基于定时Petri网的舰艇保障能力仿真与评估

舰艇保障是一种主要依赖后勤技术装备的专业化后勤,也是涉及并行、冲突,并受资源、装配时间等限制的复杂离散事件过程。借助定时Petri网强大的描述能力标记过程中的各种动态行为,在此基础上对包括后勤装备在内的后勤实体、保障任务、保障活动等进行建模,采用编码、转换等手段实现舰艇保障过程仿真,并使用仿真结果对后勤保障能力进行"定量计算"为主的分析评估。     

多阶段任务系统任务持续能力数学评价模型研究

分析了多阶段任务系统(PMS)及任务可靠度、可信度和任务效能等任务持续能力评价参数。结合实际装备系统大部分属于可用马尔可夫过程进行描述的可修复系统的特点,为简化模型复杂程度提出了一些合理的假设条件。针对两状态PMS,通过分析其状态转移关系,从阶段任务成功概率和阶段任务间转换概率的概念出发,分析给出其计算方法。结合对可信度和任务效能等参数的分析结果,建立其计算模型,从而建立了多阶段任务系统任务持续能力数学评价模型。最后结合常见的“靶场打靶”任务,通过对比仿真结果进行了模型的实例验证。     

编队综合作战能力指数评估方法与模型

本文运用定量与定性相结合的分析方法,建立了海军舰艇编队综合作战能力评估方法与模型,提出了舰艇编队作战能力的构成及因素分析,建立了各种能力的评估模型和综合作战能力的集成方法。并对国内外典型舰艇编队的综合作战能力指数进行了计算,为有关部门提供依据。     

装备保障任务能力的多级QFD需求建模

根据任务决定需求能力的原则,从装备保障任务人手分析了部队装备保障任务与任务能力之间的关系,利用QFD方法原理,着重对任务与能力的关系矩阵进行求解,建立了保障任务与能力需求的质量屋,得出各能力的相对权重和绝对权重,并对质量屋进行本质分析,最后,根据部队装备保障成系统建设的要求,拓展建立了信息反馈的保障目标-任务-能力-能力指标-结构的多级QFD模型,为优化装备保障系统建设提供了理论参考.     

舰艇编队综合作战能力评估的模糊聚类分析

评估舰艇编队综合作战能力强弱的模糊聚类分析涉及编队对海作战能力、编队反潜作战能力、编队防空作战能力、编队电子战能力、编队指挥控制能力和编队战场适应能力等因素.以若干舰艇编队为研究对象,对因素指标进行标准量化.据标准化数据用指数相似系数法计算样本间的相似关系,最后根据各样本与基准样本相聚类或分离进行量化分析,判断各舰艇编队综合作战能力的强弱次序.     

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。     

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。     

网络化舰艇编队防空体系构建及建模研究

网络化舰艇编队防空是未来防空作战的趋势。基于对舰艇防空网络化作战的需求分析,围绕网络化防空作战中网络连接对象和连接方式2个核心问题,建立了网络化舰艇防空传感器、指挥控制、武器系统的网络体系结构,并以CEC网络为基础,建立以对象Petri网的单平台防空指挥模型和舰艇编队防空指挥概念模型。此项研究对于舰艇编队防空网络化作战体系的优化分析和规划具有一定的指导意义。     

基于网络环模型的CEC协同网络鲁棒性研究

在海上激烈的攻防对抗环境下,网络化协同反导作战能力是未来舰艇编队防御作战新型作战能力,舰艇编队协同反导作战稳定性,即CEC网络的鲁棒性对于提升反导作战能力就显得至关重要。为有效评估协同作战稳定性,以水面舰艇编队协同反导作战为背景,运用网络环模型,提出了一种基于网络邻接矩阵最大特征值λMAX评价CEC协同作战网络鲁棒性的方法,并通过模型仿真分析验证了方法的有效性,对于舰艇编队反导作战CEC网络的设计与评估具有一定的指导意义。     

基于蒙特卡洛和multi-Agents的舰艇编队维修保障能力优化求解

针对舰艇编队的维修保障能力评估,采用蒙特卡洛方法和智能计算技术进行了建模,并在分布交互仿真环境下进行了求解.通过将舰艇编队维修系统按维修单位的功能划分成多个子系统,每个子系统抽象为能进行局部优化的Agent,实现了基于Agent的建模.在此基础上,重点讨论了基于HLA的仿真环境,通过应用RTI的服务确保了求解过程的时空一致性.仿真试验结果表明:通过采用蒙特卡洛方法、智能技术及分布交互仿真技术相结合的方法,能有效地对舰艇编队的维修保障能力进行评估.