惊天大泄密 SEASON III 舰空导弹系统效能及其数学模型初 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 23:51:26
近日开了几个帖子,有的同志说本官尽说历史,不说干货。那本官今天就说点干货,凡是说错的,都是YF23的错,因为他跑四川去了,不理本官了:')

之前说了航母的使用问题,也谈了反舰作战的问题,这回也该轮到舰空导弹防空系统的效能问题。其实这个系统过于复杂,我自己也不敢说绝对能说好,只能说从自己的知识范围内说点感受。基本算是一个粗略的读后感吧。大家看看即可,说错了由YF23负责:D
刚才正好防空警报结束,本帖也算是献给汶川灾区的一点支持吧。在办公室里手头没几本书,说到哪里算哪里吧

闲话不提,切入正题。舰空导弹防御的效能,显然得建立数学模型。针对来袭目标建立数学模型显然是唯一可行的方法。

我们知道,雷达在发现可疑电子信号之后,需要确认其是否为舰空导弹系统所感兴趣的目标(SOI)。在确认之后,由于导弹火力通道的限制,必须对火力进行分配。这个时候,这个数学模型就呼之欲出了,原理就是排队理论。

排队理论是荷兰数学家ALLEN K ERLANG提出来的一种理论,当初是为了解决电话服务中的一些问题。这个理论也被广泛 用于很多军事用途,这个就不展开了,这里高人太多了,显摆是要遭天谴的

排队论的主要目的是解决输入源数目过多而导致的输入通道拥塞而出现的问题。关注的是对于输入目标信号的规则分析,建立有序的服务机制,使系统的效能最大化。这话听着就和题目有联系,大家没觉得么?

排队论是一个基础统计学的理论。一般有4大公认的统计分布,退化分布、指数分布、爱尔兰分布和广义分布。其中指数分布是一种特殊的爱尔兰分布,具体数学上的东西就先不展开了。根据美军的统计显示,海空战中的威胁目标的出现概率符合指数分布,出现间隔符合泊松分布。这也是目前海空战仿真时一个全球公认的标准。近日开了几个帖子,有的同志说本官尽说历史,不说干货。那本官今天就说点干货,凡是说错的,都是YF23的错,因为他跑四川去了,不理本官了:')

之前说了航母的使用问题,也谈了反舰作战的问题,这回也该轮到舰空导弹防空系统的效能问题。其实这个系统过于复杂,我自己也不敢说绝对能说好,只能说从自己的知识范围内说点感受。基本算是一个粗略的读后感吧。大家看看即可,说错了由YF23负责:D
刚才正好防空警报结束,本帖也算是献给汶川灾区的一点支持吧。在办公室里手头没几本书,说到哪里算哪里吧

闲话不提,切入正题。舰空导弹防御的效能,显然得建立数学模型。针对来袭目标建立数学模型显然是唯一可行的方法。

我们知道,雷达在发现可疑电子信号之后,需要确认其是否为舰空导弹系统所感兴趣的目标(SOI)。在确认之后,由于导弹火力通道的限制,必须对火力进行分配。这个时候,这个数学模型就呼之欲出了,原理就是排队理论。

排队理论是荷兰数学家ALLEN K ERLANG提出来的一种理论,当初是为了解决电话服务中的一些问题。这个理论也被广泛 用于很多军事用途,这个就不展开了,这里高人太多了,显摆是要遭天谴的

排队论的主要目的是解决输入源数目过多而导致的输入通道拥塞而出现的问题。关注的是对于输入目标信号的规则分析,建立有序的服务机制,使系统的效能最大化。这话听着就和题目有联系,大家没觉得么?

排队论是一个基础统计学的理论。一般有4大公认的统计分布,退化分布、指数分布、爱尔兰分布和广义分布。其中指数分布是一种特殊的爱尔兰分布,具体数学上的东西就先不展开了。根据美军的统计显示,海空战中的威胁目标的出现概率符合指数分布,出现间隔符合泊松分布。这也是目前海空战仿真时一个全球公认的标准。
顶,月月  :P
哦~~~老大说的是系统自动排序跟踪威胁最大目标的数学模型吧
根据以上的分析,基于KENDALL-LEE表示法我们就能得出一个大致的舰空导弹系统效能的模型。

A/B/S:(d/C/P)
其中,A表示威胁目标到达的时间间隔分布类型
B表示 火力系统响应时间分布
S表示 火力通道数量
d表示 目标排队规则
C表示 系统最大可应付威胁数量
P表示 目前来袭目标数

其中A和B被认为是服从指数分布的,即马尔可夫分布。在最原始的状态下,我们认为S、C和P都为1。这样方便我们未来的进一步讨论。
因为这个式子就被简化为M/M/1:(d/1/1),其中M表示马尔可夫分布

对于通常的排队论,或者说是通信领域的排队论。d的选取往往有2种方法,即FIFO和LIFO。也就是先到先服务(FIFO)和后到先服务(LIFO)。根据实际情况判断,FIFO为M/M/1模型下较为容易接受的方法,因此式子进一步变化为:M/M/1:(FIFO/1/1)

根据LITTLE定律,可以进行一系列的计算。最后可以得出一个重要参数:即平均目标等待时间。这个参数关系到舰空导弹系统的整体效能。也就是说,一个M/M/1模型可用的火力通道为1个,每次来袭的目标也是单个的。在这种条件下,花在应付某个目标上的时间如果较长的话,会使得整个系统效能的降低。

由此可以推广得到M/M/N的模型下的平均目标等待时间,这个就比较明了了。因为往往在实战条件下,来袭目标的数量不可能是单一的,而己方火力通道也不是单一的。就需要更复杂的模型去模拟。具体公式为这里 没有,日后翻书翻到了再给大家:(
这个 要留名学习
排队            。
潜力贴,占位~~
出售花生、毛巾~
但是问题还是来了,FIFO这个模式是民用条件下经常使用的。实战条件下往往不能简单用FIFO和LIFO来简单处理威胁目标。

按照中美俄英法等主要国家的处理方法,对于目标威胁等级需要评估。如果无法准确的评估目标威胁程度,简单粗暴的使用FIFO或者LIFO会带来 很多效能的损失。换句话说,在照射了某个目标一段时间之后发现是一个人畜无害的目标,反倒是有更大的威胁目标安排在后面处理了,这样会带来很大的麻烦。

通常的办法是将目标的径向速度/相对于本舰的距离 得到一个比值。这个值越大说明来袭目标的威胁越大。
当然,这个仅仅是一个最基本的判断准则。实战中有着更为复杂的判定标准和方法。比如说对雷达机接收信号进行再处理,分析信号的频谱,比对已有目标信号库,看能匹配哪个。这样可以精确的判断来袭目标的形状和大小,便于指挥员进行战役决心。
在这里又要再一次的强调人才的重要性,这种方法和一些技巧都是建立在长期对武器系统的熟悉上的。军事系统最大的特点就是人要与武器最大程度的结合。脱离武器谈人为因素是错误,脱离人空谈武器也是错误。CD目前很多会计派、纸面飞机/舰艇派和论文党、手册党们,往往就爱脱离人的因素去空谈武器。
说到了目标威胁判断,就要继续说开下去了

目标威胁判断往往要用到很多最尖端的信号分析方法,这对于一个国家的数学理论研究能力有着很大的考验。我们国家的数学基础不行,很多时候在做理论研究的时候只能去COPY人家的论文,尤其是美俄的。这样带来的后果的巨大的,一方面国内的军工技术在短期内得到较大的提升;另一方面,现在国内往往错误的引用国外论文,尤其是美国的论文和著作,不思考武器系统的整体需求而导致了很多啼笑皆非的错误。

关于这个排队论,就有很多类似的问题。本官是切身体会过的,大概来谈谈。大家也看看GLA到底坏在哪里。:D

上面说到了FIFO和LIFO在实战中粗暴使用会导致问题。但是国内说到舰空武器效能的时候必然要说FIFO,为啥?因为GLA的专著内有大篇幅说这个,那些专家们就照抄了。只有看了GLA的大牛的 原书,问题才想明白了。在这里,本官说说自己的体会,顺便恶心下以YF23和HELLOKITTY为首的手册党:D

既然说到GLA的大牛,先介绍下人物。Richard A Poisel是全球范围内武器系统和作战体系方面的最权威专家之一,是美国陆军研究、开发和工程指挥、情报与信息实验室的核心人物,并在97年到99年担任该实验室负责人。目前为位于亚利桑那州的Huachuca堡陆军情报中心首席科学家,担任指挥组技术顾问,并在Raytheon公司担任高级顾问。

这位老哥的地位估计大家已经明白,不过他在自己的专著内大大的忽悠了一把,后果大概是很严重的。:D
老大的书里,花了巨大的篇幅写了M/M/1模型下,采用FIFO的方式是怎么计算的。然后 影响是广泛的,GLA国内照抄这位老大的人想来也不少,然后翻译成中文又被抄了一遍。如果你按照这个理论搞舰空导弹系统,估计是死了个球。

而且一起忽悠的不光他一个,另一位雷达方面的大牛Richard G wiley同样在自己的书里忽悠了类似的内容。更搞笑的是,几个著名的游戏公司也被这种思想所忽悠了。
比如说最近讨论很多的《舰队指挥官》和一个类似的,但是主要说潜艇作战的《危险水域》都在舰空导弹作战模型的时候采用的M/M/N和FIFO的模型,于是大大夸大了宙斯盾+VLS这个组合的防空能力。

而很多爱好者进一步以这两个游戏的军方背景为出发点,继续放大着宙斯盾舰的单舰防空能力,以至于舰队防空成为毫无用处的东西。可事实上,即便是采用了宙斯盾+VLS的模式,海空战中的防御方依然得采用舰队防空的态势
可是问题还是没有解决,GLA的大牛们显然不会故意忽悠,而各国海军防空预案中也存在着基于FIFO的防空方案。而M/M/1和FIFO显然是讨论M/M/N和M/D/N模型下的一个必由之路,如果不能把这个问题说清楚,后面的就压根无法开展。GLA的大牛们无非是话说了一半就收住了。毕竟,最核心的威胁目标判断方法和准则是一个国家的最高军事机密之一。不过,应该指出的是,M/M/1和M/M/N的解决方法有着较大的差异,忽悠的根源也在于此。

这个时候,来自国内的手册党和论文党们就上当了。后面略OOXX字:D
牛贴留名
太牛了,拿板凳听课,拿小本本记笔记。:)
排队拿板凳听课,拿小本本记笔记。:)
yf23是在成都维护直8么?
又是一个好贴
太高深了~~~

咱们的数学还是水平不行啊~~:') :') :') :')
:L :L :L 本鳖以为,按楼主的水平,也不要来忽悠排队论的好
。。。。怎么感觉和操作系统那本教材上写的差不多。。。。。:D
既然是数学建模,怎么连一个数学公式也没有?数学建摸你不用计算机能建立的起来?说白了,你这个连概念建模都算不上了。
强贴学习~
收藏之
前排就坐 学习.
太专业了就变得太抽象了.
中国科技和高考一样,都是在赶考,没有时间去思考自己的原创的东西.什么都是浮躁的.哎```有很多东西真的无法超越,必须要一步一个脚印的来,而且,需要时间把这个文化根基打扎实,可怜的我们啊,闷头闷脑的追吧!
A,B服从指数分布,那么其中的参数表示什么意思呢?是怎样选取的?
这么专业的东西,用最简单的说法来说明挺好啊,毕竟只是科普嘛。目的又不是要把别人说晕了,呵呵。

顶一下楼主,继续继续。:D
高深知识贴,学习
学文的讲数学,不错
太专业了太抽象了,好好学习、天天向上:D :D :D
原帖由 zgsh 于 2008-5-19 22:13 发表
既然是数学建模,怎么连一个数学公式也没有?数学建摸你不用计算机能建立的起来?说白了,你这个连概念建模都算不上了。

谁说建模非要计算机,不用公式不是怕你看不懂嘛;P
就这点东西你看懂估计就有难度;P
大泄密系列有向忽悠方向发展的趋势了。;P
是在深刻!:handshake 受益匪浅!
十几年前在课堂商讨论这个问题的情景还历历在目啊。
留名;P                    凑字...
M/M/11模型是因为简单好理解才被选用的,实际当然不可能用这种模型。
FIFO和LIFO都是最简单的处理方法,没有任何判断在里面,选用这两个的设计师不是懒到家了就是笨到家了。
;P
是的,这个模型的前提就是所有信息都是真的,不需要判断
有这样理想的战场吗?
原帖由 rafale_wing 于 2008-5-20 20:30 发表
M/M/11模型是因为简单好理解才被选用的,实际当然不可能用这种模型。
FIFO和LIFO都是最简单的处理方法,没有任何判断在里面,选用这两个的设计师不是懒到家了就是笨到家了。
;P


任何真正做这个的人都知道楼主说这些东西属于入门例题,任何做过这个的人都知道困难何在
MS现在民用的通信行业排队方式基本都转向分层服务了:D :D
象咱们客服系统,联通的VIP大大们当然优先啦,接着是后付费,预付费...
至于他网用户,您老慢慢排队吧:D :D
瞧老大这忽悠得,本菜鸟晚上回来一开贴就都晕啦[:a3:]  

本菜鸟觉得防空组网和固定电话组网可不同哦.因为多舰拦截同一目标的情况并不少见,所以这平均服务时间和服务台数之间不是严格独立的,这公式在目标源非无限状态下的参数调整等等....

老大快快贴上米帝大牛的M/M/N公式和相关判具吧[:a2:]
原帖由 inimdhmg 于 2008-5-19 21:08 发表
:L :L :L 本鳖以为,按楼主的水平,也不要来忽悠排队论的好

顶inimd阿姨,inimd阿姨为了论证这个可是下精力苦学了3年..快出来讲讲!!:b