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摘要：发明提供了一种基于超网络的指挥控制动态演化方法，属于信息技术领域，首先，分析了指挥控制网络演化特性，定义了演化行为和约束条件；其次，给出了不同类型节点和边的演化规则，提出了网络动态演化步骤，构建了指挥控制超网络动态演化模型，有效提高了指挥控制网络的抗毁性，为指挥控制超网络动态演化模型的构建提供一种新方法。

主权项：1.一种基于超网络的指挥控制网络动态演化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：定义指挥控制超网络的节点演化行为和约束；S2：给出不同节点和连边的演化规则；S3：根据动态演化步骤，构建指挥控制超网络动态演化模型；步骤S1具体为：根据指挥控制网络各类节点的作战需求，将指挥控制超网络的节点演化行为分为增加行为、删除行为和重组行为三类；将节点演化行为约束定义为连边类型约束、指挥关系唯一性约束和作战链路完整性约束三类，以使演化规则有效反映指挥控制网络的节点演化行为；所述增加行为，指通过增加新的作战单元和建立新的连接关系以加强作战能力或提高网络传输效率的行为，表现为新节点和新连边的加入网络；所述删除行为，指节点或边在遭受攻击或自身故障后，从网络中移除节点或边的行为，表现为节点和连边的删除；所述重组行为，指若干节点的网络位置和连接关系不再满足最新的作战要求，对其进行调整的行为，表现为现有连边的删除和增加；所述连边类型约束，指在演化过程中，不考虑感知节点与火力节点间建立的直接连接关系；所述指挥关系唯一性约束，指感知节点和火力节点只能和一个指控节点直接相连，以保证指挥命令的唯一性；所述作战链路完整性约束：指在受到攻击的情况下，对孤立节点进行移除、重组操作；步骤S2中所述的演化规则包括新增指控节点、新增火力节点、新增感知节点、新增指控节点协同连边、新增火力节点协同连边、新增感知节点协同连边、节点的正常淘汰、节点受到敌方攻击的淘汰、连边主动删除、指控节点转隶重组、感知火力节点转隶重组；所述新增指控节点具体为：首先，新增指控节点加入不同层级的概率为： 式1中，l表示新增指控节点所属的指挥层级；ncl为当前网络中指挥层级为l的指控节点数量；Nc为当前网络中指控节点总数；其次，对新增指控节点建立连边，若新增指控节点加入的层级为最高层，则以相同概率在同层中选择指控节点建立协同边；反之，以概率pci选择上级指控节点建立连接，选择节点i的概率为： 式2中，di表示指控节点i的超度值；Cl-1为当前网络中指挥层级为l-1的指控节点；所述新增火力节点具体为：火力节点属性包含推进能力、火力压制能力和防空能力，当某一属性kk＝1,2,3不满足要求时，则在新增火力节点时优先考虑增加满足具备该类属性的节点，该节点属性为：Attfk＝minAttf+maxAttf-minAttf*rand3式3中，Attf为原有火力节点属性值，Attfk为新增火力节点的属性值；采用层介数连边策略，根据新增火力节点的属性值从指挥层级为l的指控节点中，选择建立指控关系连边的节点，指控节点i被选中建立连边概率为： 式4中，nc为当前网络中指控节点的数量；M为指挥层级为l的指控节点数量；Degi和Ci分别为指控节点i所在层级和介数；H为指挥控制网络的总层级数；所述新增感知节点具体为：感知节点属性包含通信情报获取能力、图像情报获取能力和人工情报获取能力，当某一属性kk＝1,2,3,4不满足要求时，则在新增感知节点时优先考虑增加满足具备该类属性的节点，该节点属性为：Attsk＝minAtts+maxAtts-minAtts*rand5式5中，Atts为原有感知节点属性值，AttsK为新增感知节点的属性值；根据新增感知节点的属性值从指挥层级为l的指控节点中选择建立指控关系连边的节点，指控节点i被选中建立连边的概率为： 式6中，nc为当前网络中指控节点的数量；M为指挥层级为l的指控节点数量；Degi和Ci分别为指控节点i所在层级和介数；H为指挥控制网络的总层级数；所述新增指控节点协同连边具体为：利用超度择优建立协同连边，将节点本身的负载分担到协同节点，以提高网络协同作战能力，指控节点i被选中概率为： di表示指控节点i的超度值；所述新增火力节点协同连边具体为：基于属性互补优先思想，火力节点倾向于和属性相异的节点相连，则局域世界Ω中火力节点被选中概率pffij为： 式8、式9中，Ω是与该火力节点隶属于同一指控节点的集合；Atti,z表示火力节点i的第z种属性值；COCij表示节点之间的属性互补能力；εt为单位阶跃函数，表明节点j的属性值大于节点i的前提下，节点之间才能建立协同关系；所述新增感知节点协同连边具体为：从当前感知子网中选择一感知节点增加协同连边，感知节点被选中概率pssij为： 式10、式11中，Ω是与该感知节点隶属于同一指控节点的集合；Atti,z表示感知节点i的第z种属性值；COCij表示节点之间的属性互补能力；εt为单位阶跃函数，表明节点j的属性值大于节点i的前提下，节点之间才能建立协同关系；所述节点的正常淘汰具体为：优先考虑删除连通性差、能力弱的节点，随机选择一类节点，若选中节点为感知节点或火力节点，则节点i被正常淘汰的概率为： 式12中，di为节点i的超度值；Att为节点对应的属性值；若选中节点为指控节点，则节点i被正常淘汰的概率为： 式13中，di为指控节点i的超度值；layeri为指控节点i所对应的层级数；所述节点受到敌方攻击的淘汰具体为：包括随机攻击和蓄意攻击两种方式，节点i被删除的概率为： 式14中，di为节点i的超度值；λ1为蓄意攻击调节因子；λ2为随机攻击调节因子，且有λ1+λ2＝1；N为当前网络中节点总数；所述连边主动删除具体为：采用连边两端节点超度值来衡量边的重要程度，连边重要程度越弱，主动删除的概率越大，连边被选中删除的概率为： di为节点i的超度值；所述指控节点转隶重组具体为：当某一层级的指控节点被删除时，与其直接相连的下级节点失去指挥关系，需对该节点进行重组，节点被选中的概率为： di为节点i的超度值；Ci为节点i介数；所述感知火力节点转隶重组具体为：若某一感知火力节点vi因其他节点vc的失效导致其在网络中失去指控关系，根据该节点vi属性值来判断是否需要重组，若节点vi属性值高于同类型节点的平均值，则对该节点vi进行重组，反之，则移除该节点vi；节点vi连接概率公式如下： 式17中，局域世界Θ为节点vc所连接的其他同级节点构造的集合；步骤S3具体为：S31.初始化网络模型：设网络的初始节点总数为N，其中指控节点数为Nc，火力打击节点数为Nf，感知节点数为Ns，指挥跨度数为K，指挥层级为H，并对节点属性赋值，构建指挥控制超网络初始模型；同时，设定网络演化当前步长值t0＝0，最大步长值为T；S32.设在步长值t0＝t0+1，指挥控制网络动态演化在每一演化步长内执行下列4种不同情况之一：1以概率p1在网络中加入一个节点，为保证节点比例均衡，设指控、火力和感知节点加入概率分别为其中，nc、nf、ns分别为当前演化网络中指控节点、火力节点和感知节点的数量，N为节点总数，且nc+nf+ns＝N；若加入的节点为指控节点，则按照新增指控节点演化规则设定节点所属指挥层级，并建立相应的指控关系；若加入的节点为火力节点，则按照新增火力节点演化规则设定节点的属性值，并选择指控节点建立连边；若加入的节点为感知节点，则按照新增感知节点演化规则建立连边；2以概率p2在网络中按新增指控节点协同连边演化规则、新增火力节点协同连边演化规则、新增感知节点协同连边演化规则增加新协同连边；3以概率p3在网络中删除一个节点；若在指挥控制超网络动态演化模型的建设阶段，则按节点的正常淘汰演化规则进行节点删除；若在对抗阶段，则按节点受到敌方攻击的淘汰演化规则进行节点删除；同时，当一个节点被删除时，存在概率按照指控节点转隶重组演化规则和感知火力节点转隶重组演化规则进行节点重组行为；4以概率p4在网络中按连边主动删除演化规则选择连边进行删除；S33.重复步骤S32，直到演化步长值t0≥T，结束动态演化过程。

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百度查询： 岭南师范学院 一种基于超网络的指挥控制网络动态演化方法