發(fā)布時間：2020-06-03 19:27

【摘要】：近年來,信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟,許多新興的網(wǎng)絡(luò),如衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、車載網(wǎng)絡(luò)和新型作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)等逐漸涌現(xiàn)出來,這些網(wǎng)絡(luò)的共同特點是存在一定的層次性、異構(gòu)性與復(fù)雜性。為了兼容新型網(wǎng)絡(luò)的這些特點,“體系”的概念應(yīng)運而生,并成為目前網(wǎng)絡(luò)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。信息網(wǎng)絡(luò)體系是以信息為主導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)為中心、體系為支撐的復(fù)雜巨系統(tǒng)。目前,作戰(zhàn)系統(tǒng)相關(guān)研究主要集中在作戰(zhàn)系統(tǒng)的聯(lián)合化、體系化,強調(diào)從信息優(yōu)勢到?jīng)Q策優(yōu)勢再到行為優(yōu)勢的轉(zhuǎn)變。然而,這些研究并沒有利用網(wǎng)絡(luò)科學(xué)方法系統(tǒng)性地分析作戰(zhàn)系統(tǒng)�？紤]到1)信息網(wǎng)絡(luò)體系模型的建立和優(yōu)化是研究作戰(zhàn)體系的基礎(chǔ);2)體系中的路由策略直接關(guān)系到信息傳輸?shù)臅r效性;3)信息網(wǎng)絡(luò)體系模型的評估仍處于未成熟階段,沒有統(tǒng)一的評估指標。本文對信息網(wǎng)絡(luò)體系模型進行了系統(tǒng)地分析和研究,主要研究了體系的復(fù)雜性建模、模型優(yōu)化、路由優(yōu)化與體系評估等問題。首先,基于OODA(Observe-Orient-Decide-Act,觀察-判斷-決策-行動)循環(huán)理論,對作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系進行建模。其次,對體系模型在節(jié)點任命和路由傳輸方面進行優(yōu)化,提出了基于KSP(K-Shortest Paths,K最短路徑)的路由恢復(fù)策略和基于Top-k接近中心性的拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。前者是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點遭受某種攻擊后的路徑恢復(fù)策略,后者是優(yōu)化OODA作戰(zhàn)體系中決策節(jié)點的任命。最后,評估OODA體系模型,對體系中的關(guān)鍵節(jié)點進行評估,通過比較節(jié)點被刪除前后對作戰(zhàn)各環(huán)節(jié)時效性的影響來挖掘體系中的關(guān)鍵節(jié)點。然后采用基于任務(wù)鏈接的體系評估模型,將OODA作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中從信息的感知到命令的實施過程作為一個任務(wù)鏈接,分別采用任務(wù)鏈接效率和任務(wù)鏈接熵對體系模型的抗毀性和魯棒性進行評估,并在不同攻擊方式下與其他指標進行對比,驗證該任務(wù)鏈接的優(yōu)勢。通過搭建OPNET仿真平臺,借助MATLAB平臺分析數(shù)據(jù),實現(xiàn)了OODA作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系模型和路由算法的仿真。KSP路由恢復(fù)策略的實驗結(jié)果表明,KSP策略可以使信息傳輸在節(jié)點故障情況下具有更好的可靠性與時效性。其次,通過實現(xiàn)貪心策略和優(yōu)化的Top-k接近中心性來優(yōu)化決策節(jié)點的任命,結(jié)果表明該優(yōu)化策略在一定程度上提高了決策節(jié)點對整體網(wǎng)絡(luò)的控制力,從而提升決策信息的時效性。相比于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)效率,任務(wù)鏈接效率更適合OODA作戰(zhàn)體系的抗毀性評估。在評估OODA體系魯棒性時,任務(wù)鏈接熵比度分布熵、連通系數(shù)和介數(shù)分布熵等指標更加敏感。
【圖文】：

（a）節(jié)點模型 （b）包模型圖 3.7 節(jié)點模型和數(shù)據(jù)包模型隊列主要用于仿真過程中的攻擊模擬，主要包含隨意攻擊和蓄意攻擊，攻擊方式在隊列的進程模型中實現(xiàn)。隊列的進程模型和屬性設(shè)置如圖 3.8 所示。節(jié)點接收數(shù)據(jù)包后先判斷當前隊列是否溢出，如果溢出則刪除數(shù)據(jù)包，否則加入到隊列的尾部并進行下一步的處理（攻擊模擬）。

（a）節(jié)點模型 （b）包模型圖 3.7 節(jié)點模型和數(shù)據(jù)包模型隊列主要用于仿真過程中的攻擊模擬，主要包含隨意攻擊和蓄意攻擊，攻擊方式在隊列的進程模型中實現(xiàn)。隊列的進程模型和屬性設(shè)置如圖 3.8 所示。節(jié)點接收數(shù)據(jù)包后先判斷當前隊列是否溢出，，如果溢出則刪除數(shù)據(jù)包，否則加入到隊列的尾部并進行下一步的處理（攻擊模擬）。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：E11

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 劉軍;熊慶宇;石欣;王楷;石為人;;Load-redistribution strategy based on time-varying load against cascading failure of complex network[J];Chinese Physics B;2015年07期

2 韓忠明;吳楊;譚旭升;段大高;楊偉杰;;面向結(jié)構(gòu)洞的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點排序[J];物理學(xué)報;2015年05期

3 徐濤;丁曉璐;李建伏;;K最短路徑算法綜述[J];計算機工程與設(shè)計;2013年11期

本文編號：2695283