侯國超 楊 琳

（91336部隊 秦皇島 066000）

1 引言

在仿真軍事應用需求及計算機網(wǎng)絡技術、大規(guī)模分布處理技術、多媒體技術和面向?qū)ο蠹夹g等相關軟件技術的發(fā)展推動下，分布交互作戰(zhàn)仿真技術的研究已十分成熟，其中仿真想定開發(fā)是分布式作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)設計與實現(xiàn)過程中需要解決的一項關鍵技術［2］。目前，仿真想定在描述的規(guī)范化、開發(fā)和管理等方面都缺乏統(tǒng)一的標準，沒有形成通用的工具，各個仿真系統(tǒng)想定工具依然還是相對獨立的開發(fā)。

本文針對上述問題，為滿足仿真推演需要，分析了海戰(zhàn)場仿真推演想定特點與組成，研究了采用XML格式規(guī)范來描述作戰(zhàn)想定的設計方法，開發(fā)仿真推演想定編輯軟件，實現(xiàn)仿真想定數(shù)字化轉(zhuǎn)換。

2 想定結(jié)構(gòu)設計

當前在軍事仿真領域按照作戰(zhàn)規(guī)模，可以將想定分為戰(zhàn)略想定、戰(zhàn)役想定、戰(zhàn)術想定，文中主要針對戰(zhàn)術級別的想定進行討論［3］。根據(jù)對仿真推演想定的分析理解，本文提出了一種新的仿真想定的結(jié)構(gòu)組成，并對其重新分類，更好實現(xiàn)想定的快速生成以及可重用。通過對軍事專家咨詢和大量實踐經(jīng)驗摸索，對影響戰(zhàn)術效果的關鍵構(gòu)成要素進行描述，忽略了一些對仿真推演結(jié)果影響微小的因素，提高結(jié)構(gòu)清晰度的同時，并保證了推演想定描述的科學性［4］。本文將仿真推演想定內(nèi)容劃分為五部分，每部分按照層級關系又分為不同的模塊，現(xiàn)描述如下。

2.1 戰(zhàn)場基本環(huán)境

仿真想定的戰(zhàn)場基本環(huán)境主要用來描述影響作戰(zhàn)效果的關鍵環(huán)境要素，包括：一是自然環(huán)境，主要是水文氣象環(huán)境，包括季節(jié)風況、浪涌情況、雨霧情況、大氣波導概率及對預警探測、兵力展開、火力打擊的影響；二是電磁環(huán)境，包括受氣候影響表現(xiàn)出的地物回波、海雜波影響，周邊環(huán)境產(chǎn)生的電磁環(huán)境影響［5］。

2.2 兵力基本情況

仿真想定的兵力基本情況主要用來描述：兵力規(guī)模、編成配置，兵力分群、每個群的具體兵力組成（到基本作戰(zhàn)單元），每個兵力的部署情況、作戰(zhàn)任務。裝備搭載種類、數(shù)量等參數(shù)設置（采用樹狀結(jié)構(gòu)表示搭載層級關系）。每個陣地的位置、級別、防護情況［6］。

2.3 兵力行動計劃

仿真想定的兵力行動計劃主要用來描述：行動階段劃分的時間安排，作戰(zhàn)空域、海域設置，就位點設置；重要陣地、指揮所等圖上標繪設置；兵力行動中關鍵節(jié)點的時間、位置；各兵力的總體使用原則；及各兵力在不同階段的使用原則（低空、高速、靜默等）；關鍵裝備的使用時機、作用對象、使用方式；各兵力的配合要點。

2.4 推演對抗規(guī)則

仿真想定的推演對抗規(guī)則主要用來描述：在仿真推演組織實施過程中必須遵守的文電傳輸、兵力行動、頻段管制和對抗效果裁定等方面的規(guī)則。

2.5 計劃導調(diào)命令

仿真想定的計劃導調(diào)命令主要用來完成參戰(zhàn)兵力在推演過程中定時觸發(fā)動作的設置，包括導彈發(fā)射導調(diào)、雷達開關機導調(diào)、有源干擾實施導調(diào)、無源干擾實施導調(diào)等。

3 想定生成方法

由于仿真推演想定內(nèi)容和形式的復雜性，使得很難用一個簡單的報告形式就可以對其進行完整的描述，所采用的描述方法必須具有一定彈性來容納仿真想定描述的多樣性［7］。本文采用基于軟件工程的想定描述方法，通過使用程序加載電子海圖和軍標庫，可以實現(xiàn)對二維平面上戰(zhàn)場態(tài)勢和作戰(zhàn)任務的描述，并以XML文檔作為存取的數(shù)據(jù)標準。將推演仿真想定按照構(gòu)成元素分模塊進行數(shù)字化生成工作。

3.1 戰(zhàn)場基本環(huán)境生成方法

自然環(huán)境在戰(zhàn)爭都起著舉足輕重的地位，要模擬出近似實戰(zhàn)的戰(zhàn)場環(huán)境，自然環(huán)境因素對作戰(zhàn)單元的影響是不得不考慮的。采用戰(zhàn)場環(huán)境模型將對作戰(zhàn)影響較大環(huán)境要素數(shù)字化，由可視化人工錄取軟件實現(xiàn)。戰(zhàn)場基本環(huán)境設置如圖1所示。

圖1 戰(zhàn)場基本環(huán)境設置界面

3.2 兵力基本情況生成方法

作戰(zhàn)兵力是仿真運行的主體，主要用來描述戰(zhàn)場上所有參戰(zhàn)實體，我們用層次式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述兵力基本情況，用平臺表示獨立作戰(zhàn)單元，如圖2所示。每個兵力群可能由多個編隊和多個平臺組成，一個兵力群會有一些共同的屬性，例如兵力群所處的空間位置信息及所屬陣營等；每個編隊可能由多個平臺組成，一個編隊會有一些共同的屬性，例如編隊速度、編隊隊形等；每個平臺也包含很多屬性，例如平臺類型、平臺名稱、平臺位置等；另外，平臺可以搭載武器裝備，包括雷達、導彈、火炮、干擾裝備等［8］。

圖2 兵力基本情況設置界面

3.3 兵力行動計劃生成方法

兵力行動計劃等效于作戰(zhàn)行動方案的描述，體現(xiàn)指揮員的作戰(zhàn)方式，為了更加直觀地表達意圖，本文采用圖文結(jié)合的方式，在電子海圖上進行作戰(zhàn)標圖，用軍標符號標示兵力行動計劃要點。兵力航路規(guī)化，在海圖上選取關鍵控制點，并手動輸入航跡點位置信息的方式完成［9］。兵力行動計劃設置如圖3所示。

圖3 兵力行動計劃設置界面

3.4 推演對抗規(guī)則生成方法

仿真推演對抗規(guī)則主要為仿真模型服務，提供模型初始化參數(shù)及過程中控制信息。本文采用配置文件（.txt）的形式完成，如圖4所示，仿真運行開始后仿真模型自動讀取該配置文件進行數(shù)據(jù)交互。

圖4 推演對抗規(guī)則設置界面

3.5 計劃導調(diào)命令生成方法

圖5 計劃導調(diào)命令設置界面

計劃導調(diào)命令設置采用時間列表形式進行管理，將不同類型的導調(diào)命令按照時間先后順進行編輯存儲，仿真運行開始后自動觸發(fā)對應導調(diào)命令，為仿真模型提供控制指令，從而推動仿真進程。計劃導調(diào)命令設置如圖5所示。

4 想定生成結(jié)果

本文仿真推演想定生成結(jié)果采用XML標準格式，根據(jù)仿真推演特點制定了具有自身規(guī)則的標記語言，對要描述的內(nèi)容進行限制。XML提供了交互信息與平臺無關的自解釋功能，實現(xiàn)了不同系統(tǒng)、不同平臺之間的信息交互，從而提高了仿真想定的跨平臺性和可重用性［10］。

根據(jù)仿真推演想定的組成，生成了XML框架描述模板（如圖6所示），兵力設置的描述是描述的主要內(nèi)容。由于XML的約束性，可以對各組成成分進行了很好的限制，實現(xiàn)了想定描述的規(guī)范化［5］。

圖6 XML框架描述模板

下面是對仿真推演想定生成文件的一個示例，數(shù)據(jù)都是隨機設置的，由于篇幅的原因，只展示部分代碼如圖7所示。

圖7 仿真推演想定生成文件示例

5 想定應用

利用本文提出的仿真想定生成方法可以得到基于一定軍事背景海戰(zhàn)場推演想定，并且能被仿真想定編輯工具讀取并解析，從而被基于仿真想定的推演系統(tǒng)讀取并仿真運行［11］。系統(tǒng)采用Web數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)管理服務，并支持分布式的想定編輯模式。

5.1 初始綜合態(tài)勢發(fā)布

用戶通過兵力基本情況、兵力行動計劃等可視化設置，生成作戰(zhàn)態(tài)勢想定，仿真運行開始時，為仿真推演系統(tǒng)提供了初始綜合態(tài)勢，作為仿真運行兵力行動起點，主要內(nèi)容包括：交戰(zhàn)規(guī)模、初始兵力部署、兵力配置、武器搭載情況，以及作戰(zhàn)行動要點和對抗雙方關鍵信息標繪等。

圖8 初始綜合態(tài)勢

5.2 模型初始化

用戶通過戰(zhàn)場基本環(huán)境、兵力屬性、對抗規(guī)則等可視化設置，生成作戰(zhàn)環(huán)境想定，為仿真推演運行過程中的模型解算提供初始化輸入?yún)?shù)。

5.3 態(tài)勢調(diào)理

用戶通過兵力行動計劃和計劃導調(diào)命令設置，生成態(tài)勢導調(diào)控制指令，在仿真運行過程中適時觸發(fā)導調(diào)情節(jié)，確保推演按照計劃情節(jié)推進［12］。

6 結(jié)語

基于海戰(zhàn)場仿真推演想定的獨特性和重要性，