基于ABMS和正交试验的防空作战效能评估及优化

为研究具有多输入、非线性特点的近程防空系统作战效能和优化问题,在基于ABMS理论的Anylogic软件环境中构建了通用近程防空系统作战仿真推演模型,并提出了一种基于自然科学领域常用的正交试验设计的通用近程防空武器系统作战效能评估和优化方法,解决了常规评估方法动态评估能力不足和仿真平台方法运算量大的问题。以平原地区弹炮结合防空系统为例,通过正交试验方法得到的数据训练出效能评估BPNN,并将其作为优化算法的目标函数,通过NSGAⅡ算法得出仿真推演模型的最优输入决策向量,结果与正交试验分析得到的最优解接近一致。仿真试验表明,采用ABMS和正交试验相结合的方法建立的评估体系不仅具备动态评估能力,也可以较快的分析速度得到评估体系的最优决策向量,为防空作战运用提供合理建议。     

基于改进信息熵法的反集群目标作战效能评估研究

随着信息化技术的不断创新,无人机集群体系在未来战场将占据主导地位,分析研究相关的防御策略及拦截手段对我国无人技术创新和体系建设尤为重要.结合反集群作战任务需求,基于观察、判断、决策和行动(OO?DA)循环理论,建立对抗作战网络模型,并构建了反无人机集群作战能力指标体系.采用改进信息熵方法,提出一种高效准确的作战效能评估...     

面向多样性与随机性的无人集群合作演化建模及仿真

针对无人集群协同作战中个体策略选择的多样性,以及外部环境扰动带来的策略更新随机性问题,提出了一种基于公共物品博弈的无人集群合作演化机制。分析无人集群自主协同中的多样性与随机性需求,引入公共物品博弈构建基于Moran规则的无人集群合作演化模型;理论推导与解析分析多样性与随机性对集群稳态频率和合作水平的影响;最后,仿真验证理论推导的正确性,并分析参数变化对集群合作行为的影响,据此给出无人集群作战中有效应对多样性与随机性的合理建议。相关成果为揭示无人集群作战中的多样性与随机性机理,实现相关理论向现实应用的转化提供了理论支撑与仿真依据。     

无人集群自适应任务分工模型构建

传统无人集群任务分工存在中心控制依赖、适应性不强的缺点,这无法满足未来无人集群在复杂军事场景中的应用需求。群体智能的快速发展为集群分布式任务分工提供了理论和技术基础。针对无人集群任务分工问题,借鉴群体智能理论,提出了一种无人集群自适应任务分工模型,以无人集群清除多类危险目标的仿真实验为例,验证了模型的可行性和优越性。研究成果对于无人集群作战系统的建设发展,以及在作战、保障等军事领域的应用提供了参考价值。     

基于演化博弈的结构化无人集群协作控制方法

针对无人集群作战中的分工合作问题,提出了一种基于演化博弈的结构化集群协作控制方法.分析无人集群分工合作需求,基于演化博弈理论,构建结构化集群分工合作模型;在此基础上,理论推导模型的演化动力学过程及博弈均衡解,得出集群分工合作的形成条件;最后,以集群火力打击任务为想定,仿真规则图及一般拓扑上的集群策略演化过程,仿真结果与理论推导相印证,证明了模型方法的合理性与可行性,为相关理论向实际应用转化提供了初步和有意义的探索.     

仿真雷达组网方案生成方法

提出了一种基于仿真的雷达组网方案生成方法,研究基于仿真的设计(SBD)方法在雷达组网的分析、设计与评估中的应用过程,并建立了基于仿真的雷达组网方案分析设计一体化集成环境.该方法针对雷达组网方案分析、设计的具体需求,以建模与仿真技术为支撑,有助于对多任务条件、多种战术背景下的雷达组网方案进行分析、评估和优化,为雷达指挥所指挥员和作战参谋提供雷达组网方案的辅助分析,提高指挥所在多种战术背景下的快速反应能力和整体作战指挥能力.     

无人空战指控建模仿真方法研究

针对当前无人空战仿真中,缺乏支持全流程作战指挥控制建模与仿真这一问题,结合当前无人空战仿真系统相关研究,系统梳理和研究指控模型构建方法,通过探索不同仿真层级不同类型的无人机指挥控制建模原理和方法,设计并且构建了一套适合指挥信息系统装备特点的指控模型仿真系统。通过进行符合预设约束的想定设定,对目标作战任务进行了效能评估和对比,可为无人空战相关指挥信息系统装备的论证、评估方式提供理论和现实指导。     

基于能力的地面无人作战系统作战效能试验评估方法

作战效能试验评估是检验地面无人作战系统是否满足作战要求的根本手段.针对地面无人作战型号新、作战需求牵引性弱等问题,紧贴地面无人作战系统的智能自主特性,以能力构想为核心,以作战概念创新为牵引,建立了基于能力的地面无人作战系统作战效能试验评估框架,明确了作战概念设计的主要内容和关键技术,提出了地面无人作战系统的作战效能试验方法,设计了地面无人作战系统的作战效能指标框架和总体方案,为适应地面无人作战系统发展要求,并有效开展作战效能试验评估提供了科学方法.     

航空集群系统空对地作战效能涌现方法研究

航空集群作战系统通过自组织机制与行为调控机制的有机耦合,产生了新的作战能力,具有能力涌现特点.为评估集群系统作战效能,在机群作战效能评估理论的基础上,采用AHP层次分析法构建了无人-有人机协同作战集群效能涌现模型.结果表明,作战环境威胁越高,集群作战能力的涌现效果越明显,且随着等级的不断提高,能力的涌现不断增加,但是增加的幅度逐渐减缓.该方法的应用可为评估航空集群系统的对地攻击作战能力提供定量参考.     

美国陆军网络装备作战评估及启示

作战试验能有效地推动装备体系的建设发展,本文通过分析美国陆军网络集成评估与联合作战评估的作战试验特点,提出军队开展装备作战试验的几个建议。首先,总结了美国陆军网络集成评估到联合作战评估的发展演变,主要包括网络集成评估的地位和作用、网络集成评估的实施流程以及13次网络集成评估和3次作战评估的有关情况;其次,分析了网络集成评估的一系列作战试验特点,诸如实际作战需求牵引、逼真场景构建、试训一体化模式、部队战斗力的直接生成以及作战能力的军民融合式发展等;最后,提出了网络集成评估带来的若干启示,从满足实战能力需求开展作战试验、突出装备体系的互操作能力评估、探索试训结合的作战试验模式、组建专门的作战试验部队及鼓励工业部门参与作战试验等方面推动军队作战试验的发展。     

OODA-L模式下的智能无人集群作战仿真建模框架

介绍了智能无人集群作战的相关概念,为反映智能无人仿真实体的自主能力和适应能力,提出将学习过程显性化的观察-判断-决策-行动-学习(Observe, Orient, Decide, Act and Learning, OODA-L)模式,并进一步扩展为适用于集群协同的Co-OODA-L模式。在智能无人仿真实体的总体描述上,采用马尔可夫决策过程进行数学抽象处理,提出智能无人Agent的三域分层结构。为体现智能无人集群作战的自主协同、分布式等特点,提出了利用人工神经网络将可变数量的智能无人Agent融合为同构或异构集群进行协同作战建模的体系结构。     

装备作战试验概念设计框架

提出了装备作战试验目标、内容、流程和方法、组织指挥、评估的5维概念设计框架。从提高装备综合战技性能、确定装备编配运用原则、检验优化装备体系结构3个方面,明确了装备作战试验的目标定位;对装备作战适用性试验和装备作战效能试验2项主要内容进行了论释;提出了装备作战试验的组织实施流程,列出了外场实装、内场仿真、等效推算和一体化试验方法;构建了基于信息系统的装备作战试验组织指挥能力的构成框架;给出了装备作战试验评估的基本思路和主要步骤。可为装备作战试验顶层设计和创新研究提供新的手段。     

面向信息化战争模拟的体系对抗交互模型研究

从研究信息化战争模拟体系对抗交互模型的有关问题入手,界定了体系对抗交互概念,分析了体系对抗交互的复杂性特征及体系对抗交互作用的主要途径.在探讨体系对抗交互仿真建模内容以及与之相适应的新型建模方法的基础上,对体系对抗总体交互建模、实体交互建模、交互效果建模等问题进行了研究,并给出了有关交互模型的实例.     

美军无人机蜂群作战研究动态及应对策略

无人机蜂群是以智能化无人控制技术和网络信息系统为支撑的集群式无人作战武器装备,这种新型武器装备势必将成为改变未来战争规则的重要推手。美军作为无人机蜂群作战研究的领跑者,掌握了解其发展动态,学习其相关有益经验做法,参考借鉴其理论体系和关键技术,对于军队打赢未来智能化战争具有重要现实意义。本文通过梳理与总结美军在无人机蜂群作战研究方面所进行的开创性工作,厘清无人机蜂群作战发展的脉络,重点对无人机蜂群作战的产生背景、基本概念以及发展现状进行了探讨,结合课题组在无人集群作战领域的研究基础,分析了6个方面制约无人机蜂群发展的难点问题,探讨了应对无人机蜂群作战的可鉴之策,希冀能够为军队未来构建蜂群作战体系和建设相关能力提供理论指导和技术依据。     

海军作战指挥综合仿真系统

在分析作战仿真的基本概念和应用领域的基础上,描述了作战仿真系统的军事需求,提出了海军作战指挥综合仿真系统的总体设计要求,分析了仿真系统的体系结构、组成及运行方式,阐述了仿真系统研究中的主要关键技术和应用方向.为海军新型作战指挥系统的研制建立了一个集成综合作战仿真系统.     

一体化试验技术在反坦克导弹全寿命周期中的应用研究

提出了一体化试验的设计方案和试验流程,并分析了一体化试验的技术关键：仿真可信性评估;半实物仿真;仿真试验数据与飞行试验数据的一体化处理。利用一体化试验技术对某型装甲步兵战车导弹射击试验中出现导弹逸出视场问题进行了研究。     

基于三阶段过程模型的军交运输体系建模

信息化条件下军交运输体系复杂性问题日益凸显,军交运输体系建设已经进入能力“涌现”的新阶段。本文在分析军交运输体系概念内涵和体系特征的基础上,运用体系层次划分模型和三阶段过程模型,分别从定义阶段、抽象阶段和实施阶段对军交运输体系建模方法进行了研究,搭建了体系建模总体框架,建立了军交运输体系概念抽象模型,并对军交运输体系问题建模仿真方法进行了分析,为全新规划军交运输体系建设提供了新的途径。     

作战体系优化方法

体系对抗已成为高技术战争的一个基本形态,它的作战能力不仅取决于体系构成要素的强弱,更取决于要素组合状态的优劣,作战体系的优化是实现最大作战效能的必要手段,也是高技术体系对抗作战迫切需要解决的问题.在给出探索性分析和作战体系的基本概念和体系评价准则后,提出了作战体系的优化方法并给出了优化过程描述.该方法主要采用探索性分析方法进行体系对抗仿真,并对仿真结果、作战任务指标、武器费用进行综合分析,最后得出最优的作战体系.     

侦察打击一体化作战模式下炮兵装备体系组分需求研究

界定了作战模式、炮兵装备体系组分需求等概念,分析了侦察打击一体化作战模式的内涵、装备体系的特点。通过侦察打击一体化作战模式对炮兵作战流程、能力要求的分析,构建了为适应这一要求的炮兵装备体系组分需求方案,得出其是由情报侦察系统、信息处理与指挥控制系统、火力打击系统和保障系统组成的结论。并据此绘制了侦察打击一体化作战模式下的炮兵装备体系结构及信息流程图。     

面向多平台多目标协同跟踪的指派问题

针对多平台多目标协同跟踪中要求多个无人地面平台尽可能均匀地协同跟踪多个目标的特点,提出了改进的离散粒子群优化算法。首先采用连续型粒子群优化算法中的速度和位置迭代公式,然后对粒子位置进行离散编码,使粒子编码对应于可行的指派方案;其次,在优化算法中引入局部搜索,提高算法寻优性能。最后将所提算法应用于多平台多目标协同跟踪中的指派问题,并与未加入局部搜索的粒子群优化算法比较,仿真结果表明,加入局部搜索后的离散粒子群优化算法具有较好的寻优性能。