舰艇编队不同备件保障方案的对比研究

舰艇编队备件配置方案对其战备完好性的形成起着重要作用,通过优化库存管理策略,建立符合工程实际的备件携带方案,可以在舰艇满足编队最低可用度要求的前提下,最大限度地降低保障经费。以舰艇编队索马里护航备件利用率低为研究背景,针对该问题以最低可用度约束下保障经费最小为优化目标,以多层级备件需求率为基础,建立了无串件拼修和无横向供应、无串件拼修和有横向供应、有串件拼修和无横向供应、有串件拼修和有横向供应4种不同情况下的舰艇编队库存管理优化模型,并给出了模型计算步骤和求解方法。通过4种备件保障方案的对比分析,提出了舰艇编队备件配置的决策和建议。     

基于遗传算法的备件配置优化方法

针对随舰备件配置中遇到的备件配置费效比低、求解模型单一等难题,构建了三个随舰备件配置优化模型,通过为遗传算法设定合适的遗传算子和参数,求解得到满足评价指标要求的最优备件方案;算例分析结果显示:在满足任务可靠度要求的情况下,所得的最优备件配置方案与初始备件配置方案相比,其备件费用更低;根据模型特点匹配合适的遗传算子和参数,能有效提高遗传算法的计算效率。     

模糊决策理论在舰艇编队反舰作战编成方案优选上的运用

基于模糊决策理论,分析舰艇编队反舰作战的制约因素,构建了舰艇编队反舰作战的指标体系,给出定了量与定性指标的相对优属度和目标权重的确定方法,采用模糊优选模型进行决策优选,通过算例验证了模糊决策理论在舰艇编队反舰作战编成方案优选方面的可行性和科学性。     

多平台舰舰导弹饱和攻击几个协同问题与模型

针对组织多平台舰舰导弹饱和攻击协同筹划难的问题,运用作战任务规划理论,划分舰艇编队协同任务层次,确定协同任务指标,给出协同约束条件。在此基础上,建立多平台舰舰导弹饱和攻击协同任务分配模型与舰舰导弹时间、空间和频率的协同模型。方案实例仿真结果表明了协同模型的可行性和有效性,可为指挥员组织反舰导弹协同饱和攻击提供决策参考。     

舰载机着舰引导装备体系系统级备件保障

针对舰载机着舰引导装备体系中随舰备件存在补给周期长、难度大的问题,对舰载机着舰备品备件保障 进行研究。详细阐述备件保障关键指标及计算方法,引入k/N(G)表决关系把复杂系统等效分解为串并联结构,构建 关键性指标在不同种备件寿命分布类型下的预测模型,分析备件保障概率、使用可用度以及利用率等随着备件数量 的变化规律,利用解析计算方法实现预先评估备件方案,并通过算例对算法进行验证。分析结果表明：该方法优化 了备件方案,提高任务完成度与经济性,同时为预先制定合理的备件方案提供参考,具有较高的应用价值。     

多约束下舰船装备携行备件保障方案优化方法

针对装备携行备件方案的确定需要综合考虑多项约束指标,以出航任务准备阶段的随舰携行备件方案配置规划为研究背景,在备件质量、体积、费用以及装备可用度4 项指标约束下,建立携行备件方案的配置优化模型。通过引入拉格朗日约束因子将各项指标转化为资源规模约束,采用边际算法对模型进行求解,并提出了初始约束因子的确定方法及其动态更新策略。通过对算例结果进行分析,验证了该研究方法的可行性。     

基于蒙特卡洛仿真和并行粒子群优化算法的携行备件优化

为提高携行备件方案优化模型的准确性和求解的精确度,以遂行远海训练任务的舰艇编队为研究背景,针对优化模型的建立和求解提出了一系列改进措施。在传统优化模型的基础上,分析了虚警和串件拼修对备件的影响,建立了基于携行能力、备件成本、装备可用度、同型号装备群完好率等多约束条件的携行备件优化模型;利用粒子群优化（PSO）算法确定备件的优化配置,利用蒙特卡洛仿真法计算配置方案的保障效能;引入云格计算技术实现PSO算法的并行求解,从硬件性能上提高算法的全局寻优能力;将普通粒子转化为量子粒子实现解的多样化,减小了算法陷入局部最优的危险。案例分析证实了改进措施的可行性和有效性。     

网络中心战中的舰艇编队作战指挥系统效能分析

利用图论、信息论和复杂性理论原理,给出水面舰艇编队防御反舰巡航导弹和弹道导弹时的任务分离、共享通用作战态势图及协同作战的网络中心行动模式等作战行动模式.并根据评估准则确定可能来袭的巡航导弹和弹道导弹的估计数,分析作战中舰艇编队作战指挥系统的信息、知识与协作等因素,确立系统度量模型.     

海上编队双舰防空队形部署优化研究

为解决海上编队双舰防空队形部署优化问题,在武器系统作战能力既定的情况下,通过对编队防空舰防空区域和部署原则的分析,以编队被掩护舰对来袭目标防御纵深最大为优化目标,给出了海上编队双舰防空队形部署优化模型和求解算法。在一定数据假设下,通过示例的方式对所给模型的适用性和有效性进行了验证。     

地空导弹装备备件资源优化配置模型研究

分析地空导弹装备备件的供应保障体系和供应保障过程,根据不同维修保障级别备件供应保障的特点分别进行研究.根据备件对应部件的可靠性特点和可靠性要求建立基层级的备件资源优化配置模型,利用实例验证模型可用性;根据备件供应保障的过程,在满足备件需求又使整体备件费用最小的前提下,建立中继级和基地级的备件资源优化配置模型.     

面向作战任务的装甲装备群携行备件配置优化

为提高携行备件配置方案的针对性,以遂行多阶段作战任务的装甲装备群为研究对象,综合考虑作战任务、装备群组成及备件仓库预置地点等因素对抢修策略的影响,合理统筹伴随维修保障能力与备件需求间关系,构建面向作战任务的装甲装备群携行备件配置优化模型,实现携行备件资源的针对性配置。通过算例,验证了该优化模型的可行性及有效性。     

考虑维修能力的战时备件资源配置方法研究

研究战时备件资源配置问题对赢得战争胜利具有重要意义。综合考虑武器装备的毁损情况、故障装备修复能力和作战任务的时限要求,建立了考虑维修能力的战时备件资源配置优化模型,并提出了模型的求解方法,实现了备件资源的优化配置。研究发现：影响战时备件资源配置的因素主要有武器装备自身的可靠性、遭受打击造成损毁、作战任务的时限性和对故障装备的维修能力。实验结果表明：采用该方法可以有效降低备件资源的供应量,一定条件下确保作战任务在给定的时间窗口内完成。     

可修部件的面向任务备件优化配置技术

面向任务的备件优化配置是在给定任务条件下,通过预测维修保障系统计算备件需求,得到最优备件携行量.针对可修部件,使用排队论相关法分别建立单阶段和多阶段任务的相应面向任务的备件携行量优化模型.用该模型计算其面向任务期间的最优备件携行量.     

基于动态规划的导弹装备可靠性优化方法

可靠性是导弹武器装备重要战术技术指标,导弹武器装备的可靠性优化能够起到节约研制成本、提高装备性能的作用,对导弹武器装备的研制工作具有重要意义。针对费用和质量约束下的导弹装备可靠性优化问题,建立了通用的可靠性优化数学模型,并采用动态规划方法进行求解。通过对某型导弹前舱可靠性设计的优化分析,验证了方法的有效性,同时表明建立的数学模型能够解决部件费用、质量与备用元件数不成正比关系的系统可靠性优化问题,因此具有更广泛的适用性。     

考虑中断风险的备件供应选址-分配优化模型

战时条件下,仓库或运输载体受到敌方蓄意攻击而丧失全部或部分储存和运输能力,造成备件供应中断。而供应网络的中断风险很难预测且动态变化,为不确定性参数。为解决不确定中断风险下的备件供应问题,以备件供应成本最低、供应延迟时间最短为目标,构建了战时备件供应的多目标选址-分配联合优化模型。通过对多面体不确定集合的鲁棒等价变化,建立相应的鲁棒优化模型。采用元启发式算法对模型进行求解,得到了模型的非支配解集及其对应的供应方案。研究结果表明：通过对关键设施的加固防护,可以提高备件供应网络的效率和可靠性;鲁棒优化模型的最优解可以保证战时备件供应“最差情况下”解的可行性,即模型具有很好的鲁棒性。     

随机共因失效条件下战时合成部队携行备件配置优化研究

装备群在执行作战任务过程中通常会发生共因失效事件,分析共因失效故障对实现装备群的精确化保障具有现实意义。针对战时合成部队装备群遂行任务时,装备携行备件配置优化模型中没有考虑装备受击故障这一类随机共因失效的问题,提出了随机共因失效条件下的备件配置优化方法。建立了装备故障相关条件下的备件需求模型和多约束条件下的携行备件配置优化模型,引入拉格朗日乘子,利用边际效应法求出最优配置方案通过实例对该方法的可行性进行验证。研究结果表明,在装备随机共因失效条件下,所建立的模型可以为多约束携行备件配置优化提供模型参考。     

改进的分层边际算法优化备件的初始配置方案

对备件配置方案进行优化是提高保障效能,减少装备寿命费用的关键,而多级维修供应模式下的备件模型求解是大规模、非线性的NP难问题。为提高模型算法的优化效率,研究并建立了基于可用度的备件初始库存配置优化模型,在传统边际优化算法的基础上,通过引入分层优化的思想对算法进行改进,提出一种改进的分层边际优化算法,用以提高算法的优化效率。给出了该算法的设计思路和优化流程,在理论上对算法的优化效率进行了分析。算例数值结果表明：在计算结果一致的前提下,分层边际优化算法的运算效率提高了近3倍,能够在工程应用上为备件库存配置的优化方法提供一种新的思路。     

舰艇编队航材快速补给的系统动力学模型

为解决对大型水面舰艇编队所需的航材的供给不足问题,建立带有自动调节系统的舰艇编队航材快速补给趋势的预测模型,对舰艇编队航材快速补给进行研究。采用系统动力学方法,构建影响舰载机分遣队快速补给效率的各元素因果回路图与存量流量图及预测模型,并以系统动力学软件Vensim PLE 5.9为平台进行建模仿真。运行结果表明：该模型在扰动条件下能进行航材快速补给趋势的预测,可为舰载运输机分遣队快速补给方案的制定提供理论依据。