基于复杂网络的指挥信息系统结构分析与网络化方法研究

论文摘要

网络中心战概念的提出,标志着未来作战样式从以武器平台为中心向以网络平台为中心的转变。指挥信息系统作为融合军事科学、军事指挥体系、指挥控制人员、电子计算机技术、现代信息技术等高科技技术的人机系统,通过把各种指挥控制手段、资源与指挥人员有机结合,最终实现信息收集、信息传递、信息处理与显示、决策方法等的科学化。指挥信息系统的网络化问题在网络中心战的大背景下逐渐受到研究人员的重视。目前为止,关于指挥信息系统网络化问题的研究大多数都集中在理论研究阶段。大多数文献从定性研究、理论分析的角度研究了指挥信息系统网络化问题,得到了指挥信息系统在实现信息同步共享、缩短传输延迟、提高指挥效率、增强作战能力等方面的相关结论。本文主要从指挥信息系统的基本结构出发,分析系统的组成要素,建立指挥信息系统结构整体性能模型,并以模型为基础对系统的网络化问题进行较深入的研究。主要研究内容分为以下几个方面:(1)研究指挥信息系统的组成结构研究了指挥信息系统的逻辑结构,并对系统的逻辑拓扑结构进行了网络拓扑分析,从复杂网络的角度梳理了指挥信息系统网络结构的统计特性。(2)建立了指挥信息系统结构性能模型并进行了模型验证以系统结构分析为基础,提出了指挥信息系统结构的整体性能测度。建立了指挥信息系统结构性能模型,并对模型进行了验证。(3)研究指挥信息系统不同层级的网络化问题对指挥信息系统作战武器层、指挥控制层与预警侦察层进行仿真研究,得到不同层级网络化对系统整体性能的贡献。(4)研究网络化方式对指挥信息系统结构整体性能的影响以指挥信息系统结构整体性能模型为基础,对系统作战武器层进行了不同网络化方式的仿真研究,分析不同网络化方式对指挥信息系统结构整体性能的影响。(5)研究网络化程度对指挥信息系统结构整体性能的影响仿真了相同的网络化方式下,不同的网络化程度对指挥信息系统结构整体性能的影响,分析网络化方式和网络化程度对指挥信息系统的影响机制。根据研究的内容,结合地面防空混编群指挥信息系统,研究了系统网络化方式、网络化程度对结构整体性能影响的实际意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文背景与研究意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外相关研究现状
• 1.2.1 指挥信息系统网络化研究现状
• 1.2.2 复杂网络技术研究现状
• 1.2.3 复杂网络理论在军事领域的应用现状
• 1.3 论文的主要工作及组织结构
• 1.3.1 本文主要工作
• 1.3.2 论文组织结构
• 第二章 基于复杂网络的指挥信息系统结构建模方法
• 2.1 复杂网络拓扑结构模型
• 2.1.1 规则网络模型
• 2.1.2 随机网络模型
• 2.1.3 小世界网络模型
• 2.1.4 无标度网络模型
• 2.2 指挥信息系统的复杂网络特性分析
• 2.2.1 指挥信息系统结构
• 2.2.2 复杂网络技术解决指挥信息系统结构问题的可行性
• 2.3 指挥信息系统结构建模方法
• 2.3.1 指挥信息系统结构建模元素
• 2.3.2 指挥信息系统网络结构模型构建与表示方法
• 第三章 指挥信息系统结构分析方法
• 3.1 复杂网络分析的基本指标
• 3.2 指挥信息系统结构整体性能指标
• 3.3 指挥信息系统结构整体性能模型
• 3.4 示例计算与分析
• 第四章指挥信息系统结构网络化方法研究
• 4.1 指挥信息系统结构网络化研究描述
• 4.2 指挥信息系统指挥控制层网络化
• 4.2.1 指挥控制层网络化方式
• 4.2.2 指挥控制层网络化程度
• 4.3 指挥信息系统作战武器层网络化
• 4.3.1 指挥信息系统作战武器层随机网络化
• 4.3.2 指挥信息系统作战武器层规则网络化
• 4.3.3 指挥信息系统作战武器层无标度网络化
• 4.4 指挥信息系统预警侦察层网络化
• 4.4.1 指挥信息系统预警侦察层网络化
• 4.4.2 预警侦察层与作战武器层层级网络化
• 4.5 指挥信息系统网络化方式比较
• 第五章 案例分析
• 5.1 基本结构
• 5.2 网络化仿真分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文主要贡献
• 6.2 进一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 附录A 鲁棒性归一化处理前的数据表