常态执勤指挥模型关键节点识别及抗毁性研究

在常态执勤指挥模型的基础上,重点对树状指挥网络和级联指挥网络的抗毁性进行研究。通过建模仿真的方法,对三种执勤指挥模型进行随机攻击和蓄意攻击,对比分析最大连通子图规模、网络效率和全局聚集系数等指标,找出抗毁性最强的常态执勤指挥网络模型。应用集体影响力算法识别抗毁性能最好的指挥网络的关键节点,与基于节点度大小的传统关键节点识别方法进行对比,证明基于集体影响力算法识别关键节点更加准确,目的是为未来常规执勤指挥网络的优化和防护提供理论指导。     

防空体系分布式指挥系统研究

防空体系的分布式指挥系统是一个复杂系统.根据复杂网络理论,分析分布式指挥系统的网络结构,建立了基于复杂网络演化的指挥系统网络模型.将分布式指挥体系中的节点看成agent,研究防空体系的分布式指挥机制及其运行流程,提出意见包容度、意见接受度、意见分散度等概念.实例分析结果表明,网络模型具有可行性和有效性,指挥机制能够快速实现分布式指挥.     

跨层协同指挥控制网络抗毁性研究

针对跨层协同指挥控制网络特点,研究指挥控制网络抗毁性问题。运用复杂网络理论解析指挥控制网络体系,提出跨层协同指挥控制的结构模型和生成算法。在此基础上,分析了指挥控制网络的多类型复合攻击策略,引入自然连通度作为网络抗毁性测度指标。仿真分析多类型复合攻击策略下的跨层协同指挥控制网络抗毁性。     

基于复杂网络的联合作战指挥网络拓扑结构

以复杂网络理论为基础,对联合作战指挥网络进行拓扑抽象,将指挥机构视为网络的节点,将指挥关系视为网络的边,构建了传统树状指挥网络模型、增加同级边互联的改进型指挥网络模型和不同层级边互联的交叉互联型指挥网络模型。并分析了三种网络的网络特性,以网络化效能系数（ CNE）作为度量指标,对三种网络抗毁性进行了比对分析,指出了未来联合作战指挥网络体系需要具备的特征,对探索信息化条件下高效的联合作战指挥进行了有益的探索。     

指挥控制系统网络动态抗毁性

为研究指挥控制系统网络的动态抗毁性,建立了指挥控制系统的多Agent复杂网络抗毁性模型。在模型中,将系统中的每个作战单元看作一个具有自修复能力的Agent;在重点攻击和随机攻击的基础上提出了一种基于攻击力度指数的攻击策略;引入了网络整体效率,并在此基础上提出了一种网络动态抗毁性的度量方法。最后利用仿真的方法对指挥控制系统的抗毁性进行了研究,仿真结果表明网络节点的自修复能力对于网络保持其性能的时间的长短具有很大影响,对提高指挥与控制系统的抗毁性具有一定的参考价值。     

基于作战环路的指挥信息系统抗毁性建模与分析

在指挥信息系统抗毁性研究中,网络节点异质性和作战机理的表征与分析不足.针对该问题,基于指挥信息系统主导的观察、判断、决策和行动作战环路,区分网络中信息、指控、打击和通信4类节点,提出作战信息链的概念来反映指挥信息系统运行机理;采用平均时延来刻画作战信息链的时效性,通过转化为经过指定点的最短路径问题给出计算方法;采用链路贯通率来刻画全系统内信息节点和打击节点之间形成有效链路的程度.结合"预先规划+随遇接入"生成的指挥信息系统网络模型,进行了抗毁性仿真分析,验证了方法的有效性.仿真结果进一步表明,指挥信息系统网络在随机攻击和度优先攻击下抗毁性表现出了复杂网络的共性,但其抗毁性结果的异常变化也具有一定的特殊性,从而证实了节点异质性和系统作战机理的影响.     

基于加权网络模型的指挥节点重要度评估方法

指挥节点重要度评估是研究指挥网络可靠性和抗毁性的重要内容。通过定义加权网络节点重要度贡献矩阵,提出了一种利用节点重要度评价矩阵确定加权网络关键节点的相对重要度的方法,该方法能充分考虑节点的位置信息、邻接节点的重要度贡献关系;结合作战任务对社区的依赖度,设计了节点全局重要度评估算法,并利用该算法对典型网络节点重要度进行了分析,结果表明算法有效、可行。     

战场通信网络战时抗毁性初探

以战时应用为背景研究了战场通信网络的战时抗毁性定义,分析了影响抗毁性的可能因素,提出了基于干线节点密度变化、网络可通性度量及网络流量变化等的战场通信网络战时抗毁性评价指标,并提出了提高军用通信网络战时抗毁性的可能措施和方法。     

基于网络组织有序度的指挥体系优化算法

针对信息化条件下指挥体系结构的特点,运用复杂网络理论,提出了指挥体系的优化算法,将组织有序度最大化作为目标函数,以边的关键度作为调节变量,构建了优化模型和算法,并对指挥网络进行了实例分析,对比优化前后指挥体系在平均路径、聚类系数、度分布以及网络的抗毁性等指标上变化,最后得到最优化的指挥网络。该算法对指挥流程的优化具有一定的参考价值和指导意义。     

无标度网络理论在网络中心战中的应用

根据无标度网络理论对军事信息网络进行分析,认为军事信息网的逻辑层应为符合幂指数分布的无标度网络,传统的以泊松分布为理论基础的随机网络分析方法已不再适用,并通过构建随机网络和无标度网络的实例进行了对比分析,进一步论证了这个结论.根据无标度网络理论,对军事信息网的抗毁性特点进行了分析,得出了"对随机攻击鲁棒性强,对智能攻击脆弱性高"的结论,并提出了以网络连通性为标准,判定节点重要性的一般方法.参照国外的先进网络应用经验,针对军事信息网节点间非常不均衡的无标度特性,给出了"关键节点热备份"和"物理节点分散配置"的抗毁策略.     

基于超网络的指挥信息系统结构抗毁性优化方案探索性分析

指挥信息系统结构抗毁性优化是提高战时指挥信息系统生存能力的重要实践手段.针对已有指挥信息系统进行抗毁性优化的研究亟待展开,其抗毁性优化存在复杂关联性与不确定因素较多的问题.考虑系统中指挥与通信的关联关系建立基于超网络的抗毁性模型,在此基础上提出指挥信息系统结构抗毁性优化方案的探索性分析方法.通过实例得出了不同现实条件约束下提高指挥信息系统抗毁性的具体实施方案及结论,可为战时提高指挥信息系统生存能力提供决策参考.     

基于任务流的网络化指挥信息系统抗毁性分析

针对传统系统抗毁性分析方法在研究面向任务的指挥信息系统抗毁性时存在的片面、静态问题,提出了基于任务流的动态功能网络抗毁性分析理念。在指挥信息系统双层网络结构的基础上,建立基于任务流的多子网结构模型,引入抗毁性测度对抗毁性进行分析。通过构建仿真想定,进行功能子网和功能网络整体抗毁性分析,找出动态变化的关键节点。实验结果验证了该方法的有效性。     

基于复杂网络的防空反导体系抗毁性评估

基于复杂网络理论,构建了防空反导体系网络模型,运用实时节点度优先的蓄意攻击方式,对防空反导体系网络的抗毁性进行分析及优化。仿真结果表明,防空反导体系网络具有无标度特性,对蓄意攻击较为敏感,可采用低度数加边的策略来提高网络的抗毁性。仿真结果对网络抗毁性研究具有一定的参考价值。     

基于复杂网络理论的航材配送网络抗毁性分析

航材配送是航材保障工作的重要环节,科学地构建航材配送网络是提高航材保障效率的前提和基础。深入开展航材配送网络研究,对提高航材保障工作效益具有重要意义。针对航材配送网络节点繁多、线路交错的特点,分析了航材配送网络的复杂特性,构建了基于复杂网络理论的航材配送网络模型,设计了航材配送网络的拓扑特征参数,研究了航材配送网络的抗毁性。理论分析和实验结果表明,随机攻击时航材配送网络的抗毁性要大于选择性攻击,节点选择攻击时航材配送网络的抗毁性小于边选择攻击。     

基于PageRank算法的武器装备体系重要节点评估

将武器装备系统抽象为网络节点,利用复杂网络理论研究评估武器装备体系中的重要节点。针对传统PageRank算法在该应用中存在的问题,提出一种修正的PageRank算法。该算法对悬挂节点及有向环状网络节点的重要度评估具备收敛性。仿真实例验证了该修正算法对双目标作战环节点重要度评估的有效性。为了进一步验证所提算法的准确性,引入特征谱理论和移除节点法评估网络的抗毁性。     

基于超网络的作战体系演化模型构建方法

作战体系建模是体系对抗分析和体系能力水平度量的基础,分析了作战体系的网络特性,引入与作战体系网络具有天然契合性的超网络理论,提出基于时序的作战体系超网络描述方法,根据作战体系网络特性提出局域空间点超度择优演化机制;提出基于网络连通率的体系抗毁性指标,并结合复杂网络理论分析超网络节点距离的计算方法,提出基于网络距离的体系时延效率指标.最后,引入一则空战体系网络示例,将所提出演化机制与随机演化机制进行对比分析,仿真结果验证了演化机制的有效性和合理性,对装备体系演化建模与动态优化具有重要指导意义.     

不同越级方式的指控网络效率分析

通过对指挥控制关系的分析,将指挥者和指控关系抽象为简单的网络,并针对指控网络扁平化的发展趋势,从传统的树状指控网络出发,构建了具有不同越级指挥层次的指控网络模型。同时,基于复杂网络理论,提出了时效性和抗毁性的指标来评价越级指控网络的效率。通过仿真,计算了树状指控网络、3种不同越级指控网络分别在未被攻击、随机攻击和优先攻击情况下的时效性、抗毁性,通过对比与分析,说明了越级指控网络在各种攻击情况下的优势与不足,对未来指挥方式能够提供有益的借鉴。     

撤稿声明

经《后勤工程学院学报》编辑委员会研究决定,以下文章已被正式撤销:李新,於飞,胡广水,张劭明.军事通信网络抗毁性仿真研究[J].后勤工程学院学报,2010,26(5):46     

基于动态贝叶斯网络的复杂网络抗毁性分析

复杂网络抗毁性是复杂网络在节点或边遇敌攻击后能继续维持基本功能的能力,是衡量军事信息网络鲁棒性和敏捷性的重要指标。针对复杂网络及对作战体系支撑能力的多指标、复杂化和动态演绎特点,在静态分析方法基础上,提出基于动态贝叶斯网络的抗毁性分析方法。建立了复杂网络抗毁性指标体系。构建了基于动态贝叶斯网络的复杂网络抗毁性评估模型,提出确定评估模型参数的方法。仿真验证了方法的可行性和有效性。     

基于杀伤链的动态重构作战网络抗毁性分析

作战网络的动态重构过程是其重要特征之一,从杀伤链的角度构建作战网络的动态重构过程,有利于提高作战网络的作战能力和抗毁伤能力。提出了基于杀伤链的动态重构作战网络抗毁性分析。描述了基于异质网络的作战网络模型和典型的杀伤链模型。从杀伤链角度给出了作战网络在节点失效过程中的动态重构策略,并提出了基于杀伤链的网络抗毁性指标。在方法研究基础上进行了案例分析。分析结果表明,动态重构作战网络的抗毁性高于无重构的作战网络,动态重构过程提高了作战网络的抗毁性。动态重构作战网络在度优先攻击策略下的抗毁性明显低于随机攻击策略下的抗毁性。该方法对于作战网络在动态重构下的作战能力评估和分析具有重要意义。