博弈论在无线通信中的应用专题讲座(三) 第4讲 Ad Hoc网络中基于变分不等式的功率控制博弈

由于不存在基础设施以及分布式、自组织的特性,Ad Hoc网络中的功率控制问题适合于利用博弈论建模和分析。为了合理分配在多个信道上的发射功率,提高网络吞吐量,文中利用非合作博弈模型对功率控制问题进行了建模,并利用变分不等式对功率博弈问题进行了分析,得到了纳什均衡解存在性和唯一性的相关结论,并给出了分布式的迭代功率控制算法。     

基于多阶段博弈模拟的作战飞机零部件备用分析

从决策优化的角度出发,提出了一种利用多阶段博弈模拟来分析和解算作战飞机零部件备用的方法.该方法首先分析了多阶段博弈模拟在作战飞机零部件备用的应用,给出了最优化问题的总的目标函数一般形式.然后转换和简化所得到的最优化问题目标函数形式,从而有利于零部件备用的最优化解算.最后,给出了多阶段博弈模拟分析算法的主要步骤.仿真结果表明,这种方法解决了零部件使用模型问题求解的不精确的分析方法.将零部件使用周期作战飞机零部件备用看成一个整体来分析,符合未来网络中心战作战飞机零部件使用备份追求整体效能最大的思想.     

高维无穷时滞NFDE概周期解的存在性和稳定性

讨论高维的中立型泛函微分方程ddtx(t)-∫0-∞q(s)x(t+s)ds=A(t,x)x(t)+f(t,xt)的概周期解问题。利用Ch空间,矩阵测度和Krasnoselski不动点定理获得了其概周期解的存在性与惟一性定理。特别地,当q=0时给出了存在惟一且一致稳定概周期解的条件,推广了文献[1～5]的结果。     

联合作战中作战单元决策演化博弈研究

利用演化博弈理论,探讨了联合作战中担负相同作战任务的作战单元间其策略选择根据利益变化的演化过程,建立了复制动态方程并求得平衡点解,通过复制动态的相位图直观反映了博弈的演化稳定策略,并通过Malab软件对作战单元策略选择与收益关系进行了仿真,其行为选择的演化结果与相位图展示具有一致性。研究结论表明,收益大小及变化是作战单元策略改变的重要依据,最后针对提高作战单元间的策略稳定性提出对策建议.     

武器——目标分配问题的一种算法

提出了基于神经网络的、用于解算武器——目标分配（WTA）问题的并行算法。WTA问题是对于多个入侵敌机（目标）如何分配多个现有防御兵器迎击的间题。处理该问题的高速化是现代防空系统中必不可少的能力。最佳分配解的定义是,根据此解分配迎击武器可以使击落全部敌机的失败概率最小。提出的并行算法是以Hop-filed和 Tank的神经网络模型为基础,使用了K×M个处理单元（二进制神经元）,其中M为武器平台数.K为目标数。12个战例的仿真结果表明,本算法的解算速度是现有算法的9.0～34.3倍,而且击落全部敌机的失败概率还略有减小。这些仿真结果可用于设计高性能防空系统。     

蒙特卡洛优化法在机组组合问题中的应用

机组组合(UC)是电力系统经济运行的重要内容之一。根据UC约束特点将机组组合问题分解为单机多时段和多机单时段问题。基于蒙特卡洛(MC)优化法原理,解决单机多时段的启停问题及最后过滤比较找出最优可行解;利用运行费用可导性,解决了爬坡约束并得出多机单时段下的最优解。最后在Madab 6.1下通过算例验证了该方法的可行性。     

一种基于纳什议价解的自组网时隙分配策略

自组网中的分布式多节点资源分配问题为NP完全问题,一般采用启发式算法进行协议设计,缺少严格的数学证明.基于博弈与纳什议价解理论,提出了一种分布式动态时隙分配策略,并通过严格的数学推导,证明了自组网中不同节点之间的时隙竞争问题存在纳什议价解,为自组网中分布式动态时分多址信道访问控制协议的设计提供了理论依据.     

基于EG-SD的军事安全策略博弈演化模型

针对军事安全问题博弈对局影响因素多、策略预测难的问题,构建演化博弈论和系统动力学相融合的军事安全策略博弈演化模型,分析军事安全博弈的稳定策略,剖析态势稳定性形成的内在规律.实例仿真结果表明:两类群体局中人选择积极策略的初始概率对最终稳定策略有较大影响,仿真结果与东北亚核安全问题博弈的实际相符,模型具有一定的有效性和实用价值.     

军事云环境下基于动态博弈的资源调度方法

针对军事云环境下联合指挥资源调度优化问题,综合考虑了多部队任务需求,多目标优化,多部队资源竞争等约束条件,运用动态博弈理论及方法,建立并提出了一种基于完全信息扩展博弈的资源调度模型及方法,提高了资源调度效率,兼顾了多部队利益,增加了联合作战效益。最后通过实验验证了其有效性及准确性。     

基于演化博弈的结构化无人集群协作控制方法

针对无人集群作战中的分工合作问题,提出了一种基于演化博弈的结构化集群协作控制方法.分析无人集群分工合作需求,基于演化博弈理论,构建结构化集群分工合作模型;在此基础上,理论推导模型的演化动力学过程及博弈均衡解,得出集群分工合作的形成条件;最后,以集群火力打击任务为想定,仿真规则图及一般拓扑上的集群策略演化过程,仿真结果与理论推导相印证,证明了模型方法的合理性与可行性,为相关理论向实际应用转化提供了初步和有意义的探索.     

Rational Rose在HLA联邦开发中的应用

作为“建模与仿真”(M&S)的高层体系结构 ,HLA能带给用户的好处将是巨大的。HLA联邦开发与运行过程 (FEDEP)的自动化是促进HLA应用的关键。文中研究了将功能强大的CASE工具RationalRose用于支持FEDEP自动化的可行性 ,指出了应用中应特别注意的问题 ,重点说明了应用中的关键技术 ,并给出一应用实例     

任务空间概念模型VV&A研究

任务空间概念模型是现实世界军事知识的第一层抽象,是仿真系统开发的业务基础。所以任务空间概念模型的质量直接影响到仿真系统的质量,任务空间概念模型自身的VV&A是一个非常值得关注的问题。任务空间概念建模本质上看是军事领域的知识表示或者需求描述,定性描述占主要,定量成分非常少。因此,传统的通过分析输出数据的方法不能适应任务空间概念模型的特点。概要介绍了任务空间概念模型建模,并且提出了从专家法、静态校核机制、概念执行机制三个角度来考察模型质量的思路。     

基于 ∆TOA 和方位角测量辅以间歇高度信息的双基地定位跟踪技术

本文讨论了双基地雷达系统中一种以收站△TOA和方位角测量为基础并辅以发射站传送的间歇高度信息的运动目标三维定位跟踪算法,详细分析了该技术的定位原理。在电子对抗条件下,发射站数据往往难以连续传送到接收站加以融合,因此有必要对间断传送的数据加以利用的方法进行研究。本文通过典型目标航迹的计算机仿真对该算法的性能做了评估。由于这种融合方法在双基地研究领域尚属初探,因此有待于在今后的研究中加以完善。     

喷水推进器功率特性与航速相关性研究

通过对某船喷水推进系统的分析,研究了喷水推进器的功率特性(功率与转速的关系)与航速的关系.先由喷水推进动力学方程引出喷水推进器功率特性在喷水推进系统稳态特性和动态性能研究中的作用,然后分析了KaMeWa71SⅡ喷水推进器的转速特性,将转速特性变换成力矩特性后,分析了该力矩特性,并将其与螺旋桨相应特性作了对比.根据转速特性获得的3个不同航速下的喷水推进器功率与转速的关系曲线,分析了航速对功率特性的影响,同时也将其与螺旋桨的相应特性曲线作了对比.研究所得出的结论是:喷水推进器的功率特性不是唯一的,装船之后它的功率特性受航速影响,但这个影响不像螺旋桨那么显著.据此推得,喷水推进系统在“船—泵—机”的匹配设计以及实际使用中,主机一般不会超负荷.     

SEA的侦察与监测系统效能分析

侦察与监测系统已成为现代C3I系统的重要组成部分,其效能评估既有C3I系统的一般性又有自身的特殊性。首先在一般系统效能含义上定义了侦察与监测系统的系统效能,比较了几种典型的C3I系统评估方法。在此基础上,将SEA方法应用于分析侦察与监测系统效能,并将情报信息量作为效能度量的指标。最后给出了分析计算过程和仿真结果。     

中低速磁浮列车传感器防浪涌设计及改进

为提高磁浮列车悬浮传感器的可靠性,分析在雷击、电源干扰等工况条件下的浪涌产生机理,确定浪涌冲击试验的内容,从通流量的角度说明已有防浪涌电路设计的可行性,并指出其在高温环境下在可靠性方面存在的不足。分别从降压和分流的角度进行分析,通过在原有电路中并接大容量电容的方式降低浪涌对敏感器件的冲击,从而提高传感器电源的抗浪涌冲击能力。     

LabWindows／CVI环境下的仪器驱动器开发

研究了VPP下的仪器驱动器、软面板和安装程序等的功能和特性,并结合寄存器基VXI多路开关模块的研制,说明了在LabWindows/CVI环境下开发仪器驱动器的一般方法与研制过程.     

战术移动Ad Hoc网络下的分布式位置辅助功率控制算法

针对战术移动自组(AdHoc)网络提出一种分布式位置辅助的功率控制算法(LAPCA),它通过位置预测来推算节点的邻节点数目,进而调整信号发射功率,以保持最佳的网络连通性,由此提高整个网络的有效流量。该算法作为一个独立模块可以方便地与已有的移动自组网络路由协议相结合。采用较为适合战术环境的参考点群组移动(RPGM)模型来产生网络仿真场景,从仿真实验结果来看,几乎在所有的RPGM场景下采用该算法后的网络有效流量相对于纯粹的AODV路由协议都得到了提高。     

陆军诸兵种合同作战兰切斯特方程的弹药消耗预测研究

描述了诸兵种合同作战的兰切斯特方程及其矩阵解,提出了一种通过兵力损耗换算弹药损耗的新思路,分析和确定了用该方法预测弹药消耗的相关参数,最后运用Matlab进行仿真计算,预测出了武器装备战损情况和弹药消耗情况。     

国外先进战斗机电子对抗系统的发展

首先介绍国外F-22和F-35为代表的先进战斗机的电子战系统和其他欧洲先进战斗机的电子战系统等发展情况。对未来战斗机电子战系统的综合特点和基本功能进行了比较详细的分析和描述,最后叙述了未来战斗机的航空电子系统将设计成为一体化共平台,电子战系统与一体化的航空电子系统融合成为一个功能系统,并描述了这种先进的电子战系统的作战能力。