基于Petri网的弹炮协同防空流程优化研究

论文摘要

近程导弹与火炮协同防空已经成为现代防空作战的主要方式之一,研究防空作战流程并且进行优化分析对防空作战效能的提高具有重要的意义。本文对近程导弹系统防空流程、火炮系统防空流程,弹炮一体化协同防空流程、弹炮共同防空流程进行了描述,并利用层次着色Petri网(HCPN)辅以活动模型IDEF(ICAM DEFinition method)对四种流程进行了建模。通过对近程导弹武器防空、火炮武器防空HCPN模型的分析,得出其层次模型的状态可达图与状态空间报告并进行总结,分析了所建立防空模型的状态可达性、活性等性质。通过对弹炮一体化协同防空、弹炮共同防空HCPN模型的仿真分析,得出了两种作战模式在不同初始条件下各自作战通道的反应时间、目标的毁伤概率、以及影响目标毁伤概率的作战参数。仿真结果表明一体化协同防空可以缩短作战通道反应时间,提高目标毁伤概率的结果。文中最后更改了一些作战参数并通过仿真数据分析,给出了防空流程优化的一些思路。本研究成果可为弹炮协防系统的作战流程设计、系统组成和配置、以及系统作战能力等方面提供基于层次着色Petri网的评估方法,为今后的研究提供一定的参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的与意义
• 1.2 国内外研究综述
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 本文的研究内容与方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 层次着色Petri 网基本理论与防空流程描述
• 2.1 普通网的基本概念
• 2.2 层次着色petri 网的基本概念
• 2.3 近程导弹与火炮防空流程描述
• 2.3.1 近程导弹防空流程描述
• 2.3.2 火炮防空流程描述
• 2.3.3 近程导弹与火炮一体化协同防空流程描述
• 2.3.4 近程导弹与火炮共同防空流程描述
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于 HCPN 的近程导弹、火炮单独防空分析
• 3.1 利用 HCPN 进行近程导弹与火炮防空的思路分析
• 3.2 近程导弹系统防空分析
• 3.2.1 近程导弹系统防空使命和流程图分析
• 3.2.2 近程导弹防空IDEFO 模型
• 3.2.3 近程导弹防空HCPN 模型
• 3.2.4 层次Petri 网模型仿真分析
• 3.3 火炮系统防空分析
• 3.3.1 火炮系统防空使命与流程图分析
• 3.3.2 火炮系统防空IDEFO 模型
• 3.3.3 火炮系统防空HCPN 模型
• 3.3.4 层次Petri 网模型仿真分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于 HCPN 的近程导弹与火炮防空分析
• 4.1 近程导弹与火炮一体化协同防空分析
• 4.1.1 弹炮一体化协同防空HCPN 模型
• 4.1.2 弹炮一体化协防系统的HCPN 仿真分析
• 4.1.3 基于HCPN 的弹炮一体化协同防空作战通道反应时间
• 4.1.4 基于HCPN 的弹炮一体化协同防空毁伤概率分析
• 4.2 近程导弹与火炮共同防空分析
• 4.2.1 基于HCPN 的弹炮共同防空作战通道反应时间分析
• 4.2.2 基于HCPN 的弹炮共同防空毁伤概率分析
• 4.3 防空流程优化分析
• 4.3.1 作战通道反应时间比较分析
• 4.3.2 毁伤概率比较分析
• 4.3.3 更改初始作战参数
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结和展望
• 5.1 总结
• 5.1.1 论文主要工作
• 5.1.2 论文创新点
• 5.1.3 论文不足之处
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文及参加的科研工作