[发明专利]基于混合结构的指挥控制超网络动态演化模型构建方法

说明书

本发明公开了一种基于混合结构的指挥控制超网络动态演化模型构建方法，首先，分析网络演化过程存在的限制因素，提出网络建模约束；其次，基于混合结构的网络框架，依据节点和连边的增删过程，结合实际军事演化的规则条件，制定网络演化规则；最后，依据网络演化约束与规则，提出模型演化步骤，生成最终网络演化模型，更能有效和准确反映指挥控制网络演化的内在机理和外在行为。

技术领域

本发明属于军事指挥与控制学领域，具体说是一种基于混合结构的指挥控制超网络动态演化模型构建方法。

背景技术

指挥控制网络作为指挥控制系统命令下达与信息传输的枢纽，是战争取得胜利的关键。随着战场信息化程度的不断提高，指挥控制网络的组织结构日益复杂，信息交互更为频繁，表现出节点多样异质、链路多重交错等特点，具有典型复杂网络特征。指挥控制网络在作战过程中具有很强的拓扑时变性，由于战场环境错综复杂、作战关系瞬时多变，使得军事组织一方面由于自身结构动态调整而产生结构变化。网络结构变化包括节点的增加、删除和连边的增加与删除，对应着作战单元支援、作战单元被摧毁、作战单元间建立通信与作战单元间通信被摧毁的实际作战行为。因此，对作战单元进行动态演化建模研究可以为指挥控制网络内部结构的资源整合和结构优化提供很好的理论支撑，成为军事领域和网络科学研究的重点。但是，目前已有的关于指挥控制网络演化模型存在一定的局限性，难以有效分析指挥控制网络动态变化的内部机理的问题。

指挥控制网络随着作战任务和对抗环境的变化而不断演变，进而影响节点属性和边属性。建立指挥控制网络演化模型需要考虑以下演化特性：

(1)节点和连边动态消长

指挥控制网络中火力增援、能力提高会使网络新增节点；指挥控制网络中结构调整、业务扩展使得网络新增连边；指控单元在火力攻击中被攻击摧毁、自身为了优化结构进行资源整合使得指挥控制网络中一些节点和连边被删除。

(2)节点和连边具有异质性

指挥控制网络内的节点在不同的连边情况下表现出节点的异质性，连边在不同子网也存在不同的含义。比如，感知节点之间相连节点作为情报共享者，连边表示作战实体之间的协同信息流。当感知节点与指挥节点相连时感知节点则作为情报搜集者，连边表示作战实体之间的情报信息流。不同的关系下，节点和连边表现出明显的异质性。

(3)拓扑特征与节点属性共同影响演化过程

在探究引起网络动态演化因素时，分析可知不仅网络的拓扑特征在起作用，如节点的度、介数，同时网络节点的属性值也会起到一定的影响作用，当网络能力强的时候，其作战能力、指挥能力则更优，更容易被选中连接。因此，在探索网络动态演化过程中，既要考虑网络的拓扑特征，又要分析节点的属性值。

鉴于现有指挥控制网络演化大多基于二维网络，难以准确描述指挥控制网络演化过程中多维交叉的关系问题。所以，有必要建立一种新的适用于指挥控制网络的演化模型，以分析指挥控制网络内部演化机理。

发明内容

针对现有指挥控制网络演化模型的不足，本申请提出一种基于混合结构的指挥控制超网络动态演化模型构建方法，首先，分析网络演化过程存在的限制因素，提出网络建模约束；其次，基于混合结构的网络框架，依据节点和连边的增删过程，结合实际军事演化的规则条件，制定网络演化规则；最后，依据网络演化约束与规则，提出模型演化步骤，生成最终网络演化模型，更能有效和准确反映指挥控制网络演化的内在机理和外在行为。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于混合结构的指挥控制超网络动态演化模型构建方法，具体步骤如下：

S1：提出指挥控制网络建模约束；

S2：制定指挥控制网络演化规则；

S3：建立指挥控制网络演化模型。