關于靶場開展一體化聯合試訓環境建設的思考?

商 樂

（中國人民解放軍91336部隊 秦皇島 066000）

1 引言

一體化聯合作戰樣式，基于信息系統的體系作戰能力的要求，加快了我軍武器裝備信息化、網絡化、體系化建設步伐，靶場作為檢驗武器裝備的試驗場，原有試驗模式注重性能指標的測試，已經不能滿足現實需求，需要由戰技術性能試驗向作戰效能試驗轉變，由單一武器系統有條件試驗向各系統集成的體系作戰試驗轉變。同時，在新形勢下對靶場在訓練方面提出了更高要求。在試驗中前推訓練科目，在訓練中后延試驗內容，形成試訓一體化的綜合保障能力，實現裝備與體系，技術與戰術，現役與在研的融合發展，促進體系戰斗力的快速生成，這些現實需求牽引著靶場武器裝備試驗訓練朝著一體化聯合試驗訓練轉型［1］。

一體化聯合試驗訓練能力是信息化時代作戰對靶場提出的新要求，也是靶場發揮戰斗力生成“催化劑”和“倍增器”效能的必然選擇。這就給靶場的建設帶來了新的挑戰，一體化聯合試驗訓練環境的構建是靶場建設面臨的一個重要問題。

2 靶場一體化聯合試訓的現狀

2.1 背景

利用靶場各種資源開展一體化聯合試驗訓練的思想最先由美軍提出［2～4］。主要背景是美國國防部已投入大量資金建設了各種試驗訓練靶場與設施，供美軍軍種和機構進行裝備試驗和部隊訓練。靶場地理位置分散，只能提供單一服務，各靶場地理發展，造成資源重復建設，阻礙靶場之間的互操作和資源重用，影響靶場經濟高效的發展。一是JV2020/NCW定義的聯合作戰框架在試驗和訓練時，其規模和范圍超出了現有任一靶場的能力，要提供這種作戰空間的逼真表示，必須互聯各種靶場和設施；二是美國國防部提出了“基于仿真的采辦”新策略，以模型和仿真紐帶建立跨功能、跨階段、跨部門的協同環境，進行一體化的研究、開發、試驗與訓練；三是武器系統越來越先進，越來越復雜，試驗和訓練的范圍越來越廣，能力要求越來越高，倒逼美軍進行跨靶場與設施邊界、跨試驗訓練邊界、跨LVC邊界的聯合試驗訓練。

2.2 美軍靶場建設現狀

20世紀90年代開始，美軍開始執行“2010基礎設施倡議（FI 2010）”，在試驗靶場大力推行“邏輯靶場”概念，充分利用邏輯靶場概念開展一體化聯合試驗訓練，邏輯靶場概念的背后體現了美軍正在進行的試驗和訓練領域的深刻轉型，反映了美軍基于各靶場和設施的能力尋求一體化聯合試驗和訓練，支持美軍發展聯合作戰能力的技術［5～7］。其目標是在已有的靶場互聯和區域性靶場聯合體的基礎上，將國家主要靶場與試驗設施基地與聯合訓練基礎設施發展成一個基于全球信息柵格，包含真實的、虛擬的、構造的由系統組成的系統（SOS），在以網絡為中心、具有聯合能力、信息作戰的環境下進行試驗和訓練。同時，可以為美國國防部范圍內聯合環境下的試驗提供基礎設施，在聯合環境下評估武器系統，支持的試驗類型包括：系統工程和設計、研發試驗、作戰試驗、互操作能力認證、網絡就緒關鍵性能參數靈活性試驗、聯合任務能力組合試驗等。

邏輯靶場主要采用兩種標準體系結構ADS和TENA。ADS特別是HLA中立于應用領域，而TE?NA專門針對試驗和訓練領域，且美軍目前強制推行TENA作為新建靶場設施標準規范，將系統兼容的標準化程度和互操作程度分為不同的層次，支持靶場與設施聯合試驗訓練按照不同層次的標準逐步發展，從而可支持基于靶場現有能力進行聯合試驗訓練，并逐步發展成標準化程度更高的聯合試驗訓練。TENA體系結構圖如圖1所示。

圖1 TENA體系結構圖

2.3 我軍靶場建設現狀

我國雖然已經擁有多個專業性和綜合性國家靶場，靶場建設水平較過去有了較大提高，但就發展模式而言，尚未真正進入聯合試驗訓練一體化階段。靶場未進行統一頂層設計，試驗和訓練兩種體制互不兼容，未形成內在的有機整合。由于資源和系統優化整合發展不足，存在重復建設情況，沒有形成統一態勢，未能發揮出整體效能。應借鑒美軍TENA體系結構，認真思考靶場發展方向，拓展資源網絡共享和體系柔性重組等功能，提高試驗和訓練要素的聚合能力，形成緊密耦合、整體聯動、指揮高效的網絡化系統，構建試驗訓練一體化靶場［8］。

3 靶場一體化聯合試訓環境建設總體思路

我軍靶場一體化聯合試訓環境體系結構應充分借鑒美軍TENA的思想，結合我軍武器裝備試驗和訓練發展的實際情況，摒棄原有試驗和訓練設施（或資源）專用化、型號化孤立式建設思想，引導靶場建設從“任務驅動型”向“能力建設型”轉變，統一納入到一體化試驗訓練的大環境下考慮，形成以數據為中心，以靶場試驗資源能力為基礎，以網絡化、數字化和規范化為要求的建設模式。

3.1 構建原則

借鑒TENA思想，突出頂層設計，注重體系規劃，形成單裝備、多領域、體系化的業務應用模型；以試訓應用牽引技術實現，以技術驗證推動應用拓展；采用成熟技術，注重實用、可靠、開放、兼容性和可擴展性；強化標準規范研究，強制新建試訓資源采用標準規范。

頂層設計和強制規范是實現靶場一體化聯合試訓環境建設的關鍵因素，可有效加快推進一體化聯合試訓環境的建設進程，避免各靶場多重準則的使用，提高靶場聯合集成效率。

3.2 主要作用

1）推動靶場信息化建設的步伐，促進靶場試驗訓練職能的協調發展；

2）提高靶場試驗資源的使用效益，充分利用各種資源進行實兵對抗訓練，提高聯合作戰能力；

3）有利于試驗方法和訓練方法的創新，提高試驗和訓練層次和能力；

4）深化建模與仿真技術在靶場試訓領域的應用，開展基于LVC的紅藍對抗環境下的作戰試驗與訓練；

5）為作戰試驗和對抗演習的效能評估提供更廣泛、更有力的支撐。

4 體系結構分析

靶場一體化聯合試訓環境體系結構主要任務是為構建滿足未來軍事需求的試訓邏輯靶場提供體系結構和技術支撐，更有效地利用靶場資源，提高聯合試訓能力，最大程度降低試驗訓練的運作費用。體系結構應充分借鑒多種體系結構的研究與應用成果，定義一體化聯合試訓環境體系結構，促進靶場試驗與訓練的互操作、重用和組合，可以根據具體的試驗或訓練任務需要，將分布在各靶場、設施中的試驗、訓練、仿真、高性能計算能力集成起來，構成試驗訓練的“邏輯靶場”［9～11］。

靶場一體化聯合試訓環境體系結構應包含以下內容：

1）對象模型。所有靶場資源和工具之間通信的公共描述方式。某個邏輯靶場中所使用的對象模型成為“邏輯靶場對象模型（LROM）”，依據對象模型定義，包含一體化聯合試訓體系結構標準的對象定義和非標準定義。

2）靶場試訓資源應用。包含靶場試訓資源應用和體系工具。靶場試訓資源是與一體化聯合試訓環境體系結構兼容的靶場裝設備、儀器儀表、處理系統等，是邏輯靶場的核心部分；靶場體系工具是通用的、可重用的靶場應用，通常用于促進邏輯靶場全生命周期的管理。

3）公共基礎結構。為實現一體化聯合試驗訓練環境體系的目標和驅動需求奠定基礎的軟件系統，包括用于存儲應用、對象模型的倉庫，用時信息實時交換的靶場體系中間件，用于存儲試驗過程、試驗事件間收集數據以及總結信息的靶場數據檔案。

4）實用程序。為邏輯靶場使用靶場體系及相應的管理而特別設計的應用程序。

5）非靶場體系應用。與靶場體系不兼容但被邏輯靶場需要的儀器儀表、處理系統、被試系統、訓練參與者、C4ISR系統。

5 靶場一體化聯合試訓環境關鍵技術

5.1 公共對象模型技術

公共對象模型是實現不同系統之間互操作的關鍵機制，決定了互操作的程度。目前，多數實際應用的對象模型處于語法層次，在語義層次還在不斷研究中。實現語義層的互操作是基礎目標，也是實現無縫互操作、自適應互操作等更高級互操作的基礎。目前公共對象模型技術及特點如表1所示。

表1 公共對象模型技術及特點

5.2 公共網關技術

網關是異構系統互聯時使用的數據轉換器，用于支持互聯系統雙方的信息格式、對象模型、通信機制、時間理解、靶場事件的理解等，而公共網關技術重點解決異構系統與公共網關之間的數據映射，避免異構系統之間的重復映射。公共網關技術主要包括：制定公共網關能力描述文檔、建立公共網關與公共對象模型的能力映射關系、設計公共網關映射語言、建立網關性能評價標準等［12～13］。

5.3 中間件技術

中間件技術主要為一體化聯合試訓環境提供底層通信支持和基本服務，利用高效可靠的消息傳遞機制進行保障各應用節點信息交互的高性能、低延遲和實時性，能夠基于對象模型提供不同的通信策略，可適用于IP網絡、共享內存、反射內存等多種信息媒介，提供聲明管理服務、對象管理服務、數據分發管理服務、時間管理服務，為各種虛實試驗訓練資源提供通用、互操作、一致的調用接口，靈活適應一體化聯合試訓的任務需求。

5.4 聯合試訓應用技術體系

主要包括一體化聯合試訓指揮控制技術、靶場多源信息綜合處理技術、靶場試訓綜合評估技術等。其中，一體化聯合試訓指揮控制技術主要包括試訓籌劃、試訓聯合導調、試訓系統運行管理和控制、多維度的試訓信息綜合顯示等，為試訓指揮員和管理人員提供服務支撐。靶場多源信息綜合處理技術，需要綜合處理測控裝備、參試參訓裝備上報的測控信息、裝備位置、狀態等試驗訓練信息，聯合情報支援保障系統通報的支援情報，仿真模擬系統發送的模擬情報，經協議轉換、無源定位、濾波、航跡平滑、航跡相關等融合處理，生成綜合態勢、區域態勢、紅方態勢、藍方態勢，按需分發到相應的系統、戰位［14］。靶場試訓綜合評估技術主要用于，通過構建有限的評估準則和評估模型，量化試驗訓練過程、結果，評估裝備試驗效能、部隊作戰能力。

6 靶場一體化聯合試訓環境建設面臨的主要問題

靶場一體化聯合試訓環境建設基礎條件是基礎通信網絡設施，只有建立健全安全可靠的試驗數據采集、試驗數據處理、數據傳輸等信息化手段，實現所有試訓資源和參試、參訓系統的聯通和信息共享，才有可能實現一體化聯合試訓。目前靶場通信網絡的覆蓋范圍和通信能力有限，制約著靶場一體化聯合試訓環境的承載能力，需要進一步加強基礎通信網絡設施建設，為互聯互通提供堅實的物質基礎。

靶場目前試驗方法存在著一些局限性，試驗設施越來越不能滿足新型裝備開展作戰試驗的需求，通過一體化聯合環境的構建提升試驗能力是試驗人員感興趣的方面。但是，一體化聯合試訓環境在試驗或訓練中的效能未能得到充分驗證，導致沒有有力證據支撐一些焦點問題：一體化聯合試訓環境能否提供滿足高質量試驗要求的有效的試驗數據？不同類型、不同層次的被試系統如何應用一體化聯合環境？這些焦點問題未能有效解決，導致一體化聯合試訓環境的建設的驅動力不足。

靶場目前缺乏強制性標準規范，指南性綱領文件可執行性不強，新建試訓資源還未能在互聯互通和互操作的技術層次作出有效要求，一體化聯合試訓環境的建設缺乏統一有效的管理，未形成建設合力。

7 結語

一體化聯合試訓環境的建設，通過各類試訓資源的互操作、重用和靈活組合，實現根據不同試驗訓練任務快速建立特定的試驗訓練系統，有效提升試訓能力，形成1+1＞2的綜合效益。本文通過借鑒美軍靶場建設思想，提出了構建原則，初步分析了體系結構框架內容，并對一體化聯合試訓環境的關鍵技術和面臨的主要問題進行了探討研究，為下一步重點針對特定試驗訓練領域的深化研究奠定了研究基礎。

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