面向裝備體系作戰試驗的分布式仿真系統

張少鵬 劉明哲 秦偉軍

摘? 要：本文對面向裝備體系作戰試驗的分布式仿真系統進行了研究，提出了系統的體系結構和功能組成;重點分析了仿真模型集成技術和仿真引擎技術，闡述了對象模型建模和組裝方法，形成了覆蓋常見武器裝備的對象模型體系;分析了集中式與分布式相結合的仿真引擎設計，提出了仿真引擎的體系結構，對仿真引擎的組成部分進行了詳細說明;最后對系統的應用模式進行了介紹，明確了裝備體系作戰試驗仿真的應用場景和流程。

關鍵詞：仿真;模型集成;作戰試驗

中圖分類號：TP391.9? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： This paper studies distributed simulation system for combat test of equipment system and puts forward the system architecture and functional composition. The research emphasize the analysis of simulation model integration technology and simulation engine technology， and describes the object model modeling and assembly method， forming the object model system covering common weapons and equipment. The architecture of simulation engine is also proposed and then， the components of simulation engine are elaborated by analyzing both the centralized and distributed simulation engine designing. And the components of simulation engine are described in details. Finally， the application mode of the system is introduced， and the application scenario and process of combat test simulation of equipment system are defined.

Keywords： simulation; model integration; distributed

1? ?引言（Introduction）

當前，軍用仿真技術發展迅速，在武器研制、軍事訓練、理論研究等方面應用較為廣泛，并且取得了良好的成果[1]。

美國國防部高度重視仿真技術的發展，近十多年來，美國一直將建模與仿真列為重要的國防關鍵技術[2]，先后提出了“高層體系結構”（ High Level Architecture，HLA）[3]和“試驗與訓練使能體系結構”（Test and Training Enabling Architecture，TENA）[4]，并在仿真領域處于領先地位。

我國軍用仿真技術的發展已有幾十年的歷史，國內的大型軍工企業、研究院所等都成立了專門的仿真實驗室進行武器裝備的仿真實驗，在縮短武器裝備研制周期的同時，節約了研制經費，為武器裝備的研制、試驗提供了良好的支撐手段。隨著軍事技術的發展，未來的作戰模式主要是聯合作戰、體系對抗作戰[5]，通過仿真的手段進行裝備體系作戰試驗對我國聯合作戰、體系作戰能力的形成具有重大意義，目前我國在裝備體系作戰試驗仿真方面與世界先進國家還存在一定差距[6]。

裝備體系作戰試驗具有參試資源種類多、地域分散、規模大的特點，試驗資源在形式上包括實裝、半實物和數字仿真模型，在地理上可能分布在不同的場所，針對裝備體系作戰試驗的仿真系統需要解決各類模型的集成、一體化運行和信息交互等問題。

本文圍繞裝備體系作戰試驗仿真，設計了集中式與分布式相結合的仿真體系結構，開展了仿真模型資源集成、仿真引擎以及相關應用軟件的研究，最后對系統的應用模式進行了闡釋，設計了一套面向裝備體系作戰試驗的分布式仿真系統。

2? ?系統體系結構（System architecture）

面向裝備體系作戰試驗的分布式仿真系統體系結構如圖1所示，系統以仿真引擎為核心，通過仿真資源、數據資源、仿真成員、應用軟件幾個部分的有機結合，形成了覆蓋模型資源集成、想定方案規劃、仿真運行、態勢顯示、數據采集和效能分析評估整個作戰試驗流程的體系框架。

仿真資源包括與裝備體系作戰試驗仿真相關的各類資源，如仿真模型、評估模型、三維模型、作戰想定等。

數據資源包括與系統運行相關的所有數據信息，包括仿真過程數據、仿真結果數據、試驗評估數據等。仿真成員包括實物、半實物及全數字仿真模型，是仿真引擎進行仿真調度的基本單位，其中實物和半實物模型通過適配器接入到系統中，與全數字仿真模型共同完成裝備體系作戰試驗。

應用軟件為裝備體系作戰試驗仿真提供一系列應用支撐工具，包括模型集成工具、系統主控工具、想定編輯工具、態勢顯示工具、記錄回放工具、效能評估工具以及數據采集和資源管理工具等。

仿真引擎作為仿真執行中樞，提供裝備體系作戰試驗仿真的運行環境，調度各類仿真成員按照規劃的想定進行仿真運行，產生仿真數據，執行仿真試驗。

3? ?仿真模型集成（Simulation model integration）

（3）仿真試驗執行

仿真試驗執行階段主要是仿真引擎加載仿真試驗規劃的想定方案文件，控制參加仿真試驗的實裝、半實物和數字仿真資源有序進行試驗仿真推進，仿真試驗執行過程中通過態勢顯示工具對試驗態勢進行同步展示，通過數據采集功能采集所需要的試驗數據，存入仿真數據庫中。

（4）仿真試驗分析評估

仿真試驗分析評估階段主要是使用效能評估工具對裝備體系作戰試驗進行分析評估，對作戰試驗效果、系統效能進行統計分析，達到優化裝備體系結構和戰術戰法、提升作戰效能的目標。

6? ?結論（Conclusion）

本文介紹了面向裝備體系作戰試驗的分布式仿真系統，給出了系統的總體結構設計，針對仿真模型集成和仿真引擎關鍵技術進行了重點研究，最后對系統的應用模式進行了闡釋。本系統為我軍武器裝備進行試驗和訓練提供了一種新的手段，有效地降低了武器裝備模型的集成難度，能夠提高武器系統作戰效能，降低作戰試驗的成本，促進新型武器裝備作戰試驗的發展。

參考文獻（References）

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