基于超網(wǎng)絡(luò)的軍事通信網(wǎng)絡(luò)建模、分析與重構(gòu)方法研究.pdf

1、無(wú)網(wǎng)不成軍，無(wú)戰(zhàn)不經(jīng)網(wǎng)。在信息化、網(wǎng)絡(luò)化戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境下，軍事通信網(wǎng)絡(luò)作為信息的載體，具有舉足輕重的作用。根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，網(wǎng)絡(luò)的整體特性源于其組件之間的復(fù)雜交互作用，即網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對(duì)于軍事通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，它既有一般網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的功能特征，又有其自身的特殊性。如何針對(duì)其特殊的功能需求，建模、分析和設(shè)計(jì)軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期以來(lái)都是軍事領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。
　　軍事通信網(wǎng)絡(luò)是圍繞戰(zhàn)爭(zhēng)這個(gè)特殊的環(huán)境和任務(wù)發(fā)展起來(lái)的一種人工功能網(wǎng)絡(luò)。與民用通信網(wǎng)絡(luò)

2、相比，具有異質(zhì)節(jié)點(diǎn)、多重鏈路和時(shí)變拓?fù)涞忍卣?。它的這些特征使得傳統(tǒng)的基于經(jīng)典圖論的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型難以清晰描述其結(jié)構(gòu)和功能特性、傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析方法難以體現(xiàn)其軍事應(yīng)用特性，且軍事通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題一直以來(lái)都是研究的核心問(wèn)題。本文基于超網(wǎng)絡(luò)理論，提出在建模、分析和設(shè)計(jì)軍事通信網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在作戰(zhàn)體系中的功能。針對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)在本文研究背景下的不足，論文主要研究工作和成果如下：
　?。?）為了更好地建模、分析和設(shè)計(jì)軍事通信網(wǎng)絡(luò)，本文

3、通過(guò)參考、綜合Cares的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)模型和Keus的網(wǎng)絡(luò)兵力參考模型，提出了一種基于超網(wǎng)絡(luò)的能夠描述通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能和鏈路傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)模型，給出了模型的數(shù)學(xué)描述；分析了軍事通信的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特征參數(shù)及其具有的實(shí)際意義；定義了軍事通信的超網(wǎng)絡(luò)特征參數(shù)，解釋了其具有的實(shí)際意義；并說(shuō)明基于軍事通信超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，可將軍事通信網(wǎng)絡(luò)分解為多個(gè)具有軍事特征的功能子網(wǎng)或?qū)I(yè)通信網(wǎng)。
　?。?）研究了軍事通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間信息交互的多樣性，稱之為網(wǎng)絡(luò)信息交

4、互復(fù)雜性。定義了超網(wǎng)絡(luò)模體、模體核和模體熵等概念；通過(guò)分析超網(wǎng)絡(luò)模體的特點(diǎn)，提出使用超網(wǎng)絡(luò)模體熵來(lái)度量網(wǎng)絡(luò)信息交互復(fù)雜性，給出了具體的計(jì)算方法；以某聯(lián)合作戰(zhàn)通信網(wǎng)絡(luò)為例，對(duì)比分析了已有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性指標(biāo)和超網(wǎng)絡(luò)模體熵所度量的網(wǎng)絡(luò)特征，說(shuō)明在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定的情況下，超網(wǎng)絡(luò)模體熵可以度量網(wǎng)絡(luò)的功能復(fù)雜性。
　?。?）提出了評(píng)估分析軍事通信網(wǎng)絡(luò)抗毀性的新思路。一方面，通過(guò)分析使用已有網(wǎng)絡(luò)抗毀性評(píng)估分析方法研究軍事通信網(wǎng)絡(luò)抗毀性時(shí)可能會(huì)遇見(jiàn)

5、的問(wèn)題，提出在分析軍事通信網(wǎng)絡(luò)抗毀性時(shí)應(yīng)考慮網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)在其應(yīng)用環(huán)境（即作戰(zhàn)體系）中的功能角色；給出了信息著色鏈、信息傳輸鏈和信息功能鏈的定義；提出了一種基于信息功能鏈的軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇箽栽u(píng)估方法；另一方面，通過(guò)分析現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量矩陣沒(méi)有體現(xiàn)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的情況，提出使用QFD樣式的軍事通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)模型，給出了基于業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和仿真的軍事通信網(wǎng)絡(luò)抗毀性分析流程，并與不考慮業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)抗毀性分析方法進(jìn)行了比較，說(shuō)明在分析網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)抗毀性

6、時(shí)考慮業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的重要性。
　　（4）提出且定義了軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲貥?gòu)問(wèn)題，構(gòu)建了軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲貥?gòu)的數(shù)學(xué)模型和算法框架；針對(duì)求解軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲貥?gòu)數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜性，給出了一種考慮了指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)關(guān)系的、定性與定量相結(jié)合的指標(biāo)權(quán)重確定方法——云網(wǎng)絡(luò)分析法；從軍事應(yīng)用角度提出了基于超網(wǎng)絡(luò)的軍事通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲貥?gòu)策略，在很大程度上縮小了可行解搜索空間，加快了問(wèn)題求解速度；設(shè)計(jì)了一種基于交叉熵的軍事通信網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)算法。
　?。?）以