释,定义并表示了区域反导体系结构所包含的节点类型、连边类型。在此基础之上,结合超网络概念,建立了区域反导体系结构超网络模型框架及该框架的物理层、逻辑层和效用层超网络模型,最后给出了该超网络框架的2条基本性质,从而为区域反导体系结构关系的分析、评价及优化提供了理论基础。     

基于完全博弈的Ad hoc网络风险评估

利用博弈论原理,从Ad hoc网络节点资产、攻击的检测率和误检率等方面对攻防双方不同策略进行综合量化,建立了攻防博弈下的Ad hoc网络风险评估模型。给出了纳什均衡求解算法和网络风险评估算法,通过求解攻防双方最优策略组合,得到攻防平衡状态下的网络风险评估值。通过仿真实验,证明网络风险值与攻击检测率、误检率和节点资产之间的关系符合实际情况,且评估算法操作简单,较其他评估模型更加客观准确,对提升Ad hoc网络安全具有一定参考价值。     

火力打击条件下Ad hoc网络节点毁伤程度评估

Ad Hoc网络在信息化战场的广泛应用,需要快速有效地评估火力打击对网络的毁伤程度。从Ad hoc网络自身属性出发,结合网络的内部测度和外部测度,给出了节点有效度、节点修复度以及节点连通度等指标计算模型。构建了节点毁伤程度加权邻接矩阵,提出了一种基于复杂网络团簇结构划分的节点毁伤程度评估方法,根据权值的相似程度对节点的毁伤程度进行归类,并给出了示例分析。最后将本算法与模糊聚类算法进行对比分析,结果证明了方法的正确性。     

一种支持信息作战目标选择的网络模型

分析了联合信息作战目标选择问题的特点。在对目标价值进行分解表示的基础上,提出了作战目标网络价值的概念,并分别给出了节点型目标、节点组目标和链路型目标网络价值的计算模型。最后,结合实例研究了模型的具体应用问题。     

基于复杂网络的机降作战目标选择方法

运用复杂网络理论,构建蓝军抗登陆部署网络模型,将机降作战目标选择问题转化为节点价值评估问题。将节点价值分为战术价值和网络价值两个维度,利用模糊偏序关系建立节点战术价值评估模型,定义节点连通度和节点关键度,确定节点网络价值评估算法,评估蓝军抗登陆部署网络中各节点的价值,进而确定机降作战目标。实例分析结果表明了该目标选择方法的有效性。     

预警情报体系超网络建模与分析

为探索预警情报体系结构与功能的关系,将情报流程中的作战实体和交互关系抽象为节点和边,构建了包含预警情报网、情报用户网和目标网的超网络模型。基于生成规则给出了体系超网络模型实例化的方法,并从网络结构的角度提出了衡量体系情报效能、节点重要度和抗毁性的测度指标。通过仿真实验,量化分析了预警情报网络内部结构、外部结构对情报效能的影响,发现体系具有较强的抗随机攻击能力和较差的抗蓄意攻击能力。实验结果验证了模型方法的有效性,对于预警情报体系发展建设具有参考价值。     

基于网络结构的武器装备体系能力分析

现代战争以及从"平台为中心"转向以"网络为中心",强调的是通过各类武器平台通过相互之间的协作配合而形成作战网络来实现体系能力。从宏观和微观两个角度分析了武器装备体系能力的实现机理,构建了武器装备体系的作战网络结构模型,给出了作战网络结构模型中的节点类型和关系类型,提出了能力环的概念,从作战网络结构的角度对武器装备体系的整体能力进行了分析,并给出了具体算例。     

C2组织无标度网络模型

运用复杂网络理论,在BA无标度网络模型算法的基础上进行改进,建立了C2组织的无标度网络模型,给出了C2组织结构网络的无标度模型算法,并对该算法进行了仿真验证,证明了C2组织结构具有良好的随机鲁棒性.定义了节点的重要度这一概念,并结合节点的重要度来建立C2组织的无标度网络模型,使之更符合C2组织的实际情况.     

一种C4ISR系统通信网络结构优化方法

针对目前基于图论的网络优化方法的不足,基于C4ISR体系结构产品中的系统和服务通信描述(SV2)的一般表示,给出了C4ISR系统通信网络结构的形式化表示方法,建立了优化模型.根据混合智能算法的基本方法,结合SV2的特点设计了同时考虑网络节点和链接的随机模拟及遗传迭代过程,给出优化模型的求解方法,并通过实验检验了方法的有...     

指挥控制网络中节点安全性重要度评估方法

针对现有评估方法无法全面反映指挥控制网络节点重要度的问题,提出了一种综合考虑网络机密性、完整性和可用性的节点重要度评估方法.考虑设备处理能力、存储容量和信道带宽,构建了指挥控制网络的加权网络模型;给出了基于层次分析法的节点安全性重要度综合评估方法;综合考虑攻击者利用被攻陷节点对网络机密性、完整性和可用性的破坏,基于重要性等价于破坏性的思想,引入拓扑势理论,分别提出了节点机密性、完整性和可用性重要度评估方法.最后,通过实例分析证明了该方法的有效性.     

基于活动环路的作战网络节点重要度评估方法

在原有研究的基础上,将作战活动和作战活动间的关联关系抽象成作战网络模型,对复杂作战网络节点重要度进行更细化的评估。在利用环介数指标评估的基础上分析了节点间的依赖关系,考量了作战活动环路的大小,定义了影响作战活动效能的影响因子。还分析了OODA环的节点重要度,证明考虑依赖关系和影响因子的作战网络节点重要度评估更为精确。通过与其他的评估方法比较分析,证明了该方法具有更高的区分度,适用于评价作战网络。