基于滚动时域的C2组织决策层结构动态适应性优化

针对C2组织决策层结构适应性优化问题,定义了决策层结构与使命的适应性测度,分析了影响C2组织决策层结构的不确定因素,建立了决策层结构适应性优化模型.为了降低决策层结构适应性优化问题求解所面临的不确定性和减少决策层结构变化成本,设计了基于滚动时域的动态适应性优化方法,在提升决策层结构性能的同时控制了决策层结构变化成本.通...     

C2组织结构的鲁棒性设计方法

介绍了C2(Command and Control)组织和C2组织结构,讨论了C2组织结构的鲁棒性设计问题.提出了基于粒度计算的鲁棒性组织结构设计方法,设计过程包括两个阶段:平台集粒化阶段和决策分层阶段,并给出了基于遗传算法的平台集粒化方法和鲁棒性组织结构的决策树优化模型.案例分析和对比试验表明方法具有较好的性能.     

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。     

指挥控制组织结构扁平化分析及测度

为分析研究指挥控制(Command and Control,C2)组织结构的扁平化程度,给出了指挥控制树和协作交流网的概念,阐述了金字塔式C2组织结构和扁平式C2组织结构。在此基础之上,针对两种C2组织运作环境,分别设计基于拓扑的C2组织结构扁平化测度和基于任务的C2组织结构扁平化测度。案例给出了两种组织结构的扁平化测度计算结果,结果及比较分析表明扁平化测度计算方法的可行性和有效性。     

以网络为中心的指挥控制组织探索性分析

以计算组织理论以及探索性分析方法为基础,提出对以网络为中心的指挥控制(Command Control, C2)组织的探索性分析方法的进行效能优化的探索性建模和优化方法.通过对信息化战场指挥控制组织及其组织要素的建模,建立动态适应使命与环境变化的指挥控制组织模型;通过对指挥控制组织及其组织要素多类角色和多个维度的相互关系以及相应信息流、控制流的结构建模分析,建立并优化指挥控制组织及其组织要素之间的关于多种使命环境、组织属性的重叠网络模型.通过探索性分析方法,研究信息化战场网络指挥控制组织的动态重构的离散时态演化机制,并对指挥控制组织网络构成的有效性进行测度和优化.     

适应性兵力组织设计方法与应用研究

在建立兵力组织分层定量描述的基础上,研究了设计适应性兵力组织的关键技术,提出了一种适应性兵力组织设计建模框架.建立定量模型和优化算法,可以辅助不同层次的指挥员快速完成使命计划生成、兵力裁剪和组织结构的设计与适应环境变化,设计高效的兵力组织完成使命.最后,讨论了适应性兵力组织设计工具AAOD-Tools的设计与开发.     

网络化防空作战C~2结构模型抗毁性

从网络动力学特征的角度,研究网络化防空作战C2结构模型抗毁性问题,针对以往的抗毁性测度指数不适用于C2网络抗毁性研究的现状,考虑C2网络信息融合的时延及战场感知覆盖率等因素,提出的抗毁性测度指标:最大连通片尺寸与网络规模比,最大连通片平均最短路径长度L,网络化效能系数。在指标的基础上对C2网络模型的抗毁性进行研究,并分析不同的空袭策略对防空作战C2网络抗毁性的影响。     

C2关系网络演化生成特性分析*

在网络中心作战背景下,为了探索"聚力前沿"(Power to the Edge)现实要求下的指挥控制(C2)关系动态演化规律,讨论了两种实元的加入策略模型:"信息最优加入"策略(BIMS)和"随机加入"策略(RMS):提出了信息资源利用率、信息资源命中率、信息传输有效率等三个指挥控制关系网络效能指标和一种加权评价方法.通过对仿真结果的分析,发现了BIMS策略下C2关系网络演化过程中存在的自组织、自适应现象,得出了BIMS策略下C2关系网络将具有无尺度网络特征这一结论.最后,比较了BIMS策略和RMS策略下的C2关系网效能和抗随机干扰能力,发现前者优于后者,而且BIMS策略下C2关系网具有逐渐优化的能力.     

一种面向作战体系能力分析的分层模型构建方法

针对联合战役对抗中作战体系信息化主导、网络化交互以及结构动态演化、能力整体涌现的特点,提出了一种作战体系分层模型,从微观交互事件、中观作战活动组织到宏观任务效能3个层次对体系对抗过程进行描述,可以更有效地描述作战体系演化的动态特性,提取有明确军事意义的指标,支持体系复杂性机理的深入分析。给出了基于模型的作战体系能力分析方法,最后举例验证了模型的可行性和有效性。     

稳定自组织网络结构中单点突变对网络稳定性影响

从战场恶劣环境通信设备无法正常通信的条件下,介绍了一种自组织网络稳定度的模型。通过比较自组织网络结构中微结构和巨结构的优缺点,动态地描述了结构间的聚合和裂解。基于结构分析,考虑单点突变对网络稳定性的影响,从时间因素策略方面,提出了一个基于预测最稳定链路生存时间的一种分布式成群策略。通过合理建模以及优化路由算法,尽可能地维护网络结构的稳定。     

基于冗余的复杂体系动态适应性结构设计研究

针对复杂体系动态适应性研究所存在的问题,提出了复杂体系冗余概念和基于冗余的复杂体系动态适应性结构设计思想,讨论了基于冗余的复杂体系动态博弈设计过程及体系结构;在此基础上,根据复杂体系使命目标的执行特点及体系本身的结构特性,详细地阐述了复杂体系中的任务冗余、系统冗余和结构冗余三种冗余类型,并从冗余切换方式、冗余具体内容和冗余表现性质三个方面论述了复杂体系中各种冗余所组成的冗余体系,指出冗余体系是复杂体系适应环境的一种策略,也是复杂体系不断演化的需要和结果,并且能够为复杂体系动态适应性结构的构建及其效能评估和复杂体系的优化及改进等研究提供一定的理论指导。     

基于分层结构的卫星动态接入网络建模研究

在分析卫星动态网络特点的基础上，针对卫星网络模型构建和仿真需要，探讨了构建基于分层结构的卫星动态接入网的必要性。基于“骨干/接入”思想，提出了基于分层结构的卫星动态接入网络（HSDAN）。根据OPNET系统的仿真机制，构建HSDAN的网络模型、节点模型和进程模型。通过与简单分层卫星动态网络（SHSDN）的仿真分析比较，说明了在网络高负载条件下，基于“骨干/接入”网络模型思想的HSDAN更适合天基综合信息网的要求。     

C2组织效能测度的设计与应用

采用自底向上逐层递进的方法对C 2组织的测度指标加以归纳总结,建立了物理层,状态层和效能层3层测度指标框架,把C 2组织的效能测度抽象为组织代价测度和组织收益测度两个评价性的指标,并给出具体的计算方法。再结合探索性分析方法,实现了C 2组织效能测度在不确定使命环境下对关键性任务判断的应用,验证了C 2组织效能测度的有效性。     

基于深度强化学习的兵棋推演决策方法框架

针对兵棋推演的自动对抗问题,文章提出基于深度学习网络和强化学习模型来构建对抗策略。文章结合深度强化学习技术优势,立足多源层次化的战场态势描述,提出面向智能博弈的战场态势表示方法;将作战指挥分层分域的原则同即时策略游戏中的模块化和分层架构相结合,提出一种层次化和模块化深度强化学习方法框架,用于各决策智能体与战场环境交互的机制以及对抗策略的产生;为满足实际作战响应高实时特点,提出压缩的深度强化学习,提升模型输出速度;为改善对不同环境的适应性,提出利用深度迁移学习提升模型泛化能力。     

基于SDN的分布式无线网络架构及控制器配置策略

基于单一控制器的SDN架构容易导致无线网络性能受到影响,尤其针对高动态无线网络,将大幅降低其健壮性和鲁棒性。鉴于此,提出了一种分布式软件定义网络架构(Distributed Software Defined Wireless Network,DSDWN),该架构是基于完全分布式和分层式SDN思想提出的,包括主从控制器和事件传播系统,在该架构下提出了控制器系统的配置策略和主控制器的选择策略。仿真验证表明,提出的控制器配置策略在时延方面优于贪婪算法和聚类算法,更适合高动态无线网络环境;基于多目标优化的主控制器选择策略,优化了网络链路连接时长、总时延及节点资源,降低了路由开销。     

面向多星观测调度的分层迭代算法

提出一种基于分治策略的多星观测分层调度框架,在该框架下,用蚁群优化算法把任务分配至各轨道圈次上,并利用自适应模拟退火算法求解各轨道圈次的调度问题。根据各轨道圈次调度结果的反馈情况,再调整任务分配方案,重复上述过程直到达到算法终止条件。为了提高算法的性能,在设计蚁群算法的启发式信息模型时,应充分考虑卫星调度问题的领域知识;在模拟退火算法中设计两个邻域结构,采用动态选择策略在优化过程中确定最佳邻域搜索结构。仿真实验表明,该方法有效地降低了问题求解的复杂度,尤其在求解大规模多星观测调度问题时表现出优异的性能。     

基于杀伤链的动态重构作战网络抗毁性分析

作战网络的动态重构过程是其重要特征之一,从杀伤链的角度构建作战网络的动态重构过程,有利于提高作战网络的作战能力和抗毁伤能力。提出了基于杀伤链的动态重构作战网络抗毁性分析。描述了基于异质网络的作战网络模型和典型的杀伤链模型。从杀伤链角度给出了作战网络在节点失效过程中的动态重构策略,并提出了基于杀伤链的网络抗毁性指标。在方法研究基础上进行了案例分析。分析结果表明,动态重构作战网络的抗毁性高于无重构的作战网络,动态重构过程提高了作战网络的抗毁性。动态重构作战网络在度优先攻击策略下的抗毁性明显低于随机攻击策略下的抗毁性。该方法对于作战网络在动态重构下的作战能力评估和分析具有重要意义。     

油料保障能力生成的系统动力学模型及其运用

结合基于信息系统的体系作战特点和规律,分析了油料保障能力的生成过程,运用系统动力学方法建立了油料保障能力生成模型,进行了能力生成仿真实验和策略分析,初步探讨了油料保障能力生成的内部机理和动态行为,提出了信息化条件下油料保障能力基本形态的实质为基于“信息力”和“结构力”的油料保障能力.     

航天测控系统分层协调控制模型

针对大型航天测控系统的综合控制问题,依据航天测控系统的工作流程,参考分层递阶控制理论,设计了面向任务过程的分层协调控制结构;基于离散事件动态系统监控理论,采用逻辑层次的自动机建模方法,分别针对任务规划、过程协调、执行控制和系统监视建立各自的离散自动机控制模型。以简化的测控系统为例,验证了自动机控制模型的有效性,并基于分层协调控制结构描述了自动机模型的约束、输入输出关系。     

动态协同空战攻击决策问题研究

攻击决策问题是协同空战领域研究的核心问题之一,通过优化战机武器资源配置,以提高战机协同作战效能。针对动态协同空战攻击决策问题,系统分析空战环境的动态性,将空战动态划分为连续动态和离散动态,并建立多约束条件下动态协同空战攻击决策优化模型;设计了空战环境变化监测策略和种群多样性策略,通过迭代窗的设置,基于离散粒子群算法,提出了一种基于滚动迭代窗的启发式变异离散粒子群算法的动态协同攻击决策方法。通过仿真实验验证了所提方法能够在连续和离散动态条件下合理地规划协同空战攻击决策。