杨峰[1]2003年在《面向效能评估的平台级体系对抗仿真跨层次建模方法研究》文中进行了进一步梳理作战效能评估是武器装备论证的一个核心问题。信息化战争的复杂性使得仅靠传统的解析评估方法或者专家评估方法，已经很难有效而全面地解决作战效能评估问题，迫使人们转而向仿真的方法寻找解决的途径，提出了基于体系对抗仿真的评估方法。另一方面，不同的职能部门(比如军方总体论证研究所与工业方的总体设计部)对作战效能评估有着不同层次的研究目的和研究视角，对体系对抗仿真形成了不同层次的研究需求。当体系对抗仿真技术面向实体如此众多，相互关系如此复杂，作战样式如此多样的战场对抗体系时，要想在一个分辨率层次上进行仿真从而解决多个层次的作战效能评估问题非常困难。 解决这个问题的办法主要有两种：一种是分而治之，一种是合而治之。所谓分而治之，是指运用分层的办法，具体的说就是将面向作战效能评估的体系对抗仿真系统划分为从高层仿真系统到低层仿真系统的多个仿真层次；所谓合而治之是指运用聚合的方法，具体的说就是将复杂的、高维的仿真模型简化、抽象、降阶从而达到控制体系对抗仿真模型复杂度的目的，其中运用元模型建模技术将仿真模型聚合为元模型是一类重要途径。对于第一种办法，对于分解后形成的多个层次的仿真系统，如何建立高层仿真系统对低层仿真系统的框架约束，我们称之为“高层仿真指导低层仿真”问题。对于第二种办法，对于低层仿真系统所形成的仿真元模型，如何按照一定的框架将他们聚合到高层仿真系统，我们称之为“低层仿真支持高层仿真”问题。 本论文的研究围绕“高层仿真指导低层仿真”与“低层仿真支持高层仿真”两大问题展开，具体研究内容包括： (1)分析体系对抗仿真面临的问题一即多视图问题、多分辨率问题与不确定性问题，提出综合解决“高层仿真指导低层仿真”与“低层仿真支持高层仿真”两大问题的方法论一跨层次建模方法论，给出其参考模型。 (2)高层仿真要指导低层仿真系统，关键是根据高层仿真系统的模型结构建立对低层仿真系统的框架约束。论文研究了静态建构方法与动态建构方法两类高层仿真系统的模型结构建模方法，分别形成实体结构与模型框架；在此基础上研究了实体结构剪裁与实验框架导出两类方法分别建立高层仿真系统对低层仿真系统的实体结构约束与实验框架约束。 (3)为了解决低层仿真系统支持高层仿真系统的问题，提出元模型的建模与运用方法。论文提出元模型语义结构的概念，作为组织元模型的手段，在此基础上提出将低层仿真系统的元模型聚合到高层仿真系统的组合和嵌入方法。 (4)运用跨层次建模方法，借鉴控制论的思想，提出一种适应于体系对抗框架的新的武器系统作战效能评估方法。 (5)设计相应的体系对抗仿真评估环境，并以海军多平台反舰导弹武器系统跨层次作战效能仿真评估作为实例对论文提出的理论方法加以验证。 本文研究有几个创新之处：首先，论文综合运用并发展了全局建模办法与元建模方法，提出建立多个仿真层次有机联系的方法论—即以建构—解构—拟合—聚合为核心的跨层次建模方法论，并给出了其参考模型：借鉴全局建模领域的系统实体结构以及需求建模领域的活性序列图的概念，分别形成仿真模型的静态结构与动态结构建模方法，提出利用实国防科技大学研究生院学位论文体结构剪裁和实验框架导出建立高层仿真对低层仿真的框架约束的研究方法。提出跨层次建模方法论框架下的仿真元模型建模与运用方法，作为研究低层仿真系统向高层仿真系统聚合的方法，发展了元建模理论。以跨层次建模方法论为基础，借鉴控制论思想，提出基于体系对抗仿真的SCA武器系统作战效能评估方法。 本文的研究丰富和发展了装备论证系统工程与系统仿真方法学，对于推动我军武器装备发展论证与跨层次、跨项目的虚拟采办研究，都具有重大的理论与实践意义。关键词:体系对抗效能评估仿真元模型实验框架实体结构模型框架元模型语义结构跨层次建模基于仿真的评估第11页
刘晨[2]2005年在《基于SEB组合框架的导弹体系对抗仿真方法研究》文中进行了进一步梳理信息化战争条件下,武器装备采办和论证工作日益突出,而作战效能评估是武器装备论证的一个核心问题。不同的职能部门,如军方总体论证研究所和工业方总体设计部门,对于作战效能评估的研究目的不尽相同,要求武器系统作战效能评估能够充分反映各种作战运用方案和总体设计方案对于作战效能的影响,并通过探索得到最优的设计方案。武器系统作战效能评估具有的复杂性和不确定性特点,使得仅仅依靠传统的解析方法或专家评估方法,已经很难有效解决,基于仿真的作战效能评估是解决这一问题的有效方法。然而,随着武器装备复杂性和体系对抗过程复杂性的不断增长,必须采用体系对抗仿真方法解决武器系统的作战效能评估问题。体系对抗仿真同样需要应对作战效能评估具有的复杂性和不确定性问题,而解决上述问题必须从体系对抗仿真的基本环节即建模和实验两个方面入手。其中,体系对抗仿真模型描述是基础,需要能够灵活描述抽象的战场对抗体系,反映各种复杂和不确定的影响关系;体系对抗仿真实验是手段,需要科学地设计仿真实验,有效地探索复杂和不确定的体系对抗实验空间,得到高可信度的分析结论。论文以导弹体系对抗仿真为应用背景,重点研究体系对抗仿真中的建模和实验问题,具体研究内容包括:(1)面向导弹体系对抗仿真应用,分析体系对抗仿真模型描述中存在的主要问题,提出体系-实体-行为的分层次组合描述方法,作为体系对抗仿真的建模方法,即SEB组合建模方法,并给出其参考模型和各个层次建模的参考视图。(2)分析战场对抗体系的组成和特点,总结实体建模和体系建模应该描述的要素和具备的性质。在此基础上,研究支持变结构的实体体系建模方法,建立严格的形式化模型描述和仿真算法描述,作为SEB组合建模方法的基本框架,支持导弹体系对抗仿真中实体模型和体系模型的建立。(3)提出嵌入式实体行为建模方法,研究利用富语义的图形化行为描述方法来支持复杂的实体行为建模,重点研究将状态图嵌入实体模型以支持行为建模的嵌入机制。(4)在体系对抗仿真SEB建模框架的研究基础上,通过形式化映射,研究基于XML的体系对抗仿真语言SCSL,以有效支持体系对抗仿真中模型和实验设计的描述,支持基于包的仿真模型管理以及仿真模型的解释执行。(2)、(3)、(4)点将从理论方法到技术实现上为体系对抗仿真建模提供系统化的解决方案。(5)分析体系对抗仿真中存在的系统依赖和并发等特点,研究基于空间分割的体系对抗仿真实验方法,重点研究体系对抗仿真中实验空间分割模式,并针对导弹体系对抗仿真应用,提出SCA实验空间串联分割方法。(6)根据论文的研究成果,设计并实现体系对抗仿真支撑环境Sim2000,支持导弹体系对抗仿真建模与实验,并以多平台反舰导弹作战效能仿真评估项目为例,验证论文所提理论与方法的有效性。论文的创新之处包括:针对导弹体系对抗仿真模型描述中存在的主要问题,结合其应用特点,提出了体系-实体-行为的分层次描述方法,即SEB组合建模方法;通过分析战
刘新亮[3]2009年在《技术引入对武器装备体系能力影响的评估方法研究》文中研究指明现代高技术战争,是武器装备体系之间的对抗。武器装备体系的整体作战能力由多个系统相互作用产生。受战争形态转变的影响,武器装备的发展已经由重视武器装备系统/武器装备平台作战能力转变为重视武器装备体系整体作战能力。过去那种只顾开发更先进的技术装备,而不注重武器之间的互通互用,更不重视武器装备体系建设的做法将难以适应新条件下的战争要求。新的科学技术引入是军事装备升级的重要动力,以武器装备体系为建设目标,研究技术引入对武器装备体系能力影响评估方法具有重要的现实意义。本文系统研究技术引入对武器装备体系能力影响评估问题,分析技术引入对武器装备体系能力的影响,使技术潜力物化为武器装备体系能力的过程中的决策更加科学合理,为武器装备体系发展决策提供科学的方法和手段。本文主要进行了以下研究工作:1,提出分析技术引入对武器装备体系能力影响方法框架。采用数据耕种方法,建立了面向武器装备体系能力的技术评估框架。评估框架从两个方面解决面向武器装备体系能力的技术评估问题:横向考虑武器装备体系技术试验评估问题中,试验因素多、试验因素间耦合关系强的特点,采用试验设计方法规划仿真试验运行;纵向考虑武器装备体系的层次性,采用”多智能体建模+跨层次多分辨率仿真建模”方法,建立技术领域空间到子系统技术度量指标层次、系统技术度量指标层次、体系能力指标层次的映射关系。2,提出基于改进ESE算法的多目标优化拉丁超立方试验设计方法。传统的试验设计优化方法采用单一优化准则,本文通过仿真测试,证明传统的单优化准则的试验设计方法并不能保证优化得到综合最优试验设计方案,为此本文提出多目标试验设计方法。已有试验设计优化算法处理大规模试验设计优化问题,优化速度慢,为此提出基于改进ESE算法的多目标试验设计优化方法,将改进ESE算法应用于多目标试验设计问题,并提出降低算法复杂度的快速算法。算例分析证明改进ESE算法进行多目标试验设计优化方法的优越性。3,研究高斯过程元模型建模方法,提出基于分布估计算法的高斯过程元模型建模超参数优化方法。理论上证明了工程中常用的响应曲面元模型方法不适用于因素多、因素间高度非线性问题元模型建模问题,而高斯过程可以在理论上统一常用的非参数元模型。本文提出基于分布估计算法的高斯过程建模超参数优化算法,该算法能够克服局部搜索算法陷入局部最优的缺点。通过测试函数证明,高斯过程元模型建模方法优于传统的响应曲面元模型、人工神经网络元模型、径向基函数元模型、Kriging元模型等,基于分布估计算法的高斯过程元模型优于采用局部搜索算法高斯过程元模型。4、提出基于元模型方法分析技术引入对装备系统能力影响的评估方法。分析技术引入对装备系统能力影响时,需要建立技术空间到到装备能力指标层的跨层次映射关系,传统的仿真评估方法会面临仿真运算量巨大的问题。提出采用试验设计方法,通过“仿真+元模型”技术建立领域学科度量指标到装备系统能力的映射关系。针对分析技术水平不确定性问题,提出考虑不确定性的技术评估方法。面向装备系统能力,提出基于分布估计算法的技术优选方法,通过算例证明了方法的适用性。5、采用数据耕种思想,提出基于多智能体体系仿真的武器装备体系技术评估方法。分析技术引入对武器装备体系能力影响时,需要分析技术对大量装备战技指标的影响,需要分析的因素众多。采用数据耕种思想,应用本文提出的试验设计方法,结合解决多层次仿真建模问题的高斯过程元模型建模方法,提出应用数据耕种技术的面向武器装备体系能力的技术评估方法。以NetLogo多智能体仿真平台为基础,构造了空对地火力打击武器装备体系示例,展现了本文方法的适用性。
黄炎焱[4]2006年在《武器装备作战效能稳健评估方法及其支撑技术研究》文中研究表明随着信息化战争的复杂性与不确定性的增加,军方对武器装备采办与论证提出了更高的要求。武器装备作战效能评估是武器装备采办与论证的核心问题之一,评估结论通常是采办决策的一个重要参考依据。为此,作战效能评估工作务必具备可靠性、可信性。而武器装备作战效能评估中存在诸多的不确定因素,给作战效能评估结论的可靠性与稳定性带来较大的影响,这增加了对采办决策产生误导的可能性。本文由此提出武器装备作战效能评估风险的问题,并说明在效能评估过程中缩减评估风险的必要性。分析武器装备作战效能评估的过程要素,指出目前缩减评估风险的主要困难有:缺乏可指导完成合理的作战效能评估指标体系的模式;缺乏足够多的可信的评估数据源的支持,也缺乏对这些多评估数据源有效融合处理的方法;缺乏有效的评估风险测度与控制手段。而目前依赖的传统解析法、专家评估法以及仿真评估方法仍难以有效地解决作战效能评估风险缩减问题。研究评估风险问题的重点在于采取有效措施,尽量减少评估风险因素的不确定性,最终取得稳定可靠的作战效能评估结论。为此,本文给出稳健评估的概念,并针对评估风险的缩减问题,提出一种武器装备作战效能稳健评估方法论。稳健评估以缩减评估风险,求取可靠的评估结果为重点,研究的内容包括:(1)在通常的效能评估结构与效能概念的基础上,归纳并提出一套合理的作战效能评估指标体系的指导模式及其实例化方法。(2)为取得合理可信的评估数据,提出仿真数据采集单的数据采集方式,建立适当的仿真系统结构以及实验设计方案;为分析仿真结果数据的可信度,提出基于证据理论的仿真数据可信度校验方法。(3)鉴于稳健评估需要尽可能多可利用的评估数据源支持,将多种评估数据源如作战仿真数据源、专家经验及理论数据等进行融合评估,求取作战效能。本文为此提出一种基于扩展贝叶斯法的多数据源融合评估方法。(4)针对评估风险的测控的困难,借鉴元评估的思想,构建评估风险的测控框架;并探讨以作战效能评估结果波动分析为主的风险测度模型。(5)设计一个作战效能稳健评估支撑系统,对系统的主要功能与关键模块采用软件工程建模语言UML进行建模设计,并基本实现稳健评估支撑系统的原型。(6)采用建立的稳健评估系统,以陆军装甲装备作战效能评估为例,分别针对陆军装甲装备系统如装备型号以及装备体系如装甲营的武器装备,进行作战效能评估,对提出的稳健评估方法的合理性进行实例验证。本文创新之处包括:分析作战效能评估中隐存的评估结论可靠性问题及其潜在的危害性,提出了武器装备作战效能的评估风险问题;考虑到评估风险缩减目的在于寻求作战效能评估结论的稳定性与可靠性,给出一个稳健评估的定义,进而提出武器装备作战效能稳健评估方法论;在稳健评估方法论基础上,针对难以按需定制合理完备的评估指标体系的问题,提出指导作战效能评估指标体系的模式及其实例化研究;针对建模仿真难以合理地按评估需求采集仿真数据的问题,提出了仿真数据采集单的方法,再针对仿真数据的可信度问题,提出基于D-S证据理论与专家评定相结合的方法对仿真数据源的可信度进行校验;面对采集到的多视角、多来源的各类有用的评估数据源如作战效能仿真数据、专家经验数据等难以进行综合求取作战效能值的难题,本文提出一种基于信念图的多种数据统一表达,再基于扩展的贝叶斯法的多数据源融合的评估方法;针对难以测度评估风险与难以进行风险反馈控制的问题,构建基于元评估的作战效能评估风险的测度与控制框架以有助于评估风险的测控。最后,采用稳健评估系统,分别针对装甲装备型号系统和装备体系的作战效能进行实例验证。验证的结果表明,稳健评估方法的确有能力得到可靠可信的效能评估结果。本文研究的稳健评估方法能够有效地提高武器装备论证与决策的支持能力。因此,稳健评估方法是一种有用的方法,值得研究与发展。
许秉军, 李孟军, 李兴兵, 杨克巍[5]2007年在《装甲装备体系对抗仿真评估系统研究》文中研究指明针对体系对抗仿真的内在复杂性,提出了基于 Mak 仿真平台和 Agent 建模仿真技术综合运用的装甲装备体系对抗多层次联合分布式仿真的概念；针对体系作战效能聚合的跨层次性等问题,提出了使用体系作战效能跨层次聚合模型族来实现体系作战效能的逐层聚合,并相应提出了装甲装备体系作战效能评估叁层评估指标体系。系统论述了装甲装备体系对抗仿真评估系统的仿真方法和步骤,仿真分系统的框架结构和仿真联邦结构,以及效能评估分系统的组成模块和评估指标体系构架．
杨峰, 李群, 王维平, 朱一凡[6]2005年在《体系对抗仿真跨层次建模方法论》文中指出在分析武器装备体系对抗仿真所面临的叁大问题-多视图问题、多分辨问题以及不确定问题的基础上,提出了开展体系对抗仿真的跨层次建模方法论,并给出该方法论的参考模型。该参考模型包括建构、解构、拟合、聚合四个方面,后续的系列论文将分别针对这四个方面展开阐述并给出具体方法。最后综述了本方法论的创新点及其继续研究方向。
张晓康, 柏彦奇, 高鲁, 朱宁[7]2011年在《跨层次建模仿真方法研究》文中认为为提高体系对抗仿真精度,提出体系对抗仿真领域面临的叁大问题,并认为跨层次建模仿真的方法可以较好地解决这些问题,并逐一阐述了跨层次建模仿真方法在解决这3个问题(不确定性、多分辨率、多视图)的有效性。创新之处在于沟通了底层仿真和高层仿真,用跨层次建模仿真的方法解决仿真领域中的难题。
王寿彪, 李新明, 杨凡德, 裴忠民, 刘东[8]2017年在《武器装备体系演化研究》文中研究指明体系动态演化是武器装备体系建设发展、体系作战能力和体系对抗效能评估优化的基本认识前提。鉴于当前武器装备体系概念理论基于多问题思维视角现状,研究层次、问题形式和技术方法手段复杂多样,以体系演化为切入点,围绕装备体系动态演化的涵义,从体系结构优化设计、体系协同作战过程优化和体系作战效能评估优化3个层次综述了装备体系演化研究进展。在此基础上,讨论了基于大数据、超网络、认知粒计算的装备体系多学科研究需求,对可能性的技术思路给出可供借鉴建议。
朱兵[9]2017年在《层次化电子对抗系统仿真研究》文中提出传统的电子对抗仿真系统在一定程度上满足了模型验证、数据校验、战术指挥、战略规划等方面的实验验证工作,但仍然存在仿真系统的功能较为单一,不同系统之间的兼容性较差的问题,特别是在重新组织仿真系统时,原有系统能够提供的支撑较弱。本文针对电子对抗系统仿真课题,探究层次化仿真方法的解决方案,通过研究一种新的电子对抗系统仿真的层次化分析方法,并且研究仿真的不同层次建模方法,进而极大的提高电子对抗仿真系统的开发效率,提升电子对抗仿真系统与其它系统的兼容性,为研究分析提供更大帮助。首先本文深度结合电子对抗基本概念与层次化思想,对电子对抗系统的层次化内涵予以分析,探讨不同层次仿真时电子对抗方面的考虑要素。以美军国防部(Do D)在仿真项目管理和组织中对建模与仿真的层次划分方法作为参考,同时结合了电子对抗系统的实际内涵,从战略、战役、任务、交战、工程五个维度的电子对抗任务进行分析。第二,本文从交战级与工程级这两个模型层面,对电子侦察模型的层次化建模方法进行研究并建立仿真实例,尤其是探讨了电子侦察模型的功能级仿真模型的两种通用组织方法。第叁,本文从交战级、工程级与任务级叁个模型层面,对有源电子干扰进行研究。仿真结果表明,本文提出的建模方法较好的解决了层次化模型构建问题,尤其是构建功能级仿真模型的问题上,总结归纳了两种针对不同情况的通用建模方法,满足了仿真任务的需要,取得了很好的效果;实验结果还表明本文提出的任务规划算法具有有效性和高效性,上述研究成果为层次化电子对抗仿真系统提供了更多有益的借鉴。
孟慧馨[10]2008年在《基于RBFNN的装备体系建模方法及应用研究》文中研究表明现代高技术条件下,装备体系规模不断扩大,功能更加复杂,体系之间关系更为紧密,用于体系建设的费用急剧增长,这些都对装备体系论证提出了迫切的需要。而装备体系建模是进行装备体系论证及分析的关键环节。当前装备体系建模方法研究已取得很大发展,但对于体系论证来说还有很多不完善的地方。在众多装备体系建模方法中,仿真元建模思想专门针对体系论证提出,具有很好的理论基础,但有效的装备体系元建模方法并不多。本文提出基于RBFNN的装备体系建模方法,研究建模中的若干关键技术并进行实例验证,借助RBFNN良好的函数逼近能力和模型敏捷度,提高模型对装备体系论证的支持能力。文章的主要工作和创新包括以下几个方面:1)提出基于RBFNN的装备体系探索性建模框架,框架的核心作用是描述建模过程和需要解决的技术难题,为全文的研究提供指导。2)分析现有的元模型评价标准,针对现有标准不能反映用户需求对模型评价结果产生影响的缺陷,提出反映用户需求的装备体系元模型评价准则。在此基础上设计需求优先的装备体系RBFNN模型训练样本构造算法,最后进行了算例验证和对比分析。3)在ROLS的训练过程中引入GA算法,通过GA优化RBF中心宽度,实现RBFNN的全结构优化,最后进行了算例验证和对比分析。4)以卫星地面站资源优化为背景开展了RBFNN建模应用研究,使用以上提出的方法解决了模型训练样本构造和RBFNN结构优化两个关键问题。本文的研究丰富和发展了装备体系建模方法,对于推动国内装备体系论证基础建模技术的发展,以及支持我军面临的卫星地面站系统等复杂装备体系的论证具有十分重要的理论和实践意义。
参考文献：
[1]. 面向效能评估的平台级体系对抗仿真跨层次建模方法研究[D]. 杨峰. 国防科学技术大学. 2003
[2]. 基于SEB组合框架的导弹体系对抗仿真方法研究[D]. 刘晨. 国防科学技术大学. 2005
[3]. 技术引入对武器装备体系能力影响的评估方法研究[D]. 刘新亮. 国防科学技术大学. 2009
[4]. 武器装备作战效能稳健评估方法及其支撑技术研究[D]. 黄炎焱. 国防科学技术大学. 2006
[5]. 装甲装备体系对抗仿真评估系统研究[C]. 许秉军, 李孟军, 李兴兵, 杨克巍. 2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集. 2007
[6]. 体系对抗仿真跨层次建模方法论[J]. 杨峰, 李群, 王维平, 朱一凡. 系统仿真学报. 2005
[7]. 跨层次建模仿真方法研究[J]. 张晓康, 柏彦奇, 高鲁, 朱宁. 现代防御技术. 2011
[8]. 武器装备体系演化研究[J]. 王寿彪, 李新明, 杨凡德, 裴忠民, 刘东. 火力与指挥控制. 2017
[9]. 层次化电子对抗系统仿真研究[D]. 朱兵. 西安电子科技大学. 2017
[10]. 基于RBFNN的装备体系建模方法及应用研究[D]. 孟慧馨. 解放军信息工程大学. 2008
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