發(fā)布時(shí)間：2020-07-02 23:02

【摘要】：無網(wǎng)不成軍,無戰(zhàn)不經(jīng)網(wǎng)。在信息化、網(wǎng)絡(luò)化戰(zhàn)爭環(huán)境下,軍事通信網(wǎng)絡(luò)作為信息的載體,具有舉足輕重的作用。根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論,網(wǎng)絡(luò)的整體特性源于其組件之間的復(fù)雜交互作用,即網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對于軍事通信網(wǎng)絡(luò)來說,它既有一般網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的功能特征,又有其自身的特殊性。如何針對其特殊的功能需求,建模、分析和設(shè)計(jì)軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),長期以來都是軍事領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。軍事通信網(wǎng)絡(luò)是圍繞戰(zhàn)爭這個(gè)特殊的環(huán)境和任務(wù)發(fā)展起來的一種人工功能網(wǎng)絡(luò)。與民用通信網(wǎng)絡(luò)相比,具有異質(zhì)節(jié)點(diǎn)、多重鏈路和時(shí)變拓?fù)涞忍卣鳌Ｋ倪@些特征使得傳統(tǒng)的基于經(jīng)典圖論的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型難以清晰描述其結(jié)構(gòu)和功能特性、傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析方法難以體現(xiàn)其軍事應(yīng)用特性,且軍事通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題一直以來都是研究的核心問題。本文基于超網(wǎng)絡(luò)理論,提出在建模、分析和設(shè)計(jì)軍事通信網(wǎng)絡(luò)過程中考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在作戰(zhàn)體系中的功能。針對國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)在本文研究背景下的不足,論文主要研究工作和成果如下:(1)為了更好地建模、分析和設(shè)計(jì)軍事通信網(wǎng)絡(luò),本文通過參考、綜合Cares的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)模型和Keus的網(wǎng)絡(luò)兵力參考模型,提出了一種基于超網(wǎng)絡(luò)的能夠描述通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能和鏈路傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)模型,給出了模型的數(shù)學(xué)描述;分析了軍事通信的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特征參數(shù)及其具有的實(shí)際意義;定義了軍事通信的超網(wǎng)絡(luò)特征參數(shù),解釋了其具有的實(shí)際意義;并說明基于軍事通信超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型,可將軍事通信網(wǎng)絡(luò)分解為多個(gè)具有軍事特征的功能子網(wǎng)或?qū)I(yè)通信網(wǎng)。(2)研究了軍事通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間信息交互的多樣性,稱之為網(wǎng)絡(luò)信息交互復(fù)雜性。定義了超網(wǎng)絡(luò)模體、模體核和模體熵等概念;通過分析超網(wǎng)絡(luò)模體的特點(diǎn),提出使用超網(wǎng)絡(luò)模體熵來度量網(wǎng)絡(luò)信息交互復(fù)雜性,給出了具體的計(jì)算方法;以某聯(lián)合作戰(zhàn)通信網(wǎng)絡(luò)為例,對比分析了已有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性指標(biāo)和超網(wǎng)絡(luò)模體熵所度量的網(wǎng)絡(luò)特征,說明在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定的情況下,超網(wǎng)絡(luò)模體熵可以度量網(wǎng)絡(luò)的功能復(fù)雜性。(3)提出了評估分析軍事通信網(wǎng)絡(luò)抗毀性的新思路。一方面,通過分析使用已有網(wǎng)絡(luò)抗毀性評估分析方法研究軍事通信網(wǎng)絡(luò)抗毀性時(shí)可能會遇見的問題,提出在分析軍事通信網(wǎng)絡(luò)抗毀性時(shí)應(yīng)考慮網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)在其應(yīng)用環(huán)境(即作戰(zhàn)體系)中的功能角色;給出了信息著色鏈、信息傳輸鏈和信息功能鏈的定義;提出了一種基于信息功能鏈的軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇箽栽u估方法;另一方面,通過分析現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量矩陣沒有體現(xiàn)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的情況,提出使用QFD樣式的軍事通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)模型,給出了基于業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和仿真的軍事通信網(wǎng)絡(luò)抗毀性分析流程,并與不考慮業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)抗毀性分析方法進(jìn)行了比較,說明在分析網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)抗毀性時(shí)考慮業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的重要性。(4)提出且定義了軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲貥?gòu)問題,構(gòu)建了軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲貥?gòu)的數(shù)學(xué)模型和算法框架;針對求解軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲貥?gòu)數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜性,給出了一種考慮了指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)關(guān)系的、定性與定量相結(jié)合的指標(biāo)權(quán)重確定方法——云網(wǎng)絡(luò)分析法;從軍事應(yīng)用角度提出了基于超網(wǎng)絡(luò)的軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲貥?gòu)策略,在很大程度上縮小了可行解搜索空間,加快了問題求解速度;設(shè)計(jì)了一種基于交叉熵的軍事通信網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)算法。(5)以某一聯(lián)合作戰(zhàn)體系通信網(wǎng)絡(luò)為例,應(yīng)用所提模型和方法進(jìn)行了分析和重構(gòu),驗(yàn)證了所提模型和方法的可行性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：E11


本文編號：2738795