基于HLA的裝甲分隊網絡化作戰仿真指控系統設計

鮑君瀟

摘要：針對目前坦克指控系統在科學性、時效性等方面無法適應信息化條件下裝甲分隊網絡化協同體系作戰需求，本文在實際指控系統的基礎上，結合裝甲裝備實裝試驗困難的現狀，深入分析網絡化火力打擊規劃技術的應用需求，基于HLA/RTI提出了作戰仿真試驗指控中心系統，設計了系統總體結構，闡述了仿真成員間對象類/交互類的公布/訂購關系，并對仿真執行過程進行了概要說明。該系統在邏輯上能夠滿足裝甲分隊網絡化作戰仿真指控系統的需求，也可為研究和評估裝甲分隊新技術、新戰法提供仿真試驗支持。

Abstract： The current scientific and timeliness of the tank accusation system is unable to adapt to the operational requirements of the networked collaborative system of armored units under the conditions of informationization. Based on the actual accusation system， this paper combines the current situation of the difficulty in the installation test of armored equipment， analyzes the application requirements of networked firepower strike planning technology， proposes the operational simulation test accusation center system based on HLA/RTI， designs the overall structure of the system， expounds the publication/ordering relationship of the object/interaction class among the simulation members， and outlines the simulation execution process. The system can logically meet the requirements of the armored team networked operational simulation accusation system， and can also provide simulation test support for the research and evaluation of the new technology and new methods of the armored detachment.

關鍵詞：網絡化火力打擊規劃；HLA/RTI；指控系統；作戰仿真試驗系統

Key words： networked firepower strike planning；HLA/RTI；accusation system；combat simulation test system

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）30-0186-03

0 引言

隨著仿真技術在軍事領域應用的逐步深入，高層體系結構（High Level Architecture，HLA）已成為當前軍用分布式仿真領域的主流規范、技術和標準。本文就結合裝甲裝備試驗驗證需求，參考HLA技術框架構建了裝甲分隊作戰仿真指控中心系統，介紹了該系統所涉及的關鍵技術及實現途徑，闡述了基于該仿真系統對坦克網絡化火力打擊自主規劃技術進行試驗和評估的過程。

1 HLA＼RTI概述

HLA定義了一種仿真軟件體系結構，采用面向對象的方法來設計、開發和實現仿真系統的對象模型，主要包括三部分：規則（Rules）、對象模型模板OMT（Object Model Template）和運行支撐環境RTI的接口規范說明（Interface Specification）。其中，運行支撐環境RTI是基于HLA仿真的核心部件，為整個仿真系統屏蔽了底層網絡特性，為高層的仿真應用提供透明的網絡傳輸，真正實現了仿真應用與仿真系統管理分離的要求。

2 網絡化作戰仿真指控中心系統設計

2.1 指控中心系統組成

目前我軍的裝甲分隊的作戰過程主要分為戰場情報的獲取、制定作戰方案、下達作戰命令、執行作戰任務、匯報戰場態勢、總結評估作戰過程等步驟，本文根據系統需求和裝備實際情況對裝甲分隊網絡化作戰仿真指控中心分為指揮控制系統、信息收集與處理系統和態勢顯示系統。

指控系統主要功能有：指揮中心理解上級作戰意圖，根據獲取的作戰情報制定合理的作戰方案，并通過仿真網絡分發給各節點的指控終端，同時接收由指控終端上報的戰場實時信息。在仿真試驗過程中，作戰情報主要由導調人員設計并輸入。

作戰仿真過程中產生的大量數據將由信息收集及處理系統進行應用處理。根據試驗想定情況獲取敵方作戰情報，收集匯總戰場實時態勢信息并傳遞給火力打擊自主規劃模塊進行計算處理，接收打擊方案并上傳至指控系統進行應用。

態勢顯示系統主要是將各層級指揮平臺掌握的各類敵我信息進行數據融合，然后呈現二維形式的戰場態勢和環境顯示，是人機交互的重要窗口。

2.2 指控中心系統高層體系結構

根據裝甲分隊作戰的形式和網絡化火力打擊對指控系統的需求，結合已有的裝甲分隊模擬訓練系統的結構特點，構建了如圖1所示的基于HLA/RTI的裝甲分隊網絡化作戰仿真指控中心系統。根據指控中心功能和仿真角色，在系統成員設計上主要分為以下4類：

白方成員：負責系統管理、接受仿真試驗劇情并支持導演部實時導調控制，訂購、管理并使用試驗仿真系統態勢信息。

藍方成員：仿真敵方作戰力量。

紅方成員：仿真我方作戰單元指控終端設備，模擬我方裝甲分隊在實施打擊任務時新型指控系統的作戰、指揮、通訊過程。主要包括連分隊指揮成員、排作戰指揮成員、作戰指控終端成員。

試驗對象成員：仿真網絡化火力自主規劃功能模塊，模擬火力打擊自主規劃技術在裝甲分隊作戰過程中的應用。（圖1）

2.3 對象類/交互類設計

基于HLA/RTI分布式仿真系統的精髓就在于通過RTI進行仿真成員間的交互。根據美國DMSO提出的聯邦開發和執行過程FEDEP（Federation Development and Execute Process）模型要求，對象類設計需包含所有戰場武器裝備的聯邦成員。結合系統的功能特點，確定的對象類包括：坦克、步兵車、武裝直升機、反坦克地雷、反坦克導彈等。交互類包括：坦克開炮、提供火力支援、遭遇空襲、電磁干擾發射、命中目標、反坦克導彈發射等。以對象類的FOM/SOM表為例：

3 系統仿真試驗執行過程

根據作戰仿真試驗一般過程和試驗階段劃分，將裝甲分隊網絡化作戰仿真試驗分為系統初始化階段和系統運行階段，具體流程如圖2所示。

系統初始化階段，RTI根據所有聯邦成員的請求創建聯邦執行；各仿真成員創建成員對象并申請加入聯邦； RTI根據申請在聯邦執行中創建成員對象實例，給該對象實例分配唯一的標識符。

仿真系統運行階段，指控中心系統訂購試驗想定的各作戰成員位置、狀態信息，處理后呈現二維態勢顯示。網絡化火力打擊自主規劃成員訂購態勢信息并進行計算處理。紅、藍對抗期間，雙方的作戰力量成員根據仿真試驗的進行不斷更新其相關屬性并發布到RTI。若試驗過程中某坦克成員被擊毀，則該坦克成員及其全部信息就退出聯邦。

4 結論

本文基于HLA技術構建了裝甲分隊網絡化作戰仿真試驗系統中指控中心的仿真平臺，給出了指控中心仿真系統的總體結構，闡述了聯邦的建立和聯邦成員的設計思想、對象類/交互類的公布/訂購關系，同時簡要說明了仿真執行過程。本系統充分考慮了作戰仿真試驗系統的可操作性、重用性和交互性強等需求，為進一步完善作戰仿真試驗系統功能奠定了良好的基礎。

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