针对体系优化存在的体系建模困难、难以量化反映体系效能问题,本文在深入分析武器装备体系结构基础上,通过基于Agent的建模和图示评审技术(graphical evaluation and review technique,GERT)构建具有自学习机制的体系A-GERT网络,实现体...针对体系优化存在的体系建模困难、难以量化反映体系效能问题,本文在深入分析武器装备体系结构基础上,通过基于Agent的建模和图示评审技术(graphical evaluation and review technique,GERT)构建具有自学习机制的体系A-GERT网络,实现体系效能优化。其次,基于矩母函数与梅森公式给出了体系作战链/网任务成功概率和作战效能的计算方法和证明,并在深刻剖析体系组成单元贡献的基础上,借助合作博弈的利益公平分配思想,提出了基于Shapley值的体系组成单元期望贡献评估模型。然后,基于马尔可夫过程理论,提出了基于组成单元贡献的A-GERT网络体系效能优化算法。最后结合实例研究,说明了所提模型的可行性和有效性。展开更多
效能是衡量多阶段攻防对抗体系(system-of-systems,SoS)性能的重要指标,代表着完成任务的有效程度。在执行任务期间,外部环境不断变化,SoS效能存在时间依赖关系。针对此问题,运用拓展的图示评审技术(graphical evaluation and review te...效能是衡量多阶段攻防对抗体系(system-of-systems,SoS)性能的重要指标,代表着完成任务的有效程度。在执行任务期间,外部环境不断变化,SoS效能存在时间依赖关系。针对此问题,运用拓展的图示评审技术(graphical evaluation and review technique,GERT)来评估多阶段攻防对抗SoS效能。首先,根据SoS任务执行的多阶段特征构建GERT网络,并分析网络的传递特性。然后,在效能结果计算上,考虑时间因素,设计一个新的任务有效度参数来体现效能的时间依赖特征,利用c、z标记法,以获得关键组件系统执行关键任务的相关参数。最后,以导弹防御SoS的防御作战任务为例,对防御作战任务的执行效果进行评估,获得体系效能、作战时间、备弹量、导弹首次击中目标时间等指标数据,为体系编配方案优化提供涵盖更多信息的决策指标。展开更多
Survivability is used to evaluate the ability of the satellite to complete the mission after failure,while the duration of maintaining performance is often ignored.An effective backup strategy can restore the constell...Survivability is used to evaluate the ability of the satellite to complete the mission after failure,while the duration of maintaining performance is often ignored.An effective backup strategy can restore the constellation performance timely,and maintain good network communication performance in case of satellite failure.From the perspective of network utility,the low Earth orbit(LEO)satellite constellation survivable graphical eva-luation and review technology(GERT)network with backup satel-lites is constructed.A network utility transfer function algorithm based on moment generating function and Mason formula is proposed,the network survivability evaluation models of on-orbit backup strategy and ground backup strategy are established.The survivable GERT model can deduce the expected mainte-nance time of LEO satellite constellation under different fault states and the network utility generated during the state mainte-nance period.The case analysis shows that the proposed surviv-able GERT model can consider the satellite failure rate,backup satellite replacement rate,maneuver control replacement ability and life requirement,and effectively determine the optimal sur-vivable backup strategy for LEO satellite constellation with limi-ted resources according to the expected network utility.展开更多
灾害、衍生和次生灾害及其相互耦合使得灾情恶化,作为灾害对抗力量的抢险、避险、控制的救险等措施使得灾害向灾情减轻的方向转化,本文对灾害的这一动态演化过程进行描述,建立一种综合考虑灾害的自然演化与抢险救灾行动的基于Bayes推理...灾害、衍生和次生灾害及其相互耦合使得灾情恶化,作为灾害对抗力量的抢险、避险、控制的救险等措施使得灾害向灾情减轻的方向转化,本文对灾害的这一动态演化过程进行描述,建立一种综合考虑灾害的自然演化与抢险救灾行动的基于Bayes推理的灾害演化GERT(Graph Evaluation and Review Technique)网络模型;把GERT网络方法和贝叶斯推理工具相结合,根据获得的新信息,对GERT网络中活动参数进行动态修正,对灾害的演化路径,各种主要状态的演化概率和时间进行动态预测、预警与评价;对衍生与次生灾害、抢险救灾行动等外界行为对系统演化的影响进行定性与定量分析,并给出定量评价结论。本文提供了灾害演化定性与定量结合的分析框架与工具,揭示灾害演化机理,为灾害发展态势的预测、预警与评价提供了一种新的研究方法和研究思路。展开更多
针对装备寿命试验中失效样本量比较小的情形,基于应力冲击思想,提出了一种基于失效选择机制的装备系统可靠性评估定量分析方法。首先引入图示评审技术(Graphic evaluation and review technique,GERT)表征系统的多种工作状态和状态间的...针对装备寿命试验中失效样本量比较小的情形,基于应力冲击思想,提出了一种基于失效选择机制的装备系统可靠性评估定量分析方法。首先引入图示评审技术(Graphic evaluation and review technique,GERT)表征系统的多种工作状态和状态间的传递关系,根据系统结构进行可靠性评估建模。然后基于失效观测数据对元器件的可靠性进行估计,确定可靠性评估GERT网络中的参数。最后依据失效选择机制对网络进行计算,实现系统可靠性的评估。算例研究结果表明了基于失效选择机制的装备可靠性评估GERT模型的有效性。展开更多
文摘针对体系优化存在的体系建模困难、难以量化反映体系效能问题,本文在深入分析武器装备体系结构基础上,通过基于Agent的建模和图示评审技术(graphical evaluation and review technique,GERT)构建具有自学习机制的体系A-GERT网络,实现体系效能优化。其次,基于矩母函数与梅森公式给出了体系作战链/网任务成功概率和作战效能的计算方法和证明,并在深刻剖析体系组成单元贡献的基础上,借助合作博弈的利益公平分配思想,提出了基于Shapley值的体系组成单元期望贡献评估模型。然后,基于马尔可夫过程理论,提出了基于组成单元贡献的A-GERT网络体系效能优化算法。最后结合实例研究,说明了所提模型的可行性和有效性。
文摘效能是衡量多阶段攻防对抗体系(system-of-systems,SoS)性能的重要指标,代表着完成任务的有效程度。在执行任务期间,外部环境不断变化,SoS效能存在时间依赖关系。针对此问题,运用拓展的图示评审技术(graphical evaluation and review technique,GERT)来评估多阶段攻防对抗SoS效能。首先,根据SoS任务执行的多阶段特征构建GERT网络,并分析网络的传递特性。然后,在效能结果计算上,考虑时间因素,设计一个新的任务有效度参数来体现效能的时间依赖特征,利用c、z标记法,以获得关键组件系统执行关键任务的相关参数。最后,以导弹防御SoS的防御作战任务为例,对防御作战任务的执行效果进行评估,获得体系效能、作战时间、备弹量、导弹首次击中目标时间等指标数据,为体系编配方案优化提供涵盖更多信息的决策指标。
基金This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(72271124,52232014,72071111,71801127,71671091).
文摘Survivability is used to evaluate the ability of the satellite to complete the mission after failure,while the duration of maintaining performance is often ignored.An effective backup strategy can restore the constellation performance timely,and maintain good network communication performance in case of satellite failure.From the perspective of network utility,the low Earth orbit(LEO)satellite constellation survivable graphical eva-luation and review technology(GERT)network with backup satel-lites is constructed.A network utility transfer function algorithm based on moment generating function and Mason formula is proposed,the network survivability evaluation models of on-orbit backup strategy and ground backup strategy are established.The survivable GERT model can deduce the expected mainte-nance time of LEO satellite constellation under different fault states and the network utility generated during the state mainte-nance period.The case analysis shows that the proposed surviv-able GERT model can consider the satellite failure rate,backup satellite replacement rate,maneuver control replacement ability and life requirement,and effectively determine the optimal sur-vivable backup strategy for LEO satellite constellation with limi-ted resources according to the expected network utility.
文摘灾害、衍生和次生灾害及其相互耦合使得灾情恶化,作为灾害对抗力量的抢险、避险、控制的救险等措施使得灾害向灾情减轻的方向转化,本文对灾害的这一动态演化过程进行描述,建立一种综合考虑灾害的自然演化与抢险救灾行动的基于Bayes推理的灾害演化GERT(Graph Evaluation and Review Technique)网络模型;把GERT网络方法和贝叶斯推理工具相结合,根据获得的新信息,对GERT网络中活动参数进行动态修正,对灾害的演化路径,各种主要状态的演化概率和时间进行动态预测、预警与评价;对衍生与次生灾害、抢险救灾行动等外界行为对系统演化的影响进行定性与定量分析,并给出定量评价结论。本文提供了灾害演化定性与定量结合的分析框架与工具,揭示灾害演化机理,为灾害发展态势的预测、预警与评价提供了一种新的研究方法和研究思路。
文摘针对装备寿命试验中失效样本量比较小的情形,基于应力冲击思想,提出了一种基于失效选择机制的装备系统可靠性评估定量分析方法。首先引入图示评审技术(Graphic evaluation and review technique,GERT)表征系统的多种工作状态和状态间的传递关系,根据系统结构进行可靠性评估建模。然后基于失效观测数据对元器件的可靠性进行估计,确定可靠性评估GERT网络中的参数。最后依据失效选择机制对网络进行计算,实现系统可靠性的评估。算例研究结果表明了基于失效选择机制的装备可靠性评估GERT模型的有效性。
