兵棋推演中地形量化算法研究与实现

传统手工兵棋推演计算机化的一个重要方面是实现兵棋棋盘的计算机化.需要借助于计算机实现兵棋棋盘的数字化并对兵棋地图进行地形量化.兵棋推演系统采用不同大小的六角网格量化地形,将兵棋推演系统与地理信息系统组件MapX结合.在MapX中显示兵棋推演区域的Maplnfo格式地图数据,并提出了一种基于MapX的六角网格绘制算法,算法充分利用MapX中图元与组合图元的思想,可以根据推演需求实时生成不同比例尺的六角网格覆盖整个或部分作战区域,降低了手工兵棋地形量化的工作量,对提高兵棋推演效率有一定的意义.     

一种用于辅助兵棋推演的快速决策框架研究

基于一般的决策和规划流程,提出了一个面向兵棋推演的快速决策框架(Rapid Military Decision Framework, RMDF),该框架针对异构实体模型,通过分层的网格环境对复杂推演环境简化建模,将推演实体的作用效果,简化为地面、海上和空中三个网格环境层次上的作用效果,并以热图的形式在网格环境中显示,通过推演实体的核心参数来确定其性能模型和行为模型,并基于一致性包算法实现任务分配,生成备选行动策略,通过快速仿真实现推演策略的迭代优化,能够在推演之前或推演期间提供行动方案的快速评估,可以有效地辅助兵棋推演指挥人员进行复杂态势下的兵棋推演。     

计算机兵棋推演系统研究

研究军事领域战略决策,为提升战场指挥能力,计算机兵棋推演是一种特殊的战争模拟方式.从战争经验的总结和对人因素的考虑,并能够较好的实现战争进程和结局的模拟.研究计算机兵棋推演,对于我军战争模拟的发展意义重大.在分析了计算机兵棋推演的由来、美军兵棋系统的沿革以及我军发展状况的基础上,重点概括了战争仿真计算机推演对抗系统的特征与功能,建立了推演系统的体系结构,并作为系统核心研究内容之一的数据和规则建设,最后提出了在面对未来复杂信息作战背景下系统模型研究需要着重关注的几个方面.实践表明,兵棋推演对我军战争模拟理论,还是系统工程研发都具有很好的指导和借鉴作用.     

机器博弈海战兵棋推演系统的设计实现

设计兵棋推演海上作战过程,可以“在实验室中学习战争”,是现代技术和战争艺术的结合.分析了基于机器博弈海战兵棋推演的基本原理,指出用兵棋模拟战争应具备的几个特点,详细阐述了机器博弈海战兵棋推演系统的具体设计方法,包括棋盘表示、兵力表示、规则设计、态势评估和搜索策略等技术难点,实现了基于机器博弈的海战兵棋推演系统.并基于上述兵棋推演系统进行了实例仿真分析,以某红蓝海军编队为博弈对象,进一步阐明了系统对海战兵棋推演的功能.     

计算机兵棋中基于GA的补给中心选址研究

补给中心是兵棋中后勤补给的关键,合理地为补给中心选址影响着整个兵棋推演效果。基于兵棋的概念,针对计算机兵棋中后勤补给的特点,应用层次分析法分析了补给中心选址的影响因素,列出了补给中心选址原则。针对兵棋中后勤补给特点和补给中心选址影响因素,结合补给中心选址原则,建立了补给中心的优化选址模型,并应用遗传算法进行模型求解。应用实例通过MATLAB进行仿真计算,结果表明,证实方法能得到良好的选址方案,为兵棋推演和计算机生成兵力(CGF)仿真提供参考。     

兵棋推演在登陆作战任务中的应用研究

传统兵棋是模拟战争对抗的各方人员,使用代表战场及其军事力量的棋盘和棋子,依据从战争经验中总结的规则,对战争过程进行逻辑推演研究和评估的军事科学工具.兵棋推演带来的比较适合作战分析的推演方式,如何在新的信息化系统中加以体现是计算机作战模拟所要研究和解决的问题.首先从兵棋概念的角度分析了兵棋推演的本质和作用,接着分析了传统兵棋与计算机兵棋推演系统,最后结合研讨型兵棋和综合集成的思想,探讨了兵棋推演在海军海上军事任务中应用的可能性及一般应用方式方法,设计了一个研讨型兵棋推演系统.     

兰彻斯特方程的系统动力学模型研究

由于现代作战出现的新特点限制了兰彻斯特方程的应用,为了解决兰彻斯特方程扩展和数值计算中的困难,引入了系统动力学仿真。给出了多维战争条件下的多元兰彻斯特方程和考虑协同因素的多元兰彻斯特方程。在分析系统动力学建模与仿真的基础上,针对包含多种作战元素的空战想定,构建了该想定的系统动力学模型,并对相关系统变量对作战过程的影响进行了仿真分析。仿真结果表明了系统动力学求解兰彻斯特方程的有效性和优越性。     

战术级兵棋实体作战行动智能决策方法

战术级兵棋对抗系统结构严格、对抗性强,可以作为研究军事智能决策的一个推演平台.鉴于此,设计一个战术级兵棋实体作战行动智能决策模型框架,并在该框架指导下设计一款兵棋智能引擎.所设计引擎通过挖掘兵棋历史推演数据,提取棋子历史位置概率、夺控热度、观察度等评价属性,利用多属性综合评价软优选算法和兵棋基本规则决策出棋子的下步行动.实验结果表明,所提出引擎具有实时性强、灵活性高、可移植性好的优点,可以在兵棋机机对抗和人机对抗挑战赛中取得优异成绩.     

兵棋推演系统设计与建模研究

介绍了海战推演在信息获取、实体行为及系统输入方面的特点。分析了战术级海战推演与其它级别推演的区别,明确了兵棋推演系统设计中各仿真要素与推演目标、推演规模、推演推进相结合的重要性;针对传统的基于组件库的推演事件定制方法在事件编制灵活性上的不足,提出了由XML描述的“事件一触发关联模型”。实际应用表明,新的模型使得推演系统具备更高的可信度,并大大提高了推演系统的功能扩展能力。最后对兵棋推演系统建模技术的下一步工作和发展做出了展望。     

计算机兵棋中兵力并行化机动的实现

在传统的计算机兵棋以及手工兵棋中,机动命令的实现采取串行模式,即:只有当前机动命令从起始六角格执行到达最终格,下一条机动命令才得以执行.这样的机动模式对传统意义上的回合制兵棋游戏来说尚可,但对于具有实战仿真意义的兵棋推演来说则会引起严重的失真问题,从而导致推演结果不可信、无参考价值.论文针对上述问题,提出了一种基于时间片的并行化机动算法.经过实践检验,算法不仅解决了上述问题,而且大大提高了机动推演的效率.     

高技术条件下的作战损耗数学模型研究

作战损耗是用来评价战争胜负的一个非常重要的指标,并且现代高技术条件下作战损耗模型的建立一直是作战仿真研究的重点和难点。该文结合现代高技术战争的新特征,对Lanchester作战模型进行了分析和改进,给出了具有综合电子信息系统(C4ISR或C3I)的作战损耗模型和制信息权作战的Lanchester模型。在对制信息权作战的Lanchester模型的进行适当简化后,用MATLAB的仿真工具箱Simulink进行了仿真。最后对各种条件下得到的结果进行了分析,并结合实际意义进行了具体说明。     

现代化战争条件下的兰切斯特战斗模型

针对现代化战争,在分析经典兰切斯特方程的基础上,通过引入信息作战能力系数以及战斗暴露系数对经典兰切斯特方程进行修订,提出了更加适合现代化战争的兰切斯特战斗模型。     

现代海战过程仿真研究

兰彻斯特方程是对作战过程进行仿真研究的有利工具，但是用来分析以反舰导弹为主战兵器的现代海战却存在不便之处。究其原因，现代海战更加符合一个离散事件的特征，而兰彻斯特方程的研究方法是建立时间连续的微分方程组。受兰彻斯特方程的启迪，文章归纳了几个对海战具有重要影响的参数，采用离散模型来模拟研究水面舰艇的导弹攻击作战过程，在利用差分方程组进行分析之后，初步地探讨了作战理论、反舰导弹性能以及防御能力对海战成败的影响。     

基于事件驱动控制的混杂动态博弈系统的纳什均衡分析

本文研究了基于事件驱动控制的混杂动态博弈系统的纳什均衡分析问题. 首先, 分析了事件驱动机制对混 杂动态博弈过程的影响, 进而, 在进行状态空间描述的基础上, 给出了混杂动态博弈的纳什均衡的定义, 并建立了对 应博弈系统的策略型模型. 其次, 结合Lanchester方程, 分别讨论了两类混杂动态博弈系统的均衡问题, 包括事件驱 动策略设计和固定的情况, 获得了均衡解存在的必要条件. 最后, 通过数值模拟进行了应用分析, 验证了所取得结果 的合理性和科学性, 并总结了混杂动态博弈研究的未来工作.     

舰艇编队信息战火力分配微分对策模型及求解

火力分配问题一直是军事理论工作者和参战双方指挥员关心得最多的重要问题之一. 针对舰艇编队信息战的特殊性, 本文利用兰彻斯特战斗方程和微分对策理论建立了相应的火力分配优化模型, 并进行了模型分析和求解. 通过分析、求解一个实例的最优策略, 从另一层面证明了“集中优势火力”这一战术思想的正确性. 研究结果可为作战指挥决策提供理论参考.     

Nonlinear gliding stability and control for vehicles with hydrodynamic forcing

This paper presents Lyapunov functions for proving the stability of steady gliding motions for vehicles with hydrodynamic or aerodynamic forces and moments. Because of lifting forces and moments, system energy cannot be used as a Lyapunov function candidate. A Lyapunov function is constructed using a conservation law discovered by Lanchester in his classical work on phugoid-mode dynamics of an airplane. The phugoid-mode dynamics, which are cast here as Hamiltonian dynamics, correspond to the slow dynamics in a multi-time-scale model of a hydro/aerodynamically-forced vehicle in the longitudinal plane. Singular perturbation theory is used in the proof of stability of gliding motions. As an intermediate step, the simplifying assumptions of Lanchester are made rigorous. It is further shown how to design stabilizing control laws for gliding motions using the derived function as a control Lyapunov function and how to compute the corresponding regions of attraction.     

Lanchester’s equations in three dimensions

This paper generalizes Lanchester’s equations of warfare to partial differential equations involving time and two spatial variables. Unlike in Lanchester’s original ordinary differential equations, the distribution of armies over the battlefield must be considered. Four different modes of attack are introduced, generalizing Lanchester’s equations for area fire and for direct fire. The effect of the distribution of forces and their movement on the outcome is considered, and numerical simulations given.     

基于Lanchester方程的作战混合动态系统最优变招控制

根据作战混合动态过程特性,提出了一种基于Lanchcstcr方程的作战混合动态系统模型.该模型可较好的描述离散事件驱动的对阵招法和连续作战实力变化之间的相互作用.在合理战术假设的基础上,讨论了作战混合动态系统最优变招控制问题.首先,利用微分对策理论得到了作战招法存在的必要条件.进而对作战变招过程进行分析,并提出了一种最优变招控制策略的求解方法.最后,应用算例验证了所构建作战混合系统模型和所设计最优变招策略的可行性.     

Agent技术及其在作战模拟中的应用

该文从作战模拟研究的角度出发，对传统作战模拟中的建模和仿真手段进行了分析总结，指出了它应用于信息化条件下的军事活动中所存在的局限性和不足，并以兰彻斯特方程为例进行了详细阐述。同时，该文将Agent技术引入了作战模拟的研究，在阐述Agent技术及复杂适应系统理论的基础上，结合现代军事活动的特点，分析了Agent技术应用于作战模拟的可行性。最后，以ISAAC模型为例，对Agent技术在作战模拟中的应用进行了具体说明。     

Computer business or monopoly?

Defines one of the principles governing the current transition from the post-industrial to the information society. The computer business is like one big Monopoly game with a global playing board. However, in place of the die and the Community Chest cards, the computer business game uses the scientific approach pioneered by Lanchester, Koopmans and Nobuo Taoka. The new Lanchester strategy is a method for out-guessing the Starbuck coffee-crazed marketers in Seattle. The next time you read about a merger between two fierce competitors in the computer industry, remember the Lanchester strategy and the rules of the game. The winner is the one that ends up with a 73% market share. Using other people's money to buy companies is perhaps the easiest way. But it all depends on where you want to go-up or down?