预警机生存力评估模型

预警机作为C4ISR的空中情报探测中心及指挥控制中心,在信息化作战中具有十分重要的战略和战术价值。针对预警机执行作战任务的特点,通过对战场环境中影响预警机生存力的因素进行分析,结合预警机的作战模式和流程,定义出预警机的生存概率函数。基于该概率函数,建立了一种预警机战场生存力评估模型,并利用蒙特卡洛方法对4种典型的预警机作战场景进行了仿真评估,验证了模型的有效性。最后,结合该模型提出提高预警机在战场中生存的手段。     

网络作战能力评估研究

近年来,国内外学者对网络作战能力评估问题进行了大量深入的研究,并取得了很多重要成果,但是缺乏对该领域研究现状的归纳与总结。网络作战能力评估主要涉及指标体系构建、指标权重确定以及评估方法的选择,归纳了3种网络作战能力评估指标体系构建方法及划分角度,并进行对比分析;梳理了3种评估指标权重确定方法,并对其特点进行总结;介绍了几种常见网络作战能力评估方法。为组织网络作战能力评估提供一定的借鉴和参考。     

COSMIC 掩星反演的水汽廓线质量分析

利用2006—2012年北半球冬季低纬度地区(30°S~30°N)无线电探空站数据及全球大气成分和气候监测再分析数据对1000 h Pa~200 h Pa高度层的气象、电离层与气候星座观测系统全球定位系统掩星反演的比湿廓线进行了精度和可靠性验证。结果表明,水汽对气象、电离层与气候星座观测系统掩星反演影响较大,尤其在中、低对流层及热带地区等水汽含量比较大的地区,且气象、电离层与气候星座观测系统掩星数据在850 hpa以下可能并不太适用于评估其他数据。     

基于排队论模型的轮询协议数据链系统时延分析

基于数据链系统的作战方式已经成为了现代化战场的主流,战争中战机稍纵即逝,因此,分析数据链系统的信息传输时延特性意义重大。针对数据链系统信息传输时延问题,分析了数据链系统传输命令消息,目标消息以及中继消息的一般过程,并给出了排队论模型。根据排队论的相关知识得到了轮询协议数据链传输时延的公式,最后利用仿真软件进行了分析研究。     

航空加权网络抗毁性综合评估方法

根据目前网络抗毁性研究中指标单一、网络无权等不足,针对航空网络的特点,以流量为边权,提出了一种多指标的航空网络抗毁性评估方法。基于网络吞吐量、相似权网络流量、节点相邻边权重分布分别构建了鲁棒性度量、网络效率度量、网络适应性度量。最后通过建立西北地区航空网络进行仿真,结果表明:西北地区航空网络具有与星型网络相似的性能,鲁棒性较差,网络效率较好,咸阳和乌鲁木齐作为中心节点,具有较好的主抗性能。实验结果证明了该评估方法的有效性。     

电磁轨道炮系统建模与分析

轨道炮利用电能将电枢及弹丸推动至超高速,是具有武器应用背景的复杂机电系统。介绍了轨道炮基本原理,在分析了轨道炮电路、运动学、能耗特点基础上,利用MATLAB建立了系统的数学模型,计算了不同电感梯度条件下轨道炮系统的发射电流、电枢速度、溃入炮体能量,分析了发射过程中不同形式的能量损耗及能量利用效率。结果表明,在特定电源参数条件下,一定范围内提高电感梯度值,电流幅值降低,炮口动能和发射效率提高明显。这对研究轨道炮电能应用特点有一定的参考价值。     

基于“综合赋权”模糊物元模型的机场运行安全评价

为了保证机场运行安全,防止事故的发生,依据模糊物元分析理论,结合机场运行安全评价指标体系,构建了基于综合赋权的机场系统模糊物元安全评价模型。在该模型中,通过层次分析法和熵值法主客观综合所确定的权重,为指标体系进行线性加权,实现综合赋权,从而将计算得到的综合权重用于模糊物元建模与评价。实例分析结果表明,该模型步骤简单,过程科学合理,并兼顾了主客观因素的影响,评价结果总体反映了机场的真实安全水平,也为机场安全的科学评价提供了新思路。     

串联式反后坐装置设计与动力学仿真

利用Runge-Kutta方法确定了火炮串联式后坐系统的参数,设计出串联式反后坐装置结构,并运用ADAMS软件进行了串联式后坐系统动力学仿真,以验证设计结果的准确性。动力学仿真结果与结构设计的参数比较吻合,证明了结构设计结果的准确性,通过串联式后坐系统与单一后坐系统的对比,反映了串联式后坐系统的优越性。     

An exact network flow formulation for cell‐based evacuation in urban areas

In the literature two common macroscopic evacuation planning approaches exist: The dynamic network flow approach and the Cell–Transmission–Based approach. Both approaches have advantages and disadvantages. Many efficient solution approaches for the dynamic network flow approach exist so that realistic problem instances can be considered. However, the consideration of (more) realistic aspects (eg, density dependent travel times) results in non‐linear model formulations. The Cell‐Transmission‐Based approach on the other hand considers realistic traffic phenomena like shock waves and traffic congestion, but this approach leads to long computational times for realistic problem instances. In this article, we combine the advantages of both approaches: We consider a Cell‐Transmission‐Based Evacuation Planning Model (CTEPM) and present a network flow formulation that is equivalent to the cell‐based model. Thus, the computational costs of the CTEPM are enormously reduced due to the reformulation and the detailed representation of the traffic flow dynamics is maintained. We investigate the impacts of various evacuation scenario parameters on the evacuation performance and on the computational times in a computational study including 90 realistic instances.     

Sensor placement in active multistatic sonar networks

The idea of deploying noncollocated sources and receivers in multistatic sonar networks (MSNs) has emerged as a promising area of opportunity in sonar systems. This article is one of the first to address point coverage problems in MSNs, where a number of points of interest have to be monitored in order to protect them from hostile underwater assets. We consider discrete “definite range” sensors as well as various diffuse sensor models. We make several new contributions. By showing that the convex hull spanned by the targets is guaranteed to contain optimal sensor positions, we are able to limit the solution space. Under a definite range sensor model, we are able to exclude even more suboptimal solutions. We then formulate a nonlinear program and an integer nonlinear program to express the sensor placement problem. To address the nonconvex single‐source placement problem, we develop the Divide Best Sector (DiBS) algorithm, which quickly provides an optimal source position assuming fixed receivers. Starting with a basic implementation of DiBS, we show how incorporating advanced sector splitting methods and termination conditions further improve the algorithm. We also discuss two ways to use DiBS to find multiple source positions by placing sensors iteratively or simultaneously. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 64: 287–304, 2017