[发明专利]一种基于超网络的指控网络分层演化方法

说明书

一种基于超网络的指控网络分层演化方法，具体包括：步骤一：抽象指控网络节点间关系；步骤二：构建指控超网络分层演化模型；步骤三：对构建的分层演化模型进行仿真，验证其网络特性。本方法使得指控网络指挥效率更高、节点间连通性更好、组织结构可靠性更强、节点功能更多的性能。

技术领域

本发明属于指挥控制网络建模领域，具体说是一种基于超网络的指控网络分层演化方法。

背景技术

随着通信与网络技术在现代局部战争中的广泛应用，信息战逐渐成为战场上一种新的作战方式；但是战场机动性空前增强、活动空间增大、指挥协同关系更为复杂，因此对指挥控制网络的建设提出了更高要求，使得作为信息传输载体的指挥控制网络具有举足轻重的作用。

由于指挥控制网络具有节点异质、链路多重和拓扑时变等特征，传统的基于经典图论的网络结构模型难以准确描述其结构和功能特性、传统的网络分析方法难以体现其军事应用特性。而超网络作为一种新的理论视角，具有网络嵌套、多层结构、多维信息、多种属性等特性，在指挥控制网络模型研究中得到广泛关注。

发明内容

针对现有一些网络模型存在演化单一的问题，很难与现实世界中的网络进行融合，本申请提供了一种基于超网络的指控网络分层演化方法，使得指控网络指挥效率更高、节点间连通性更好、组织结构可靠性更强、节点功能更多的性能。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种基于超网络的指控网络分层演化方法，具体包括：

步骤一：抽象指控网络节点间关系；

步骤二：构建指控超网络分层演化模型；

步骤三：对构建的分层演化模型进行仿真，验证其网络特性。

进一步的，指挥控制网络的节点分为三个层次，包括感知层、指挥层、火力层；

节点抽象成网络中的超节点，节点间的连接关系抽象成网络中的超边；用一条超边把相关的情报节点、火力节点和指挥节点相连，构成一组作战关系；同时，指挥节点之间、火力节点之间、感知节点之间存在信息交互，节点之间用一条超边相连代表彼此之间的通信；任意两类节点之间在某种情况下存在相应的通信关系，用超边进行相连。

进一步的，指控超网络分层演化模型的构建过程如下：其中，K代表需构建的指挥控制网络总层数，M_n表示第n层每次增加新节点数目，C_n表示第n层增加新节点的次数：

(1)初始化：已有一条超边，连接m个节点；

(2)网络节点增加：在第n层时间步t_n时，且1≤n≤K，从现有网络节点中，按概率P(i)选择一个节点，用一条超边把这个节点和新加入的M_n个节点连接；

(3)层次变换：当第n层新节点增加C_n次后，进入(n+1)层建模，在第(n+1)层中每次增加的节点数变为M_(n+1)，在该层增加的次数变为C_(n+1)次。

进一步的，每次选取节点i的连接概率P(i)等于节点i的超度数d_H(i)与超网络中已有节点的超度数总和之比，具体为：

进一步的，为保证实验结果的准确性并使得实验结果有对比性，对构建的分层演化模型进行仿真，设初始状态下由3个超节点和1条超边组成，每次增加的节点与已有节点中的一个节点相连，该组实验分别由一层网络模型，即常规超网络模型和5层网络模型组成，通过仿真建模，对模型的超度分布进行统计。

更进一步的，分别仿真验证K＝1层至K＝7层网络的建模过程。