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。     

舰船动态消磁方法初步研究

传统消磁方法存在舰船系留时间长、机动性和隐蔽性差等弊端,舰船动态消磁法是解决这些弊端的有效手段。其基本思想是:使舰船慢速通过由平铺在海底的组合式消磁线圈所产生的磁场空间,从而达到在运动中消磁的目的。模型实验证明,动态消磁法能够在很短的时间内使舰船磁场得到明显的改善。     

MATLAB神经网络的舰船磁场强度估算

舰船磁场建模常采用的方法有谐波分析、磁体模拟和有限元等方法,但普遍存在通用性不强和计算复杂等缺点.为了方便快捷地对舰船磁场强度进行估算,通过梳理影响舰船磁场强度的主要因素,利用神经网络的方法建立估算模型,网络学习采用MATLAB环境下的改进BP算法,网络训练时间短,从仿真的结果来看,估算模型具有估算精度高、通用性强的特点,补充了舰船磁场建模方法.     

鱼雷命中后舰船的载荷计算和剩余强度评估

以某舰船为例,计算了鱼雷在舰船底部非接触爆炸使舰体结构产生破损后由于进水引起的浮态和载荷变化,给出了鱼雷命中破损后波浪弯矩随不同破损部位、不同进水体积的变化规律.计算了破损舰船的弹塑性极限弯矩,并对舰船的剩余强度进行了评估.计算结果表明,鱼雷命中的最危险位置是船中,外载荷的增大和结构承载能力的减小使舰体结构在单发命中时也可能失效.     

水面舰艇作战指挥效能的灰色模糊综合评估法

通过对水面舰艇作战指挥系统组成及实施指挥过程的分析,建立其作战指挥效能评估的二级指标体系.基于灰色模糊数学理论,提出了水面舰艇作战指挥效能评估的灰色模糊综合评估法.该方法能更有效地解决既带模糊性又带灰色性的作战指挥效能评估问题.     

舰艇编队对空中目标的威胁程度判断模型

根据舰艇编队对空防御的要求,综合考虑了目标运动状态和历史战术动作,将目标攻击企图和攻击达成概率纳入目标威胁判断之中,建立了空中运动目标实时威胁程度判断模型,为编队防空作战火力组织提供了基本依据。该模型解决了传统静态威胁判断模型存在的一些问题,模型的仿真结果符合一般战术推理和经验判断,能较好地描述空中目标威胁程度的变化,可以为编队防空指挥自动化决策研究提供一定的参考。     

水面舰艇防空火力兼容问题

火力兼容是水面舰艇对空防御火力使用上的难点之一。在描述了舰艇防空火力兼容的五条使用原则的基础上,从时域和空域两个方面,通过对舰空导弹、中口径舰炮和小口径舰炮使用时机与安全爆炸时间之间的关系进行深入研究,从理论上分析了水面舰艇防空火力的兼容问题,建立了相应的数学模型,对于提高水面舰艇的防空作战效能具有实际应用价值。     

编队对潜防御及效能评估

针对编队对潜防御的主要任务和基本原则,对编队防潜区域的划分和兵力部署进行了论述,并对编队防潜效果进行了定量计算.运用概率论知识建立了模型算法,以完好警戒舰艇数的数学期望和警戒兵力摧毁攻击潜艇的概率为效能评估指标,经定量计算得出了编队对潜防御时所需警戒兵力的数量及对潜艇的毁伤概率,并用被警戒舰艇的生存概率表征编队总的防潜效果.该模型为我海军编队防潜训练提供了理论依据,较好地满足了海上编队对潜防御兵力运用需求.     

对多次命中时舰艇主动力装置生命力问题的研究

针对舰艇主动力装置生命力 ,以及多次命中的生命力难以进行定量分析 ,定义了主动力装置多次命中后所处的各种可能状态 ,并运用马尔科夫过程的有关理论 ,推导出了多次命中条件下舰艇处于各种状态的概率 .     

基于物元贝叶斯网的舰船损伤定位

在分析了物元理论和贝叶斯网理论的基础上,提出了结合主观概率信息和客观状态信息的物元贝叶斯网模型,并给出了物元贝叶斯网在损伤定位中的推理算法.舰船损伤定位的案例分析表明,该方法可以更加全面地融合战损装备的状态信息,使损伤定位结果更为准确.