作战体系超网络模型及应用

作战体系是由实体节点、各节点之间的物理、逻辑关系,以及实体节点之间的“流”交互、输送、聚集、融合所构成的复杂系统,基于单一要素的网络模型不能反映作战体系的复杂构成和整体结构。本文从军事需求出发,提出了社会任务—指挥控制—物理资源多层超网络模型,用以反映作战体系的复杂构成及结构形态。并通过形式化描述对网络之间的相互交互与映射关系进行规范,接着对模型应用中的关键技术作了初步探讨,模型为研究军事组织指挥、控制问题提供了一种新的工具和思路。     

网络中心环境下的军事通信超网络结构模型

网络中心环境下的军事通信网络是一个多重边异构的人工功能网络。为了分析、设计和构建网络中心环境下的军事通信网络,通过扩展、综合Jeff的作战网络模型和Hans的网络兵力参考模型,提出了一种能够清晰描述网络节点功能和链路传输类型的军事通信超网络结构模型,给出了模型的数学描述,并说明基于它可将军事通信网络分解为多个具有军事特征的功能子网或专业通信网。最后通过分析某联合作战部队通信的超网络结构特征,验证了模型的有效性。     

复杂指控网络的决策优势度量研究

信息优势转化为决策优势是当今世界各国军事研究的热点和前沿问题.在军事指控网络中,网络中节点的协作是决策优势综合体现.从网络冗余、无用信息和冗余信息对网络协作度的影响出发,在建立信息优势模型的基础上,分析网络复杂性对决策优势度量的影响,建立相应的网络协作度数学模型.结果表明:网络的复杂性通过信息传输过程影响网络协作度,从而影响决策优势.     

一体化军事通信网络建模仿真面临的挑战

现代高技术战争越来越要求军事通信网络实现综合一体化 ,以合理地搭配使用资源 ,提高整体的作战效能。建模与仿真技术是研究、分析、验证、设计和评估一体化军事通信网络的有效工具。随着军事通信网络规模越来越大 ,技术复杂性越来越高 ,网络建模与仿真技术将发挥越来越大的作用。本文总结了我们在军事通信网络一体化建模仿真的实践中面临的五项技术挑战 ,这些问题的提出与研究对于我军通信网络一体化仿真系统的建设是一个有益的探索。     

军事物流多层网络级联失效问题初探

军事物流网络是一个复杂的多层网络体系,包括指挥控制网络、保障网络和交通网络,各网络内部以及网络之间均存在级联失效现象。从军事物流网络级联失效的概念和机理入手,分析并建立了军事物流多层网络模型及其级联失效模型,构建了一个能较为客观地反映军事物流现实情况的网络示例。通过仿真计算,分析了不同类型节点失效后对军事物流多层网络整体的影响,初步探寻了级联失效的基本规律。     

基于QAM调制的物理层网络编码中继误码性能

正交幅度调制(QAM)是物理层网络编码中一种重要的调制方式,文章介绍了ARB三节点模型中物理层网络编码中继映射准则,分析了QAM调制方式下中继的误码性能,得出了物理层网络编码在节省通信时隙之外所获得的"编码增益"。另外文章对ARB模型中发送节点功率分配问题进行了考虑,通过分析,进一步说明了物理层网络编码的可行性,最后文章探讨了下一步物理层网络编码中继映射准则可能的发展方向。     

基于仿真的网络分析评估

军用计算机通信网作为军事指挥的中枢神经已成为不争的事实。随着网络规模的扩展拓扑结构日趋复杂 ,通信活动纷繁交织 ,对网络进行全面的分析评估显得愈发重要。采用网络仿真技术不仅可以了解通信活动规律、评估现有网络的通信承载能力 ,还能预测网络扩容所能提高的通信容量 ,增强网络规划设计正确性 ,为网络管理和发展规划提供科学量化依据。     

基于HTN作战计划生成技术中时序约束处理

针对以网络为中心的作战计划的特点,提出了基于层次任务网络的军事作战计划建模方法。在对层次任务网络形式化描述的基础上,结合简单时序网络和Allen区间代数对传统层次任务网络在时序约束方面进行扩展,介绍了扩展层次任务网络与简单时序网络的映射方法并给出计划求解算法。基于军事作战计划的抽象模型,提出了军事作战计划中军事规则、作战使命、作战能力和作战行动过程等要素与层次任务网络的映射关系。     

无标度网络理论在网络中心战中的应用

根据无标度网络理论对军事信息网络进行分析,认为军事信息网的逻辑层应为符合幂指数分布的无标度网络,传统的以泊松分布为理论基础的随机网络分析方法已不再适用,并通过构建随机网络和无标度网络的实例进行了对比分析,进一步论证了这个结论.根据无标度网络理论,对军事信息网的抗毁性特点进行了分析,得出了"对随机攻击鲁棒性强,对智能攻击脆弱性高"的结论,并提出了以网络连通性为标准,判定节点重要性的一般方法.参照国外的先进网络应用经验,针对军事信息网节点间非常不均衡的无标度特性,给出了"关键节点热备份"和"物理节点分散配置"的抗毁策略.     

战场通信网络消息处理模型研究*

针对战场通信网络建模需求,基于 EBI建模框架,提出了面向实体的战场通信网络建模方法,探讨了战场通信网络实体模型的组成结构.重点分析了战场通信网络消息处理模型的作用和功能,给出了消息处理模型的仿真工作流程,对消息处理模型中的消息列表、通信事件列表、网络路由算法进行了阐述,并结合通信节点实体模型中的消息缓冲器,探讨了消息处理模型管理和维护通信事件列表的方法.     

基于动态贝叶斯网络的复杂网络抗毁性分析

复杂网络抗毁性是复杂网络在节点或边遇敌攻击后能继续维持基本功能的能力,是衡量军事信息网络鲁棒性和敏捷性的重要指标。针对复杂网络及对作战体系支撑能力的多指标、复杂化和动态演绎特点,在静态分析方法基础上,提出基于动态贝叶斯网络的抗毁性分析方法。建立了复杂网络抗毁性指标体系。构建了基于动态贝叶斯网络的复杂网络抗毁性评估模型,提出确定评估模型参数的方法。仿真验证了方法的可行性和有效性。     

基于战场环境的多频分级AdHoc网络效能分析

通过分析现代战场通信环境的复杂性、通信节点的异构性,提出了一种基于战场环境的多频分级Ad Hoc网络结构。并通过仿真验证,这种结构的路由控制开销小,报文投递成功率提高,在今后对战术通信网抗毁能力的研究中具有很高的实用价值。     

C4ISR系统结构模型及其网络化效能分析

针对C4ISR系统结构的定量分析与效能评估问题,提出了一种基于复杂网络的C4ISR系统结构建模及网络化效能评估方法。在对系统组成要素及交互关系进行分类和抽象的基础上,将其映射为复杂网络模型中的节点与连边,进而利用复杂网络相关统计特征建立系统结构的网络化效能评估指标。通过对某典型C4ISR系统结构及其演化过程进行实例分析,验证了所提方法的可行性和准确性。     

军事信息网的混沌模型

针对军事信息网络的流量控制中出现的非线性问题,提出了基于存储转发的网络拥塞控制的通用混沌模型.该模型考虑了节点正在处理的信息量,能处理的最大信息量,剩余存储能力,缓存中待处理的信息量等几个导致网络拥塞问题的因素之间的关系,建立了网络拥塞控制的混沌模型.通过对模型进行模拟分析,获得了拥塞发生时各因素之间的比例关系值.分析了指挥控制网中网络节点的混沌特性和军事信息网作为一个复杂的动力系统的特性.     

军事供应链网络系统多层模型研究

军事供应链网络系统描述的复杂性主要表现在系统本身的复杂性和问题的非结构化。针对军事供应链网络的特点，提出了军事供应链网络的多层模型，不同的层相互关联，表现军事供应链网络中不同侧面的内容。该多层模型为军事供应链系统进一发分析提供了结构化的描述。     

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。     

军事通信网络系统可靠性分析和链路敏感性分析

军事通信网络系统可靠性分析、仿真与评估问题,是研究军事通信网络系统效能问题的重要分支。本文提出了军事通信网络系统可靠性数值仿真及链路敏感性分析的优化计算方法,可以进行大型军事通信网络系统可靠性和链路敏感性分析。即对于大型军事通信网络系统,当给定各个链路的可靠性指标条件下,分析通信网络系统的可靠度和各个链路对通信网络系统可靠度的影响。     

复杂军事网络的鲁棒性分析

分析了复杂军事网络具有BA复杂网络模型的特性,通过基于MATLAB语言对BA复杂网络模型的仿真,发现了网络中最大簇大小和簇参数对于不同攻击类型的变化规律,分析结论是辨认和停止基于局部拓扑信息的选择性攻击,可有效防护对于复杂军事网络的分布式攻击。     

军事通信网节点重要度评估方法

针对军事通信网的应用环境和业务流传输的特殊性，考虑节点类型以及节点之间的相互关系，将节点按功能分为侦察节点、处理节点、指控节点、行动节点、传输节点五类节点。根据军事通信网信息流传输的特点，改进了传统的网络介数基本概念，定义了符合军事通信网特征的节点和链路重要度的新指标。最后，通过实例对军事通信网的节点重要度进行仿真计算，画出了所有节点重要度柱状分布图。     

战场通信网络入侵测试半实物仿真设计与实现

针对战场通信网络的复杂性和安全性,选取3种典型通信网络为研究对象,采用离散事件驱动原理和"协议-设备-平台-网络"4层建模机制,实现了战场通信网络的计算机仿真。采用"软件定义"的思想实现了通用以太网接口的半实物接口定制,以及实物计算机和虚拟网络中的仿真节点映射及数据的交互,在此基础上构建了局域网环境内的战场通信网络入侵测试的半实物仿真系统,进行了战场通信信息截获和DDo S(Distributed Denial of Service)攻击实验,获得了统计数据和仿真结果。实验结果表明:采用分层建模机制和通用接口定制能实现网络通信半实物仿真,且结构简单、易于实现,所得结果可靠。