[發明專利]一種基于超網絡的指控網絡分層演化方法

有效

• 申請號: 201710005372.7
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106603309B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王運明;張冬;陳波;潘成勝
• 申請（專利權）人: 大連大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 畢進

一種基于超網絡的指控網絡分層演化方法，具體包括：步驟一：抽象指控網絡節點間關系；步驟二：構建指控超網絡分層演化模型；步驟三：對構建的分層演化模型進行仿真，驗證其網絡特性。本方法使得指控網絡指揮效率更高、節點間連通性更好、組織結構可靠性更強、節點功能更多的性能。

技術領域

本發明屬于指揮控制網絡建模領域，具體說是一種基于超網絡的指控網絡分層演化方法。

背景技術

隨著通信與網絡技術在現代局部戰爭中的廣泛應用，信息戰逐漸成為戰場上一種新的作戰方式；但是戰場機動性空前增強、活動空間增大、指揮協同關系更為復雜，因此對指揮控制網絡的建設提出了更高要求，使得作為信息傳輸載體的指揮控制網絡具有舉足輕重的作用。

由于指揮控制網絡具有節點異質、鏈路多重和拓撲時變等特征，傳統的基于經典圖論的網絡結構模型難以準確描述其結構和功能特性、傳統的網絡分析方法難以體現其軍事應用特性。而超網絡作為一種新的理論視角，具有網絡嵌套、多層結構、多維信息、多種屬性等特性，在指揮控制網絡模型研究中得到廣泛關注。

發明內容

針對現有一些網絡模型存在演化單一的問題，很難與現實世界中的網絡進行融合，本申請提供了一種基于超網絡的指控網絡分層演化方法，使得指控網絡指揮效率更高、節點間連通性更好、組織結構可靠性更強、節點功能更多的性能。

為實現上述目的，本申請采用的技術方案是：一種基于超網絡的指控網絡分層演化方法，具體包括：

步驟一：抽象指控網絡節點間關系；

步驟二：構建指控超網絡分層演化模型；

步驟三：對構建的分層演化模型進行仿真，驗證其網絡特性。

進一步的，指揮控制網絡的節點分為三個層次，包括感知層、指揮層、火力層；

節點抽象成網絡中的超節點，節點間的連接關系抽象成網絡中的超邊；用一條超邊把相關的情報節點、火力節點和指揮節點相連，構成一組作戰關系；同時，指揮節點之間、火力節點之間、感知節點之間存在信息交互，節點之間用一條超邊相連代表彼此之間的通信；任意兩類節點之間在某種情況下存在相應的通信關系，用超邊進行相連。

進一步的，指控超網絡分層演化模型的構建過程如下：其中，K代表需構建的指揮控制網絡總層數，M_n表示第n層每次增加新節點數目，C_n表示第n層增加新節點的次數：

(1)初始化：已有一條超邊，連接m個節點；

(2)網絡節點增加：在第n層時間步t_n時，且1≤n≤K，從現有網絡節點中，按概率P(i)選擇一個節點，用一條超邊把這個節點和新加入的M_n個節點連接；

(3)層次變換：當第n層新節點增加C_n次后，進入(n+1)層建模，在第(n+1)層中每次增加的節點數變為M_(n+1)，在該層增加的次數變為C_(n+1)次。

進一步的，每次選取節點i的連接概率P(i)等于節點i的超度數d_H(i)與超網絡中已有節點的超度數總和之比，具體為：

進一步的，為保證實驗結果的準確性并使得實驗結果有對比性，對構建的分層演化模型進行仿真，設初始狀態下由3個超節點和1條超邊組成，每次增加的節點與已有節點中的一個節點相連，該組實驗分別由一層網絡模型，即常規超網絡模型和5層網絡模型組成，通過仿真建模，對模型的超度分布進行統計。

更進一步的，分別仿真驗證K＝1層至K＝7層網絡的建模過程。