战争工程理论基础系统思想

战争工程将战争看成是各组分相互作用的复杂适应系统,整体上对战争进行科学研究.其理论基础是以系统科学理论和系统工程方法为代表的系统思想.在新三论、老三论这些传统理论基础上,以复杂适应系统理论、复杂网络理论、人工生命理论为代表的新理论,进一步丰富了系统思想的内容,为战争工程研究提供了新理论和新方法.本文着重阐述了战争工程中的系统思想与理论基础,以及这些理论在战争工程中的应用.由军事科学、系统科学、信息科学、复杂性科学等多学科交叉渗透构成的战争工程,必将为信息化战争研究提供新思维和新方法.     

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。     

复杂电磁环境中基于马赛克战的无线通信系统构建

随着现代战争中大量射频传感器的引入,使得战场电磁环境日益复杂,提升战场复杂电磁环境中无线通信系统的顽存能力,是未来战场终极致胜的法宝。提出复杂电磁环境下的通信系统创新通信技术和创新通信模式两大需求。基于马赛克战的思想提出了模块化开放式通信系统、基于决策中心战的通信系统、攻击型通信系统和数字孪生通信系统等构想,并从应用角度提出了所构想系统的优点,为未来复杂电磁环境中无线通信系统构建提供了思路。     

第二类曲面积分计算方法新探

首先对有向曲面∑1:z=z(x,y),(x,y)∈Dxy上的第二类曲面积分的计算进行了探讨,主要根据第二类曲面积分与第一类曲面积分的关系,通过计算有向曲面的法向量, 把被积函数转化为两向量的点积。然后利用曲面面积元素与坐标面上的面积元素的关系, 再转化为二重积分,简化了第二类曲面积分的计算。最后对其它形式的光滑有向曲面也进行了类似研究,都可直接转化为二重积分。     

网络化防空导弹体系作战效能的仿真评估

引入基于复杂适应系统理论的Agent概念,提出了具有数据链火控信息共享能力的网络化防空导弹体系结构,用于分析对比网络化防空导弹体系和平台中心化防空导弹体系结构。利用Swarm仿真平台,分别构建了具有战术对抗背景的网络化防空导弹体系和平台中心化防空导弹体系。通过仿真,定量描述了具有数据链火控信息共享能力的网络化防空导弹体系的作战效能。     

曲面拟合法和梯度法相结合的图像亚像素配准算法

针对传统亚像素配准算法存在精度不高、计算复杂的问题,提出了一种曲面拟合法和梯度法相结合的图像亚像素配准算法。采用9点相关系数曲面拟合法对图像进行粗配准,求得一个相对粗略的亚像素配准位置;在两幅图像中选取相同尺寸的子区图像,在粗略的亚像素配准位置基础上,采用梯度法最终获得精确的亚像素配准位置。不同平移关系下的样本图像亚像素配准对比实验结果表明,该算法实现了曲面拟合法和梯度法的优势互补,有效提高了图像配准的精度,最大配准绝对误差由0.17像素降低为0.02像素。     

基于复杂网络的装备保障网络结构脆弱性分析

通过网络化实现装备保障一体化是装备保障体系建设的重点问题。在分析复杂网络脆弱性基本理论的基础上,通过定义装备保障网络中节点、边,构建了典型的装备保障网络拓扑结构模型,提出了装备保障网络的随机失效和蓄意攻击失效两种失效模式,并对两种失效模式下不同装备保障网络的结构脆弱性进行了仿真分析,为装备保障网络的构建以及防护策略的制定提供了科学的参考依据。研究结果表明:从防御角度而言,适当增加不同保障实体之间的交叉连接有助于提高装备保障网络的抗毁性;而从攻击角度而言,二次攻击则可有效提高攻击效率,以达到迅速瘫痪装备保障体系的目的。     

地下储油复杂组合空间油气扩散蔓延三维数值模拟

针对地下储油复杂组合空间,采用大涡模拟的方法构建了油气扩散蔓延三维数值模拟模型,完成了油气扩散蔓延区域的空间离散和三维数值模拟求解优化,并进行了数值计算与分析。结果表明,在地下复杂组合受限空间油料泄漏后,罐室内的油气填充顺序为由边缘到出口、由底部到上部,油气不能达到100%的充满状态,罐室拱形顶部油气体积分数低于其爆炸下限的20%;罐室内油气的产生和蔓延十分迅速,从泄漏至到达罐室口仅需10 s,进入坑道仅需1 min;油气在流出罐室进入坑道后,具有迅速向四周扩散蔓延,流向一切可能注入的空间的特性。研究结果为地下储油工程的施工建设、安全管理、危险源监控等提供了有益参考。     

装备健康管理的现状、未来与挑战

近十几年来,装备诊断、预测与健康管理(DPHM)作为使能装备质量管理和综合保障的关键技术,得到了世界许多国家学术界和工程界,特别是国防工业部门和军方的高度关注与重视。呈现新兴多科学交叉、军民兼用的特点。文章针对复杂工程系统/装备健康管理的现状、未来与挑战,从其体系框架、科学问题、关键技术与发展策略等方面进行了较为深入的讨论。     

协同作战中信息分发算法研究

大规模协同作战中的高效通信问题为当前信息战的研究重点之一,但由于单独作战单元无法了解全局的信息内容及需求方,这给通信资源有限的参战兵力之间的态势共享带来了困难。为此提出了一个分布式协作信息分发算法,在理论上借鉴了复杂网络的小世界特性,即单元节点可以通过邻节点在较少跳数内完成信息的传输。在思路上利用了信息相关性概念,作战单元利用信息之间的关联性及信息与节点之间的收发关系建立控制信息发送的路由表。并通过仿真实验验证了不同网络拓扑下算法性能的变化情况,结果证明分发算法能较好地支持信息共享。