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《防空兵指挥控制网络可视化问题研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、防空兵指挥控制网络可视化问题研究第36卷第6期2010年6月信息化研究InformatizationResearchV01.36No.6Jun.2010防空兵指挥控制网络可视化问题研究黄明军,彭浩,肖宗烨,张淼(1.中国人民解放军75134部队,广西省崇左市532200;2.防空兵指挥学院,河南省郑州市450052)摘要:文中在传统防空作战防空兵指挥控制网络的基础上,运用WS小世界网络模型理论构建了网络化防空作战防空兵指挥控制模型.使用Matlab语言对模型进行了仿真,并且使用了稀疏矩阵的方法,解决了大型网络仿真分析消耗内存巨大,难以进行仿真的问题.对网络化防空作战的组织和实施有一
2、定的参考价值.关键词:防空兵指挥控制网络;可视化;仿真中图分类号:TP399O引言本文对防空兵指挥控制网络进行了可视化研究,准确反映了防空作战中地面防空部队指挥控制关系,为防空兵指挥员确定掩护重点,制定作战方案,区分作战任务和优化兵力部署提供了参考依据.以往对网络可视化的研究主要基于Link+OLAP实现,其过程复杂,不易掌握,且与工程应用实际存在接口兼容性不强的问题.因此,该方法不易作为指挥控制网络可视化的开发工具.Maflab语言是一种用于科学工程计算的高级语言,其效率高,语法规则简单,调试方便,扩充能力强,能方便地扩展其功能和调用其他语言已有程序,充分利用现有程序资源等诸多优
3、点.因此,使用Mat—lab语言对防空兵指挥控制网络进行可视化,有利于与现有的防空兵指挥情报系统兼容,有利于防空兵部队提高其信息作战能力.对于防空兵指挥控制网络的研究,必须基于传统防空兵指挥控制网络,同时应着力于研究未来网络化防空作战条件下,防空兵指挥控制网络的变化.本文利用网络拓扑理论,通过计算机仿真,得出防空兵指挥控制模型的邻接矩阵,实现其可视化并总结出其结构的普遍规律.l传统防空作战指挥控制网络可视化1.1传统防空作战防空兵指挥控制网络模型根据现行防空作战"集群一群一营一连"的编成特点,假设一个防空群由三个防空营组成,编制如图1所示,传统防空作战背景下防空兵指挥控制网络模型如
4、图2所示.1.2传统防空作战防空兵指挥控制网络可视化模型根据传统防空作战的防空群编制,将其网络的连收稿日期:2010-04-26;修回日期:2010~5—21.?36?图1防空群编制图2传统防空作战防空兵指挥控制网络示意模型接用邻接矩阵以matrix—adjacent[N×N]表示,其中J7,r表示网络的节点数.矩阵元的值定义为节点i与节点J.的连通情况.其一般表达形式如下所示:adjacent—matrix=[口i]ⅣJv(1)其中,f1,当节点i与连通时【0,当节点i与节点不连通时可视化步骤如下:a)根据算法要求,将群,营,连各层内的各个节点第36卷第6期黄明军,等:防空兵指挥
5、控制网络可视化问题研究?研究与设计?分别纵向连接,并生成ajacent_matrix的初始邻接矩阵.b)对网络中各节点进行编号,这可以由Matlab中的控制语言来完成,产生一个由1到Ⅳ的节点下标[i,],代表各节点编号.C)输入各节点的坐标,本文分别设定各节点的坐标如下所示.HD2(3.7,2.5),HD3(3.5,2),ZG4(3.8,3.5),2YZ(2.25,3.5),HD4(1.5,5),HD5(1.25,4.5),HD6(1.25,2.5),ZG5(1,3.5),3YZ(2.5,3),HD7(3,1.5),HD8(2,1.5),HD9(1.5,2),ZG6(2.5,1.2
6、).d)进行仿真,生成图形如图3所示.图3传统防空作战防空兵指挥控制网络可视化模型在此过程中,由于需要存储每一对网络节点之间边的连接情况,所以用来存储一个网络需要的内存量很大,造成无法对较多节点的小世界网络进行仿真.但是对一个网络进行仿真分析,它的节点数越多,那么得到网络以及统计规律就越具有普遍性,越能表现其内部特征.因为小世界网络之间的连接其实是很稀疏的,表现在邻接矩阵上就是矩阵中大部分位置的值是0,只有小部分的位置是1,使用稀疏矩阵的方法可以节省大量的内存空间.所以这里我们使用稀疏矩阵的方法:sparse(a).2网络化防空作战指挥控制网络可视化2.1网络化防空作战防空兵指挥控
7、制网络模型网络化防空作战下防空兵指挥控制网络模型可选WS小世界网络结构进行构建.WS小世界网络模型是1998年Watts和Strogatz提出的,该模型从规则图开始:考虑一个含有Ⅳ个节点的最近邻耦合网络,它们围成一个环,其中每个节点都与它左右相邻的各k/2个节点相连,k是偶数,也就是节点的度;然后进行随机化重连:以概率P随机地重新连接网络中的每个边,即将边的一个端点保持不变,而另一个端点取为网络中随机选择的一个节点,并且规定任意两个不同节点之间至多只能有一条边,每一个
