相控阵天线阵面两级备件优化配置模型

针对相控阵天线阵面备件配置存在的冗余性强、批量送修、多级维修等现实问题,综合考虑备件费用、维修能力以及库存策略之间的关系,建立了基于定期补给的两级备件优化配置模型。给出了系统的故障件维修周转过程和维修备件的定期补给过程,在分析备件、库存、维修能力之间关系的基础上,结合成批到达的排队理论,建立了系统的供应可用度模型。以备件配置费用最小为目标、以系统供应可用度为约束条件,建立了系统的备件优化配置模型,并通过边际效益分析法对模型进行了求解。通过算例仿真与分析对模型进行了验证。结果表明:构建的备件配置能够较好地解决相控阵天线阵面的备件配置问题,具有一定的优越性。     

可修复型备件满足率的适用方案研究

在离散状态空间的马尔科夫过程的基础上,对可修复型备件满足率模型进行了研究,分析了经典的保障概率模型在装备综合保障过程中所存在的弊端,在增加备件维修次数阈值条件的基础上对模型进行改进后得到了一种新的可修复型备件满足率模型。在备件数量较少(等于1时)的情况下,与经典模型对比,该模型的符合程度较好;当备件数量较多时(大于1时),设计了在ExtendSim仿真软件环境下的仿真模型,并用仿真模型来检验改进后备件满足率模型的正确性,通过对比分析表明:该改进的备件满足率模型能较好地评估可修复型备件满足率指标,相比经典模型和仿真模型,避免了复杂耗时的运算过程,能够方便而且高效地运用于装备综合保障任务当中。     

横向补给策略下不完全修复件的可用度评估方法

针对任务期内普遍存在的故障件报废问题,首先通过忽略维修、运输时间将多级不完全修复件近似等效为底层站点的单级消耗件;然后,通过分析各底层站点备件量的竞争问题将备件量的多级配备等效为底层站点的单级配备;最后,利用伽马分布的可加性得到部件的可用度模型。在算例中,将构造仿真模型与近似方法进行了对比,结果表明:横向补给策略能有效提高装备可用度;在现场备件配置充足或维修、运输时间较短时,该近似评估方法具有较高精度。     

备件保障能力评估模型研究

备件保障在武器装备作战中具有重要地位.筹措率、缺货数和适用率是备件保障能力评估的三个主要指标,在此基础上建立了战时备件保障能力评估的数学模型.实例表明评估模型符合备件保障的实际情况,模型运行的结果合理、可信,部分解决了部队战时或机动时备件保障评估的问题,为确定合理的备件存储策略,提高武器装备的战备完好性和作战能力提供了决策的依据.     

有限维修能力下作战单元时变可用度评估模型

针对作战单元任务期内备件需求随任务阶段动态变化的现实情况,考虑作战单元因携行维修能力有限而导致可修件具有一定报废概率的影响,通过引入报废因子,建立两级保障体制下,故障件具有一定报废概率且不考虑外部补给的作战单元时变可用度评估模型。采用Extend Sim仿真软件进行计算,根据仿真值进行参数拟合得到模型中报废因子的近似解析表达形式。研究表明,报废因子能够适应不同的可靠性维修性参数值,模型具有较强的适应性。该模型有效解决了备件非平衡状态下的装备时变可用度评估问题,可为装备管理人员制定合理的保障方案提供支撑。     

有限维修能力下作战单元装备可用度评估及备件配置优化

以作战单元长期远离保障基地执行作战任务为背景,考虑作战单元携行维修能力有限的实际情况,基于可靠性理论,提出了两级多单元保障系统下的故障件部分可修时的装备可用度评估方法。通过搭建蒙特卡洛仿真模型开展了保障过程仿真,并与所提方法做了对比验证,结果表明:该方法在处理有限维修能力下作战单元可用度评估问题时具有较高的精度。以备件购置费用为优化目标、装备可用度为约束条件,构建了有限维修能力下的备件库存优化模型,并采用边际优化方法对备件库存进行了优化配置,算例表明:根据备件优化模型和优化方法可以得到合理可靠的备件配置方案,能够为装备保障人员对作战单元备件配置方案的选取和评估提供决策支持。     

定点修理中维修任务调度策略的仿真评估

定点修理是一种重要的维修保障形式,合理地调度维修任务将提高定点修理的效率,进而将提高作战单元的作战效能。应用离散事件仿真方法对定点修理中的维修任务调度策略进行了研究。首先,对定点修理及维修任务调度策略进行了探讨。其次,建立了用于评估维修任务调度策略的定点修理过程仿真模型。最后,应用仿真模型对几种维修任务调度策略进行了仿真评估,仿真结果表明:维修任务执行模式选择策略中"最小累积资源(MINCSD)"策略最优;维修任务选择策略中"最短总平均工期(STMD)"策略与"最小平均工作量(MINMWK)"策略较好;子维修任务选择策略中"最早预期完成时间(EECT)"策略与"最早预期完成时间与最少资源需求混合"(EECTLRD)策略较好;维修资源分配策略中"最少能力数(LC)"策略最好。     

建模与仿真生命周期中的VV&A

1 引言 最近几年,开发者在软件分析、设计、测试等阶段积极地应用建模与仿真(M＆S,Modelingand Simulation)技术。然而,一个值得关注的问题就是仿真可信度(Credibility)问题,没有可信度的仿真是没有意义的。在建模与仿真过程中,人们开始考虑一些问题,诸如:仿真模型是否真正地代表了真实世界;仿真模型产生的输出数据是否和真实世界一样;仿真模型是否具有高可靠性等。因此,建模与仿真本身的可信度评估便成为了一个不可回避的问题。目前国内外关于建模与仿真的可信度评估主要是围绕M＆S的校核、验证与确认(Verification、Validation、andAccreditation,简称VV＆A)而进行的。     

带冗余度的舰艇随行备件库存优化模型

将舰艇随行备件库存管理系统定义为有冗余度的单级定期补给模型,提出了基于灰集的备件需求计算方法,根据需求分布的双隶属度函数备件的期望短缺数,采用了边际分析法以装备完好率作为主要目标进行了优化。仿真结果表明:模型能够容忍输入数据中的不确定性,并可随输入不确定性程度变化始终能维持对最小及最大费效比的明确界定。     

基于任务可用度模型的指数分布型备件随舰携行量计算模型

针对现有的战备完好性计算模型与备件数量关联度不强的问题和基于战备完好性的备件数量计算大多采用仿真方法的不足,提出了能够考虑备件数量影响的舰船装备任务可用度的概念及其计算模型,并在此基础上研究了寿命服从指数分布的备件在故障后采用更换策略时,装备的任务可用度与备件携行量的关系,得到了一个可以通过解析计算确定备件数量的新模型...     

工龄更换策略下的备件库存决策研究

针对单部件系统工龄更换策略下备件需求的特点,建立了工龄更换策略与备件库存控制的联合优化模型。该模型通过分析一个订购期内工龄更换间隔期T及备件最大库存水平S对系统寿命分布的影响,建立了工龄更换间隔期、订购间隔期及最大库存水平与单位时间总费用（包括维修费用和库存费用）的关系,然后以单位时间总费用最小为目标,优化工龄更换间隔期T、订购间隔期t0及最大库存水平S。最后,基于案例,运用Matlab对模型进行数值计算,结果表明模型能有效地降低单位时间的总费用。     

基于系统动力学模型的备件供应系统计算实验研究

为了提高备件供应系统效率,降低备件供应成本,实现备件供应"精确化",以某型武器"基层级-基地级"两级保障模式为研究对象,分析影响基层级备件供应系统备件保障能力的主要因素,建立基层级备件供应系统动力学模型和系统动力学方程,进行了模型校验以保证模型的有效性。以备件入库延迟时间、出库延迟时间、供需差额反应时间和供需差额调整强度为实验因素,以平均库存量和供需差额绝对值均值为考察对象进行计算实验。实验结果表明:备件供应系统中较大的延迟时间和备件供需差额调整强度将导致备件库存水平较大波动,较大出库延迟时间将显著增加备件库存水平。     

有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估及保障方案优化

备件库存和站点维修能力是影响备件维修周转的重要因素,制约着装备的使用效果。针对备件需求随任务阶段动态变化时装备保障方案的评估和优化问题,考虑站点维修能力对备件维修过程的影响,结合METRIC建模方法和动态排队理论,建立了有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估模型。在评估模型基础之上,以保障费用为优化目标、装备可用度为约束条件,建立任务期内多级保障系统保障方案优化模型。以任务期内的最低可用度所对应的备件短缺数为观测值,分析各项资源的边际效益值,采用边际优化算法对各项资源进行优化计算。算例分析表明,评估模型能够计算多级保障系统任务期内各阶段装备可用度;保障方案优化模型和方法能够得到各项保障资源的优化配置方案。提出的模型和优化方法能够为装备保障人员制订合理的保障方案提供决策支持。     

电子对抗装备维修备件混合分类决策模型

针对电子对抗装备保障中维修备件分类问题,利用评估理论研究成果,提出将层次分析法(AHP)和模糊综合评判相结合的混合模型,为备件分类提供决策支持。首先,分析电抗装备备件分类的影响因素,提出其分类指标体系的设计原则,并建立指标体系层次结构模型;其次,通过德尔菲法和AHP计算得到每个指标因素的权重,为综合评判提供权重依据,进而建立多级模糊综合评判模型对受多因素影响的维修备件进行总体评价得到其综合得分;最后依据得分情况对待分类备件进行类ABC分类。该模型为电子对抗装备维修备件分类决策提供了科学有效的理论依据。     

基于状态的维修与备件库存决策联合优化研究

针对需进行定期功能检测的设备,研究其基于状态的维修策略与备件库存策略联合优化方法。引入延迟时间理论,分析定期功能检测策略下备件库存的消耗与供应过程;基于设备功能退化和备件库存变化规律,建立以设备维修保障费用为优化目标的数学模型,并采用仿真的方法对设备功能检测周期、备件最大库存水平、备件订购周期等决策变量进行联合优化。通过一个算例对所提出的方法和建立的模型进行应用验证。     

有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估及保障方案优化

备件库存和站点维修能力是影响备件维修周转的重要因素，制约装备使用效果。针对备件需求随任务阶段动态变化的装备保障方案评估和优化问题，考虑站点维修能力对备件维修过程的影响，结合METRIC建模方法和动态排队理论，建立了有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估模型。在评估模型基础之上，以保障费用为优化目标，装备可用度为约束条件，建立了任务期内多级保障系统保障方案优化模型。以任务期内的最低可用度所对应的备件短缺数为观测值，分析了各项资源的边际效益值，采用边际优化算法对各项资源进行优化计算。算例分析表明，评估模型能够计算多级保障系统任务期内各阶段装备可用度；保障方案优化模型和方法能够得到各项保障资源的优化配置方案。提出的模型和优化方法能够为装备保障人员制定合理的保障方案提供决策支持。     

装备作战单元任务可信度评估方法

首先简要分析了任务可信度的影响因素，并对最小任务单元的任务进行了分类；然后借助马尔可夫过程建立了k／N系统的任务可信度模型，该模型考虑了维修保障和备件补给对任务可信性的影响，在此基础之上分别建立了单台装备、最小任务单元、装备作战单元任务可信度的模型；最后通过实例分析和计算，结果表明该装备作战单元任务可信度评估方法有效可行。     

基于小波神经网络的无人机目标威胁评估

针对空中目标威胁评估问题,提出了利用小波神经网络(WNN)解决这个问题,具有很大的实用性。通过内嵌的方式将小波变换融入神经网络,即为"紧致型融合",它具有较好的自适应分辨性、良好的逼近能力和容错能力,有效避免局部最小值等优点。分析了WNN的结构和影响空中目标威胁评估的主要因素,介绍了WNN的训练算法和流程,验证了仿真模型。结果表明,该方法的评估误差明显小于粒子群优化BP神经网络(PSO-BP)和BP神经网络,具有较好的评估效果。     

引入攻防树思想的“软目标”恐怖袭击风险建模

为评估"软目标"恐怖袭击风险,提高"软目标"防恐安全性,以供反恐部门决策参考,设计了一种基于攻防树的"软目标"恐怖袭击风险评估模型。针对不同的袭击方式和防御策略,构建了各类攻击结点和防御结点,对两类结点的动态交互影响因素进行了参数设定,生成了攻击防御树,引入了攻击回报(ROA)、防御回报(ROD)的概念,通过计算各场景下遇袭概率、攻防成本、攻防回报值,对有安检区域和无安检区域的人群遇袭风险进行了仿真、评估和比较。仿真结果表明,要降低"软目标"恐怖袭击风险,需要提高防御措施效率。在无安检区域实施有效的人防、物防、技防策略,可显著降低遇袭风险。     

基于HTCPN的飞机备件需求预测方法

针对航空兵部队飞机备件需求预测问题,提出了一种基于分层赋时着色Petri网(Hierarchical Timed Colored Petri Net,HTCPN)的飞机备件需求预测方法.根据飞机维修保障工作内容与流程,运用CPN Tools软件,构建飞机维修保障工作HTCPN总网仿真模型,以及故障维修工作HTCPN子网仿真模型.提出了备件需求量确定规则,建立了基于飞机出动架次率的备件需求预测模型.通过算例分析,验证了该方法的科学性和有效性.