网络中心战下指挥控制决策系统研究

论文摘要

网络中心战是信息化战争发展的必然趋势，指挥控制系统是网络中心战中的重要组成部分之一，该系统为武器系统作战提供实时、可靠的作战指挥决策，使武器系统的整体作战效能得到充分发挥。本文主要对网络中心战下指挥控制系统所涉及到的一些主要决策方法进行研究，在此基础上设计一套指挥控制决策仿真系统。针对网络中心战特点及功能，结合战术互联网结构，研究了网络中心战通信网络的动态重组决策问题，具体研究了网络重组策略和网络链路重组策略，通过对两种网络重组决策算法进行了仿真测试，证明了动态重组策略的有效性和可行性，为构建网络中心战的通信网络提供有效途径。目标威胁估计及火力优化分配是指挥控制系统中作战辅助决策的两个重要问题。针对目标威胁估计的特点，提出了基于支持向量机的目标威胁估计模型，为使模型具有主客观特性，采用基于专家经验知识的模糊综合评价方法获取模型的训练及测试数据，通过实例仿真验证及对比，验证了该方法的有效性：在综合考虑多武器系统对抗多目标的作战效能前提下，采用遗传算法和粒子群优化算法分别对火力分配模型进行优化求解，通过对具体实例仿真，验证了决策方法的有效性和优越性。针对网络中心战下的战术互联网及C4SIR系统效能评估及预测问题，分别采用RBF神经网络和基于D-S证据理论的Elman网络对战术互联网及C4SIR系统进行了作战效能评估和预测。通过仿真表明，RBF神经网络可以有效地对战术互联网进行静态评估；而基于D-S证据理论的Elman神经网络可以有效地动态预测作战过程效能的变化，减少了预测模型的复杂度，消除了不确定因素，为作战效能的动态预测提供一种新途径。为节省C4SIR系统建设费用，并提高系统作战效能，研究了C4SIR系统效费比分析与决策问题。提出了一种属性为模糊区间数且属性权重未知的不确定型多属性决策模型，对C4SIR系统效费比进行综合评价。分别采用最优理论和专家环比法获取属性权重，通过选择加权参数的取值来调节模型的趋向，使模型具有较强的泛化能力；通过对具体C4SIR系统效费比决策分析，验证了该方法可有效地对C4SIR系统方案进行优选。根据网络中心战指挥控制系统的功能及特点，设计并实现了网络中心战下防空指挥控制决策仿真系统。具体对作战仿真系统的结构、设计过程及仿真建模方法等进行阐述；描述了网络中战下防空指挥控制决策系统的仿真框架及系统软件的设计原理，为构建适合信息化战场需求的网络中心战防空指挥控制决策系统提供了理论及技术依据。最后给出全文的总结和展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 指挥控制系统的发展及研究现状
• 1.1.1 指挥控制系统概述
• 1.1.2 指挥控制系统定义、结构及功能
• 1.1.3 指挥控制系统的主要技术
• 1.1.4 网络中心战下指挥控制系统
• 1.2 复杂武器系统建模与仿真技术
• 1.2.1 分布式交互式仿真技术
• 1.2.2 智能Agent技术
• 1.2.3 面向对象技术
• 1.2.4 虚拟现实技术
• 1.3 论文研究主要内容及安排
• 1.4 结论
• 第二章 网络中心战下动态组网决策方法研究
• 2.1 网络化中心战信息传输
• 2.1.1 信息传输概述
• 2.1.2 网络的通用拓扑结构
• 2.2 网络中心战网络拓扑结构及信息传输策略
• 2.2.1 网络中心战通信网络拓扑结构
• 2.2.2 网络动态重组策略
• 2.3 算法仿真
• 2.3.1 网络链路重组实验
• 2.3.2 网络组网实验
• 2.4 结论
• 第三章 指挥控制系统作战辅助决策方法研究
• 3.1 作战辅助决策
• 3.1.1 威胁估计
• 3.1.2 火力优化分配
• 3.2 基于支持向量机的目标威胁估计方法
• 3.2.1 SVM的结构及算法
• 3.2.2 SVM的威胁估计建模
• 3.2.3 模型数据来源及预处理
• 3.2.4 仿真验证及比较
• 3.3 基于进化策略的火力优化分配方法
• 3.3.1 联合作战火力优化分配模型
• 3.3.2 基于GA的联合作战下的火力优化分配设计
• 3.3.3 基于PSO的联合作战下的火力分配优化设计
• 3.3.4 仿真验证
• 3.4 结论
• 第四章 基于神经网络的指挥控制系统作战效能评估与预测
• 4.1 系统作战效能评估概述
• 4.1.1 系统作战效能
• 4.1.2 系统作战效能评估的研究现状及方法
• 4.1.3 预测模型及理论方法
• 4.2 基于神经网络的战术互联网作战效能评估
• 4.2.1 作战通信网络特点
• 4.2.2 作战通信网络的效能评估指标体系
• 4.2.3 RBFNN作战通信网络效能评估
• 4SIR系统作战效能预测'>4.3 网络中心战下C⁴SIR系统作战效能预测
• 4.3.1 D-S证据理论及预测指标获取模型
• 4.3.2 预测指标获取模型
• 4.3.3 ELMAN网络及效能预测建模
• 4.3.4 作战效能动态预测步骤与仿真验证
• 4.3 结论
• 4ISR系统效费比综合分析与决策'>第五章 C⁴ISR系统效费比综合分析与决策
• 5.1 系统效费比分析意义及途径
• 5.1.1 系统效费比研究意义
• 5.1.2 系统效费比析
• 5.2 基于区间数-多属性决策的系统消费比综合评价方法
• 4SIR系统效费比综合评价指标确定'>5.2.1 C⁴SIR系统效费比综合评价指标确定
• 5.2.2 区间数多属性决策理论
• 5.2.3 优化理论的区间多属性决策模型
• 5.2.4 实例验证
• 5.3 本章小结
• 第六章 网络中心战防空指挥控制决策仿真系统设计
• 6.1 作战仿真技术
• 6.1.1 作战仿真技术结构
• 6.1.2 作战仿真系统的设计过程
• 6.1.3 作战仿真模型建模方法
• 6.2 网络中心战防空指挥控制决策仿真系统设计与实现
• 6.2.1 网络中心战防空指挥控制决策系统设计
• 6.2.2 网络中心战防空指挥控制决策仿真系统软件设计
• 6.3 结论
• 第七章 结论
• 7.1 论文总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
• 致谢