基于DoDAF的裝備體系的任務可靠性建模方法研究
發(fā)布時間:2022-08-08 20:11
裝備體系的任務可靠性是裝備體系在規(guī)定任務剖面下完成規(guī)定功能的能力。裝備體系可靠性是裝備體系戰(zhàn)斗力生成和保持的重要基礎,直接影響裝備的戰(zhàn)備完好性與任務成功性。由于裝備體系具有規(guī)模大、任務復雜、結構動態(tài)的特點,其可靠性的描述與建模有較大的難度,需要進一步的研究探索。研究裝備體系的任務可靠性建模方法,可以支持裝備體系頂層規(guī)劃與論證,為裝備體系的設計與優(yōu)化提供依據(jù)。論文主要的研究工作和創(chuàng)新點包括:(1)構建裝備體系的Do DAF-ROD模型為了描述裝備體系可靠性的建模要素,需要構建裝備體系結構及任務的描述模型,因此,首先分析了Do DAF(Department of Defense Architecture Framework)模型的構成和功能,然后針對裝備體系可靠性建模的信息需求,提取了能夠提供所需信息的8個Do DAF產品,構成裝備體系的可靠性描述框架Do DAF-ROD(Do DAF-Reliability Oriented Description)。由于Do DAF不能對裝備之間、任務之間的邏輯關系進行描述,針對邏輯關系的建模需求,擴展了Do DAF中的系統(tǒng)功能描述模型、作戰(zhàn)活動分解樹...
【文章頁數(shù)】:166 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 裝備體系任務可靠性的相關概念
1.2.1 相關概念
1.2.2 裝備體系的任務
1.2.3 裝備體系的結構
1.2.4 裝備體系任務可靠性影響因素
1.3 國內外相關研究綜述
1.3.1 任務可靠性建模方法綜述
1.3.2 裝備體系描述及建模方法綜述
1.4 存在的問題和解決思路
1.4.1 存在的問題
1.4.2 解決問題的思路及技術選擇
1.5 論文的研究內容與創(chuàng)新點
1.5.1 論文研究內容及結構安排
1.5.2 論文的主要創(chuàng)新工作
第二章 裝備體系任務可靠性的描述模型
2.1 體系結構框架模型
2.1.1 Do DAF模型
2.1.2 視圖及產品
2.1.3 Do DAF針對任務可靠性建模的不足
2.2 面向任務可靠性描述需求的Do DAF產品
2.2.1 裝備體系的任務可靠性建模需求
2.2.2 Do DAF產品擴展
2.2.3 Do DAF-ROD構成
2.2.4 Do DAF-ROD的開發(fā)流程
2.3 裝備體系的Do DAF-ROD產品
2.3.1 高層作戰(zhàn)概念圖(OV-1)
2.3.2 作戰(zhàn)活動分解樹(OV-5a)
2.3.3 作戰(zhàn)活動模型(OV-5b)
2.3.4 事件追蹤描述模型(OV-6c)
2.3.5 系統(tǒng)功能描述(SV-4)
2.3.6 系統(tǒng)狀態(tài)轉移描述模型(SV-10b)
2.3.7 作戰(zhàn)活動到系統(tǒng)功能追蹤矩陣(SV-5a)
2.3.8 系統(tǒng)測度矩陣(SV-7)
2.4 本章小結
第三章 裝備體系任務可靠性的貝葉斯網絡建模
3.1 貝葉斯網絡的相關理論
3.1.1 模型的定義與構成
3.1.2 貝葉斯網絡的學習
3.1.3 概率推理方法
3.1.4 貝葉斯網絡的建模與分析工具
3.2 裝備體系任務可靠性的貝葉斯網絡模型
3.2.1 裝備體系任務可靠性的貝葉斯網絡模型構成
3.2.2 建模流程描述
3.3 Do DAF-ROD產品的轉換方法
3.3.1 作戰(zhàn)活動分解樹
3.3.2 作戰(zhàn)活動到系統(tǒng)功能追蹤矩陣
3.3.3 系統(tǒng)功能描述
3.3.4 系統(tǒng)事件跟蹤描述
3.3.5 系統(tǒng)測度矩陣
3.4 構建貝葉斯網絡任務模型
3.4.1 構建階段任務貝葉斯網絡
3.4.2 構建全任務貝葉斯網絡
3.5 本章小節(jié)
第四章 裝備體系任務可靠性的多Agent建模
4.1 多Agent模型概述
4.1.1 多Agent建模技術的發(fā)展
4.1.2 Agent的結構類型
4.1.3 多Agent模型開發(fā)流程
4.2 Any Logic的多Agent模型及建模流程
4.2.1 仿真工具介紹與比較
4.2.2 Any Logic平臺的功能
4.2.3 Any Logic下的多Agent模型的建模仿真流程
4.2.4 任務可靠性的多Agent模型的設計
4.2.5 多Agent模型與貝葉斯網絡模型的對比
4.3 Do DAF-ROD產品到多Agent模型的轉換
4.3.1 高層作戰(zhàn)概念圖
4.3.2 作戰(zhàn)活動模型
4.3.3 系統(tǒng)狀態(tài)轉移描述
4.3.4 事件追蹤描述模型
4.3.5 系統(tǒng)測度矩陣
4.4 仿真系統(tǒng)構成及實驗
4.4.1 系統(tǒng)構成
4.4.2 仿真運行實驗
4.5 本章小結
第五章 模型驗證及比較分析
5.1 模型驗證與對比的目的與準則
5.1.1 目的
5.1.2 準則
5.2 實驗方案設計
5.2.1 獨立防御反導作戰(zhàn)想定要素
5.2.2 聯(lián)合防御反導作戰(zhàn)想定要素
5.3 Markov模型
5.3.1 任務可靠性模型
5.3.2 模型求解方法
5.4 BDD模型
5.4.1 任務可靠性模型
5.4.2 BDD算法
5.4.3 計算結果
5.5 貝葉斯網絡模型
5.5.1 建模
5.5.2 計算
5.6 多Agent模型
5.6.1 反導體系的任務可靠性
5.6.2 分布式與集中式反導體系結構的比較
5.7 實驗結果及比較分析
5.7.1 模型結果一致性驗證
5.7.2 模型計算時間比較
5.7.3 模型適應性比較
5.8 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 論文總結
6.2 需進一步開展的工作
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術成果
附表
本文編號:3672149
【文章頁數(shù)】:166 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 裝備體系任務可靠性的相關概念
1.2.1 相關概念
1.2.2 裝備體系的任務
1.2.3 裝備體系的結構
1.2.4 裝備體系任務可靠性影響因素
1.3 國內外相關研究綜述
1.3.1 任務可靠性建模方法綜述
1.3.2 裝備體系描述及建模方法綜述
1.4 存在的問題和解決思路
1.4.1 存在的問題
1.4.2 解決問題的思路及技術選擇
1.5 論文的研究內容與創(chuàng)新點
1.5.1 論文研究內容及結構安排
1.5.2 論文的主要創(chuàng)新工作
第二章 裝備體系任務可靠性的描述模型
2.1 體系結構框架模型
2.1.1 Do DAF模型
2.1.2 視圖及產品
2.1.3 Do DAF針對任務可靠性建模的不足
2.2 面向任務可靠性描述需求的Do DAF產品
2.2.1 裝備體系的任務可靠性建模需求
2.2.2 Do DAF產品擴展
2.2.3 Do DAF-ROD構成
2.2.4 Do DAF-ROD的開發(fā)流程
2.3 裝備體系的Do DAF-ROD產品
2.3.1 高層作戰(zhàn)概念圖(OV-1)
2.3.2 作戰(zhàn)活動分解樹(OV-5a)
2.3.3 作戰(zhàn)活動模型(OV-5b)
2.3.4 事件追蹤描述模型(OV-6c)
2.3.5 系統(tǒng)功能描述(SV-4)
2.3.6 系統(tǒng)狀態(tài)轉移描述模型(SV-10b)
2.3.7 作戰(zhàn)活動到系統(tǒng)功能追蹤矩陣(SV-5a)
2.3.8 系統(tǒng)測度矩陣(SV-7)
2.4 本章小結
第三章 裝備體系任務可靠性的貝葉斯網絡建模
3.1 貝葉斯網絡的相關理論
3.1.1 模型的定義與構成
3.1.2 貝葉斯網絡的學習
3.1.3 概率推理方法
3.1.4 貝葉斯網絡的建模與分析工具
3.2 裝備體系任務可靠性的貝葉斯網絡模型
3.2.1 裝備體系任務可靠性的貝葉斯網絡模型構成
3.2.2 建模流程描述
3.3 Do DAF-ROD產品的轉換方法
3.3.1 作戰(zhàn)活動分解樹
3.3.2 作戰(zhàn)活動到系統(tǒng)功能追蹤矩陣
3.3.3 系統(tǒng)功能描述
3.3.4 系統(tǒng)事件跟蹤描述
3.3.5 系統(tǒng)測度矩陣
3.4 構建貝葉斯網絡任務模型
3.4.1 構建階段任務貝葉斯網絡
3.4.2 構建全任務貝葉斯網絡
3.5 本章小節(jié)
第四章 裝備體系任務可靠性的多Agent建模
4.1 多Agent模型概述
4.1.1 多Agent建模技術的發(fā)展
4.1.2 Agent的結構類型
4.1.3 多Agent模型開發(fā)流程
4.2 Any Logic的多Agent模型及建模流程
4.2.1 仿真工具介紹與比較
4.2.2 Any Logic平臺的功能
4.2.3 Any Logic下的多Agent模型的建模仿真流程
4.2.4 任務可靠性的多Agent模型的設計
4.2.5 多Agent模型與貝葉斯網絡模型的對比
4.3 Do DAF-ROD產品到多Agent模型的轉換
4.3.1 高層作戰(zhàn)概念圖
4.3.2 作戰(zhàn)活動模型
4.3.3 系統(tǒng)狀態(tài)轉移描述
4.3.4 事件追蹤描述模型
4.3.5 系統(tǒng)測度矩陣
4.4 仿真系統(tǒng)構成及實驗
4.4.1 系統(tǒng)構成
4.4.2 仿真運行實驗
4.5 本章小結
第五章 模型驗證及比較分析
5.1 模型驗證與對比的目的與準則
5.1.1 目的
5.1.2 準則
5.2 實驗方案設計
5.2.1 獨立防御反導作戰(zhàn)想定要素
5.2.2 聯(lián)合防御反導作戰(zhàn)想定要素
5.3 Markov模型
5.3.1 任務可靠性模型
5.3.2 模型求解方法
5.4 BDD模型
5.4.1 任務可靠性模型
5.4.2 BDD算法
5.4.3 計算結果
5.5 貝葉斯網絡模型
5.5.1 建模
5.5.2 計算
5.6 多Agent模型
5.6.1 反導體系的任務可靠性
5.6.2 分布式與集中式反導體系結構的比較
5.7 實驗結果及比較分析
5.7.1 模型結果一致性驗證
5.7.2 模型計算時間比較
5.7.3 模型適應性比較
5.8 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 論文總結
6.2 需進一步開展的工作
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術成果
附表
本文編號:3672149
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