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基于MCBA的舰艇编队NCO行为建模方法及其关键技术研究

仲辉  
【摘要】: 海军信息化作战研究需要有效的理论、方法和技术支持。仿真方法因其所具有的可重复性、低费效比已成为当前海军信息化作战研究的重要支撑技术,而与之相关的建模仿真理论、方法和技术研究也因此成为当前海军信息化作战研究相关支撑理论、方法和技术研究的一项主要内容。其中,海军作战兵力的行为建模、特别是舰艇编队的信息化作战行为建模研究,已成为基于仿真的海军信息化作战相关支撑理论、方法和技术研究的一项重要内容。 论文以海军信息化作战研究为应用背景,针对海军信息化作战研究关于舰艇编队网络中心作战(NCO)行为建模方法和技术的迫切需求,对海军战术NCO过程中的舰艇编队作战行为建模方法和关键技术进行了研究,具体内容包括: (1)论文面向海军舰艇编队NCO行为建模方法和关键技术研究,在综合了相关观点和形式化定义的基础上,就行为相关概念给出了详细定义,并提出了复合行为Agent(CBA)的概念。在此基础上,针对海军舰艇编队NCO行为建模所面临的技术复杂性问题,基于“观察-判断-决定-行动”(OODA)回路和复合Agent(CA)的实现思想,提出了面向行为的多复合行为Agent(MCBA)建模方法论。 (2)论文针对面向行为的MCBA建模方法论关于NCO基本行为元素分析的方法需求,基于“物理-信息-认知-社会”(PICS)域所蕴含的问题分析思想,定义了面向网络化兵力NCO行为研究的“物理-信息-认知-组织”(PICO)域;并基于PICO域、改进OODA和网络中心战(NCW)基元,应用行为概念框架相关定义,分析定义了面向NCO行为分析的参考模型(BARM);在此基础上,定义了基于BARM的NCO行为分析方法。 (3)论文针对面向行为的MCBA建模方法论关于NCO行为内在执行机理分析的方法需求,在分析对比了相关并发行为形式化建模方法基础上,基于n演算扩展定义了面向NCO行为内在执行机理分析的形式化方法(π-EFM)。 (4)论文针对面向行为的MCBA建模方法论关于MCBA行为模型实现的方法需求,定义了基于XML的π-EFM模型描述语言(πDL),并以πDL为支撑手段,定义了基于π-EFM模型的行为Agent(BA)、CBA以及多复合行为Agent(MCBA)模型框架导出方法;在此基础上,定义了基于π-EFM的BA、CBA以及MCBA模型的Java代码框架生成方法。 (5)结合面向行为的MCBA建模方法论的实际应用需求,基于上述研究成果,应用Java语言实现了一个MCBA建模环境原型系统。作为验证,论文结合导弹快艇Swarming攻击舰艇编队的仿真案例,分析了论文理论、方法、关键技术和原型系统的可用性、可行性和有效性。 论文的主要创新包括: (1)定义了面向行为建模研究的行为概念框架,提出了CBA的概念;在此基础上,针对海军舰艇编队NCO行为建模所面临的技术复杂性,提出了面向行为的MCBA建模方法论。 (2)定义了面向NCO行为分析的BARM,并在此基础上提出了基于BARM的NCO行为分析方法,该方法为海军舰艇编队NCO基本行为元素分析提供支持。 (3)提出了扩展π演算的NCO行为内在执行机理分析方法——π-EFM,该方法为海军舰艇编队NCO行为内在执行机理分析提供支持。 (4)定义了基于XML的π-EFM模型的描述语言—πDL,并在此基础上提出了基于π-EFM模型的舰艇编队NC0行为MCBA模型导出方法。 论文的研究属于军事仿真行为建模理论、方法和关键技术研究,对于基于仿真的海军信息化作战研究、面向信息化作战的海军武器装备仿真论证研究具有重要的意义。


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