面向元活动分解的武器装备体系能力需求指标方案生成方法研究

论文摘要

“基于能力”的需求分析思想与方法在武器装备体系的发展中逐渐深入,能力成为了武器装备体系需求分析过程中的核心要素,科学有效地对能力进行分析和规划是武器装备体系需求分析的首要工作。对武器装备体系能力需求进行分析与描述,可以帮助体系分析与设计者理清当前能力和装备在履行使命任务方面的不足,明确未来武器装备发展的方向与重点,可以较好地避免武器装备体系发展的盲目性、无序性。作为能力发展方案的重要组分,能力需求指标方案决定着武器装备体系能力需求,能力需求指标方案生成是实现整个武器装备体系能力分析的关键。既有的武器装备体系能力指标分析思路和方法已经不再适应“网络中心战”背景下的武器装备体系能力分析的需求,无法满足多值高维、相互牵制的武器装备体系能力指标需求生成的要求,必须进一步研究武器装备体系能力需求指标生成问题并为其寻找崭新的、科学的、有效的方法与手段。本文针对能力需求指标生成过程中存在的困难与挑战,对相关内容进行探讨和研究,为武器装备体系分析和设计人员提供一种能力需求指标生成的思路和方法,辅助其分析制定合理的能力需求指标方案。主要内容和创新点如下:（1）采用区间数度量能力指标,改变了关联矩阵、影响图分析任务与能力之间关系的单一模式,提出元活动概念,将能力“封装”进元活动,构建元活动库。在对使命任务进行元活动分解的过程中,通过元活动序列筛选出能力指标,分析四种元活动-能力指标映射规则,构建元活动-能力规则库,实现了元活动执行水平到能力指标需求之间的转化。（2）将能力指标分为定性和定量两类进行预处理,针对不同作战任务之间“能力重复”的现象,对各个任务分解得到的能力指标需求进行横向聚合,获得多任务条件下的能力指标的需求列表。（3）从使命任务出发而提取的能力需求忽略了能力指标必须满足的约束条件,不同能力指标需求之间存在着不合理性、甚至冲突等问题。本文基于区间型约束网络,将武器装备体系能力需求指标约束分为五类、定义三种冲突类型,设计出一套可行有效的一致性检验与冲突消解策略,从而获得满足使命任务需求和体系能力指标约束的需求方案。最后,应用本文方法对面向突击作战任务的数字化装甲装备体系能力需求方案生成进行了应用研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 武器装备体系能力分析研究现状
• 1.2.2 任务分解研究现状
• 1.2.3 约束网络研究现状
• 1.3 本文主要工作
• 1.3.1 论文的主要研究内容及创新点
• 1.3.2 本文的组织结构
• 第二章 武器装备体系能力需求生成分析与问题描述
• 2.1 武器装备体系能力需求及能力指标分析
• 2.1.1 武器装备体系能力需求定义
• 2.1.2 使命任务清单
• 2.1.3 武器装备体系能力需求指标体系
• 2.2 武器装备能力需求指标方案生成问题描述
• 2.2.1 问题的基本输入输出要素
• 2.2.2 问题的基本假设
• 2.2.3 问题的基本求解框架
• 2.3 本章小结
• 第三章 面向元活动的武器装备能力需求列表分析
• 3.1 元活动基本概念
• 3.1.1 元活动定义
• 3.1.2 元活动分类
• 3.1.3 元活动序列
• 3.2 面向元活动分解的能力需求映射分析
• 3.2.1 面向元活动的使命任务分解
• 3.2.2 元活动-能力指标映射规则
• 3.2.3 元活动序列到能力需求指标映射分析
• 3.3 能力横向聚合的能力需求列表生成
• 3.3.1 定性指标量化归一化
• 3.3.2 定量能力指标的规范化
• 3.3.3 分任务能力需求横向聚合模型
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于约束网络的武器装备能力需求指标方案冲突消解
• 4.1 约束网络相关概念描述
• 4.1.1 约束网络定义及数学模型
• 4.1.2 约束网络一致性与冲突
• 4.1.3 约束网络约束化简及冲突消解算法研究
• 4.2 武器装备体系能力需求指标方案冲突消解
• 4.2.1 武器装备体系能力需求指标约束分类
• 4.2.2 武器装备体系能力需求指标约束提取
• 4.2.3 武器装备体系能力需求指标冲突消解策略
• 4.3 本章小结
• 第五章 数字化装甲装备体系能力指标需求方案生成
• 5.1 数字化装甲装备体系能力需求指标生成问题概述
• 5.1.1 数字化装甲装备体系描述
• 5.1.2 装甲装备体系突击作战使命任务需求
• 5.1.3 数字化装甲装备体系能力及能力指标体系
• 5.2 数字化装甲装备体系能力需求指标分析
• 5.2.1 数字化装甲装备体系元活动库与元活动-能力规则库
• 5.2.2 数字化装甲装备体系突击作战任务分解
• 5.2.3 数字化装甲装备体系突击作战任务能力需求列表生成
• 5.3 数字化装甲装备体系能力需求指标方案生成
• 5.3.1 数字化装甲装备体系能力需求指标约束
• 5.3.2 数字化装甲装备体系能力需求指标方案冲突消解
• 5.4 示例结果分析
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 1 发表与录用的论文
• 2 参加项目
• 3 基金项目