摘要:摘 要:模擬訓(xùn)練平臺(tái)已經(jīng)成為某裝備模擬訓(xùn)練重要方式,模擬化訓(xùn)練已成為某裝備軍事訓(xùn)練的重要組成部分,是提升某裝備部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的重要手段。本文基于具體的應(yīng)用需求,采用先進(jìn)
摘 要:模擬訓(xùn)練平臺(tái)已經(jīng)成為某裝備模擬訓(xùn)練重要方式,模擬化訓(xùn)練已成為某裝備軍事訓(xùn)練的重要組成部分,是提升某裝備部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的重要手段。本文基于具體的應(yīng)用需求,采用先進(jìn)的建模與仿真技術(shù),按照一體化構(gòu)建、模塊化組合、分層次應(yīng)用等思想和理念構(gòu)建開發(fā)某裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái)。
關(guān)鍵詞:模擬訓(xùn)練平臺(tái);模塊化;一體化

隨著某裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái)建設(shè)和模擬化訓(xùn)練的發(fā)展,用模擬訓(xùn)練的方法改變訓(xùn)練的過程和方式,極大地提高了訓(xùn)練質(zhì)量和訓(xùn)練效益,發(fā)揮了重要作用,取得了良好的效果。模擬訓(xùn)練平臺(tái)已經(jīng)成為某裝備模擬訓(xùn)練重要方式也是某裝備軍事訓(xùn)練的重要組成部分,是提升某裝備部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的重要手段。采用智能化建模與仿真技術(shù),按照綜合化體系化構(gòu)建、分模塊化組合等思路和理念建構(gòu),某裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái)體系是未來某裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái)化發(fā)展趨勢。
1 平臺(tái)體系功能結(jié)構(gòu)
某裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái),從資源共享、模塊化融合以及應(yīng)用的未來趨勢而言,其平臺(tái)體系主要分如下幾個(gè)模塊設(shè)計(jì):基礎(chǔ)資源及模塊、智能化建模與仿真環(huán)境、模擬訓(xùn)練應(yīng)用功能模塊和模擬訓(xùn)練平臺(tái)(系統(tǒng))等。
1.1 基礎(chǔ)資源及模塊。基礎(chǔ)資源由基本格式化資源、資源管理與服務(wù)部件、開發(fā)模塊單元和功能插件、模擬訓(xùn)練應(yīng)用資源等。基本的格式化的信息資源是交互關(guān)系的形式化的描述與抽象;資源管理與服務(wù)部件主要實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)、模型、規(guī)則等不同的格式化信息資源的組織、存儲(chǔ)、運(yùn)行、管理、控制、服務(wù)等功能模塊的集成體;開發(fā)的模塊單元和功能插件,是開發(fā)可移植或可繼承開發(fā)使用模塊單元,可由第三方開發(fā)提供的功能插件等可支持開發(fā)、提高開發(fā)效益、節(jié)約開發(fā)資源的相關(guān)內(nèi)容;模擬訓(xùn)練應(yīng)用資源,主要是指支撐模擬化訓(xùn)練相關(guān)的想定、組織方案、導(dǎo)調(diào)方案、評估實(shí)施方法等。
1.2 智能化建模與仿真環(huán)境。建模與仿真環(huán)境,主要包括:戰(zhàn)場環(huán)境建模與仿真平臺(tái)、武器裝備建模與仿真平臺(tái)、軍事建模與作戰(zhàn)行為仿真平臺(tái)等。其中,戰(zhàn)場環(huán)境建模與仿真平臺(tái)主要功能是進(jìn)行戰(zhàn)場數(shù)字化與二維態(tài)勢顯示、三維實(shí)體建模與戰(zhàn)場可視化等;武器裝備建模與仿真平臺(tái),是開發(fā)人在環(huán)操作的各類武器裝備模擬器材、構(gòu)建虛擬武器裝備與作戰(zhàn)力量單元實(shí)體的仿真、實(shí)現(xiàn)實(shí)際武器裝備的信息采集與部分信號的控制等;軍事建模與作戰(zhàn)行為仿真平臺(tái),主要功能是進(jìn)行軍事抽象與描述、軍事表達(dá)與行為建模、作戰(zhàn)規(guī)則抽取、行為仿真等。
1.3 模擬訓(xùn)練應(yīng)用功能模塊。模擬訓(xùn)練應(yīng)用功能模塊是指揮作業(yè)系統(tǒng)、導(dǎo)調(diào)控制系統(tǒng)、模型解算系統(tǒng)等構(gòu)建與應(yīng)用的單元模塊,是受訓(xùn)人員、施訓(xùn)人員進(jìn)行組織實(shí)施模擬化訓(xùn)練時(shí)的基本功能。可以根據(jù)模擬訓(xùn)練的應(yīng)用層次、訓(xùn)練內(nèi)容、組訓(xùn)形式等具體需要,構(gòu)建相應(yīng)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)時(shí)所需功能模塊單元(或系統(tǒng)),是組織與實(shí)施模擬訓(xùn)練的基本應(yīng)用的綜合集成。
1.4 某裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái)。某裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái),主要包括:重要部件(單元)操作模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、某裝備主要專業(yè)技能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、某裝備戰(zhàn)斗乘(載)員協(xié)同模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、某裝備信息化部(分)隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)(對抗)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、某裝備作戰(zhàn)指揮與輔助決策模擬訓(xùn)練系統(tǒng)等不同的層次級別。
2 平臺(tái)體系設(shè)計(jì)
縱觀某裝備模擬化建設(shè)與模擬化訓(xùn)練,可發(fā)現(xiàn)某裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái)的開發(fā)與應(yīng)用模式在發(fā)生著根本性的變化。基于技能業(yè)務(wù)需要,以面向業(yè)務(wù)思想,研制專業(yè)的模擬訓(xùn)練器材;基于作戰(zhàn)過程特點(diǎn),采用面向過程思想,開發(fā)實(shí)用的仿真訓(xùn)練系統(tǒng);基于作戰(zhàn)能力形成,采取面向?qū)ο笏枷耄瑯?gòu)建綜合性一體化模擬訓(xùn)練系統(tǒng);基于使命任務(wù)需要,采取面向服務(wù)思想,構(gòu)建一體化模擬訓(xùn)練系統(tǒng)及其保障體系。該裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái)的研制經(jīng)歷從“面向過程”到“面向?qū)ο?rdquo;,再到“面向服務(wù)”的過程;采取的技術(shù)手段和技術(shù)策略相應(yīng)經(jīng)歷了從“面向?qū)I(yè)模擬器”到“用于專用仿真系統(tǒng)”,再到“構(gòu)建共用仿真平臺(tái)”,而后是“面向不同領(lǐng)域服務(wù)”的開發(fā)過程。
2.1 綜合化平臺(tái),專業(yè)化訓(xùn)練。專業(yè)訓(xùn)練模擬器能進(jìn)行所有專業(yè)技能模擬訓(xùn)練功能,能進(jìn)行某兵種專業(yè)教范所規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容的專業(yè)技能模擬訓(xùn)練,并能對專業(yè)技能訓(xùn)練進(jìn)行考核與測評。綜合集成之后,主要增強(qiáng)綜合管理與控制功能,增加專業(yè)綜合訓(xùn)練的組織與實(shí)施方式,各專業(yè)技能模擬訓(xùn)練與考核、測評即可以分時(shí)進(jìn)行,也可以同時(shí)進(jìn)行,改進(jìn)模擬訓(xùn)練的組織方法,降低模擬訓(xùn)練的實(shí)施資源成本,提高了模擬訓(xùn)練與考核的效率,改善模擬訓(xùn)練與考核的管理方法。
2.2 實(shí)體化設(shè)計(jì),平臺(tái)級協(xié)同訓(xùn)練。某裝備戰(zhàn)斗車輛平臺(tái)級的單車綜合練習(xí)模擬訓(xùn)練系統(tǒng),集成射擊、通信指揮、駕駛?cè)髮I(yè)訓(xùn)練模擬器,進(jìn)行某裝備戰(zhàn)斗車輛單車(班)綜合協(xié)同模擬訓(xùn)練。該類模擬訓(xùn)練平臺(tái),能夠提供實(shí)時(shí)逼真的虛擬戰(zhàn)場、音響環(huán)境與作業(yè)操作條件,激發(fā)受訓(xùn)人員產(chǎn)生行為與思想上的實(shí)戰(zhàn)反應(yīng),通過操作相應(yīng)的模擬器,來控制模擬的戰(zhàn)斗實(shí)體模型,進(jìn)行相應(yīng)的行動(dòng),從而完成戰(zhàn)斗任務(wù)。
2.3 模塊化組合,分隊(duì)化訓(xùn)練。該類系統(tǒng)在有效集成射擊、通信指揮、駕駛?cè)髮I(yè)訓(xùn)練模擬器的基礎(chǔ)上,構(gòu)成了某裝備分隊(duì)各戰(zhàn)術(shù)單元。還可以根據(jù)訓(xùn)練需要選擇不同作戰(zhàn)地形、季節(jié)、氣候等作戰(zhàn)環(huán)境,并根據(jù)制定好的戰(zhàn)術(shù)想定,設(shè)計(jì)和選擇不同作戰(zhàn)樣式和對抗方式。設(shè)置不同的敵我雙方態(tài)勢,從而構(gòu)成分隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)對抗訓(xùn)練的各種條件,使受訓(xùn)人員在操作模擬實(shí)裝的條件下,完成某裝備的戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練內(nèi)容。
2.4 體系化系統(tǒng),決策與控制訓(xùn)練。該類系統(tǒng)以對抗訓(xùn)練為基本方式,以仿真為基本實(shí)現(xiàn)手段,構(gòu)設(shè)了一個(gè)逼真的近似實(shí)戰(zhàn)的三維戰(zhàn)場視景和立體音響環(huán)境,受訓(xùn)者能夠以近似真實(shí)的方式,從不同的視角,并以二三維不同的顯示形式來觀察戰(zhàn)場,判斷情況,模擬訓(xùn)練想定中某一個(gè)或者整個(gè)的戰(zhàn)斗行動(dòng)或者作戰(zhàn)過程。在使用該類模擬訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練時(shí),施訓(xùn)者可以對受訓(xùn)者進(jìn)行實(shí)時(shí)的干預(yù)和導(dǎo)調(diào),使受訓(xùn)者通過正確分析戰(zhàn)場態(tài)勢、迅速定下處置決心,并保證作戰(zhàn)方案順利實(shí)施,以實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練某裝備部隊(duì)指揮員的作戰(zhàn)決策與指揮控制能力。
3 平臺(tái)體系實(shí)現(xiàn)某裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái)一般都是由指揮子系統(tǒng)、模型子系統(tǒng)、導(dǎo)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、運(yùn)行支持子系統(tǒng)等五個(gè)大的部件(或子系統(tǒng)) 構(gòu)成和部署的。區(qū)別在于每個(gè)部件或子系統(tǒng)的具體功能需求、應(yīng)用對象、操作環(huán)境和方式以及具體的應(yīng)用形式不同而也。
3.1 指揮子系統(tǒng)。
指揮子系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)“演”的功能,是受訓(xùn)者操作的平臺(tái)。指揮子系統(tǒng)集成全部受訓(xùn)人員使用的功能,包括從各級指揮員到每一個(gè)士兵的指揮、控制、通信、情報(bào)、偵察、監(jiān)視等功能。即包括作戰(zhàn)組織階段的標(biāo)圖、文電、資料、輔助計(jì)算、地形分析、三維地理、戰(zhàn)場勘查等功能以及作戰(zhàn)實(shí)施階段的干預(yù)命令,態(tài)勢顯示、情況報(bào)告、戰(zhàn)場監(jiān)視等功能。
3.2 模型子系統(tǒng)。模型子系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)“模型運(yùn)行”的功能,由模型庫和模型的運(yùn)行規(guī)則組成。某裝備模擬訓(xùn)練平臺(tái)的模型體系,由多個(gè)支持系統(tǒng)運(yùn)行必備的能夠完成不同功能的模型和運(yùn)行支撐環(huán)境構(gòu)成,包括:實(shí)體模型、實(shí)體行為模型、實(shí)體交互模型、戰(zhàn)場環(huán)境模型、指揮控制模型、戰(zhàn)斗行動(dòng)模型、導(dǎo)演控制模型、交戰(zhàn)損耗計(jì)算模型、戰(zhàn)場態(tài)勢顯示、系統(tǒng)運(yùn)行控制、訓(xùn)練評估模型等。
3.3 導(dǎo)控子系統(tǒng)。導(dǎo)控子系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)“導(dǎo)”的功能,是指揮員控制的平臺(tái)。導(dǎo)控子系統(tǒng),負(fù)責(zé)對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行管理、對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、對戰(zhàn)場態(tài)勢進(jìn)行調(diào)理、對訓(xùn)練準(zhǔn)備、訓(xùn)練組織、實(shí)時(shí)監(jiān)視、全程管理與控制和綜合分析、裁決與講評,是某裝備模擬訓(xùn)練組織與實(shí)施的總策劃和整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的控制中樞。系統(tǒng)可設(shè)綜合總導(dǎo)調(diào)席位、紅軍導(dǎo)調(diào)席位、藍(lán)軍導(dǎo)調(diào)席位和訓(xùn)練助理席位。
3.4 數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng),是信息資源的管理與服務(wù)平臺(tái)。數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng),主要包括數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫必須能夠提供模擬訓(xùn)練工作所需的一切相關(guān)數(shù)據(jù),主要包括:作戰(zhàn)環(huán)境數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)力量數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)想定數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)結(jié)果及其評估數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),以及兵力編成、作戰(zhàn)部署、指揮體制等模擬訓(xùn)練過程中產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)等。
3.5 運(yùn)行支持子系統(tǒng)。運(yùn)行支持子系統(tǒng),主要作用是面向硬件的通信管理、提供系統(tǒng)的信息交互。該系統(tǒng)將各作業(yè)終端構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)關(guān)系,為系統(tǒng)提供運(yùn)行環(huán)境、監(jiān)測運(yùn)行狀態(tài),提供多種服務(wù)等。該系統(tǒng),是實(shí)現(xiàn)各模擬席位、各單位實(shí)體、各作戰(zhàn)要素之間互聯(lián)互通的重要基礎(chǔ)和保障,以模擬現(xiàn)實(shí)或未來指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的重要功能,也是保障模擬訓(xùn)練平臺(tái)本身功能實(shí)現(xiàn)前提。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:李威(1983-),男,講師,碩士,從事指揮訓(xùn)練和仿真實(shí)驗(yàn)研究。韓志軍(1976-),男,講師,博士,研究方向是軍事建模與仿真。
《某裝備模擬訓(xùn)練綜合平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》來源:《科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新》2018年12期,作者:李威; 韓志軍。