基于向量调整法的指挥控制系统任务决策研究

基于传统任务决策方法决策空间过大的问题,建立了一种面向任务的最优化决策模型,在采用嵌套遗传算法优化任务平台分组的基础上,提出了一种通过调整内部平台分配向量和外部平台分配向量来最优化任务平台分配的向量调整法。最后对基于向量调整法的任务决策方法进行了仿真,结果表明,基于向量调整法的任务决策方法比传统决策算法具备更好的可操作性和更快的收敛速度,对提高指挥控制系统任务决策的实时性具有重要的参考价值。     

C2组织结构设计:平台-任务关系设计

以联合作战战役为例建立作战平台和任务模型,对C2(Command and Control)组织结构设计中平台-任务关系设计问题分析了传统多维动态列表规划算法(Multidimensional Dynamic List Scheduling,MDLS)在解决作战平台资源调度(平台-任务分配)问题的不足,提出了在平台-任务分配过程中采用任务选择平台组、平台选择任务以及两者选择冲突消除改进的MDLS算法,以解决MDLS算法的不足,并对不同方法的结果进行了比较.     

资源不确定军事任务计划预测调度模型与算法

针对军事任务计划执行环境中普遍存在的资源不确定性,提出了基于资源缓冲区的军事任务计划预测调度算法。算法首先基于平台有效资源功能向量进行任务—平台分配,分配过程中通过调节平台有效资源功能向量,获得不同的平台资源缓冲区分配方案;然后基于NSGA-Ⅱ算法框架对军事任务计划进行多目标求解,进而获得问题的Pareto最优解集。文章通过仿真算例对算法的可行性和有效性进行验证,实验结果表明,该算法能够有效求解资源不确定军事任务计划问题。     

基于动态数据驱动的多UAV实时任务规划

针对在实时动态条件下多UAV任务规划问题,提出了基于动态数据驱动的多UAV实时任务规划仿真平台,主要包括基于MultiUAV2的真实UAV群仿真平台和基于Multi-Agent的预测仿真平台两个部分。采用了A*算法对真实系统工作流进行探索,在此基础之上构建了多UAV合成工作流模型,然后针对动态数据注入运行仿真的问题,研究了传感器任务重置及传感器的预处理方法。最后,通过一个仿真实例验证了提出方法的可行性和有效性。     

分级智能化的武器平台——无人平台体系结构解析

通过对现有机器人体系结构的总结,结合任务需求和当前技术发展水平,构造了一种人机智能紧耦合的无人平台系统结构.该结构分为7层,具有3种导航模式,6种控制方式,能够实现从主从遥控到全自主不同智能层次的无人平台构建,为无人平台的设计提供了工程指导,并为无人平台的应用提供了方向.     

基于黑板模型的分布式协同任务决策方法研究

基于黑板模型的分布式指挥控制网络为未来复杂环境下海战中多平台间的高效协同提供了新思路,通过构建应用于多航母群联合海战的分布式协同网络,对多航母群联合海战下的系统负载进行了研究,建立了一种多平台任务决策的数学模型,采用嵌套遗传算法进行了仿真求解,得到了理想的任务决策方案。最后对由于目标函数中内部负载权重系数不同取值所引起的不同任务决策结果进行了比较,验证了将基于黑板模型的分布式协同网络应用于多航母海战协同决策的科学性,为分布式海战协同决策网络的后续研究工作奠定了基础。     

基于三阶段方法的数据链网络组织流程设计

针对数据链网络组织流程设计问题,在分析了单重任务的三阶段组织设计方法的基础上,提出了联合多重任务组织流程设计方法,建立了数据链网络组织流程设计框架。通过平台任务模型的改进和着色决策层级树模型的构建,有效解决了任务–平台配置中的平台资源冲突,提高了数据链网络的组织决策协作有效性及效率,在理论与实践上对于数据链的组织运用都具有一定指导意义。     

基于插件技术的人工免疫智能空间优化平台研究

采用人工智能方法求解空间优化问题已成为当前地理学研究领域的热点之一。研究目的在于通过设计一个开放的、可扩展的人工免疫空间优化模型框架,开发基于插件技术的优化工具软件,丰富空间优化决策支持的方法和技术体系。研究从空间优化问题的基本特点和计算需求出发,定义了面向空间优化问题求解的克隆选择优化模型框架。在此基础上,采用"插件-宿主平台"结构设计了人工免疫智能空间优化平台的总体架构,定义免疫算子插件与空间优化问题应用插件开发机制。实验结果表明,平台的架构和功能设计充分考虑了计算平台的开放性和扩展性,通过平台标准接口的功能扩展可实现对不同类型空间优化问题的求解。空间优化问题研究者或政府决策部门无需关系人工免疫优化方法的具体内涵即可基于本平台完成其具体空间优化决策支持任务。     

对空防御态势分析中敌平台战术任务识别方法

针对传统战术任务推理方法难以处理对抗性意图存在欺骗行为的问题,通过变换态势分析人员视角,以敌方指挥员角度建立了基于作战效能最大化的单平台战术任务推理模型。模型首先根据对空防御战场态势构建了执行各战术任务的效能评价指标及其优势函数;进而将此多平台战术任务推理转化为多目标优化问题,并通过连续Hopfield神经网络优化算法对该问题进行求解。最后通过仿真实验对推理模型的可行性与有效性进行了验证。     

基于多侦察资源的电子侦察作战效能评估模型

现代战争战场环境越来越复杂,准确发现目标的难度越来越大,靠单侦察设备独立完成侦察任务已难以满足作战需要。通过建立多侦察资源的电子对抗侦察效能评估模型,对来自同一作战平台的不同侦察设备和来自不同平台的侦察设备的数据进行融合,最大限度地发挥各侦察设备的作战效能,为决策者提供作战使用依据。     

装备技术体系网络建模与结构优化方法

针对装备技术发展管理的重用度和冗余度问题,研究了体系网络建模与结构优化方法。将装备技术抽象为节点,技术关系抽象为边,提出了基于装备技术描述属性框架和技术关系分析的体系网络建模方法;将3种经典的网络社团探测方法应用于装备技术聚类,通过比较评估指标,生成了技术聚类优化方案;基于加权网络中心度算法,识别了对体系冗余影响最大的装备技术。以包含235项激光武器装备技术的技术体系为例,验证了方法的有效性,总结了体系结构的优化结论。     

陆军合成营作战仿真组件化模型体系设计研究?

针对当前陆军合成营作战仿真模型缺乏整体设计、模型重用性差以及集成效率低的现状，从顶层设计入手，提出基于组件化建模方法的模型体系架构。该模型体系以组件为中心，以平台组件、装备组件、行为组件、辅助组件为重点，聚焦功能组件建模，可为构建良构的陆军合成营作战仿真模型，规范模型设计、开发、集成和运行，提高模型资源重用性，避免低水平重复建设提供先进的应用框架和技术支持。     

舰艇编队作战指挥系统设计与仿真平台

作战指挥系统是海上舰艇编队的神经中枢。针对现代舰艇编队作战指挥系统研制过程的特点,构建了支持协同建模、动态重组、敏捷制造和增量开发等功能的支撑平台。该平台由建模工具、仿真引擎、系统管理与模型部署3个工具组成,重点对建模工具和仿真引擎进行了介绍。建模工具支持多种开发视图、多种建模方法和模型表示方法,特别适用于对复杂大系统进行多层次、多粒度的建模;仿真引擎是模型的求解环境,为模型的运行提供柔性的架构、简单的接口和高级的支撑服务,大大地简化了应用系统的实现,促进了模型的复用。最后,举例说明了如何应用该平台开发一个应用系统。     

层次任务网络的作战计划建模及生成技术

针对以网络为中心的作战计划的特点,提出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,介绍层次任务网络计划求解算法.基于军事作战计划的抽象模型,提出军事和战计划中军事规则、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,并针对登岛战役案例对基于层次任务网络的军事计划建模和求解过程进行说明.     

VNS和SA相结合的指挥控制资源部署

针对指挥控制资源部署问题,引入任务复杂度来定义决策实体的工作负载,并建立以最小化决策实体工作负载的均方根为目标的优化模型。针对传统的层次聚类法容易陷入局部最优,提出了一种变邻域搜索(Variable Neighborhood Search,VNS)和模拟退火(Simulated Annealing,SA)相结合的具有全局性的求解方法,使用VNS进行全局寻优,使用SA对VNS中的邻域进行局部寻优。最后通过一个联合作战案例的平台调度方案,验证了所提方法的优越性。     

VRML三维模型文件的优化技术

目前在Web3D领域,VRML是主流的开发平台。但在建模过程中,通常使用第三方三维建模软件。这样极大地减轻了制作模型的难度,节约了时间;但由于建模平台本身的原因,转换后的VRML文件的体积比较大,不利于网络传输与浏览。因此,对模型的空间位置进行调整,尽可能地优化模型的视觉效果,缩减其文件体积,是建立虚拟环境非常重要的环节。主要针对这个问题提出了一些具体的优化技术与算法以及新的数据结构。     

基于代理模型的卫星系统仿真优化平台

针对既定目标,采用卫星系统进行协同观测可以最大化卫星系统的整体效能,如何对卫星系统的轨道或载荷参数设计是一个设计空间大、设计变量多的优化问题。对此,采用基于代理模型的仿真优化,通过改进广义模式搜索算法在设计空间中搜索最优解,并以此为核心设计开发卫星系统仿真优化平台。该平台集成问题建模、仿真优化和结果评估显示,为用户提供设计和改进卫星系统方案的方法和依据。采用该平台对卫星系统设计实例进行优化,通过对比发现,平台的优化结果稳定性和优化效率优于STK-Analyzer。     

铁路区间信号系统测试评估平台——信号设备与列车运行仿真研究

铁路区间信号系统测试评估平台是对铁路区间列车运行安全控制和防护系统进行可靠性、安全性测试及评估的平台.区间信号设备与列车运行仿真子系统是平台的一个子系统,它为平台提供了一个虚拟的现场环境.采用面向对象技术和离散事件仿真技术对仿真子系统进行了研究.详细地阐述了信号设备及列车的仿真模型、设计和仿真算法,并给出仿真实例,满足平台对仿真子系统地要求.     

大型船舶空气尾流场防治新技术的数值模拟

大型船舶空气尾流场对海上飞机安全降落有重要的影响,因此对其进行有效防治技术研究在保障飞机安全、大型船舶海上活动等方面有重要意义。采用计算流体力学方法开展大型船舶空气尾流场特性及其防治技术的数值模拟研究,以带有Spalart-Allmaras湍流模型的Reynolds平均Navier-Stokes方程构建模拟平台开展数值模拟,得到大型船舶空气尾流场规律特性。在此基础上,提出主动补气防治新技术,分别阐述其理论基础、核心方法和技术方案;根据主动补气防治技术思想和理论,进一步开展数值模拟验证研究。结果表明,该技术能显著改善空气尾流场的流场品质,使流场趋于平稳均匀,减小对飞机海上降落的影响。该技术进一步完善了可实现工程应用,并保证飞机海上降落安全,有巨大的应用潜力。