体系工程专刊2

所谓“地球充电/热宝”（earth charger），是指以地球介质为载体的“地热+”多能互补储/供能系统。该系统可将各种形式的能量储存于地下并按需求取出加以利用，是地热开发利用的一条新途径。

体系（SoS）是“系统的系统、网络的网络”，是一个典型的多网铰链、跨域联动的复杂系统，贯穿物理、赛博、认知乃至社会等多个空间。体系实验作为体系研究的工程化解决途径和方法，需要明确整体、关联、弹性、博弈等体系化思维理念。通过总结大数据分析、模型辅助、行动仿真、对抗推演等基本实验方法，提出了“人机协同多重聚焦框架”“多域网信融合体系背景”“能力指标动态实时监测”“基于基线多维比对评估”等4个体系实验工程需要关注的重点问题，展望了体系实验工程未来可能的发展方向。

动态演化是研究编队体系（SoS）结构优化和效能评估的认知根基。针对编队实体的异质性、系统的耦合性和体系的涌现性，从信息驱动性、功能涌现性、结构时变性、整体关联性4方面归纳水面舰艇编队的演化特征。分析了编队体系作战要素，将水面舰艇编队体系作战分成战前编队体系张成、战中编队体系对抗两阶段进行体系结构抽象。建立了编队体系的超网络模型，从不同的视角建立超网络概念模型和结构超网络模型。提出了基于超网络的任务驱动渐进演化模型和信息驱动激进演化模型，并给出演化模型的计算方法。通过编队体系作战的计算示例可知，演化模型能有效地动态描述编队体系对抗过程，可为编队结构优化和效能评估提供有力支撑。

针对多无人机在无源定位过程中协同动态规划航迹提高定位精度问题，提出基于演化深度神经网络的分布式动态航迹优化方法。首先将演化计算与深层前向反馈神经网络结合，设计基于演化神经网络的无人机协同无源定位动态航迹规划框架。以多无人机到达角（AOA）协同定位为例，利用定位过程中对目标估计的克拉美罗界（CRLB）生成最优训练集。通过无人机下一时刻与目标形成的相对构型作为系统学习的行为，从而得到下一时刻优化后的航迹点。实验结果表明，该方法相对于传统中心控制的无人机协同定位方法，具有更低的处理延时，能够以更短时间达到定位精度。

基于网络信息体系在对抗性实战环境中面临的打击情况，研究了火力打击和网络攻击强度等级划分的标准、网络信息体系战时生存能力评估指标体系与方法，提出了节点和体系两个层次评估相结合、以提供服务的情况为结果的战时生存能力评估框架。

介绍了作战实验的产生、发展过程，论证了作战实验的体系工程属性，分析了当前开展作战实验研究的必要性和迫切性。阐述了体系工程V++模型，面向作战实验问题提出一种模型内涵，基于此原理提出一套作战实验研发方法，对作战实验研发过程进行了阶段划分，给出各阶段具体方法和技术。剖析了其中的关键技术及其解决途径，包括需求挖掘技术、基于模型的系统工程（MBSE）方法、作战仿真平台构建技术、共享重用技术和评估技术等。展望了作战实验研究的未来发展重点和方向。

装备体系贡献度的评估能为装备发展论证、作战试验开展以及作战使用保障提供有效的理论支持。分析了武器装备体系贡献度概念的内涵，总结了现有的装备体系评估的方法，构建了武器装备体系贡献度评估指标体系，给出了基于包络分析法的武器装备体系贡献度评估模型与步骤，进行了算例评估与验证分析。本研究验证了该数学模型的可行性与有效性。

自主潜航器（AUV）能对水下环境进行动态监测，是一种新型海洋环境监测平台。AUV用于海洋环境监测的有效载荷主要是为满足水下探测、测量和通信而配置的水声、电子和光学等设备。按功能任务划分，AUV的海洋环境监测载荷通常包括海洋探测设备、测量设备和通信设备等。介绍了国内外AUV装备研发情况及其海洋环境监测设备，梳理了AUV海洋环境监测运用现状，探讨了AUV海洋环境监测运用发展的方向。

论述了编队协同反潜的必要性。针对一种典型编队反潜场景，通过反潜全通道误差估计概要计算了火箭助飞鱼雷命中概率，从不同的参数选择，可发现编队反潜过程中提升火箭助飞鱼雷命中概率的有效技术途径。

提出了基于计划网络图技术的航空兵作战计划临机调整方法，探讨了计算机辅助指挥人员对航空兵作战计划进行时间调整及任务增加、修改和取消的流程，对于提高航空兵作战指挥的智能化和自动化具有重要意义。

机场保障指挥调度是在各种保障资源、保障流程的约束下，对多批次、多架次飞机同时进行保障，从而快速形成作战能力。在假定机场保障指挥调度数学模型已定的基础上，系统分析求解算法的复杂度，基于启发式规则，有针对性地为该优化问题设计了相应的求解算法，并以实例验证了该算法的有效性。

基于有限空间区域调度优化问题，针对机群调度具体问题，先将机群保障流程整体抽象建模，再把物理模型转化为典型调度问题模型，设计启发式规则提出优化算法。算法分为上、下两层次，上层负责在有限区域内选择合适的停机位和起飞位，下层负责对单机各作业进行调度，下层把调度结果返回给上层算法，上层根据该调度结果自适应调节某架机的停机位和起飞位，重新调用下层算法以验证该调整是否能改善解的质量。以典型出动任务作为输入算例，求解出有限空间区域的机群调度方案结果。相比之前人工排布的方式，本方法在求解时间和结果优劣两方面更具优越性，该方法使得机群调度指挥方式向智能自动化过渡，对提升机群出动架次率有重要意义。

针对舰载电子对抗传统标定方法的局限性，提出了一种舰载电子对抗动态标定方法，论述了舰载电子对抗动态标定系统的组成及功能，分析说明了所应用的无人机及雷达信号源具体的指标要求。介绍了无人机搭载雷达信号源的动态标定原理与标定过程，通过分析计算以及实际测试，验证了舰载电子对抗动态标定的可行性和有效性。

权限管理系统是船舶管理系统中的重要模块，其在系统中所产生的作用是非常巨大的。通过对船舶系统、权限配置管理功能模型进行分析，探讨了权限配置管理中间件实现的关键技术，研究并实现了基于船舶系统的一种权限配置管理系统。