《核系统簇能力分析过程》最新890页

这项工作包括首个已知的基于能力的脆弱性分析过程，能够评估暴露在核武器环境中的系统体系：核系统簇能力分析流程（NuSCAP）。该方法由 Python® 自动应用程序执行，通过调用美国战略司令部损伤概率计算器 (PDCALC) 代码、洛斯阿拉莫斯国家实验室简单核效应计算器 (SNEC) 程序和蒙特卡洛 N-Particle® (MCNP®) 代码，计算八个核武器环境量的大小。将计算出的核武器环境值与用户提供的模型中所有组件、子系统和系统的功能障碍阈值进行比较，以确定每个模型元素的功能。通过遍历系统架构图的路径，确定残余系统和系统级功能和能力。通过使用 Dijkstra 算法遍历图确定的离散退化状态指标来报告能力。结果以 JSON 输出文件和图形可视化描述的形式提供。

三项案例研究展示了 NuSCAP 在三种不同的核武器爆炸场景下提供系统脆弱性分析的能力。这些研究分析了暴露于 10 千吨级核武器爆炸的具有代表性的美国陆军常规系统。案例研究中考虑的爆炸与目标系统之间的地面距离从几米到近 4 公里不等。由于目前无法获得大多数组件的实际故障水平，因此研究结果是基于名义上但合理的功能障碍阈值得出的。这三个案例研究表明，NuSCAP 有能力判定核武器对军事目标的影响并汇总损害情况，从而确定军事系统的最大剩余能力。评估的能力包括发电、通信、目标观察和识别以及武器系统交战，这些能力都支持军事单元射击、移动和通信的基本需求。

本文讨论了所需数据、这些数据的来源、现实建模和模拟面临的挑战以及未来的研究领域。此外，还提供了 NuSCAP 应用 Python 软件包、数据文件和输出文件。