无人机蜂群电磁作战概念仿真

首先，提出了基于四环聚焦的无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)蜂群电磁作战概念设计框架,并以彻底毁瘫防空体系为作战目标,设计“蜂刺”作战概念及“雷电蜂”作战行动。然后,面向体系对抗仿真的需求,提出了UAV蜂群电磁作战行动实体蜂群行为网络化交互(enity swarm behavior networked-interaction, ESBNI)建模框架,并研究了基于分层描述的UAV蜂群力量实体建模方法,以及基于行为规则的UAV蜂群电磁行为建模方法。再次,依托UAV蜂群电磁作战仿真原型(electromagnetic swarm operation simulation, ESS)系统,开展了“雷电蜂”作战行动的演示。最后,通过多案比对探索性仿真的方法,评估了联合作战背景下的UAV蜂群电磁作战效能,并验证了该作战概念的合理性、有效性。     

基于仿真的复杂武器系统作战效能评估框架研究

复杂武器系统作战效能评估是军方和工业方共同关心的科学问题。指出了现有武器装备作战效能仿真评估缺乏面向复杂武器系统的针对性、缺乏以仿真方法为主导的形式化评估框架等问题。采用“性能-效果-效能”分层的思路搭建了基于仿真的复杂武器系统作战效能评估指标体系框架,并进行了形式化研究。该框架综合考虑不同种类的仿真输入、效果指标和效能指标,能够一体化地指导复杂武器系统的作战效能仿真评估工作。结合弹道导弹的作战效能评估进行了案例研究。     

基于Agent建模的机载激光武器系统作战效能影响因素分析

为了研究机载激光武器的安装对轰炸机作战效能的影响，提出了基于功能组件的模块化作战仿真框架。采用基于Agent的建模与仿真方法,基于感知、通信、决策、运动、执行的功能对Agent模块进行划分,提出了基于功能组件的模块化作战仿真体系。在此模型框架下,设计机载激光武器系统、雷达系统、导弹等模块的状态机,并建立考虑相对位置变化的详细数学模型,以分析在战斗每一时刻影响作战效能的指标参数变化情况。最后通过对典型突防作战算例的仿真,研究了在动态作战过程中激光武器的发射镜直径和发射功率与目标表面光斑大小和能量密度随相对距离的变化关系,分析了在载机为高速小雷达散射截面积(radar cross section, RCS)和低速大RCS两种情况下,机载激光武器的发射镜直径和发射功率对轰炸机突防效能的影响。分析结果表明,提高机载激光武器的发射功率和发射镜直径对作战效能提升显著,尤其是在载机为低速大RCS的情况下对效能的提升非常显著。     

体系作战效能评估与优化方法综述

分析了体系作战效能评估与优化的特点,基于“整体论”提出了将体系作战效能评估与优化划分为综合评估、分析、优化3个阶段的思路,针对3个阶段需要解决的实际问题,归纳总结了适用于解决各阶段问题的典型方法,并对比分析了不同方法的优缺点。针对“整体论”思想指导下体系作战效能评估与优化在实施中面临的实际困难,从综合应用框架设计、评估指标体系构建、试验推演模式创新等方面提出了下一步的研究方向,为体系作战效能评估与优化方法的有效落地提供了支撑。     

武器装备体系作战能力评估框架

通过对武器装备体系及其作战能力评估的有关问题进行讨论,探索一种可行的体系整体作战能力评估的思路。首先给出了武器装备体系及其作战能力和作战效能的概念,研究了装备作战能力指标的聚合关系及其处理方法。然后分析了以往利用解析法进行作战能力评估的缺陷,提出了折合系数的概念,进而提出了一种武器装备体系作战能力评估框架。     

水面舰艇编队反潜作战任务空间概念模型研究

任务空间概念模型是作战问题建模的第一阶段,提供了一种共同、一致、权威的建模和仿真表达的基准。基于EATI模板,研究了水面舰艇编队反潜作战任务空间概念模型的实体集、任务集、行为集、状态集和交互集等,为以高层体系结构(HLA)技术构建仿真框架,对水面舰艇编队反潜作战效能和反潜作战使用问题进行研究奠定了基础。     

基于仿真的武器装备体系作战能力评估研究

武器装备体系作战能力评估问题是当前武器装备体系研究中亟待研究的重大课题。分析了国内外相关领域的发展现状,结合实际,基于仿真,以军事需求、功能分析、指标建立、建模、仿真系统设计为流程,在考虑了作战样式和作战环境情况下,利用仿真手段,研究并提出装备体系的作战能力评估方法。     

防空作战兵力流量管理效能探索性仿真研究

从流量管理角度探析防空作战效能实现。首先,提出战区兵力流量管理这一新概念,并作必要阐述。然后,将探索性建模与分析方法(EM&A)引入兵力流量管理的效能分析与评估中,同时提出基于EM&A的兵力流量管理效能分析与评估框架。在想定作战背景下建立兵力流量管理数学模型,给出一种基于EM&A的兵力流量管理的具体分析方法,并提出结论性的建议。该仿真对各种不确定性作战要素所产生的结果进行整体研究,使得防空作战决策分析更加灵活、高效,并具有较强的适应性。     

中远程地空导弹武器系统作战效能仿真

对远程地空导弹武器系统增配新型中程地空导弹前后的作战效能进行评估研究,通过对武器系统作战仿真过程进行分析,构建了基于HLA的作战仿真系统。详细探讨了目标威胁判断与拦截排序模型、目标拦截可行性检查模型和火力分配模型。给出了仿真案例,对仿真结果进行分析,为新型中程导弹的指标论证、增配数量和合理定价提供了有效的工具。     

基于HLA作战仿真成员设计参考模型

对当前HLA仿真机制功用的局限性进行了深刻分析,由此提出构架作战仿真成员设计参考模型的构想.对作战仿真成员的概念模型进行抽象分析,将作战仿真成员中的实体要素分为指挥实体、执行实体、战场环境要素实体三大类.应用MAS理论,构建了作战仿真成员的通用框架;并基于动力驱动机制设计了指挥实体Agent和执行实体Agent的通用模型框架.从建模方法和开发模式两方面对作战仿真成员的开发过程给出指导性建议.该参考模型可以为重构或开发新的作战仿真成员提供有益参考.     

可组合的Agent体系仿真模型框架研究

当前基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法被军事仿真界普遍认为是军事作战研究、特别是网络中心战(network centric war, NCW)环境下的网络中心作战研究的最佳方法。针对体系效能评估应用,需要在统一的作战概念框架下形成可重用的体系模型框架,能够根据体系(system of systems, SOS)效能评估需求定义和灵活组合不同的作战实体Agent模型,支持对不同体系效能评估问题的研究。基于ABMS开发方法,在统一的作战概念模型框架下对物理域、信息域、认知域和社会域进行合理抽象,建立了可组合的体系仿真模型框架,据此开发了面向体系效能分析应用的仿真平台,用户可以根据体系效能评估问题和作战背景,快速定义和组合不同的作战实体Agent模型形成体系仿真应用系统,进行体系对抗仿真分析与评估。     

基于作战环的不同节点攻击策略下的作战网络效能评估

基于作战环思想, 以作战网络抽象模型为基础, 围绕作战环的分类、定义、形式化描述、数学模型等基本问题开展了理论研究, 进一步丰富了作战环理论体系。同时, 以能否快速有效打击对方目标实体为根本依据, 建立了基于目标节点打击率和基于目标节点打击效率的作战网络效能评估指标。通过仿真实验, 将作战环相关理论运用于不同节点攻击策略下的作战网络效能评估, 为实际作战体系对抗中双方的攻击与防护提供应用指导, 也为进一步开展基于作战环的作战网络应用研究提供参考借鉴。     

作战想定的形式化表述方法研究

作战想定是作战仿真中军事与技术沟通的桥梁,需要通过形式化的方式进行有效的表述.从作战需求和仿真系统开发技术出发,通过分析抽象提出了作战想定形式化表述的W5(Who, When, Where, What, hoW)原则,并进而对作战单元的时空运动和使命任务规划方法进行研究,提出了一种基于原子条件和原子行为的任务规划方法,最后介绍了采用这一研究结果开发实现的一个作战仿真系统.     

多跑道机场机动区滑行道运行方案设计及仿真评估

机动区滑行道系统运行方案对于促进多跑道机场场面资源的高效利用十分重要。研究多跑道机场机动区滑行道运行方案设计及仿真评估方法,给出了滑行道运行方案“固定、单向、顺向、循环”设计原则以及运行方案设计范式,提出了机动区滑行道空间占用指数和进离港滑行潜在冲突指数的概念。以海口美兰国际机场为应用场景,基于设计原则和范式给出了对应的机动区滑行道系统优化方案。对原方案和优化方案开展AirTOp仿真分析。结果表明：优化方案与原方案相比：在机动区冲突次数和航班在机动区的平均延误时间上,4种场景对应的优化方案分别有大幅度降低,降幅平均值分别为30.53%和37.75%。     

基于ABMS的体系效能评估框架研究

分析了基于信息系统武器装备体系基本特征和仿真评估要求,研究了基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法的体系效能仿真开发和评估过程,针对基于信息系统武器装备体系仿真评估的要求,建立了由体系效能评估准备、联合作战想定编辑、ABMS体系仿真引擎、作战过程表现及战果统计,以及体系效能综合评估等组成的体系效能评估技术参考框架,并通过开发相关系统验证了框架的合理性和实用性。     

基于效果作战的武器系统组合效费分析

武器系统效费分析多用于基于靶基研究中,同时没有考虑到武器系统之间的相互影响以及偏好不确定性情况。提出了一种基于效果作战的武器系统组合效费分析方法。基于效果作战的武器系统分配框架结构,运用贝叶斯网络建立目标与效果的联系,利用鲁棒投资组合模型对武器系统组合效费进行建模。针对鲁棒投资组合问题计算量大的问题,提出了一种基于切比雪夫范数和线性整数规划近似算法。仿真结果说明了所提出的方法的有效性。     

电子战作战研讨仿真系统研究

立足于电子战作战研讨的特点,设计了电子战作战研讨仿真系统的总体结构和功能体系,重点介绍了电子战效能评估技术、方案验证技术、电磁态势的可视化技术和数据过滤技术。对大信息量交互的有效控制和电磁态势可视化的实现,将会明显提高电子战作战研讨的训练水平。     

基于改进灰狼算法优化SVR的航天侦察装备效能评估

定量评估航天侦察装备效能是武器装备体系建设的重要环节之一, 对装备发展和作战应用具有重要的现实意义。针对评估样本数据少、效能在多指标因素影响下变化规律非线性等条件下的效能评估问题, 提出一种基于改进灰狼(improved grey wolf optimizer, IGWO)算法优化的支持向量回归机(support vector regression, SVR)评估方法(IGWO-SVR)。引入反向学习策略及余弦非线性收敛因子改进灰狼优化算法收敛性能及全局寻优能力, 并将其应用于基于支持SVR效能评估参数的优化。基于航天侦察装备特点, 构建评估指标体系及航天侦察装备效能评估模型。最后, 通过对一定作战想定背景下航天侦察装备效能进行仿真评估, 验证了所提方法的合理性及优化模型的有效性。