水面艦艇編隊海上訓練信息系統需求分析

王苗　陳健　饒世鈞

【摘 要】本文通過分析水面艦艇的訓練現狀，從軍事訓練要求與系統能力特點兩個角度出發，提出編隊海上訓練信息系統建設需求。為適應新形勢下軍事作戰要求，訓練系統應滿足編隊海上訓練虛實結合、作戰環境精準構設、作戰行動模型精確仿真、藍軍智能化模擬與訓練系統互聯互通等要求。最后，從導調控制、作戰仿真、嵌入式模擬、訓練監控與數據采集和裁決評估分析了系統的功能需求。

【關鍵字】編隊;信息系統;需求分析

中圖分類號： E843文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）18-0039-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.18.019

Requirement Analysis of Warship Formation Training Information System

WANG Miao CHEN Jian RAO Shi-jun

（Dalian Naval Academy ， Dalian Liaoning 116018， China）

【Abstract】Based on the analysis of the training status of surface warships and from the perspective of military training and system capability， this paper puts forward the construction requirements of formation training information system at sea. In order to meet the requirements of military operations under the new situation， the training system should meet the requirements of combination of virtual and real training at sea， precise construction of operational environment， precise simulation of operational model， Blue Force intelligent simulation， and interconnection and interoperability of and different training systems. Finally， the functions of the system are analyzed from command and control， combat simulation， embedded simulation training， training monitoring and data acquisition and judgment evaluation.

【Key words】Formation; Information system; Requirement analysis

0 引言

隨著作戰樣式的不斷變革，武器裝備的不斷發展及新型技術作戰中的廣泛應用，軍事模擬訓練向著信息化、一體化、實戰化的方向發展。為適應新時期軍事變革需要，滿足未來海上作戰要求，海上訓練系統必須面向信息化條件下水面艦艇部隊擔任的作戰任務，構建新形勢下海戰場全維戰場環境，形成集綜合導調控制、智能仿真模型、全程數據采集、智能裁決及準確評估等功能為一體的訓練綜合支持能力，提高編隊指揮人員作戰謀略水平與組織指揮能力、參謀人員控制與協調部隊能力及其他作戰人員編隊協同作戰中崗位實戰能力。

1 水面艦艇訓練現狀

水面艦艇現有的訓練模式主要有以下三種方式：岸上訓練、駐泊訓練和航行訓練[1]。

文獻[2]中提到目前單武器平臺為主的訓練體系已基本形成，但在一體化聯合訓練還不能滿足;各合同戰術和戰役模擬訓練系統在國內開發較早，現已形成了一定規模，但功能上還不夠全面，仿真的真實程度還不高，與未來海戰場復雜作戰環境還存在一定距離;艦艇嵌入式作戰模擬系統實現了實裝條件下進行技戰術訓練，操作真實感強，但訓練相對固定獨立，對抗性較弱，成體系訓練方面不足;依托基地中心的訓練可實現大規模，系統性、整體性的體系對抗模擬訓練，但在和模擬訓練系統的互聯互通互操作方面需要進一步規范標準，實現驅動各兵力實施一體化聯合作戰訓練。

2 軍事訓練需求分析

水面艦艇編隊海上訓練信息系統是組織艦艇部隊海上訓練的手段和工具。利用艦艇實裝平臺組織受訓人員進行虛實結合下的編隊對抗訓練，旨在提升各級指揮人員應對未來海戰場編隊體系作戰能力。編隊海上訓練信息系統為適應新形勢下軍事作戰要求，主要具有以下方面需求：一是編隊海上訓練虛實結合。所謂虛實結合訓練是指受訓指揮員指揮的兵力當中一部分是作戰仿真系統或者半實物仿真模擬器產生的虛擬兵力[1]，另一部分是真實兵力。艦艇編隊海上訓練具有實裝操作性強、涉及到作戰兵力廣泛、作戰樣式機動靈活、編隊體系對抗作戰綜合性強、戰場環境復雜等特點，因此，海上訓練信息系統建設需要滿足編隊協同訓練、實裝作戰系統受訓平臺參與、虛實兵力結合、虛擬兵力生成智能化程度高等要求，實現操作性強、效費比高、作戰樣式靈活、多使命作戰任務戰術訓練環境。二是作戰環境精準構設。戰場環境是作戰的重要依托條件，對艦載武器裝備系統使用、用頻裝備作戰性能、作戰理論與戰術運用有重要影響。通常海戰場環境包括海戰場自然環境、海戰場復雜電磁環境。海上作戰受海洋地理環境、海洋水文氣象環境、海洋水聲環境以及海戰場復雜電磁環境影響大，編隊作戰時，戰場環境里大量信息裝備運用，電磁環境更加復雜。構建逼真的戰場環境是提高艦艇部隊新形勢下作戰水平的關鍵[3]。三是作戰行動模型精確仿真。現階段作戰裝備日新月異，作戰理念也隨著高新技術的發展而不斷革新，需要對現存作戰模型需要進一步完善，實現對具體作戰行動精確仿真，以滿足海上艦艇編隊不同戰術作戰行動需要，適應新型作戰力量、作戰樣式、作戰行動帶來的變化。四是藍軍智能化模擬。根據潛在對手的海上兵力裝備性能特點和海上作戰樣式，構建符合對手作戰習慣的模擬藍軍，利用人工智能、大數據等前沿技術生成智能化程度更高的計算機兵力，為我方受訓人員提供對抗性更為激烈的訓練環境。五是實現各訓練系統間互聯互通。一體化作戰已成為未來海上作戰大勢所趨，規范各訓練系統之間的接口標準、數據格式與傳輸協議，實現彼此之間互聯互通是支撐一體化聯合訓練的重要保證[4]。

3 系統能力需求分析

3.1 性能需求分析

可組織海上不同艦艇真實兵進行虛實結合下的編隊模擬對抗訓練，帶動編隊級指揮員、本級艦（艇）長及崗位操作手多層級人員訓練，實現編隊協同、實裝參與、虛實結合、多使命任務、多作戰戰術訓練功能，表1是系統性能需求。

3.2 功能需求分析

海上訓練信息系統應該圍繞提高編隊指揮員組織與指揮編隊作戰能力，同時帶動其他各級受訓人員提升編隊協同作戰能力水平的角度出發，著力構建高逼真度戰場環境與精確作戰行動模型，體現未來海上新型作戰力量、多樣化作戰樣式的特點，解決計異地分布式仿真系統和艦艇指揮信息系統之間的異構問題，實現不同系統之間的互聯互通，滿足打贏未來海戰軍事訓練需求。

3.2.1 導調控制功能需求

導調控制系統是訓練過程中融合信息、調配資源、掌握進程的“大腦”，是編隊海上訓練信息系統的核心。按照導演部意圖進行實時兵力指揮與導調干預。其功能需求包括以下幾個方面：一是可實現演練方案和演練環境的準確布置;演練全進程中可實時進行導調干預。二是支持演練數據的管理。演練數據包括訓練準備階段各兵力編成、作戰任務、各艦型武器裝備、編隊作戰方案以及外軍作戰力量等相關數據。可實現這些數據的錄入、修改、刪除、存儲、查詢等功能。三是能夠對參訓兵力（包括虛擬兵力）及兵力作戰行動進行指揮控制。四是可實現對計算機仿真過程的控制，包括模型的加載、仿真步長的設定以及仿真開始、暫停、繼續、結束等功能。五是可對演練過程中與艦艇指揮信息系統的時間一致性管理和數據分發有效管理，確保演練中事件發生的邏輯準確。

3.2.2 作戰仿真功能需求

海上作戰環境復雜、作戰兵力多樣、作戰樣式靈活多變，作戰行動的模型建立需要全面、準確。應重點把握對新型作戰力量的作戰指揮活動的仿真。包括新型作戰艦艇、新式武器裝備技戰術性能與戰術運用、執行不同作戰任務的編隊作戰對抗行動、戰場環境、戰場目標特征與情報偵察行動、以及無線網絡通信和電子對抗等活動的仿真[5]。

3.2.3 嵌入式訓練系統功能需求

現代信息作戰系統的復雜度和集成度較高，運用真實作戰系統進行訓練的需求也不斷增加。這種需求需要通過搭載嵌入式訓練系統實現。嵌入式訓練系統能夠充分利用當前艦艇作戰系統實裝，利用艦艇嵌入式訓練系統導入虛擬兵力與作戰條件模擬程序、情報信息模塊、訓練監控與效果分析評估模塊、人機交互模塊等[5-6]，滿足訓練與實戰的一致性。實現艦艇在駐泊地與航行狀態下的訓練。滿足了裝備不斷發展對訓練條件下部隊對訓練環境高逼真度的需求。

3.2.4 訓練監控與數據采集功能需求

訓練監控功能主要包括以下方面需求：一是對海上訓練各虛實兵力的戰場態勢監控。戰場態勢的監控能給導演部提供演練中的綜合信息，方便其對演練進程的掌控。二是對訓練過程中編隊指揮員指揮命令、各艦艇兵力作戰行動以及人員實裝操作的實時監控，便于導調人員了解戰場兵力實時行為動態和后期訓練效果分析評估。

演練過程中需要對訓練數據進行實時采集并存儲。可為后期系統進行分析評估提供數據支撐。數據采集的內容應包括虛實兵力實時戰場態勢信息、訓練過程中編隊各級指揮員指揮命令、各艦艇兵力作戰行動以及人員實裝操作信息、導調人員下發的導調命令與各類文電類信息以及計算機生成兵力相關作戰行動仿真數據。

3.2.5 裁決評估功能需求

裁決評估功能方面，應該實現演練中作戰兵力交互的智能裁決，對編隊兵力對抗交互過程中的態勢感知、指揮控制、軟硬武器對抗、艦艇機動等交戰行為的有效性、時效性、準確性進行實時裁決評估，能夠對作戰行動中的兵力戰損、傷亡、兵力戰斗力等信息進行準確判定。訓練結束后可實現對演練全過程各艦艇兵力作戰指揮、作戰行動、戰損情況以及戰損原因進行分析并反饋結果。

4 總結

本文通過對目前水面艦艇訓練現狀的分析，從軍事訓練要求與系統能力特點兩個角度出發，提出編隊海上訓練信息系統的建設需求。為適應新時期軍事變革需要，滿足未來海上作戰要求，海上訓練系統必須面向信息化條件下水面艦艇部隊擔任的作戰任務，構建新形勢下海戰場全維戰場環境，旨在提高編隊指揮人員作戰謀略水平與組織指揮能力，帶動及其他參訓人員編隊協同作戰能力。

【參考文獻】

[1]鄧克波，等.虛實結合軍事訓練系統需求分析[J].指揮信息系統與技術，2018，9（5）：9-16.

[2]張錦榮.推進海軍模擬訓練跨越式發展的幾點思考[J].軍事運籌與系統工程，2010，24（1）：44-48.

[3]劉新華.復雜電磁環境下水面艦艇的訓練問題[J].軍事運籌與系統工程，2007（82）：44-48.

[4]陳林.雷達偵查干擾設備嵌入式模擬訓練系統設計與研究[J].電子技術與軟件工程，2017（99）：111-112.

[5]王洪軍，鄭世明，張永亮.陸軍指揮訓練信息系統需求分析[J].指揮控制與仿真，2016，262（38）：27-32.

[6]Glass.A co-simulation approach for system-level analysis of embedded control systems[C].Embedded Computer Systems（SAMOS），2012 International Conference on，2012：23-26.