军事训练模拟系统研究
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摘 要：现代战争样式已经是复杂的多军种合成作战和大范围联合作战，相比于实兵对抗演习，训练模拟系统能够提供更多不同的作战样式、作战任务、战场态势和随机事件，大大降低了组织训练的难度。本文从研究国内外训练模拟系统现状出发，提炼出军事训练模拟系统的典型子系统，而后介绍了作战想定编辑技术、装备建模技术、训练模拟效能评估技术等关键技术，最后进行总结分析并展望其发展趋势。旨在为部队研究基本战法，训练指挥协同和战术运用提供训练模拟平台。
关键词：训练模拟系统;作战想定编辑;装备建模;训练模拟效能
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.160
0 引言
仿真技术是新军事发展中不可或缺的重要技术支柱。军用仿真的用途多种多样，依据于用途的不同，仿真系统的表现形式也有着重要的区别。仿真技术在军事领域中的应用主要包括作战实验、训练模拟和装备仿真。其中，训练模拟是以各类人员为应用对象，训练他们的操作技能、参谋作业、指挥决策等各种能力[1]。随着战争实践和武器装备的发展，军事训练模拟也在逐步的发展过程中，部队对训练模拟系统的需求也愈发强烈，研制贴近实战化训练的训练模拟系统尤为重要。
1 国内外军事训练模拟系统发展相关概况
1.1 美军军事训练模拟系统
20世紀80年代，美国国防部开发了仿真器联网，使得单个坦克仿真器能够在共同的合成作战环境下进行协同作战。20世纪90年代早期，在SIMNET的基础上，分布式交互仿真进入实用研究阶段，美军进一步开始研究异构型网络互联的分布交互式仿真技术——DIS。发展至21世纪，逐步形成了以SIMNET、DIS、ALSP为主的支持同类仿真应用互联的仿真体系架构;以HLA为主的开放、通用仿真体系架构，以TENA，CITA为主的面向具体领域的仿真体系架构，很好地满足了相关应用的需求，形成了多种仿真体系并存的状态[2]。
1.2 国内军事训练模拟系统
在上世纪末中国工程院李伯虎院士、黄柯棣教授将国际仿真体系架构引进国内，奠定了我国系统仿真领域的一系列标准规范。胡晓峰教授主持完成多项国家、军队级的大型仿真系统工程的研究与开发工作，填补了多项国内空白。国防科大邱晓刚教授、查亚兵教授团队长期致力于分布交互式仿真和计算机生成兵力等的研究。毕长剑教授对作战训练模拟效能评估进行了较为系统的研究。
随着军民融合上升为国家战略，军用仿真技术得到了快速发展。近两年来，军事仿真呈现出蓬勃发展状态，睿辰欣创有限公司致力于军事仿真技术的集成与开发，研究仿真引擎、图形图像、人工智能、数据融合与分析、分布式等关键仿真技术，该公司与中国兵器集团等单位共同研制的陆军合成营对抗模拟仿真系统在新疆某训练基地成功运用。航天二院、华如科技等公司也陆续推出相应的训练模拟系统。
2 训练模拟系统典型的子系统
训练模拟是作战仿真的一种重要应用模式，训练模拟使用计算机仿真系统来仿真战场环境和作战行动以支撑整个训练，使受训人员在虚拟战场环境中进行作战训练。训练模拟系统的典型子系统有[3]：
（1）仿真引擎系统：对仿真资源进行管理，提供作战仿真的驱动控制功能。
（2）作战想定编辑系统：作战想定的编辑和管理，包括战斗编成、部署、作战命令等。
（3）战场态势显示系统：战场态势显示，包括作战过程中各实体的位置变化、机动、火力打击以及伤亡等。
（4）战场环境生成系统：提供作战地区的自然环境、电磁环境等战场环境仿真。
（5）回放系统：作战仿真过程的重现和分析。
（6）仿真评估分析系统：根据仿真结果数据，对某个作战方案的作战效果进行评估分析。
3 关键技术
3.1 作战想定编辑技术
作战想定包括地幅选择、季节天候、作战时间、电磁环境等战场环境要素和兵力配置、火力配系、障碍物设置、主要攻击方向、主要防御方向等战术要素。基于可扩展的标记语言（XML）[4]，应用Qt平台（一个多平台的C++图形用户界面应用程序开发框架）开发想定编辑器，建立UI界面，实现用户通过切换不同的编辑器来修改实体特征定义、脚本任务、想定规划等。
3.2 装备建模技术研究
主要应用3dsmax等3D建模软件对装备进行模型建立。建立及导入武器装备的模型，综合集成形成武器装备体系库。
运用多细节层次（LOD）建模技术，包含细节层、视景层、阴影层、几何层、代理层、着地层和碰撞检测层等进行建模。最后对相关参数进行校核。
3.3 训练模拟效能评估
对训练模拟的效能评估分为指挥决策能力，机动能力，火力打击能力，防护能力，保障能力五类。分别选取评估指标：形成作战方案用时与合理性，指挥口令，对突发情况的处置;战术机动的时机，战术机动用时，编队展开时间;目标发现率与击中率，毁伤率;平均暴露距离，生存率，被击中率;作战、政治、装备、与后勤等保障能力[5]。综合运用层次分析法、专家评估法、兰彻斯特方程和装备系统效能的ADC方法进行研究。
4 结论与发展趋势
综合国内外军事训练模拟系统的发展来看，未来的军事训练模拟系统发展将会增强标准化和重用性，发展联合作战仿真。并结合智能化技术发展，将计算机技术、通信技术、人工智能等先进的信息技术融合到军事训练模拟系统中，使得训练模拟环境更加贴近战场环境，更加注重仿真的可信性、作战效能评估和实战检验。
参考文献：
[1]邓红艳.作战仿真理论与实践[M].北京：国防工业出版社，2013：9-10.
[2]Tolk A.Engineering Principles of Combat Modeling and DistributedSimulation[M].2012：320-340.
[3]彭鹏菲.军事系统建模与仿真[M].北京：国防工业出版社，2016.
[4]黄文清.作战仿真理论与技术[M].北京：国防工业出版社，2011：185-186.
[5]毕长剑.作战模拟训练效能评估[M].国防工业出版社，2014.
作者简介：张心路（1995-），男，河北石家庄人，硕士研究生在读，主要研究方向：作战仿真、军事训练模拟。
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