基于兵棋推演的通信網保障仿真軟件設計研究

余瑞豐 趙樂 牛德智

摘要：隨著現代化互聯網絡的發展，兵棋推演早已經從紙上棋盤轉變為數字化仿真系統，本文通過將兵棋推演系統與綜合通信組網節點結合并對接的思想，提出了一種新型通信網保障仿真軟件設計思路。

關鍵詞：兵棋推演? 通信網保障? 軟件設計

1 通信網保障仿真軟件研究背景及介紹

1.1 研究意義

隨著計算機技術的不斷發展，兵棋系統所具備的模型和系統架構正在逐步成型，覆蓋陸、海、空、天、電全域聯合作戰;在萬物互聯的時代趨勢下，各網系節點的各類通信設備在作戰任務中承擔著重要的通信保障任務，因此研發通信保障推演系統具有很重要的實際意義。

1.2 軟件簡述

以智能軍隊、自主化裝備和無人化戰爭為標志的軍事變革風暴正在來臨，基于此概念設計的通信網保障仿真軟件將具有綜合網系中各類通信節點和通信設備進行建模、仿真，用于查看節點間靜態、動態的連接關系，戰時通信態勢分析和策略部署的功能。

2 通信網保障仿真軟件運行機理設計

2.1 通信網保障仿真軟件分類及安裝需求，從應用結構上大抵可以分為

2.1.1 單機型

一般為單機部署，僅在本地安裝，數據模型庫均存儲在本地硬盤，無需聯網調用，僅更新數據或升級時需連接網絡通過平臺服務器進行模型地圖等組件的更新，多用于單機對抗，人機練習，可調整模擬難度，可以應用于兵棋愛好者或入門教學的使用。

2.1.2 分布式型

采用B/S軟件架構，部分模型也可安裝在本地，用戶可以通過登錄程序連接服務器進行對戰，可以用于人機互聯，人人對抗，可以應用于兵棋推演大賽和實際作戰指揮任務演練中。

2.1.3 人工智能型

通過人工智能程序，將既定設置的模式去進行推演，人工部署后自動進行，具有高效、快捷的優越性，也可以減少人為操作不熟練的失誤，可以應用于計劃、部署指揮演習任務的制定等。

2.2 通信網保障仿真軟件所包含的要素

2.2.1 棋子

仿真軟件中棋子主要是部隊或武器平臺與各綜合組網中的基站，各種固定、機動臺站，包含計算機臺站、衛星、光纖、短波、長波等各類通信手段。

2.2.2 地圖

仿真軟件采用正六邊形地圖，也可以直接使用軍用地形圖。

2.2.3 規則

仿真軟件推演規則是對推演者如何使用進行推演的說明，應該符合各網系中的通信標準，考慮到網絡設備的專有屬性，從流量、吞吐量、不可達比率、上下載速率等網絡特有方向去綜合設定。

2.2.4 想定

仿真軟件中必須考慮到各網系設備的啟動發送時間、工作時長、環境溫度等，特別是想定不可以脫離電子干擾環境下的推演，不可以單純只考慮到設備的性能參數，要考慮技術人員的規劃，重撥，輸入生效等真實環境中會出現的必要指標，在干擾環境下的指揮命令延誤或錯傳，將從根源上導致戰場局勢的變化。

2.3 通信網保障仿真軟件體系架構

設計采用B/S的平臺化分層式的結構，分層式結構設計也是目前使用最為廣泛，也是最重要的一種結構，系統設計的邏輯模型表述如下圖：

人機界面

2.3.1 地圖層

用于顯示地圖上海陸空部署的各類網系通信站、基站等位置擺放，明確各個通信節點地理位置。地圖層由航天、航空、地面、地下、水層、水層6個圖層構成，各個通信節點要素分別部署于所在圖層上，如衛星位于航天圖層，戰斗機位于航空圖層，機動車臺站位于地面圖層，地堡通信站位于地下圖層，艦船位于水上圖層，核潛艇位于水下圖層。

2.3.2 鏈路層

用于顯示網系節點中的連接關系，鏈路連接完成后根據不同網絡情況分別呈現紅色、橙色、黃色、藍色、綠色，紅色代表鏈路狀態有嚴重告警，橙色代表鏈路狀態有重要告警、黃色代表鏈路狀態有次要告警，藍色代表鏈路狀態有異常通知、綠色代表鏈路狀態正常。以IP網絡舉例，紅色為設備不可達或鏈路中斷;橙色為重要參數配置錯誤，如SNMP讀寫團體字錯誤;黃色為網絡狀態欠佳，如CPU使用率、內存使用率過高;藍色代表鏈路狀態的異常，如鏈路down掉，收到藍色警告通知。

2.3.3 數據層

數據是計算機兵棋推演的核心之一，用于具體網絡情況參數的顯示和更改，如IP報文收發速率，網絡吞吐量，各類性能指標等，用戶可以結合數據和鏈路情況對網絡的實時態勢有一個整體把握，指揮官通過對現有各網系資源的把握結合戰場情況變化的動態，高效的調用可用通信資源，對戰場保障提供強有力的支撐。

2.3.4 人機界面

人機界面，也就是系統的表示層，是系統直接與用戶交互的部分，在這里層結構中，最理想的狀態是不包含系統的業務層面的邏輯代碼，僅僅只有關于界面顯示的的代碼。通過3D建模配合讓用戶可以更直觀有效的對通信網絡保障任務的完成進行更好的整體把握。

2.4 通信網保障仿真軟件設計時需要的注意事項

2.4.1 大數據的收集與整理

只有采集各軍兵種各網系的分布情況，各節點設備型號情況，各類通信設備的具體參數信息才能做出有意義的推演系統，脫離實際就變成了紙上談兵。

2.4.2 加強電子干擾和復雜環境的模型建設

在目前的兵棋推演系統中對武器裝備、軍隊編制等信息已經逐步建立，相關的作戰模型也較多，但在電子干擾環境下對設備影響的情況還很缺少，復雜環境下需要考慮的種種細節因素有時候會成為決定戰場成敗的關鍵。

2.4.3 推演過程中的人為反應

目前兵棋推演系統培養的戰爭指揮策略往往忽略實際落實人員的操作情況，例如忽略在通信保障任務中，每一次數據通信的保障都需要考慮通信環境和各種人為反應因素，需要把人做出決策的時間和部署策略的時間考慮進去。

參考文獻：

[1]楊倫.兵棋推演中地形量化算法研究與實現[J].計算機仿真，2008，25（9）.

[2]王桂起.兵棋技術綜述[J].兵工自動化，2012，831（8），，，.

[3]胡曉峰.戰爭模擬原理與系統[M].北京：國防大學出版社，2009.

[4]韓志軍.計算機兵棋推演系統研究][J].計算機仿真，2011，28（4）.

[5]方雄利.基于兵棋推演的海上攻防信息系統分析與研究[D].武漢：武漢工程大學，2018.

作者簡介：余瑞豐，國防科技大學信息通信學院試驗訓練基地教員，講師，綜合網絡管理。

國防科技大學信息通信學院試驗訓練基地，陜西 西安 710106