某裝備模擬訓練綜合平臺設計與實現(xiàn)

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

　　關鍵詞：模擬訓練平臺;模塊化;一體化

　　隨著某裝備模擬訓練平臺建設和模擬化訓練的發(fā)展，用模擬訓練的方法改變訓練的過程和方式，極大地提高了訓練質(zhì)量和訓練效益，發(fā)揮了重要作用，取得了良好的效果。模擬訓練平臺已經(jīng)成為某裝備模擬訓練重要方式也是某裝備軍事訓練的重要組成部分，是提升某裝備部隊戰(zhàn)斗力的重要手段。采用智能化建模與仿真技術，按照綜合化體系化構建、分模塊化組合等思路和理念建構，某裝備模擬訓練平臺體系是未來某裝備模擬訓練平臺化發(fā)展趨勢。

　　1 平臺體系功能結構

　　某裝備模擬訓練平臺，從資源共享、模塊化融合以及應用的未來趨勢而言，其平臺體系主要分如下幾個模塊設計：基礎資源及模塊、智能化建模與仿真環(huán)境、模擬訓練應用功能模塊和模擬訓練平臺(系統(tǒng))等。

　　1.1 基礎資源及模塊?；A資源由基本格式化資源、資源管理與服務部件、開發(fā)模塊單元和功能插件、模擬訓練應用資源等。基本的格式化的信息資源是交互關系的形式化的描述與抽象;資源管理與服務部件主要實現(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、運行、管理、控制、服務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)資源的相關內(nèi)容;模擬訓練應用資源，主要是指支撐模擬化訓練相關的想定、組織方案、導調(diào)方案、評估實施方法等。

　　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、武器裝備建模與仿真平臺、軍事建模與作戰(zhàn)行為仿真平臺等。其中，戰(zhàn)場環(huán)境建模與仿真平臺主要功能是進行戰(zhàn)場數(shù)字化與二維態(tài)勢顯示、三維實體建模與戰(zhàn)場可視化等;武器裝備建模與仿真平臺，是開發(fā)人在環(huán)操作的各類武器裝備模擬器材、構建虛擬武器裝備與作戰(zhàn)力量單元實體的仿真、實現(xiàn)實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，主要功能是進行軍事抽象與描述、軍事表達與行為建模、作戰(zhàn)規(guī)則抽取、行為仿真等。

　　1.3 模擬訓練應用功能模塊。模擬訓練應用功能模塊是指揮作業(yè)系統(tǒng)、導調(diào)控制系統(tǒng)、模型解算系統(tǒng)等構建與應用的單元模塊，是受訓人員、施訓人員進行組織實施模擬化訓練時的基本功能?？梢愿鶕?jù)模擬訓練的應用層次、訓練內(nèi)容、組訓形式等具體需要，構建相應模擬訓練系統(tǒng)時所需功能模塊單元(或系統(tǒng))，是組織與實施模擬訓練的基本應用的綜合集成。

　　1.4 某裝備模擬訓練平臺。某裝備模擬訓練平臺，主要包括：重要部件(單元)操作模擬訓練系統(tǒng)、某裝備主要專業(yè)技能模擬訓練系統(tǒng)、某裝備戰(zhàn)斗乘(載)員協(xié)同模擬訓練系統(tǒng)、某裝備信息化部(分)隊戰(zhàn)術(對抗)模擬訓練系統(tǒng)、某裝備作戰(zhàn)指揮與輔助決策模擬訓練系統(tǒng)等不同的層次級別。

　　2 平臺體系設計

　　縱觀某裝備模擬化建設與模擬化訓練，可發(fā)現(xiàn)某裝備模擬訓練平臺的開發(fā)與應用模式在發(fā)生著根本性的變化?；诩寄軜I(yè)務需要，以面向業(yè)務思想，研制專業(yè)的模擬訓練器材;基于作戰(zhàn)過程特點，采用面向過程思想，開發(fā)實用的仿真訓練系統(tǒng);基于作戰(zhàn)能力形成，采取面向?qū)ο笏枷?，構建綜合性一體化模擬訓練系統(tǒng);基于使命任務需要，采取面向服務思想，構建一體化模擬訓練系統(tǒng)及其保障體系。該裝備模擬訓練平臺的研制經(jīng)歷從“面向過程”到“面向?qū)ο?rdquo;，再到“面向服務”的過程;采取的技術手段和技術策略相應經(jīng)歷了從“面向?qū)I(yè)模擬器”到“用于專用仿真系統(tǒng)”，再到“構建共用仿真平臺”，而后是“面向不同領域服務”的開發(fā)過程。

　　2.1 綜合化平臺，專業(yè)化訓練。專業(yè)訓練模擬器能進行所有專業(yè)技能模擬訓練功能，能進行某兵種專業(yè)教范所規(guī)定的相關內(nèi)容的專業(yè)技能模擬訓練，并能對專業(yè)技能訓練進行考核與測評。綜合集成之后，主要增強綜合管理與控制功能，增加專業(yè)綜合訓練的組織與實施方式，各專業(yè)技能模擬訓練與考核、測評即可以分時進行，也可以同時進行，改進模擬訓練的組織方法，降低模擬訓練的實施資源成本，提高了模擬訓練與考核的效率，改善模擬訓練與考核的管理方法。

　　2.2 實體化設計，平臺級協(xié)同訓練。某裝備戰(zhàn)斗車輛平臺級的單車綜合練習模擬訓練系統(tǒng)，集成射擊、通信指揮、駕駛?cè)髮I(yè)訓練模擬器，進行某裝備戰(zhàn)斗車輛單車(班)綜合協(xié)同模擬訓練。該類模擬訓練平臺，能夠提供實時逼真的虛擬戰(zhàn)場、音響環(huán)境與作業(yè)操作條件，激發(fā)受訓人員產(chǎn)生行為與思想上的實戰(zhàn)反應，通過操作相應的模擬器，來控制模擬的戰(zhàn)斗實體模型，進行相應的行動，從而完成戰(zhàn)斗任務。

　　2.3 模塊化組合，分隊化訓練。該類系統(tǒng)在有效集成射擊、通信指揮、駕駛?cè)髮I(yè)訓練模擬器的基礎上，構成了某裝備分隊各戰(zhàn)術單元。還可以根據(jù)訓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)術想定，設計和選擇不同作戰(zhàn)樣式和對抗方式。設置不同的敵我雙方態(tài)勢，從而構成分隊戰(zhàn)術對抗訓練的各種條件，使受訓人員在操作模擬實裝的條件下，完成某裝備的戰(zhàn)術訓練內(nèi)容。

　　2.4 體系化系統(tǒng)，決策與控制訓練。該類系統(tǒng)以對抗訓練為基本方式，以仿真為基本實現(xiàn)手段，構設了一個逼真的近似實戰(zhàn)的三維戰(zhàn)場視景和立體音響環(huán)境，受訓者能夠以近似真實的方式，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，模擬訓練想定中某一個或者整個的戰(zhàn)斗行動或者作戰(zhàn)過程。在使用該類模擬訓練系統(tǒng)進行訓練時，施訓者可以對受訓者進行實時的干預和導調(diào)，使受訓者通過正確分析戰(zhàn)場態(tài)勢、迅速定下處置決心，并保證作戰(zhàn)方案順利實施，以實現(xiàn)訓練某裝備部隊指揮員的作戰(zhàn)決策與指揮控制能力。

　　3 平臺體系實現(xiàn)某裝備模擬訓練平臺一般都是由指揮子系統(tǒng)、模型子系統(tǒng)、導控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、運行支持子系統(tǒng)等五個大的部件(或子系統(tǒng)) 構成和部署的。區(qū)別在于每個部件或子系統(tǒng)的具體功能需求、應用對象、操作環(huán)境和方式以及具體的應用形式不同而也。

　　3.1 指揮子系統(tǒng)。

　　指揮子系統(tǒng)，主要實現(xiàn)“演”的功能，是受訓者操作的平臺。指揮子系統(tǒng)集成全部受訓人員使用的功能，包括從各級指揮員到每一個士兵的指揮、控制、通信、情報、偵察、監(jiān)視等功能。即包括作戰(zhàn)組織階段的標圖、文電、資料、輔助計算、地形分析、三維地理、戰(zhàn)場勘查等功能以及作戰(zhàn)實施階段的干預命令，態(tài)勢顯示、情況報告、戰(zhàn)場監(jiān)視等功能。

　　3.2 模型子系統(tǒng)。模型子系統(tǒng)，主要實現(xiàn)“模型運行”的功能，由模型庫和模型的運行規(guī)則組成。某裝備模擬訓練平臺的模型體系，由多個支持系統(tǒng)運行必備的能夠完成不同功能的模型和運行支撐環(huán)境構成，包括：實體模型、實體行為模型、實體交互模型、戰(zhàn)場環(huán)境模型、指揮控制模型、戰(zhàn)斗行動模型、導演控制模型、交戰(zhàn)損耗計算模型、戰(zhàn)場態(tài)勢顯示、系統(tǒng)運行控制、訓練評估模型等。

　　3.3 導控子系統(tǒng)。導控子系統(tǒng)，主要實現(xiàn)“導”的功能，是指揮員控制的平臺。導控子系統(tǒng)，負責對整個系統(tǒng)進行運行管理、對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行監(jiān)控、對戰(zhàn)場態(tài)勢進行調(diào)理、對訓練準備、訓練組織、實時監(jiān)視、全程管理與控制和綜合分析、裁決與講評，是某裝備模擬訓練組織與實施的總策劃和整個系統(tǒng)運行的控制中樞。系統(tǒng)可設綜合總導調(diào)席位、紅軍導調(diào)席位、藍軍導調(diào)席位和訓練助理席位。

　　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平臺。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練工作所需的一切相關數(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)結果及其評估數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)，以及兵力編成、作戰(zhàn)部署、指揮體制等模擬訓練過程中產(chǎn)生的臨時數(shù)據(jù)等。

　　3.5 運行支持子系統(tǒng)。運行支持子系統(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)終端構成網(wǎng)絡關系，為系統(tǒng)提供運行環(huán)境、監(jiān)測運行狀態(tài)，提供多種服務等。該系統(tǒng)，是實現(xiàn)各模擬席位、各單位實體、各作戰(zhàn)要素之間互聯(lián)互通的重要基礎和保障，以模擬現(xiàn)實或未來指揮自動化系統(tǒng)的重要功能，也是保障模擬訓練平臺本身功能實現(xiàn)前提。

　　參考文獻

　　[1]韓志軍等.裝甲兵模擬訓練體系架構[J].火力指揮與控制，2014.

　　[2]潘傳勇等.艦載機光學引導模擬訓練系統(tǒng)設計及實現(xiàn)[J].艦船電子工程，2016.

　　作者簡介：李威(1983-)，男，講師，碩士，從事指揮訓練和仿真實驗研究。韓志軍(1976-)，男，講師，博士，研究方向是軍事建模與仿真。

　　《某裝備模擬訓練綜合平臺設計與實現(xiàn)》來源：《科學技術創(chuàng)新》2018年12期，作者：李威; 韓志軍。

《某裝備模擬訓練綜合平臺設計與實現(xiàn)》

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