云計算在軍事仿真中的應用

文/高峰

信息化戰爭成為了當前戰爭的重要形式，為了實現對真實戰爭場景的模擬，訓練模擬仿真系統終端節點需要具備十分突出的適時性和并行處理能力，再加上信息來源渠道的增加，如何對多個傳感器的信息進行高速處理，并獲得情報至關重要。故將云計算應用于軍事仿真中，進一步增強仿真系統的運算處理能力，具有十分重要的意義。

1 云計算概述

1.1 云計算的概念

谷歌公司在2007年首次提出了關于云計算的概念，同時，谷歌公司也研發并推廣了電子表格等信息處理工具，且受到了業內人士的好評。谷歌公司CEO在產品發布會上提出，伴隨著互聯網的普及應用以及軟件技術的發展，云計算所起到的作用會越來越大，能夠處理的事情也會越來越多。他認為云計算能夠處理占比高達90%的計算任務，比如：企業任務和普通工作人員的任務等。

云計算從屬于分布式計算，云計算通過使用網絡，能夠對計算處理程序進行拆解，然后由多部服務器所組成的龐大系統在搜索、計算分析后，可以向用戶反饋處理結果。簡言之，傳統計算處理程序過于龐大，其工作性能無法充分發揮，故計算效率較為低下，而云計算將其分為多個子程序后，每個子程序都具有較強的計算能力，且程序數量的增加，有利于提升計算效率，甚至與一些超級計算機相比也不遑多讓。

1.2 云計算技術的特點

1.2.1 規模大

云計算管理系統的規模十分龐大，私有云的服務器超過百臺，而谷歌、微軟等科技公司的云計算管理系統，其服務器更是多達幾十萬臺，尤其是谷歌公司，其服務器超過了100萬臺。

1.2.2 虛擬性

云計算具有虛擬性，使用者可以在任何時間和地點使用云計算，以獲取所需的信息和資源。

1.2.3 可靠性高

云計算具有非常高的容錯能力，通過采取互換計算節點網構等措施，即可保證云計算系統工作的穩定性。

1.2.4 適用性

云計算能夠滿足不同應用的需要，多個應用可以將一個云作為運行保障，而不必擔心計算能力不足的問題。

1.2.5 擴展性高

云的規模可小可大，就如同云朵一樣可以無限拉伸，能夠滿足未來發展的需要。

1.2.6 按需服務

簡言之，就是企業和個人可以根據自身需求，購買所需的云服務，云計算服務就如同一件商品。

1.2.7 經濟性高

云計算的容錯措施較為特殊，決定著云計算在構成云時，可以選擇廉價的節點，再加上云計算的管理方式集中式管理，故免去了企業所需承擔的數據中心管理成本。因此，云計算的經濟性非常高。

2 云計算在軍事仿真領域中的應用

2.1 云計算在軍事仿真領域的應用方向

云計算的普及和應用，推動了信息系統的建設和發展，可謂是信息領域的工業革命，各類應用模式也因此發生了翻天覆地的變化，云計算技術與信息化戰爭的特點相契合。目前，世界各大軍事強國均將其應用于軍事領域之中，作為促進軍隊信息化轉型的基準點，在軍事仿真領域中應用云計算，有利于提高作戰指揮和軍事訓練的效果。

在軍事信息系統發展時，為滿足信息化戰爭的需求，要求信息系統必須具備非常強的信息處理能力。而軍事仿真模擬則成為了收集、管理信息和調度資源的重要方式，但現有模擬仿真系統計算能力有限，信息化戰爭需求難以得到滿足。而將云計算應用于軍事仿真領域，可以大大提升了仿真系統的計算能力，為信息化戰爭提供了多種有效的管理手段，通過可視化功能，能夠展示真實的戰爭環境，并判斷敵軍和友軍的分布位置。這樣一來，就使軍隊的作戰能力提升。以云計算為基礎的軍事仿真系統，能夠將傳感器所收集的信息匯集到云端，依靠云平臺強大的計算能力，在短時內計算和處理數據信息，從而克服傳統仿真模擬系統存在的不足，如圖1所示。

圖1：云計算在軍事領域中的應用

2.2 云計算在軍事仿真領域中的實際應用

目前，我國軍事仿真領域已經對云計算進行了應用，但應用效果尚存在一些不足，軍隊訓練任務很難得到滿足，尤其是信息化戰爭形式，對訓練模擬仿真系統的功能提出了極為嚴格的要求。

我國現有的訓練模擬仿真系統主要存在以下方面的不足：

（1）訓練模擬仿真系統的資源管理方式較為老舊，依然是手工配置，在訓練前，需要投入大量的人力、物力，實現對系統資源的有效配置，只有這樣，系統方能發揮出應有的作用。

（2）現有訓練模擬仿真系統無法與網格變化相契合，容錯率偏低。

（3）系統模擬能力不足，無法對一些戰斗實體進行模擬，簡言之，系統在模擬大規模戰爭時，顯得力不從心。

（4）系統缺少分布式計算能力，而這個能力的欠缺致使系統應用價值大大下降。究其原因，主要是系統在模擬戰爭場景時，不僅要向外界傳遞信息，同時，還要接收外界的信息，這是反映戰爭發展進程的關鍵。比如：軍隊指揮、導彈控制等等。如果處理方法落后，一旦戰爭場景規模擴大或模擬實體數量增加，就會導致網絡空間被填滿，系統很可能會因為無法承受龐大的數據信息而停止運行。

由上述分析可知，目前，我國現有的訓練模擬仿真系統尚存在一定的不足，這些不足會在實際應用中暴露出來，而云計算的出現，則為訓練模擬仿真系統的發展提供了方向。

現階段，世界各國都十分重視云計算的發展和應用，為此，某學者針對我國現有訓練模擬仿真系統的不足，設計了一種以云計算理念為基礎的網格化訓練模擬云仿真平臺。以提高系統的仿真模擬能力，接下來，筆者會對這個仿真平臺進行詳細的論述。

某學者以云計算理念為基礎，所設計的軍事訓練模擬云仿真平臺屬于一種網格化仿真平臺，促進了仿真系統的發展，并會在未來成為各個領域關注的重點話題。其產生背景為軍事需要，通過使用云計算、計算機、網格、分布仿真等現代技術，對軍事戰爭場景進行模擬，合理配置和管理資源，并且，該系統還有監控、信息采集、分析和處理等功能。

訓練模擬云仿真平臺功能的實現，需要對云進行構造和使用，云的組成部分包括兩種，一種由于服務商提供；另一種為個人用戶注冊的云，由于訓練模擬云仿真平臺的應用領域為軍事領域，故在實際應用過程中，需要對保密性和安全性加以考慮，故訓練模擬云仿真平臺所采用的云為私有云。其應用流程分為以下幾個步驟：

（1）獲取安全體系的支持，然后利用云仿真平臺的門戶請求資源分配管理功能，在網絡中獲取資源，實現對資源的合理分配。

（2）使用一臺并行計算機接收訓練模擬系統中的初始數據可執行代碼，然后完成初始參數的設置。

（3）在系統運行階段，可以將資源變化情況作為依據，對系統運行狀態進行調整，如果在仿真模擬過程中，部分并行計算機出現性能下降問題，云仿真平臺就會將問題計算機任務轉移至其他計算機之中，這樣一來，就使仿真模擬更具效果，仿真系統的運行也會更加穩定。仿真系統在運行階段以及輸出數據時產生的日志，都可以被存儲于數據庫之中，便于系統對日志變化進行實時監控，并以監控結果為依據，調整系統運行狀態，在此基礎上，通過可視化功能，實現對軍事戰爭場面的模擬。

3 結論

綜上所述，在信息化技術高速發展的今天，信息化戰爭成為了戰爭的主流形式，軍事仿真受到了各國的高度重視，軍事仿真模擬對于系統計算和信息處理能力提出了嚴格的要求，故在軍事仿真中應用云計算成為了解決傳統軍事仿真模擬系統缺陷的重要措施。為此，筆者介紹了某學者設計的軍事訓練模擬仿真平臺，以望加快軍隊信息化建設的腳步。