网络化防空导弹体系作战效能的仿真评估

引入基于复杂适应系统理论的Agent概念,提出了具有数据链火控信息共享能力的网络化防空导弹体系结构,用于分析对比网络化防空导弹体系和平台中心化防空导弹体系结构。利用Swarm仿真平台,分别构建了具有战术对抗背景的网络化防空导弹体系和平台中心化防空导弹体系。通过仿真,定量描述了具有数据链火控信息共享能力的网络化防空导弹体系的作战效能。     

基于复杂网络的作战系统结构研究

信息化战争的现实需求推动着作战系统的发展变革,其结构组成日益呈现复杂化和网络化的特点.基于复杂网络理论和网络中心战思想,将作战系统进行纵向节点划分,建立起四重网格立体模型,并从拓扑结构定性分析出发,推论出其内部组成具有小世界和无尺度的基本特征,为进一步将复杂网络研究成果运用到作战系统中提供了理论参考,具有积极的现实意义.     

战争复杂系统研究现状分析

分析了经典复杂系统理论、仿真建模方法、综合集成方法以及作战实验室等方法在战争复杂系统研究中的应用,在此基础上,分析了国内外对战争复杂系统分析方法的共同特点,指出了分析方法中存在的问题,进一步给出了战争复杂系统分析方法中需要深入研究和完善的内容.     

复杂系统的MTTR建模研究

现代武器系统的结构越来越复杂,在进行系统修复前,系统往往发生多个故障的情况,致使原来的维修性模型不能完全地反映系统的维修性水平。针对多重故障的维修,推导出一种能反映这种情况下的维修性预计的平均修复时间(MTTR)数学模型。模型中的一次维修事件由原来的只进行单一故障维修扩展到可以对多个不同故障进行维修的情况,更好地反映了复杂系统的实际维修情况。通过实例验证了该模型能实际地反映出复杂系统的维修性情况,从而更加准确地预计出系统的维修性水平。     

基于复杂网络的装备保障网络结构脆弱性分析

通过网络化实现装备保障一体化是装备保障体系建设的重点问题。在分析复杂网络脆弱性基本理论的基础上,通过定义装备保障网络中节点、边,构建了典型的装备保障网络拓扑结构模型,提出了装备保障网络的随机失效和蓄意攻击失效两种失效模式,并对两种失效模式下不同装备保障网络的结构脆弱性进行了仿真分析,为装备保障网络的构建以及防护策略的制定提供了科学的参考依据。研究结果表明:从防御角度而言,适当增加不同保障实体之间的交叉连接有助于提高装备保障网络的抗毁性;而从攻击角度而言,二次攻击则可有效提高攻击效率,以达到迅速瘫痪装备保障体系的目的。     

地下储油复杂组合空间油气扩散蔓延三维数值模拟

针对地下储油复杂组合空间,采用大涡模拟的方法构建了油气扩散蔓延三维数值模拟模型,完成了油气扩散蔓延区域的空间离散和三维数值模拟求解优化,并进行了数值计算与分析。结果表明,在地下复杂组合受限空间油料泄漏后,罐室内的油气填充顺序为由边缘到出口、由底部到上部,油气不能达到100%的充满状态,罐室拱形顶部油气体积分数低于其爆炸下限的20%;罐室内油气的产生和蔓延十分迅速,从泄漏至到达罐室口仅需10 s,进入坑道仅需1 min;油气在流出罐室进入坑道后,具有迅速向四周扩散蔓延,流向一切可能注入的空间的特性。研究结果为地下储油工程的施工建设、安全管理、危险源监控等提供了有益参考。     

装备健康管理的现状、未来与挑战

近十几年来,装备诊断、预测与健康管理(DPHM)作为使能装备质量管理和综合保障的关键技术,得到了世界许多国家学术界和工程界,特别是国防工业部门和军方的高度关注与重视。呈现新兴多科学交叉、军民兼用的特点。文章针对复杂工程系统/装备健康管理的现状、未来与挑战,从其体系框架、科学问题、关键技术与发展策略等方面进行了较为深入的讨论。     

协同作战中信息分发算法研究

大规模协同作战中的高效通信问题为当前信息战的研究重点之一,但由于单独作战单元无法了解全局的信息内容及需求方,这给通信资源有限的参战兵力之间的态势共享带来了困难。为此提出了一个分布式协作信息分发算法,在理论上借鉴了复杂网络的小世界特性,即单元节点可以通过邻节点在较少跳数内完成信息的传输。在思路上利用了信息相关性概念,作战单元利用信息之间的关联性及信息与节点之间的收发关系建立控制信息发送的路由表。并通过仿真实验验证了不同网络拓扑下算法性能的变化情况,结果证明分发算法能较好地支持信息共享。     

基于复杂排队系统的三值光学计算机服务模型与性能分析

三值光学计算机的运算请求处理过程缺乏合理、系统的性能评价标准与体系。基于M/M/1、M/M/n、M~X/M/1和M/M~B/1构成的复杂排队系统,构建三值光学计算机的四阶段服务模型,同时建立立即调度和结束时调度两种策略和算法。基于不同排队系统讨论运算请求的接收时间、预处理时间、运算时间和发送时间的计算方法,进而得到最终响应时间。通过仿真实验对两种策略的模型进行验证,结果表明,结束时调度策略明显优于立即调度策略。     

基于复杂网络-灰靶理论的网络空间攻防方案评估

网络空间作为新型作战域,具有作战类型多样化、作战速度瞬时化、作战效果可传播等特性,对时效性、整体性和级联性的高要求奠定了其作战方案的重要地位。从网络空间攻防背景出发,基于复杂网络构建网络空间攻防方案评估指标体系,运用灰靶理论建立评估模型,并将其应用于实际场景,验证模型的科学性和准确性,弥补了网络空间攻防模拟训练和指挥人才培养等领域的研究空白。