作战能力图谱概念和应用研究

本文结合新体制新任务转型建设的要求和装备论证、研制、试验与评估工作实践及备战训练需求,针对装备作战能力生成、保持、提升和发挥,提出了作战能力图谱概念的定义、用途、分类、特点、数据来源、应用场景、生成和使用流程以及技术应用研究方向;并静态展示了装备能力指标体系、装备作战能力任务满足度、装备组成与作战能力支撑、同类装备作战能力对比、单项能力指标分解、作战能力关系以及作战能力任务需求等可视化的作战能力图谱示例。开展此项研究旨在为从事装备规划、论证、研制及试验的科研人员以及作战指挥员在了解掌握和综合运用并有效发挥装备作战能力等活动时,提供一种描述、传达、汇总以及交付装备作战能力的数据可视化方法。     

【专题】编者按

本文结合新体制新任务转型建设的要求和装备论证、研制、试验与评估工作实践及备战训练需求,针对装备作战能力生成、保持、提升和发挥,提出了作战能力图谱概念的定义、用途、分类、特点、数据来源、应用场景、生成和使用流程以及技术应用研究方向;并静态展示了装备能力指标体系、装备作战能力任务满足度、装备组成与作战能力支撑、同类装备作战能力对比、单项能力指标分解、作战能力关系以及作战能力任务需求等可视化的作战能力图谱示例。开展此项研究旨在为从事装备规划、论证、研制及试验的科研人员以及作战指挥员在了解掌握和综合运用并有效发挥装备作战能力等活动时,提供一种描述、传达、汇总以及交付装备作战能力的数据可视化方法。     

基于作战指挥规则图谱的辅助决策方法

作战指挥是保证作战胜利的关键,基于规则的作战指挥研究一直是研究的热点.通过构建作战指挥规则领域知识图谱,可以进一步解决当前基于规则的作战指挥辅助决策方法没有考虑规则关联性、可视化等问题.研究建立了作战指挥规则图谱的图数据模型,设计实现了相应的辅助决策路径搜索生成算法,并验证了其可行性,可以为基于规则的作战指挥提供参考.     

细粒度预警装备领域知识图谱本体构建

针对预警装备领域知识图谱构建中数据组织非结构化、实体关系刻画不够细致、知识表示缺乏规范化表达等问题,基于Protégé本体构建工具,首先,将预警装备体系自上而下分为装备原理知识类、管理保障资源类和装备操作运用类等,并进行细化梳理,定义概念类并划分层次关系,提取出具体装备信息中的实体、属性、关系等知识单元;然后,对预警装备领域知识进行建模,探索出科学完整的细粒度预警装备知识表示框架,并以“远程预警相控阵雷达”为例,进行本体实例填充和可视化;最后,基于本体描述语言对预警装备本体进行了形式化表示。该本体为构建基于多源高质量数据的领域知识图谱奠定了语义基础,对实现大数据背景下装备能力画像、发展态势分析、装备故障诊断与健康状态管理等装备智能化管理保障和作战运用具有一定的实践指导价值。     

作战效能中文研究热点分析

运用CitespaceⅡ信息可视化图谱软件对作战效能中文研究文献数据进行分析,绘制了共引网络图谱,并依据图谱中关键节点文献的知识基础,对作战效能研究热点及趋势进行了初步探讨,得出国内作战效能研究的热点与前沿的相关结论,对作战效能的研究具有一定的参考价值。     

基于元数据的作战数据资源目录体系构建

如何摸清作战数据资源底数,解决“数据孤岛”问题,实现作战数据资源跨领域融合共享,是作战数据建设运用过程中面临的突出问题。基于元数据、目录服务等技术,开展作战数据资源目录体系构建相关研究。界定作战数据资源元数据和作战数据资源目录概念内涵,提出作战数据资源目录体系总体框架,设计作战数据资源核心元数据分类模型,提出一套基于元数据的作战数据资源目录构建方法和服务模式,为作战数据资源目录体系建设提供了有效的技术路径,为推动作战数据资源融合与共享作出有益探索。     

基于多智能体的反导传感器任务规划算法

首先探讨了反导作战中各类传感器资源的构成特点和功能划分,然后基于多智能体multy-agent system(MAS)的分布式人工智能技术提出了适应反导作战需求的传感器任务规划体系架构,既而深入分析了体系架构中各类agent的主要功能,最后给出了一个实体层传感器的任务规划流程和算法实例,为构建高效率、智能化的反导作战多传感器任务规划技术提供了一种有效的研究方法。     

基于时序超网的作战体系效能指标动态测量方法

由于作战体系具有整体涌现性、动态演化性以及能力相对性等复杂系统特征,传统树状指标体系与加权求和的静态评估方法已不再适用。提出一种基于时序超网的作战体系效能指标动态测量方法。以复杂网络理论为基础,利用网络模型特征参数对部分作战体系效能指标进行映射;采用超网络与时序网络相结合的方式,构建作战体系时序超网模型;通过分析体系超网络中各层网络的特点,分类选取网络特征参数。基于兵棋推演数据对作战体系中交战网的特征参数进行了动态测量,验证了方法的有效性。     

面向演化的体系构建方法研究

信息化战场下的作战呈现出任务和环境不确定、要素和关系动态变化的体系现象。针对作战体系的演化特性,从宏观层和微观层提出面向演化的体系构建可以分为体系集成和体系组织运用,阐述其基本含义和解决的问题,分别从概念层的集成本体和技术层的集成模式的角度描述体系集成方法,从顶层的规划框架和执行层的要素组织方法的角度描述体系组织运用方法,并提出军事作战体系构建框架,为未来作战体系的顶层设计提供参考思路。     

面向作战任务的作战系统冲突检测与消解研究

以作战任务为中心,动态集成作战系统是当前军事领域研究的新课题,从多个作战任务的时间冲突和作战系统状态能力有限性出发,研究作战系统在执行作战任务过程中存在冲突的问题,给出冲突规则的形式化描述,提出了冲突检测与消解的算法,最后通过实例对算法进行了验证。     

面向航天装备大数据的知识图谱体系

近年来,航天装备大数据平台建设已经取得了长足进步。然而,航天装备数据深层次价值仍然未被有效发掘,关键原因在于现有大数据业务数据存在无法跨专业贯通、缺乏全局数据资源智能分析及管理。知识图谱技术作为大数据时代的推理和分析利器,与航天装备大数据完成无缝对接具有天然的优势和内在动机。本文从研究面向航天装备数据知识图谱的/组织管理、关联分析、数据挖掘、知识可视化等开放式共享服务出发,通过大数据、人工智能方法挖掘航天数据的应用潜力,并引入数据化决策模型和监控体系,建立航天装备数据全息画像,实现业务数据的跨业务贯通,并提供网格化的高速检索,以求通过提升数据管理的规范化、标准化、精益化水平指导航天装备的优化和升级。     

联合作战中航空兵作战规划研究

提出一种联合作战中航空兵作战规划方法。分析联合作战中航空兵肩负的主要作战任务及各任务间的逻辑时序,以此构建了作战任务网络;在作战任务网络的基础上,建立关于目标函数、约束条件以及到达时间的作战规划模型;在编码方式、搜索策略等方面对粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）作出了改进,用以求解规划模型;最后使用具体算例进行了仿真分析,结果证明,所提方法能够对联合作战中的航空兵使用进行合理规划。     

基于改进CNN的红外目标识别方法研究

自动目标识别是红外成像精确制导武器系统的关键技术,针对传统红外目标识别算法在复杂环境作战中存在目标特征建模复杂、识别率低等问题,提出一种基于改进的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)方法。结合红外目标特性,调整ZFNet的卷积层和池化层数量,加入空间变换网络以提高对数据变换的鲁棒性;对Dropout层的丢弃率变化进行可视化分析并确定选取原则,以提高红外目标的识别率。通过试验结果与传统方法相比,该方法具有较高的识别率,能够为红外成像导引头目标识别算法设计提供参考。     

电子对抗作战任务规划平行仿真分析框架研究

针对作战指挥流程的任务规划系统集成这一问题,运用仿真系统与实际系统进行实时联动的平行仿真方法,建立了电子对抗作战任务规划分析框架,框架中的关键模块包括实时态势预处理模块、战场实体动态构建与修正模块、作战任务规划推演模块、作战任务规划评估模块.电子对抗作战任务规划平行仿真的关键技术是战场平行仿真实时推演技术和战场态势预测技术.这种全新的作战仿真框架体系,为完善作战指挥程序提供了一种方法手段.     

基于小样本数据的作战计划生成方法

针对部队实兵对抗实验数据生成和采集的投入高、难度大的实际,提出基于小样本数据生成作战计划的方法：首先,采用偏最小二乘回归分析法建立作战因素与作战结果间的多元非线性模型;其次,采用改进的遗传算法,在MATLAB平台编程实现了对模型的整数规划求解,并通过实例验证算法的有效性;最后,利用作战因素的重要性排序分析作战计划的调整流程。     

基于语义的军事数据资源需求描述模型

将描述逻辑引入军事数据资源需求描述,提出了一种基于语义的需求描述模型,便于计算机理解和处理。介绍了该模型的内涵和总体框架,并以作战力量数据资源为例,阐述了作战力量数据资源概念术语集的构建、作战力量数据资源的表征和需求的形式化描述。依据数据需求,制定了相应推理规则,其可借助描述逻辑的可判定性实现军事数据资源需求的推理。     

末段多层反导作战的任务分解

任务分解是末段多层反导任务规划的基础和前提。为有效提高任务的执行效率,界定了作战任务分解的基本概念,改进了任务分解的方法,提出了任务分解的基本原则,建立了作战任务属性数据表,明确了子任务的结构关系、优先顺序和资源需求。任务分解进一步明晰和细化了反导作战任务,可降低决策的复杂性,提高作战资源的利用效率。     

海上区域作战虚拟训练系统设计及关键技术

针对海上区域作战虚拟训练需求,提出了一种支持单人研究、多人对抗两种模式的海上区域作战虚拟训练系统构建方法,解决了标绘式作战想定辅助制作、编队航路运动建模、基于Petri网的作战指挥决策建模、作战模拟可视化等关键技术.仿真实验结果表明,所建仿真系统可扩展性强,作战过程仿真逼真度高,作战场景可视化效果好,满足典型海战虚拟训...     

空天防御作战规划问题研究

从技术与作战结合的角度,系统分析空天防御作战系统和对抗特点等问题,构建了"态势组态—目标排序—目标分配—冲突动态最优预测"新型作战规划方法,提出"博弈控制理论与方法",论述了空天防御作战规划方法论。对空天防御作战规划理论研究有一定参考价值,为发展空天防御作战规划系统提供了研究思路和技术支撑。     

基于并发式检测时序的几何级冲突检测策略研究

以三维CAD实时协同设计为背景,深入研究了实时协同设计中的数据冲突检测问题,提出了三维实时协同设计中的数据冲突本质上就是实体特征冲突的思想。在此基础上,探讨了基于特征的冲突检测方法,并针对其不足之处,提出了一种可行性较高的几何级冲突检测策略及其相应的检测时序方案,研究了其冲突检测数据结构、冲突检测规则。此冲突检测思想在PTC公司的Pro/Engineer平台上进行了算法验证,取得了较好的冲突检测效果。