韓春亮 闞亞斌 荀 楊

（91404部隊 秦皇島 066000）

1 引言

長期以來，艦艇輔助決策軟件試驗主要是依賴于外場試驗，由于外場試驗受很多因素的制約，包括試驗周期、試驗消耗和兵力協調等，不能完全充分的滿足試驗的要求，制約輔助決策軟件試驗水平的提高。因此，急需建設內場試驗手段，從根本上改變以往單一的試驗模式，適應更加復雜的試驗任務需求，為將來艦艇輔助決策軟件性能試驗及作戰(zhàn)試驗服務。

2 需求分析

2.1 艦艇輔助決策軟件試驗與評估的需要

1）充分試驗的需要

隨著大型艦艇輔助決策軟件的規(guī)格以及復雜度的不斷提高，試驗模式的改變，試驗鑒定的難度不斷加大，受試驗周期、兵力保障和外場試驗環(huán)境模擬能力等限制，試驗的全面性和充分性都存在不足，單純依賴外場試驗，很難對艦艇輔助決策軟件的功能、性能作戰(zhàn)適用性等進行全面而充分的考核，因此，有必要采取內場仿真和內外場結合試驗的手段，加強內場試驗保障條件建設，通過內外場結合試驗，對艦艇輔助決策軟件的各項功能、性能進行綜合評定，提高試驗的全面性和充分性。

2）試驗結果綜合分析與評估的需要

輔助決策軟件試驗不同于其他被試系統，需要對軟件所應用的作戰(zhàn)模型、軟件使用過程中的作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性進行分析評估，這就需要大量的數據處理和評估模型支持，僅依靠人工分析評定手段無法完成，因此有必要對目前試驗分析評估手段進行合理集成，提高試驗數據處理與分析評估的充分性和科學性。

2.2 聯合試驗環(huán)境建設的需要

由于被試系統的復雜度和規(guī)模的不斷擴大，以及體系作戰(zhàn)裝備試驗的需求，未來的很多試驗的組織實施恐怕很難單獨由某一場區(qū)完成，必須依賴多個試驗場區(qū)和多種試驗資源，對試驗設施進行綜合集成，對資源進行綜合利用［1］。這就要求將原來單個的、沒有聯系的、聯系松散或關系不順的平臺，整合成一個最佳配合的整體，將以各類武器平臺為中心的各靶場與設施聯網，形成擴展的試驗靶場網格，在此基礎上通過各靶場實裝與仿真資源“無縫集成”，通過靶場與設施間的信息共享、資源共用，形成聯合的試驗環(huán)境。

3 系統的使命任務

艦艇輔助決策軟件試驗與評估系統建設應以靶場前期科研條件建設項目為基礎、以艦艇作戰(zhàn)系統綜合試驗體系建設為重點、以聯合試驗環(huán)境建設為關鍵環(huán)節(jié)、以提升靶場艦艇作戰(zhàn)系統試驗與評估能力為目標，在已有的通信網絡基礎平臺上，按照公共體系結構進行系統設計，分步、漸進式建設實施，為提高靶場試驗鑒定能力服務，為提高海軍基于信息系統的體系作戰(zhàn)能力服務。系統建設應遵循頂層設計、綜合集成、模塊化、開放式、分布式、標準化的設計原則［2］。

艦艇輔助決策軟件試驗與評估系統作為開展試驗與研究的平臺，建成后將主要擔負使命任務有：

1）為艦艇作戰(zhàn)理論研究、作戰(zhàn)模型檢驗推演、輔助決策軟件試驗技術和評估方法研究提供平臺；

2）支持艦艇輔助決策軟件的內外場試驗；

3）支持艦艇輔助決策軟件的綜合評估。

4 系統組成及功能

系統組成如圖1所示，主要由作戰(zhàn)態(tài)勢設置與生成系統、作戰(zhàn)過程模擬系統、綜合控制與顯示系統、試驗分析與評估系統、仿真運行支撐環(huán)境等組成。

4.1 作戰(zhàn)態(tài)勢設置與生成系統

作戰(zhàn)態(tài)勢設置與生成系統包括作戰(zhàn)任務規(guī)劃子系統、戰(zhàn)場環(huán)境生成子系統、戰(zhàn)場初始態(tài)勢生成子系統，主要功能是按照作戰(zhàn)想定設置戰(zhàn)場態(tài)勢、戰(zhàn)場環(huán)境和兵力性能參數等，并模擬產生戰(zhàn)場初始態(tài)勢和環(huán)境信息。

4.2 作戰(zhàn)過程模擬系統

作戰(zhàn)過程模擬系統包括導航信息模擬子系統、傳感器信息模擬子系統、武器信息模擬子系統、外平臺信息模擬子系統、指揮決策信息交互子系統、交戰(zhàn)過程模擬子系統，主要功能是模擬艦艇導航信息、傳感器系統、武器系統信息、外平臺參數信息等作為輔助決策軟件的輸入數據，獲取輔助決策軟件作戰(zhàn)方案和指揮決策信息，并模擬艦艇按照作戰(zhàn)方案和指揮決策結果實施艦艇機動、實施預警探測與攻防作戰(zhàn)等，根據交戰(zhàn)規(guī)則模擬艦艇與作戰(zhàn)目標的交戰(zhàn)過程。

4.3 綜合控制與顯示系統

綜合控制與顯示系統包括綜合控制軟件、綜合顯示子系統、網絡與接口設備、時統設備、基礎資源庫和其他配套設備等，主要用于系統運行綜合管理與控制、網絡管理、試驗態(tài)勢與結果的綜合顯示，并為其他各系統提供公共工具服務。

4.4 試驗分析與評估系統

試驗分析與評估系統包括數據采集與解析子系統、作戰(zhàn)過程分析子系統、作戰(zhàn)方案評估子系統、統計分析子系統，主要功能是采集與解析試驗數據，對作戰(zhàn)關鍵事件進行記錄，對交戰(zhàn)過程進行分析，對輔助決策軟件提供的輔助決策方案進行評估等。

4.5 仿真運行支撐平臺

仿真運行支撐平臺主要包括高性能計算機和軟件平臺，為系統運行和計算提供平臺支撐和服務。

5 系統設計關鍵技術

5.1 作戰(zhàn)過程模擬

該功能主要模擬我方作戰(zhàn)兵力按輔助決策軟件提供的作戰(zhàn)方案與敵方兵力交戰(zhàn)的過程。艦艇主要作戰(zhàn)過程如圖2所示。作戰(zhàn)過程模擬的主要工作包括：

1）解算我方作戰(zhàn)模型和敵方行為模型，調度我方和敵方的實體運動；

2）讀取輔助決策軟件生成的作戰(zhàn)方案和作戰(zhàn)輔助決策數據，驅動我方作戰(zhàn)行動；

3）按交戰(zhàn)規(guī)則展開敵我對抗，并模擬交戰(zhàn)過程中的戰(zhàn)斗損耗。

模型是作戰(zhàn)模擬的核心，因此作戰(zhàn)過程模擬需建立作戰(zhàn)模型和交戰(zhàn)規(guī)則，并存入模型庫和規(guī)則庫。根據模擬交戰(zhàn)的功能要求，模型組成如下圖所示：

作戰(zhàn)過程模擬的信息流程圖如圖4所示：

5.2 試驗分析與評估

該功能主要用于采集試驗數據，并對試驗數據進行分析評估，主要工作包括：

1）對試驗過程中產生的各種數據進行采集分析和預處理；

2）對作戰(zhàn)想定下敵我交戰(zhàn)過程主要事件進行記錄與分析；

3）對輔助決策軟件的作戰(zhàn)方案和輔助決策方案進行分析評估；

4）對試驗評估數據進行統計分析。

5.2.1 試驗數據采集分析

試驗過程中需采集的主要數據包括：作戰(zhàn)環(huán)境信息、目標態(tài)勢信息、目標航路信息、目標戰(zhàn)術信息、平臺信息、艦艇機動信息、指揮決策信息、武器系統信息、敵我交戰(zhàn)過程主要事件信息。歸納起來，采集的主要數據就是輔助決策軟件的輸入和輸出數據以及按作戰(zhàn)軟件決策方案實施作戰(zhàn)產生的交戰(zhàn)結果數據。

5.2.2 作戰(zhàn)方案評估

輔助決策軟件的核心是作戰(zhàn)模型，最終產品是為指揮員提供不同作戰(zhàn)樣式和作戰(zhàn)態(tài)勢下的作戰(zhàn)方案，輔助指揮員實施預警探測、態(tài)勢分析與武器攻防，因此對輔助決策軟件的評估本質上是對作戰(zhàn)方案的評估。由于作戰(zhàn)方案具有很強的對抗特性，通過作戰(zhàn)模擬實現作戰(zhàn)方案的評估［3］，能最大限度地提高對作戰(zhàn)方案評價的合理性、科學性和可信度。

艦艇作戰(zhàn)方案的對抗評估方法支持兩種類型的評估分析，即關注作戰(zhàn)效果的宏觀評估分析和關注作戰(zhàn)過程的微觀評估分析。針對不同的關注角度，建立各自相應的評估指標體系［4］，如圖5、圖6所示。

1）作戰(zhàn)方案對抗效果評估指標體系

評估作戰(zhàn)方案首先應該考慮這個方案產生的預期效果如何？作戰(zhàn)效果是衡量一個作戰(zhàn)方案優(yōu)劣的量尺，在宏觀上把握一個作戰(zhàn)方案，必須分析它的作戰(zhàn)效果。

方案的作戰(zhàn)效果可分為以下4個方面，包括［5］：

（1）作戰(zhàn)方案的可行性

即成功完成任務的概率，它與執(zhí)行的作戰(zhàn)任務相對應，如：對空作戰(zhàn)我兵力的損失率衡量，突擊敵編隊用毀傷目標的期望值衡量。首先界定成功完成任務的標準，然后根據作戰(zhàn)模擬結果即可得到。

（2）作戰(zhàn)方案的可接受性

即我方付出代價大小的滿意程度，統計我方不同作戰(zhàn)態(tài)勢下的損耗結果，經專家評判得到。

（3）作戰(zhàn)方案的恰當性

用作戰(zhàn)收益和敵我交換率兩項分指標評定，作戰(zhàn)收益用單次模擬的敵我損耗之差統計平均得到，敵我交換率為多次模擬敵方總損耗與我方總損耗之比。前者注重收益值，后者注重相對比。

（4）作戰(zhàn)方案的應變性

即作戰(zhàn)方案對敵情變化的應變能力，該指標主要是考察應對敵方不同方案時作戰(zhàn)效果的變化程度。針對敵方的不同方案統計作戰(zhàn)效果，通過專家評判，合理確定作戰(zhàn)效果的變化程度與作戰(zhàn)方案應變能力的對應關系，得出方案的應變性指標（應變性指標的評語集包括：很好，較好，一般，差，很差）。

2）作戰(zhàn)方案對抗過程評估指標體系

評估作戰(zhàn)方案的目的是為了更清楚地了解該方案的缺陷、薄弱環(huán)節(jié)、不協調性，作戰(zhàn)方案的作戰(zhàn)過程評估不外乎3個方面：我方因素、敵情因素和環(huán)境因素。

（1）我方因素

對己方的了解是進行戰(zhàn)斗的基本條件，它包括預警探測組織、指揮控制反應、武器協同運用、行動隱蔽性、行動協同度、突擊效果、防御效果、編組優(yōu)化能力、戰(zhàn)機把握能力和時空節(jié)點控制能力等內容。

（2）敵方因素

知己知彼，百戰(zhàn)不殆。從古至今，優(yōu)秀的戰(zhàn)場指揮員都特別重視對敵方情況的了解。對敵情的了解包括情報數據可靠性、戰(zhàn)術運用合理性、對我威脅程度、目標抗毀度等4個方面內容。

（3）戰(zhàn)場環(huán)境因素

這里的戰(zhàn)場環(huán)境包括自然環(huán)境和電磁環(huán)境兩方面。戰(zhàn)場環(huán)境條件是客觀存在的，并在一定程度上制約和影響著海上戰(zhàn)斗的指揮決策、進程乃至戰(zhàn)斗的結局。它主要會對作戰(zhàn)的隱蔽性、機動性和通信保障等內容產生影響。

5.2.3 評估數據統計分析

通過不同作戰(zhàn)想定和作戰(zhàn)態(tài)勢下作戰(zhàn)過程模擬，根據作戰(zhàn)過程分析和作戰(zhàn)方案評估數據，主要對輔助決策軟件的各項評估指標進行統計分析。

6 結語

本文對艦艇輔助決策軟件試驗現狀進行了分析，提出了內場仿真和外場試驗相結合的技術手段，論證了輔助決策軟件試驗與評估系統的建設需求、使命任務、主要組成和功能，詳細說明了系統設計的關鍵技術，為系統建設提供了理論支撐，對提高艦艇輔助決策軟件試驗的充分性和科學性具有非常重要的意義。