隨著高科技信息技術(shù)的發(fā)展,21世紀(jì)初戰(zhàn)場形態(tài)表現(xiàn)出非線式遠(yuǎn)距離大縱深作戰(zhàn)的非線性特性和高度的不確定性,形成了高技術(shù)條件下局部聯(lián)合作戰(zhàn)的基本戰(zhàn)爭形態(tài)。與之相應(yīng)的整個作戰(zhàn)系統(tǒng)從平臺中心戰(zhàn)向網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)過渡,即通過集指揮(Command)、控制(Control)、通信(Communication)、計算機(Computer)和情報(Intelligence)、監(jiān)視(Surveillance)、偵察(Reconnaissance)為一體的C4ISR系統(tǒng),把廣泛分散的、多種多樣的兵力聯(lián)接成一個信息網(wǎng)絡(luò),形成“戰(zhàn)斗力的倍增器”。本文將高技術(shù)條件下聯(lián)合作戰(zhàn)指揮理論、網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)、C4ISR網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與系統(tǒng)工程相結(jié)合,在綜述了國內(nèi)外對聯(lián)合作戰(zhàn)C4ISR系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,以網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)下聯(lián)合作戰(zhàn)C4ISR系統(tǒng)中作戰(zhàn)任務(wù)空間、武器交互網(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)、指揮網(wǎng)絡(luò)為背景,研究了任務(wù)分配、信息分配、決策群組以及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)與設(shè)計等問題。 本文分析了以平臺為中心的作戰(zhàn)系統(tǒng)認(rèn)知模型(比如OODA模型、M-OODA模型和CECA模型)、網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念框架,分析了以網(wǎng)絡(luò)為中心的作戰(zhàn)系統(tǒng)的信息優(yōu)先參考模型,提出了一種新的在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)條件下聯(lián)合作戰(zhàn)C4ISR系統(tǒng)的認(rèn)知模型。以往對C4ISR系統(tǒng)的認(rèn)知主要集中在其基本組成以及平臺與平臺之間的交互能力上,而忽略了C4ISR系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)條件下的網(wǎng)絡(luò)化特性。因此本文所提出的認(rèn)知模型具體描述了組成C4ISR系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的傳感器網(wǎng)絡(luò)、武器交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)與指揮控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成框架,以及與作戰(zhàn)環(huán)境任務(wù)之間的相互耦合關(guān)系,為C4ISR系統(tǒng)的建模與分析提供了新的研究思路與理論基礎(chǔ)。 在平臺中心戰(zhàn)中,各種平臺通過合同作戰(zhàn)方式進行任務(wù)分配,任務(wù)分配所需資源是以平臺為基本單位的。但是在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中,由C4ISR系統(tǒng)構(gòu)成了武器交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò),此時任務(wù)分配表現(xiàn)出以分散的平臺武器系統(tǒng)為基本作戰(zhàn)資源單位的新特點。本文在分析了作戰(zhàn)任務(wù)空間、交戰(zhàn)武器網(wǎng)絡(luò)模型、任務(wù)分配模型綜述的基礎(chǔ)上,探討了以武器系統(tǒng)為作戰(zhàn)資源單位而構(gòu)成交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)條件下的任務(wù)分配問題,建立了C4ISR系統(tǒng)中武器交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)分配模型以及優(yōu)化算法,優(yōu)化了武器交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)-作戰(zhàn)平臺之間的任務(wù)時序安排、任務(wù)-平臺分配、平臺-平臺組合以及任務(wù)分配調(diào)整,有效地協(xié)調(diào)了分散配置的平臺武器系統(tǒng)而實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的“集中兵力”。該問題的研究可以為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)條件下C4ISR系統(tǒng)的任務(wù)分配提供理論上的參考解決方案。 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)實質(zhì)上是一個信息網(wǎng)絡(luò),由C4ISR系統(tǒng)互相連接的探測網(wǎng)絡(luò)、交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)組成。為了完成一個作戰(zhàn)任務(wù),C4ISR系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)會探測、處理大量的信息。然而武器作戰(zhàn)平臺的信息觀測能力、信息處理能力、指揮處理能力和執(zhí)行能力是有限的,本文在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)條件下聯(lián)合作戰(zhàn)C4ISR系統(tǒng)的認(rèn)知模型框架下,給出了作戰(zhàn)平臺的信息節(jié)點模型、信息網(wǎng)絡(luò)的信息流平衡約束方程以及信息網(wǎng)絡(luò)的損失和增益模型,建立了C4ISR系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)的信息分配模型以及優(yōu)化算法,為優(yōu)化作戰(zhàn)過程中的信息分配以獲取最大信息網(wǎng)絡(luò)增益提供了一種設(shè)計方法。 在一個大規(guī)模的聯(lián)合作戰(zhàn)系統(tǒng)中,C4ISR系統(tǒng)的指揮網(wǎng)由大量具有決策能力的作戰(zhàn)平臺構(gòu)成。如果所有信息都由其中一個決策者來處理,這將大大的超越該決策者的信息處理能力。而且將所有的信息進行匯集處理可能會滯后、丟失而導(dǎo)致不確定或不正確,信息的質(zhì)量也會隨著時間改變,甚至?xí)a(chǎn)生錯誤。本文在分析了C4ISR系統(tǒng)中指揮網(wǎng)絡(luò)的決策群組、聯(lián)合作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的不同作戰(zhàn)指揮方式的基礎(chǔ)上,建立了聯(lián)合作戰(zhàn)C4ISR系統(tǒng)中決策群組劃分的優(yōu)化模型和算法。通過優(yōu)化形成決策群組,在決策群組中的決策者就可以集中處理與他們相關(guān)的局部信息,提供高質(zhì)量和充分?jǐn)?shù)量的信息共享與協(xié)作的機會,減少因“信息超載”而導(dǎo)致的決策延遲,甚至根本無法決策的問題。 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)通過C4ISR系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),構(gòu)成了一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的存在使得作戰(zhàn)平臺間的相互作用成為信息的“倍增器”。本文以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論為基礎(chǔ),研究了基于WS模型的C4ISR系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性以及C4ISR系統(tǒng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計。在WS模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的網(wǎng)絡(luò)信息共享評價指標(biāo),對C4ISR系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息連接收益、信息連接成本以及網(wǎng)絡(luò)增益進行了定義,提出了一種基于WS模型的C4ISR系統(tǒng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)連接優(yōu)化模型,為C4ISR系統(tǒng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計提供了一種新的設(shè)計方法。 通過本文研究,尤其是對網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)條件下的C4ISR系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化整體性能優(yōu)化的深入探討,為今后進一步的研究工作打下了堅實的基礎(chǔ)。同時也發(fā)掘了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中的一些新問題及其研究思路和方法。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：E869;TP399-CB
【部分圖文】：

圖 2-1 OODA 模型 OODA 環(huán)理論對指揮與控制的研究人員提供了一種描述沖突的方OODA 環(huán)的時間競爭上。但是，Boyd 沒有提出 OODA 環(huán)在指揮與型。

CP算法任務(wù)時序圖仿真結(jié)果（總時間：258.10單位）

WCP算法任務(wù)時序圖仿真結(jié)果（總時間：206.01單位）
【引證文獻】

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1 李京;楊根源;;Netica的信息作戰(zhàn)目標(biāo)預(yù)排序清單分析[J];火力與指揮控制;2012年10期

本文編號：2861032