海军垂直起降力量必须以平衡有人平台可靠性、无人平台持久性与严格资源约束的平台组合,来支持分布式海上作战和远征前进基地作战。本文假设,相较于当前以需求为驱动的流程,一种以任务为中心的优化框架能够为决策者提供更透明、适应性更强的指导。为验证此假设,开发了“垂直起降力量集成编成任务优化与想定分析”原型工具。
该原型工具结合了多准则评分与整数线性规划,以评估在三种非密级任务中有人与无人平台的混合编成:搜索与救援、后勤保障、以及情报监视与侦察。模型在三种场景下运行,包括:一艘独立部署的驱逐舰、一个航母打击群、以及一个远征前进基地作战分遣队。研究结果显示了一致的权衡取舍:小型混合编队在部署空间压力下表现最优,无人资产扩展了探测能力并释放了有人航空器用于人员搜救和重载运输,同时需要评分约束机制来管理偏好和协同效应。研究结果证明了一种可用于改进规划与编程的可重复方法,并具备在海军新型垂直起降系统和任务出现时进行扩展和适应的潜力。
本文分为五章。继此引言章节之后,第二章对相关研究及重要背景信息进行了文献综述。文献综述指出了当前兵力混合评估方法的不足,并为所提框架的开发提供了依据。
第三章介绍了用于开发MOSAIC-VL优化引擎的方法论。它介绍了用于优化逻辑的整数线性规划优化公式及相关的约束组,并描述了该即插即用系统模型的架构,以及纳入定性与定量因素的流程。
第四章通过三种不同的部署场景,展示了MOSAIC-VL的示例性应用。测试案例与海军实际部署模式紧密对应。
第五章总结了主要发现、对海军兵力规划的潜在影响以及对未来研究的建议。本章还讨论了该框架应如何通过为期12个月的试点项目扩展或集成到采办流程中,并指出了利用真实世界作战数据进行未来测试的机会。