基于级联失效的节点重要度评估及网络脆弱性分析*

本文提出了一种基于节点状态演化级联失效模型的节点重要度评估和网络脆弱性分析方法。故障传递演化的内在机理是基础复杂网络变得脆弱的根源,论文首先在负载网络级联失效模型的基础上,提出了一种能够实时跟踪节点负载状态,继而根据节点状态来重分配节点负载的重分配模型,其次提出了基于节点状态演化的节点重要性评估和网络结构脆弱性分析方法,通过脆弱性分析结果找出网络的健壮性参数,并对此节点重要性评估方法进行失效效果分析。最后,通过仿真实验验证方法的有效性。     

舰艇编队防空过程建模及分析

防空作战是大型水面舰艇编队的主要作战样式之一。运用PEPA(性能评价过程代数)方法对舰艇编队防空作战全过程进行有效建模,形式化描述了预警探测、情报传递、命令下达、防空拦截等作战主要过程。建立的PEPA模型具有层次化结构,考虑了要素间相互协作,体现了编队防空作战分布、并发的特点。通过对建立的PEPA模型进行性能指标选择和稳定状态分析,得到了不同因素对编队能力发挥的影响情况,获得了防空作战的基本要素组成,从而提供了一种解决舰艇编队问题的新方法。     

基于Markov Logic的军事系统效能评估

由于军事系统中存在不同的体制编制和多变的网络结构,并且军事单元能力发挥不稳定,信息延时不确定,因此为完成特定军事任务,系统中会存在诸多OODA过程,以至于难以评估军事系统的效能.针对目前效能评估方法人为定性评估成分较大,或者评估过程忽视军事实体间的相关联系而仅在统计意义上进行评估,将军事系统的不确定性纳入评估体系,基于统计关系学习框架Markov logic以OODA军事策略为基础对不同军事规则进行一阶逻辑建模,并以当前网络态势为先验条件,应用Alchemy工具对表示最终作战效能的原子谓词进行条件概率推理,求得该网络作战效能期望,突出了模型对不确定信息的处理能力.最后研究了军事单元和军事体制对系统效能的影响,实验结果验证了本模型的有效性,表明其具有一定的实践和理论意义.     

基于ePCANS模型的C2组织本体建模方法

指挥控制(C2)是战场的核心,现代C2组织既要能支持网络中心行动,还要能支持"计算战",因此建立C2组织的高层概念框架和一致的知识表达框架是C2组织研究的核心问题。对PCANS模型进行扩展,建立了C2组织高层概念模型——扩展PCANS(ePCANS),以ePCANS模型为基础,提出了C2组织本体的概念体系,并研究了C2组织本体建模方法。研究成果对C2组织的概念与应用研究具有重要的参考价值。     

C2组织的通信结构优化设计与分析

指挥控制(Command and Control,C2)组织的通信结构设计是解决网络中心战条件下指控信息高效交互的核心问题.围绕C2组织通信结构的延时、可靠性及成本进行建模,在虚拟全连通网络中采用路由随机搜索的方法避免路由及拓扑的局部搜索,并基于遗传算进行全局搜索求解.实验分析表明该方法可以实现优化目标和效果.     

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.     

一种基于Taguchi方法的混合NSGA-Ⅱ算法

提出一种基于Taguchi方法的混合NSGA-Ⅱ算法,即用Taguchi方法来改造NSGA-Ⅱ算法的交叉操作和变异操作,目的是提升NSGA-Ⅱ算法的优化能力.针对多目标优化测试问题的实验表明该方法能够显著提高NSGA-Ⅱ算法的优化效果,而且该方法不改变NSGA-Ⅱ的算法框架,易于实现.     

基于SPSO的考虑指控节点受攻击的WTA问题优化方法

鉴于网络中心战中指挥所的重要性,根据实际作战原则,通过对传统武器目标分配(WTA)模型的分析,建立了考虑指控节点受攻击的武器目标分配(Weapon-Target Assignment with Vulnerable Command and Control Nodes,WTAVC2N)模型,并利用随机PSO算法对该模型进行仿真验证。仿真结果表明了利用随机PSO算法解决考虑指挥所被摧毁的武器目标分配问题的有效性及合理性。     

基于PEPA的防空通信系统抗毁特性分析

通信系统的抗毁性能是分析作战系统能力的一项重要指标。本文分析了防空通信系统的组织结构和对抗特点,利用性能评价过程代数（PEPA）描述了防空通信系统的状态演化,提出了基于PEPA的防空通信系统抗毁特性分析方法。通过具体案例,对通信系统的组织结构、抗击软硬杀伤的能力进行建模和仿真验证。实验结果表明,PEPA方法适用于防空通信系统的建模与分析,能够实现对防空通信系统的结构进行对抗过程的建模;通信系统的不同要素对抗毁性能的影响不同,可以采取有效策略以提高防空通信系统的抗毁能力。