航空装备效能评估系统设计与实现
这是一篇关于航空装备,效能评估,指标体系,灰色理论,隶属度规则的论文, 主要内容为航空装备的效能评估在其生命周期中具有重要意义,通过装备效能评估可以完成装备的性能鉴定,进而不断提升装备性能。国内外学者曾提出过多种效能评估方法,但对于需要频繁进行效能评估的航空装备而言,评估过程计算量较大,且计算过程高度相似,容易造成人力的严重浪费。为简单化、规范化航空装备评估的工作流程,减少科研人员的工作负担,有必要研制一款流程规范且执行效率高的航空装备效能评估系统。本文通过分析效能评估实际过程,充分考虑航空装备工作过程中不同指标之间的关联关系,综合考虑航空装备在理论论证与日常试验中涉及的各要素,并给出特定概率下的评估等级,有效地进行了装备效能的横向对比与纵向对比,总结出构建装备评估指标体系的主要方法以及指标权重的量化规则,将量化后的指标体系作为参数输入到评估模型之中。系统构建了评估算法知识库且支持用户自定义算子,但限于篇幅本文仅介绍基于灰色系统理论与隶属度规则的效能评估过程,用以解释说明装备综合评估过程。本文针对项目实际需求进行了功能分解与设计工作,并且将系统划分为指标体系建设、算法知识库、效能评估工程与系统综合管理等四个核心模块。在技术上采用Spring Boot作为开发框架,选用My Batis-Plus作为持久化框架,选用MySQL与Redis进行数据交互。项目大量使用Java8中的流、Lambda表达式与方法引用等特性。在项目开发过程中及完成后均对系统进行了功能测试与性能测试,利用SonarQube进行了系统代码质量检测并对源代码进行了优化。通过对装备在试验环境下的工作效能进行实例分析,实现了符合预期的评估效果,且评估结果为航空装备在试验环境下的性能优劣排序提供了参考依据,对航空装备效能评估具有一定的参考价值。
基于鱼雷武器的作训仿真系统设计与研究
这是一篇关于鱼雷武器,作训仿真,分布式仿真,效能评估的论文, 主要内容为随着军事科技的快速发展,海军部队鱼雷武器装备水平不断提高,战争的复杂性和破坏性也越来越强。那么在和平时期如何训练海军部队,提高部队整体战斗能力,是各国面临的共同问题。而解决这一问题的最有效途径是仿真作战训练。论文中设计了基于鱼雷武器的海战仿真作战训练系统,该系统以分布式仿真技术和面向对象软件理论为基础,充分利用作战仿真的成熟技术,基于可拓展仿真平台XSIM,开发了以数字仿真模型为支撑,集成训练方案规划、训练过程推演和作战效能评估于一体的分布式仿真作训系统。该系统从时间流程上可分为训练准备阶段、训练实施阶段和效能分析评估阶段。训练准备阶段设计了一体化的训练数据库管理软件和灵活配置训练任务方案的训练规划软件。训练实施阶段主要包括训练运行支撑模块、训练导调控制模块、兵力控制模块、CGF模型、二维态势显示和训练数据采集模块。训练运行支撑模块为鱼雷仿真作战训练系统运行提供基础支撑集成环境,其中基于离散事件推进机制的高效仿真引擎为CGF和鱼雷模型提供模型框架、为系统运行提供调度和服务;训练导调控制主要是控制仿真运行开始、暂停、加速和结束,诱导作训人员完成作训任务过程;兵力控制模块是根据不同席位角色权限控制仿真实体行动;CGF模型是导调席位根据训练进展随机导调,动态增加、删除作训兵力,改变战场训练态势,是实现“活演活调”的关键;二维态势显示通过实时或回放的方式,动态展现仿真推演过程;在训练过程中数据采集模块实时采集训练过程中的想定数据、态势数据、仿真实体和导调控制指令等数据,并储存到数据库;分析评估模块主包括两种方式,一是以视频文件回放的方式现场根据专家经验进行评估,二是设计评估指标体系和评估效能算法,基于训练过程中采集的数据,给出给出更加科学、合理的效能评估结果。上述模块均在XSIM仿真平台上以构建化的插件方式和面向服务的体系架构设计进行开发,主要开发技术有 C++,Qt 和 Mysq]。最后,论文根据鱼雷武器作战流程,使用训练方案规划软件设计了一个鱼雷武器单设备战术级模拟训练任务,包括训练目的、训练科目、参训人员、作训席位配置以及训练想定方案,并进行仿真推演和数据采集。最后通过设计鱼雷武器效能评估指标体系,给出本次作战训练效能评估结果并给出系统优化和改进措施。
基于深度学习的气象环境下军事装备机动效能评估研究与实现
这是一篇关于气象环境,效能评估,深度学习,TransFormer,Hadoop的论文, 主要内容为军事装备是军队执行作战任务的重要力量,其机动效能的充分发挥是保证作战任务完成的基础。气象条件作为影响装备机动性能的关键因素之一,对装备机动性能的影响程度不容忽视。为满足我军核心军事能力建设和气象数据智能应用的迫切需求,提高气象环境认知能力及军事装备效能评估能力刻不容缓。传统的军事装备机动效能评估方法存在诸多局限性,大多基于专家经验、主观评估或统计分析得出。因此易导致评估结果的主观性偏大。此外,现有方法无法全面地考虑机动效能的气象影响指标与其它气象要素之间复杂的相互作用关系,并且难以应对气象数据的快速增长需求。因此,针对上述提出的问题,本文围绕气象环境下军事装备机动效能评估开展如下的研究内容:(1)针对现有效能评估方法在气象数据时空特征提取方面的局限性,本文在提出机动效能影响指标的基础上构建了Weather Trans-Model效能评估模型。该模型根据输入数据特点设计不同的模块分别对其进行特征提取,采用Transformer变体作为序列预测模块,同时引入环境因子作为辅助变量学习不同气象因素之间的复杂相互作用关系,最终将模型输出转化为分类概率分布,实现对未来某时刻的装备机动效能影响程度的预测任务;此外,为满足在气象数据量的日益增长的情况下依然能够快速响应军事决策的需求,对该模型进行Map Reduce并行化实现。最后,通过消融实验在准确率、精度、召回率与F1值上对该模型的组件设计、环境因子与并行化性能三方面的有效性进行验证。(2)针对Weather Trans-Model效能评估模型的应用需求,结合现有技术对基于Hadoop的气象环境下军事装备机动效能评估系统进行总体架构与技术架构方案设计;其次,在明确系统需求的基础上,完成了基于UML的系统用例图以及算法结构类图的设计;最后,为提供高质量与高效率的数据支撑以实现系统主要功能,设计了面向Map Reduce的数据清洗方法以及面向HBase+Hive的分级存储方法。(3)在对气象环境下军事装备机动效能评估原型系统设计的基础上,结合Weather TransModel并行化预测模型,搭建了具有可扩展性和高性能的Hadoop集群环境;其次,根据数据处理流程设计实现了系统的数据中心,并提供多种数据访问接口;最后,利用前后端分离的服务架构理念,对气象环境下军事装备机动效能评估系统的具体功能进行实现,主要包括系统管理、数据管理、设备管理、模型管理与二/三维可视化等功能模块,进一步验证了本文所提模型的实用性价值。
航空装备效能评估系统设计与实现
这是一篇关于航空装备,效能评估,指标体系,灰色理论,隶属度规则的论文, 主要内容为航空装备的效能评估在其生命周期中具有重要意义,通过装备效能评估可以完成装备的性能鉴定,进而不断提升装备性能。国内外学者曾提出过多种效能评估方法,但对于需要频繁进行效能评估的航空装备而言,评估过程计算量较大,且计算过程高度相似,容易造成人力的严重浪费。为简单化、规范化航空装备评估的工作流程,减少科研人员的工作负担,有必要研制一款流程规范且执行效率高的航空装备效能评估系统。本文通过分析效能评估实际过程,充分考虑航空装备工作过程中不同指标之间的关联关系,综合考虑航空装备在理论论证与日常试验中涉及的各要素,并给出特定概率下的评估等级,有效地进行了装备效能的横向对比与纵向对比,总结出构建装备评估指标体系的主要方法以及指标权重的量化规则,将量化后的指标体系作为参数输入到评估模型之中。系统构建了评估算法知识库且支持用户自定义算子,但限于篇幅本文仅介绍基于灰色系统理论与隶属度规则的效能评估过程,用以解释说明装备综合评估过程。本文针对项目实际需求进行了功能分解与设计工作,并且将系统划分为指标体系建设、算法知识库、效能评估工程与系统综合管理等四个核心模块。在技术上采用Spring Boot作为开发框架,选用My Batis-Plus作为持久化框架,选用MySQL与Redis进行数据交互。项目大量使用Java8中的流、Lambda表达式与方法引用等特性。在项目开发过程中及完成后均对系统进行了功能测试与性能测试,利用SonarQube进行了系统代码质量检测并对源代码进行了优化。通过对装备在试验环境下的工作效能进行实例分析,实现了符合预期的评估效果,且评估结果为航空装备在试验环境下的性能优劣排序提供了参考依据,对航空装备效能评估具有一定的参考价值。
基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统建模研究与设计实现
这是一篇关于组件化建模,鱼雷作战训练,分布式仿真,指挥控制,效能评估的论文, 主要内容为基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统的构建,涉及发射平台、目标、鱼雷武器、对抗器材等多种复杂实体以及海浪、水声场、风场等多种复杂海洋水文环境的建模和仿真问题,应当满足复杂规模的集兵力实体对抗仿真、战术校验、武器验证、作战效能评估为一体的功能需求,但受到作战模型规模大小、模型间的耦合度、模型复用度以及结构层次等诸多因素的影响,鱼雷作战训练仿真系统面临集成难度高、结构复杂、后期维护成本高昂等一系列问题,因此迫切需要对系统仿真模型设计进一步完善优化,实现仿真模型的动态抓取、定制和配置,从而达到不同作战场景、不同作战想定下模型数据的动态复用和动态组合的要求。对大型复杂联合仿真系统来说,组件化建模技术和仿真建模的优化设计方法相结合,仍是个有待解决的难点问题。论文以基于组件化作战的鱼雷作战仿真模型组件化设计为核心,构建资源复用与可重配置的海战仿真模型体系,提出鱼雷作战训练仿真系统的架构实现。系统以面向服务区架构(SOA)方法为核心,采用模型驱动(MDA)的体系结构,构建了以装备实体模型为数据支撑来源,集模型开发、想定设计、作战仿真、态势显示、实航复盘、分析评估为一体的低耦合、高内聚、高复用分布式交互仿真系统。基于组件化建模的思想,论文系统构建了四种鱼雷作战指控活动相关数学模型,分别是数据处理器组件模型、鱼雷机动组件模型、鱼雷杀伤组件模型、水面舰艇防御鱼雷模型。当探测到敌方目标航迹后,通过数据处理器组件模型对敌方目标航迹进行分析处理。在多传感器探测中,还需对探测到的航迹进行航迹融合操作。鱼雷机动组件模型构建了鱼雷运动的解算模型,实时更新鱼雷实体运动信息。鱼雷杀伤组件模型对鱼雷运动弹道以及鱼雷反舰、反潜两种毁伤目标概率模型进行了分析。水面舰艇防御鱼雷模型包含防御鱼雷的三种方式规避机动、硬杀伤对抗、软杀伤对抗。水声对抗模型对用于诱骗敌方声呐、声自导鱼雷的声诱饵的工作情况进行了分析。探测来袭规避模型分析了当水面舰探测到敌方来袭尾流自导鱼雷后的规避方式。根据实际需求将鱼雷作战训练仿真系统按模块划分为训练配置管理、导控干预、作战情况实航复盘和作战试验结果评估四个模块,在软硬件基础环境、资源数据、模型服务和应用支撑服务的共同支撑下,共同完成了基于组件化作战的鱼雷作战训练仿真系统实现。其中,训练配置管理模块在训练准备阶段提前对仿真训练进行过程中需要用到的相关内容进行设置,并以数据库的方式管理仿真训练相关数据;作战试验结果评估模块综合管理各类作战仿真推演数据,对作战训练质全过程作战质量和效果进行定性定量分析。最后,文章论述了仿真实验设计方案与实验设计评估算法,根据组件化模型设计了单潜发射重型鱼雷攻击水面舰的仿真想定实例,在基于组件化的鱼雷作战训练仿真系统中进行作战推演,并对仿真结果进行分析评估。
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