战时装备保障仿真及评估系统建模

现代高技术战争中,装备保障的作用愈加重要.计算机仿真是衡量战时装备保障效能和保障方案合理性最有效的评估手段.该文对战时装备保障的基本过程进行了分析,利用面向对象的方法抽象了战时装备保障的仿真模型.着重对保障机构描述模型、毁伤分析模型、保障指挥模型和保障行动模型进行了研究,并对基于仿真结果的评估模型进行了设计.该文为战时装备保障仿真及评估提供了一种有效的建模思路,是对复杂巨系统进行仿真研究的积极尝试.     

武器装备战时持续保障能力评估

武器装备持续保障能力评估是战时装备保障的一个重要问题,它涉及的因素很多,目前还没有统一的方法.通过对装备保障及其保障能力评估的有关问题进行讨论,探索一种可行的武器装备持续保障能力评估的思路.首先给出了装备持续保障能力和装备保障效能的概念,对装备保障能力和保障效能进行了区分,然后研究了战时装备持续保障能力评估指标并以此为基础建立了评估模型,最后以某型作战飞机作战过程中的持续保障为例,对武器装备战时持续保障能力评估模型进行了实际工程验证.     

装备保障体系建模与仿真关键技术研究

为解决装甲装备体系保障能力生成的关键技术难题,针对现有需求和装备保障体系仿真中心建设的实际情况,以装甲机械化部队为主要研究对象,论文主要研究内容包括:描述了装备保障体系概念,构建了装备保障体系结构框架;总结了适合装备保障体系的建模与仿真方法,采用分层建模、基于多Agent和基于UML的体系建模方法,建立了装备保障体系模型,并对模型进行了仿真;借鉴霍尔三维结构,建立了装备保障体系评估对象维、评估指标维和评估目标维,进行装备保障体系效能评估;通过研究,初步明确了装备保障体系的内涵,明确了适合装备保障体系的建模与仿真方法,具备一定的实用性和可操作性,能够为进一步推进装备保障体制改革、完善综合保障体系、创新保障模式、增强综合保障能力提供有力的理论支撑。      

基于面向对象Petri网的煤矿CPS建模

针对煤矿CPS的特点,利用面向对象Petri网对其进行建模.从多Agent系统的角度,建立煤矿CPS的体系架构;建立该体系中各对象内部的子网模型;通过对煤矿CPS的业务流程分析,建立系统对象间的整体模型,描述各对象内部的静态、动态特性以及对象间的交互过程;对所建模型进行系统可靠性分析,分析结果表明,所建立的煤矿CPS模型具有良好的性能.该建模方法可提高系统的可靠性、可维护性和扩展性.     

基于UML的军械保障业务流程建模研究

为了提高海军军械保障领域的信息化水平,提高我军打赢信息化条件下战争的能力,必须要对军械业务流程进行建模.文中首先对统一建模语言(UML)进行了介绍并说明了采用UML语言的优势,然后将UML引入到军械保障建模中,阐述了基于UML的建模步骤,并以军械保障业务中的装备分配调拨业务为例,构建了装备分配调拨业务的UML模型.文中实现了对军械保障业务模型构建的方法研究,提出以UML为建模语言,为以后信息系统的研制、实现海军军械保障信息化提供了模型支持.     

装备战斗损伤仿真分析方法研究

对装备进行战斗损伤仿真分析不仅可以为战时备件和维修保障研究等提供基本数据，而且可以为战场指挥员进行战术或战役决策提供依据。该文简要介绍了装备战斗损伤仿真的内容，详细论述了威胁模型、装备模型及损伤模型的基本结构及建模方法。结合对某导弹装备的战斗损伤仿真工作，重点描述了装备结构描述、功能描述、几何描述和损伤描述的内容及方法。最后阐述了利用以上模型进行战斗损伤仿真的方法，给出了流程图，并对装备战斗损伤仿真的全过程进行了论述。     

装备保障决策支持系统模型的表示与模型库设计

针对装备保障决策支持系统的建立,利用面向对象的方法,具体研究了决策支持系统决策模型的表示;结合关系数据库,对模型库进行了设计,提出了基于关系数据库的模型存储结构规范,并结合装备保障决策模型实例进行了说明。     

基于CA与MAS的野战装备维修中心选址模型

野战装备维修中心地址的合理选择,是战时装备维修保障系统建设的重要环节.从实际需要和具体应用出发,通过对元胞自动机(CA)与多智能体(MAS)特性的分析,论证了将两者结合应用于野战装备维修中心选址建模与仿真问题的可行性,建立了基于元胞自动机与多智能体相结合的野战装备维修中心选址的环境层和主体层模型,最后应用Nedogo仿真平台,对模型进行了仿真.仿真结果表明,方法能够在距离、维修需求、交通因素等约束条件下,通过构建较为简单的规则模拟系统的演化过程,快速求得较好的选址结果,为战时装备保障体系建设规划提供参考.     

战时装备维修器材优化分配模型研究

文章在分析战时装备维修器材分配问题的基础上,综合考虑了各级仓库的容量、可组织使用的运力约束、装备保障的时效性要求以及多种保障形式并存的特性,建立了对部队作战任务的保障程度最大为优化目标的器材分配模型,并基于Lingo软件进行模型求解。实例分析结果验证了模型的有效性。     

基于层次Petri网的复杂装备保障流程分析方法

针对复杂装备保障流程约束条件多、动态性强、耦合严重、层次结构复杂的特点,提出了一种基于层次Petri网的流程分析方法;首先,分析了保障流程的层次化结构,采用着色时间约束Petri网,建立了包含保障人员、保障设备、保障空间等保障资源库所的层次化Petri网流程模型;然后,采用流程基本模型起始时间——流程子网起始时间——流程总时间的层次方法,设计了流程时间参数统计算法;最后,以某复杂装备系统保障流程为例,进行了实例分析,并通过与ExSpect软件MonteCarlo仿真对比验证了算法的有效性.     

装备综合保障包评价方法研究

开展装备综合保障包评价方法研究的目的,是从要素、特性、数据以及信息等几个角度定量和定性的对综合保障包的生成过程及成果予以评价,论证并分析保障包评价实施的过程、指标体系和评价模型,为后续装备保障包的研制和使用单位提供评价方法和技术支撑。本文根据美军装备综合保障理论研究的最新成果,通过系统研究美军装备综合保障系统的相关文献及相关系统的开发经验,在综合保障包理论研究、研制要求和研究成果的基础上,主要研究构建了装备综合保障包技术体系所需的有效的评价方法,同时研究了如何开展综合保障包的评价工作,明确了评价的主体和客体、评价目标、评价步骤、评价内容和评价方法。通过上述研究,构建了装备综合保障包技术体系所需的评价方法,并将其应用于装备综合保障体系中,解决了评价指标和评价标准模糊性的问题,既克服了人为主观臆断,又使评价结果更加科学准确,为新体制下装备综合保障体系建设的进一步发展提供了参考和支撑。     

基于蒙特卡洛法的保障方案评估研究

为保证经费使用效益，针对目前装备保障缺乏有效的评估方法，且制定保障方案时随意性较大的问题，提出了一种基于蒙特卡洛法的装备保障方案评估方法。根据现有装备保障的运行体制和机制，通过构建装备保障评估仿真模型，建立相对应的预防性维修过程子模型、修复性维修过程子模型和保障资源配置子模型，计算出基于现有保障方案的优化费效曲线及相关参数。通过某型飞机的保障方案实际计算，该方法能够对保障方案的备件、资源、设备利用率等方面进行评估，为任务执行前的保障方案评估提供了有效手段。提出的模型和软件能为装备保障人员提供有力的决策支持。     

基于设计结构矩阵的装备保障流程识别模型

为解决对装备保障实体进行流程型组织设计中流程识别方法存在不足的问题,构建一种新的流程识别模型.在分析流程识别参考因素的基础上,构建了基于设计结构矩阵(DSM)的"依赖关系-资源-功能元素"(DRFe)流程识别模型并对模型的运行过程进行了说明.最后以装备保障实体派出维修分队进行装备维修保障任务的流程识别为例进行了模型的验...     

基于模糊支持向量机的智能站继电保护设备隐性故障检测方法

针对智能站继电保护设备运行工况不稳定,误动率和拒动率较高的问题,提出了基于模糊支持向量机的智能站继电保护设备隐性故障检测方法。采用多小波变换方法处理采集的继电保护设备信号数据噪声,将处理后的信号输入模糊支持向量机网络中,计算隐性故障样本类别隶属度函数以及训练该网络,建立模糊支持向量机模型;通过组合二类分类器,分类检测继电保护设备隐性故障;利用采用布谷鸟算法优化模型的隶属度函数和惩罚函数,提升故障检测精度。测试结果显示：隐性故障检测相对误差结果均低于0.2,检测效果较好,并且应用后保护的误动率和拒动率均低于0.3%;能够可靠完成继电保护设备隐性故障运行工况下的故障类别检测。     

武器装备可修件三级库存模型研究

关于武器装备可修件优化管理问题,针对部队中由于保障配置不合理而造成各级仓库普遍存在的"备件匮乏和大量积压"问题,通过借鉴国内外可修件库存理论研究成果,依据武器装备可修件的实际需求规律,结合修理能力约束因素,以备件订购费用为约束条件,以备件期望延迟交货量最小或装备可用度最大为目标,构建了一个可修件三级库存模型,并结合实例进行仿真,验证了模型的可行性,并可以得到武器装备可修件多级情况下的库存优化策略,实现备件保障的军事效益和经济效益,同时为备件优化管理进行库存决策提供了技术手段。     

基于工程应用的备件分析及仿真研究

为解决型号研制中备件分析流程指导性不强、备件预测计算模型选控对比原则缺失、备件配置大量冗余的现状,从装备使用维护任务出发,开展基于工程应用的备件分析方法及仿真研究.依据行业标准规范,结合型号备件配置经验,制定基于工程应用的备件分析流程.以最少的保障资源需求满足装备固有的可靠性和安全性水平为前提,开展预防性维修备件分析,建立航空装备状态与保障资源的映射.选取适用于工程应用的修复性维修备件预测模型,基于Matlab仿真完成各预测模型选控对比研究.通过开展基于工程应用的备件分析及仿真研究,可实现航空装备备件的定性分析和定量计算,减少备件冗余,提高装备可用性和备件资源利用率.     

基于TEAMS的旋转部件测试性建模与分析

测试性模型能清晰、准确地描述装备的测试性相关因素与知识,如故障模式集、测试资源集以及故障与测试之间的关系等.针对直升机旋转部件的独有特性和保障安全的重要性,以旋翼系统为例,梳理了建模准备信息,包括层次结构信息、端口信息、测点信息、故障模式信息等,并进行了TEAMS模型建立和分析,验证了产品模型和测试性设计的一致性,提出了借助外部设备采集和处理传感器信号进行测试性设计、依靠模型进行测试性验证的方法,为机械系统研制过程中故障诊断和健康监测提供技术支撑.     

基于ARENA的某火炮维修保障过程建模与仿真

火炮维修保障过程模型是研究火炮维修保障系统结构与运行的基础,Arena是描述装备维修保障过程的有力工具。分析某火炮维修保障系统,构建其维修保障过程、备件与维修人员需求模型以及可用度模型,设计并实现基于Arena的某火炮维修保障过程仿真系统,通过仿真输出各主要资源的利用情况,找出了维修保障系统结构与运行的薄弱环节,进而对保障系统进行了改进与优化,提高了装备维修保障系统的运行效率。     

模糊PID的超前支护装备支撑力自动控制系统

针对综掘巷道在开采过程中对临时支护设备支撑力控制系统的性能要求,采用了理论分析与实验研究相结合及对比研究的方法,分析了超前支护装备支撑力自动控制的原理,构造了由电液伺服阀和液压缸组成的控制对象的数学模型;设计了支撑力自动控制的模糊PID控制器,进行了仿真对比研究,证明了模糊PID控制要优于常规PID控制;在超前支护装备模拟实验平台上进行了实验研究。结果表明本文基于模糊PID支撑力自动控制系统能够对超前支护装备的支撑力进行很好地控制,具有较好的响应特性和稳定性。