戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷計(jì)算模型庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

敬小勇，李宏偉，王燕娜，馬昭燁

(1.中國(guó)人民解放軍92351部隊(duì)，海南 三亞　527000； 2.解放軍理工大學(xué) 野戰(zhàn)工程學(xué)院，南京　210007)

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戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷計(jì)算模型庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

敬小勇1，李宏偉2，王燕娜2，馬昭燁2

(1.中國(guó)人民解放軍92351部隊(duì)，海南 三亞527000； 2.解放軍理工大學(xué) 野戰(zhàn)工程學(xué)院，南京210007)

針對(duì)大量戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷計(jì)算模型缺乏維護(hù)管理，不能為相關(guān)軍事訓(xùn)練系統(tǒng)提供有效計(jì)算分析服務(wù)支持的問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷計(jì)算模型庫(kù)系統(tǒng)；該模型庫(kù)使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模擬XML進(jìn)行數(shù)據(jù)描述，避免了海量小文件問(wèn)題;實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，易于管理大規(guī)模、復(fù)雜和靈活的模型體系；能夠通過(guò)UDP、RTI、軟總線等方式為各種軍事訓(xùn)練系統(tǒng)提供目標(biāo)毀傷模型服務(wù)支持。

毀傷；模型庫(kù)；關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)

本文引用格式：敬小勇，李宏偉，王燕娜，等.戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷計(jì)算模型庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].兵器裝備工程學(xué)報(bào)，2016(8):101-104.

軍事訓(xùn)練仿真中，戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷狀態(tài)變化部分地起著“裁決”作用。如某橋一旦被“裁決”全毀，再采取從其通過(guò)的軍事行動(dòng)就不合理。軍事指揮訓(xùn)練系統(tǒng)一般都需要目標(biāo)毀傷模型仿真服務(wù)，進(jìn)行計(jì)算、分析、裁決，以支持上層軍事行動(dòng)仿真訓(xùn)練。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下，敵兵器種類多、殺傷因素復(fù)雜，工程毀傷范圍廣、目標(biāo)多、毀傷情況復(fù)雜。如此復(fù)雜的目標(biāo)毀傷狀態(tài)仿真生成，過(guò)去大部分僅憑經(jīng)驗(yàn)或簡(jiǎn)單公式處理。另一方面，廣大國(guó)防、人防、爆破、道路、橋梁等等各領(lǐng)域?qū)＜乙呀?jīng)就目標(biāo)毀傷計(jì)算從不同專業(yè)角度進(jìn)行了大量研究工作。建立便于擴(kuò)展維護(hù)的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷計(jì)算模型庫(kù)系統(tǒng)，有利于整合已有研究成果，減少資源浪費(fèi)。

模型規(guī)范描述是模型庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，模型組合運(yùn)行是模型庫(kù)系統(tǒng)的難點(diǎn)。二十多年來(lái)，國(guó)內(nèi)各行業(yè)先后設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο蟮哪Ｐ蛶?kù)系統(tǒng)[1]、基于ActiveX組件的模型庫(kù)系統(tǒng)[2]、基于J2EE的模型庫(kù)系統(tǒng)[3]、基于Web的模型庫(kù)系統(tǒng)[4]、基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的模型庫(kù)系統(tǒng)[5]、基于XML的模型庫(kù)系統(tǒng)[6]等。跟蹤這些系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，盡管模型有動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)、EXE文件、ActiveX組件、Web Service等多種形式，模型的描述和組合運(yùn)行卻大多基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)或XML進(jìn)行。特別是XML由于其良好的自描述性和可擴(kuò)充性，在模型描述和模型組合中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[7]。

戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷計(jì)算模型庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為管理海量模型，因?yàn)闅Ｐ蛿?shù)目是打擊兵器、目標(biāo)種類、打擊方式的排列組合，僅僅100種兵器、100種目標(biāo)、100種打擊方式的組合就有100萬(wàn)種之多。XML技術(shù)簡(jiǎn)單易用，規(guī)范有效，但在海量模型管理中卻可能生成海量小文件，帶來(lái)系統(tǒng)維護(hù)和部署問(wèn)題。僅僅是100萬(wàn)個(gè)小文件的拷貝部署，在目前主流配置計(jì)算機(jī)上完成就非常困難；海量小文件還可能帶來(lái)更多的同步、維護(hù)困難。這些海量模型需要眾多軍兵種單位合力建設(shè)擴(kuò)充，開(kāi)發(fā)維護(hù)技術(shù)的成熟度和易用性問(wèn)題在合作開(kāi)發(fā)中變得非常重要。

本文針對(duì)軍事訓(xùn)練工程毀傷仿真需求，使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模擬XML進(jìn)行模型描述和接口定義，使用C++語(yǔ)言BOOST庫(kù)進(jìn)行模型管理、模型調(diào)度和模型服務(wù)，使用PHP語(yǔ)言和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)行模型維護(hù)和模型追述，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷計(jì)算模型庫(kù)系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠通過(guò)UDP、RTI、數(shù)據(jù)軟總線等多種方式為各種軍事訓(xùn)練系統(tǒng)提供戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷計(jì)算模型服務(wù)，避免了海量模型管理中的小文件問(wèn)題，便于大規(guī)模團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)部署維護(hù)。

1　用戶群和功能需求

模型庫(kù)系統(tǒng)的用戶可能包括模型采集員、領(lǐng)域?qū)＜摇⒛Ｐ统绦蚓帉?xiě)員、模型測(cè)試員、其他系統(tǒng)程序員、上層訓(xùn)練系統(tǒng)、其他系統(tǒng)(圖1)。

圖1　模型庫(kù)系統(tǒng)用例圖

模型采集員通過(guò)領(lǐng)域?qū)＜液拖嚓P(guān)資料，獲得模型信息，確定模型運(yùn)行目的、要求、適用范圍，定義模型的名稱、輸入輸出參數(shù)后，通過(guò)模型定義模塊定義模型，并將其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布給模型程序員。模型程序員通過(guò)發(fā)布的模型定義和模型說(shuō)明，按照特定要求編寫(xiě)模型程序，交由模型測(cè)試員進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試完成后，交由模型服務(wù)模塊對(duì)外服務(wù)。服務(wù)對(duì)象可能是上層訓(xùn)練系統(tǒng)、其他系統(tǒng)和這些系統(tǒng)的程序編寫(xiě)人員。

系統(tǒng)功能需求本身簡(jiǎn)單明確：對(duì)每一個(gè)毀傷、搶修與維護(hù)計(jì)算分析請(qǐng)求，給出一個(gè)目標(biāo)毀傷狀態(tài)變化的反饋。由于目標(biāo)種類、打擊方式和搶修維護(hù)力量的相對(duì)明確和不易變化，該功能需求決定了目標(biāo)毀傷計(jì)算模型系統(tǒng)較其他行為仿真模型系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單。問(wèn)題的焦點(diǎn)集中在以下幾個(gè)方面：

1) 為各種典型軍事訓(xùn)練系統(tǒng)提供目標(biāo)毀傷計(jì)算分析支持。如基于一般小型軍事訓(xùn)練系統(tǒng)和基于RTI、軟總線技術(shù)的大型分布式軍事仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。

2) 支持多種多樣的目標(biāo)毀傷計(jì)算模型的統(tǒng)一描述與組合調(diào)度。打擊兵器、毀傷方式、目標(biāo)類型等要素多種多樣，它們的不同組合對(duì)應(yīng)不同的毀傷模型服務(wù)。每種模型服務(wù)又可能有多種計(jì)算分析模型。如此繁多的計(jì)算分析模型，統(tǒng)一地進(jìn)行描述和調(diào)度，本身就是一個(gè)難題。

3) 保證模型服務(wù)的有效與可信。模型的可用、可信服務(wù)是模型系統(tǒng)的生命。但是由于相應(yīng)專業(yè)領(lǐng)域研究程度的限制，或者由于模型采集的階段性，毀傷、搶修與維護(hù)系統(tǒng)中的模型必然需要不斷測(cè)試、反饋、維護(hù)、更新。欲保證模型的可信，必先保證模型采集、維護(hù)流程的可控與可信。

為保證模型庫(kù)中大量模型的團(tuán)隊(duì)持續(xù)開(kāi)發(fā)和維護(hù)，毀傷計(jì)算模型庫(kù)采用的開(kāi)發(fā)模板和接口技術(shù)還應(yīng)盡量成熟通用，便于各軍兵種開(kāi)發(fā)人員和領(lǐng)域?qū)＜依斫庹莆铡?/p>

2　模型描述與實(shí)現(xiàn)

2.1模型輸入輸出描述

系統(tǒng)將所有模型看作簡(jiǎn)單的輸入輸出過(guò)程，模型執(zhí)行過(guò)程可能需要一定的模型執(zhí)行環(huán)境支持，模型運(yùn)行后除產(chǎn)生一定輸出外，可能對(duì)模型執(zhí)行環(huán)境的狀態(tài)屬性發(fā)生一定影響。

模型一般采用數(shù)據(jù)文件(如XML文件)描述模型輸入輸出接口。數(shù)據(jù)描述可能存在語(yǔ)義上的關(guān)聯(lián)。如“斜拉橋”是一種“橋”，則“橋”具備的所有描述項(xiàng)目“斜拉橋”應(yīng)全都具有。在C++、Java等程序語(yǔ)言中可以通過(guò)繼承等機(jī)制實(shí)現(xiàn)，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與描述領(lǐng)域也有類似的解決方案，如XML的schema和DTD[5]。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，schema和DTD方案來(lái)規(guī)范XML文件數(shù)據(jù)描述是有效的，但是也存在一些問(wèn)題。目標(biāo)毀傷計(jì)算模型的輸入輸出往往需要不斷擴(kuò)展，數(shù)據(jù)項(xiàng)則相對(duì)較少。由于目標(biāo)毀傷計(jì)算模型數(shù)量是打擊手段數(shù)量、目標(biāo)類型數(shù)量和打擊條件數(shù)據(jù)的排列組合，模型庫(kù)中的模型數(shù)量最終是海量的。模型接口將不得不使用海量小文件進(jìn)行描述，這些文件中存在大量“規(guī)范”、“關(guān)聯(lián)”、“包含”、“引用”邏輯關(guān)系，且存儲(chǔ)、管理、維護(hù)、備份、部署本身就是一個(gè)難題[8-9]。

最終系統(tǒng)采用了更加務(wù)實(shí)和簡(jiǎn)潔的數(shù)據(jù)庫(kù)“通用數(shù)據(jù)描述”解決方案。這一方案的核心是用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模擬XML文件的樹(shù)形描述結(jié)構(gòu)。使用該方案可以很快建立一個(gè)原型，而無(wú)需事前確定地獲知對(duì)象描述的所有層次和項(xiàng)目，從而為模型的維護(hù)、擴(kuò)展預(yù)留下了空間。該方案采用五張表描述一個(gè)具體的對(duì)象集合：對(duì)象類型表、對(duì)象類型描述模板表、對(duì)象表、對(duì)象與對(duì)象類型關(guān)聯(lián)表、對(duì)象參數(shù)值表。

對(duì)象類型表存放對(duì)象類型的樹(shù)形層次結(jié)構(gòu)，以全局唯一Id號(hào)作為對(duì)象類型的唯一標(biāo)識(shí)，如“{702A1555-B8E1-43B2-AE8F-973758A5EE7E}”。對(duì)象描述模板表存放各種對(duì)象類型描述參數(shù)的名稱、類型、單位、默認(rèn)值、有效性規(guī)則等信息，通過(guò)“所屬”列與對(duì)象類型表相關(guān)聯(lián)。對(duì)象表存放對(duì)象實(shí)體的基本信息，如名稱等。對(duì)象實(shí)體與對(duì)象類型通過(guò)對(duì)象類型關(guān)聯(lián)表實(shí)現(xiàn)綁定，綁定后就可以使用該類型的描述模板參數(shù)描述對(duì)象實(shí)體。各描述參數(shù)的具體數(shù)值使用對(duì)象參數(shù)值表描述。對(duì)象參數(shù)值表結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，Id列是某參數(shù)值的全局唯一標(biāo)識(shí)。所屬Id與某個(gè)特定的對(duì)象實(shí)體關(guān)聯(lián)，參數(shù)Id與某種對(duì)象類型中的某種特定參數(shù)關(guān)聯(lián)，值列以文本方式存儲(chǔ)具體參數(shù)值。該方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1) 技術(shù)簡(jiǎn)單。沒(méi)有采用更新的新技術(shù)，一般水平的開(kāi)發(fā)人員就可以掌握，便于組織團(tuán)隊(duì)協(xié)作模型開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)針對(duì)該通用數(shù)據(jù)描述模型預(yù)留了二次開(kāi)發(fā)接口，數(shù)據(jù)訪問(wèn)簡(jiǎn)便。

2) 有高度的靈活性和擴(kuò)展性。模型描述和建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，難免經(jīng)常修訂、擴(kuò)展。該解決方案在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中模擬XML表示，可以解決這一難題。

3) 解決了大量小數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題。上文提到可能產(chǎn)生海量XML文件的根本原因，在于很多對(duì)象的描述參數(shù)都有自身特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而數(shù)據(jù)量很小(很多只有1條記錄)。如各種模型參數(shù)、武器描述參數(shù)等。用一個(gè)統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)化二維表格描述所有武器的參數(shù)信息幾乎不可能。即使能夠，也必將有大量數(shù)據(jù)冗余和空間浪費(fèi)。使用單一XML文件方式描述，則會(huì)產(chǎn)生海量小文件。如果采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)描述方式為每一種對(duì)象建立一個(gè)表格維護(hù)更加糟糕，會(huì)建立海量小表格。眾所周知，大量的小表操作意味著大量的連接操作，從而造成運(yùn)行效率和維護(hù)成本的急劇增加。

4) 訪問(wèn)效率高。所有的參數(shù)數(shù)值最終存放在一張二維參數(shù)值表中，其余表都作為描述輔助使用，一般只有人機(jī)交互時(shí)才需要使用。當(dāng)確定對(duì)象和參數(shù)Id后，數(shù)據(jù)訪問(wèn)只需在一張數(shù)據(jù)表中完成，不需要頻繁的連接操作，訪問(wèn)效率不會(huì)因描述需要5張表而降低。

2.2模型實(shí)現(xiàn)方式

模型及其調(diào)度系統(tǒng)采用C++語(yǔ)言編寫(xiě)。C++ 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言支持多種編程模式，具有靈活、高效、易于組織大型系統(tǒng)的特點(diǎn)，也有缺乏“反射”機(jī)制等缺點(diǎn)。系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中特定格式函數(shù)實(shí)現(xiàn)模型定義。模型 C++函數(shù)原型：

map ModelName(map in，CModelEnvironment* pEvm， CTracer* tracer=NULL)

其中in為模型輸入，返回值為模型輸出，pEvm指向一個(gè)對(duì)模型運(yùn)行環(huán)境的描述對(duì)象，pEvm 為模型運(yùn)行環(huán)境參數(shù)，tracer是模型運(yùn)行日志參數(shù)。

毀傷模型程序運(yùn)行，可能涉及數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)參數(shù)和環(huán)境變量。調(diào)用此模型運(yùn)行，不可能像調(diào)用普通C++函數(shù)那樣給出所有的幾十、上百個(gè)參數(shù)。C++函數(shù)的參數(shù)支持默認(rèn)值設(shè)置，但是僅限于從右至左第次給定。一個(gè)簡(jiǎn)單的導(dǎo)彈打房屋的毀傷模型，就可能涉及打擊方式、打擊角度、風(fēng)向、光照、電磁等等大量參數(shù)。在軍事訓(xùn)練仿真中，毀傷模型如果缺某一兩個(gè)參數(shù)就不允許進(jìn)行處理是不合理的。

系統(tǒng)模型接口實(shí)現(xiàn)的基本策略是，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)外發(fā)布模型涉及到的所有參數(shù)，說(shuō)明哪些必須給定，哪些選擇給定。每個(gè)模型參數(shù)有都有一個(gè)全局唯一的Id，調(diào)用模型時(shí)只需要在輸入?yún)?shù)表 map in中以該Id為鍵值給出參數(shù)值，這一參數(shù)值就會(huì)被啟用。未給出的參數(shù)，就啟用默認(rèn)值，如“晴朗、無(wú)風(fēng)”等。一般每一個(gè)模型參數(shù)都應(yīng)該有默認(rèn)值。該方案具有很大的靈活性和擴(kuò)展性。

輸入?yún)?shù)的值不管在模型中應(yīng)該是什么類型，在給定時(shí)一律用string字符串給出。模型參數(shù)僅僅代表模型調(diào)用時(shí)給出的模型運(yùn)行條件，至于如何解釋參數(shù)給出的類型、數(shù)值，如何使用這些參數(shù)，由模型自身負(fù)責(zé)，與模型調(diào)度管理系統(tǒng)無(wú)關(guān)。模型系統(tǒng)運(yùn)行基于這樣的基本假設(shè)：模型接收到服務(wù)文本請(qǐng)求后，應(yīng)有足夠的能力自行解析那些對(duì)自己模型運(yùn)行有用的信息，包括值、類型和含義。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，模型通過(guò)全局唯一的參數(shù)Id確認(rèn)模型參數(shù)后，使用增強(qiáng)的C++語(yǔ)言BOOST庫(kù)類型轉(zhuǎn)換函數(shù)，實(shí)現(xiàn)安全靜默的類型轉(zhuǎn)換和異常處理。模型參數(shù)的有效性使用BOOST庫(kù)進(jìn)行正則表達(dá)式校驗(yàn)。

模型運(yùn)行需要一定的環(huán)境，模型系統(tǒng)使用CModelEnvironment類型表示模型運(yùn)行的外部環(huán)境，模型程序通過(guò)它得到外部環(huán)境信息。該環(huán)境使用指針描述，可利用繼承與多態(tài)機(jī)制擴(kuò)展。

模型服務(wù)過(guò)程一般不允許中斷，但是模型服務(wù)過(guò)程應(yīng)有據(jù)可查。CTracer類是一個(gè)可擴(kuò)展的模型記錄器接口，默認(rèn)不做任何記錄，可以按其接口定義實(shí)現(xiàn)具體的記錄器。記錄器是系統(tǒng)運(yùn)行情況的“觀察者”，對(duì)應(yīng)Observer “觀察者”設(shè)計(jì)模式。觀察者只負(fù)責(zé)記錄和展示觀察到的系統(tǒng)運(yùn)行情況，而不參與系統(tǒng)運(yùn)行邏輯過(guò)程。根據(jù)展示和記錄需要，用戶可以定制不同的“觀察者”并將其安插在系統(tǒng)中。模型庫(kù)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了流向交互界面和數(shù)據(jù)庫(kù)的多個(gè)記錄器，以備調(diào)試、監(jiān)視、記錄、分析的需要。

模型執(zhí)行器CModelExector調(diào)度執(zhí)行符合模板接口規(guī)范的模型。已有的其他模型實(shí)現(xiàn)應(yīng)該按此接口規(guī)范進(jìn)行二次封裝，以滿足模型統(tǒng)一調(diào)用的要求。如過(guò)去實(shí)現(xiàn)的大量基于數(shù)據(jù)模板描述的工程破襲毀傷模型，進(jìn)行接口轉(zhuǎn)換后已作為模型庫(kù)的一部分參與模型服務(wù)。

3　模型服務(wù)

3.1模型運(yùn)行過(guò)程

模型運(yùn)行過(guò)程如圖2所示。模型程序?qū)崿F(xiàn)了模板化，對(duì)復(fù)雜的轉(zhuǎn)換、交互過(guò)程作了封裝處理，模型程序員一般只需修改其中業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)部分即可。

3.2模型調(diào)度

系統(tǒng)支持兩種模型調(diào)度方法。一是在模型建設(shè)時(shí)直接引用其他模型，方法與普通的C++函數(shù)調(diào)用無(wú)太大差別。只是由于特殊的模型輸入輸出接口設(shè)計(jì)，函數(shù)調(diào)用時(shí)只需給出最需要的參數(shù)即可，并且這些參數(shù)次序無(wú)關(guān)。二是使用模型執(zhí)行器CModelExector完成模型調(diào)用。

模型執(zhí)行器在調(diào)度模型時(shí)同時(shí)給定了運(yùn)行環(huán)境、記錄器信息，用戶可以在自己的程序中使用模型執(zhí)行器按特定邏輯組合形成新的模型。模型執(zhí)行器中設(shè)置了哈希散列緩沖區(qū)。使用過(guò)的模型并不立即釋放而是散列在緩沖區(qū)中，下次使用時(shí)直接定位運(yùn)行，避免了頻繁載入和釋放模型，在模型頻繁使用時(shí)可有效提高調(diào)度效率。

圖2　模型運(yùn)行過(guò)程

3.3模型服務(wù)

模型服務(wù)包括模型維護(hù)服務(wù)和模型運(yùn)行服務(wù)。前者的用戶群是領(lǐng)域?qū)＜遥Ｐ筒杉⒕帉?xiě)、測(cè)試人員；后者的用戶群是上層訓(xùn)練系統(tǒng)、其他系統(tǒng)及這些系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員。

系統(tǒng)使用PHP語(yǔ)言和Aphache網(wǎng)絡(luò)服務(wù)開(kāi)發(fā)了模型發(fā)布、維護(hù)子系統(tǒng)。模型采集人員采集數(shù)學(xué)模型，規(guī)范其模型定義和輸入輸出參數(shù)定義，給出模型運(yùn)行過(guò)程描述。模型開(kāi)發(fā)人員嚴(yán)格按照此描述開(kāi)發(fā)模型程序。模型測(cè)試人員按照規(guī)范化的流水作業(yè)方式測(cè)試模型運(yùn)行過(guò)程，反饋給模型開(kāi)發(fā)人員。經(jīng)過(guò)測(cè)試的模型通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布給領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行審定和試用。領(lǐng)域?qū)＜铱梢钥吹侥Ｐ偷脑怼?lái)源、依據(jù)、修訂歷史、采集測(cè)試編寫(xiě)人員的聯(lián)系方式等各種信息，可以利用系統(tǒng)自帶工具進(jìn)行簡(jiǎn)單的模型試用，能夠提供反饋意見(jiàn)。

根據(jù)相關(guān)大型軍事訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的交互需求，系統(tǒng)提供了包括UDP、RTI、數(shù)據(jù)軟總線的多種模型服務(wù)交互接口。系統(tǒng)利用這些接口，成功為多個(gè)大型軍事訓(xùn)練系統(tǒng)提供了目標(biāo)毀傷計(jì)算計(jì)算分析服務(wù)支持。

4　建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與存在問(wèn)題

系統(tǒng)使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模擬XML描述結(jié)構(gòu)復(fù)雜而數(shù)據(jù)量小、經(jīng)常需要維護(hù)的模型數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了毀傷計(jì)算模型庫(kù)系統(tǒng)，能夠管理、維護(hù)和不斷擴(kuò)充模型體系，可以為各種軍事訓(xùn)練系統(tǒng)提供毀傷計(jì)算分析仿真支持。主要經(jīng)驗(yàn)有：

1) 模型庫(kù)建設(shè)采用的技術(shù)應(yīng)簡(jiǎn)單。建設(shè)過(guò)程中模型實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)COM技術(shù)、Web Service技術(shù)方案。模型接口數(shù)據(jù)描述一開(kāi)始采用了XML和Schema技術(shù)方案。這些技術(shù)在原理試驗(yàn)中取得了成功，但是在真正展開(kāi)系統(tǒng)建設(shè)時(shí)卻遇到了很大阻礙。如針對(duì)包含100萬(wàn)個(gè)小文件的系統(tǒng)安裝部署，即使是較高配置的個(gè)人計(jì)算機(jī)，一天內(nèi)完成也非常困難；很多毀傷領(lǐng)域?qū)＜以诰S護(hù)毀傷模型時(shí)反映對(duì)Schema的繼承、限定機(jī)制理解掌握困難。在需要眾多單位和人員合作進(jìn)行的大規(guī)模模型庫(kù)建設(shè)中，應(yīng)盡量采用成熟和普及的技術(shù)。采用本文提出的技術(shù)方案，建立的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷模型的描述、采集、維護(hù)、服務(wù)模式，已在多個(gè)軍兵種單位使用，各單位領(lǐng)域?qū)＜议g的合作開(kāi)發(fā)難度大大降低，系統(tǒng)安裝部署難題得到解決，模型庫(kù)建設(shè)效率較原有方案有很大提高。

2) 模型接口應(yīng)簡(jiǎn)單和容易理解。模型服務(wù)是為其他相關(guān)系統(tǒng)服務(wù)的，便于其他系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員編寫(xiě)交互接口，不能對(duì)其他系統(tǒng)提出過(guò)多要求。模型庫(kù)系統(tǒng)功能的強(qiáng)大體現(xiàn)在能夠提供的模型數(shù)量、品質(zhì)和可信度上，接口技術(shù)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。

可用和可信是模型的生命。模型系統(tǒng)不僅僅要能夠管理模型、運(yùn)行模型，而且要保證模型自身的不斷更新、擴(kuò)展。模型服務(wù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)盡量做成“黑匣子”，使用接口簡(jiǎn)單。但是模型的基本原理、修訂歷史、運(yùn)行記錄等信息必須能夠追溯、展現(xiàn)和分析。這是因?yàn)榇罅磕繕?biāo)毀傷計(jì)算模型本身也在不斷研究完善，必須以可信的模型生命周期過(guò)程保證模型的可信。

存在的主要問(wèn)題是工程毀傷精算分析與快速仿真間的橋接融合方法缺乏研究。軍事仿真訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)毀傷狀態(tài)生成的時(shí)間要求是毫秒以下，最好準(zhǔn)實(shí)時(shí)，而現(xiàn)有各經(jīng)典毀傷分析研究手段(如有限元分析)的時(shí)間單位卻是分鐘、小時(shí)、天，必須在模型仿真、數(shù)據(jù)交互、可信性驗(yàn)證等方面彌合二者的差距，更有效利用現(xiàn)有研究資源和成果。

[1]李許卿,周行仁.決策支持系統(tǒng)中模型庫(kù)系統(tǒng)的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)[J].決策與決策支持系統(tǒng),1994,4(3):13-20.

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(責(zé)任編輯楊繼森)

Design and Development of Target Damage Calculating Model Base System

JING Xiao-yong1, LI Hong-wei2, WANG Yan-na2, MA Zhao-ye2

(1.The No. 92351stTroop of PLA, Sanya 527000, China;2.Field Engineering College, PLA University of Science and Technology, Nanjing 210007, China)

There are many models for battle target damage calculating. These models lack of uniform managing and cannot provide effective analyzing service for various military training systems. Battle target damage calculating model base system was designed and constructed to solute the problem, in which RDS was used to simulate XML and to avoid generating large scale little file. The model base system tends to easy carrying out, is propitious to manage mass，complex，flexible model system, and can provide target damage calculating model service for various military training system through UDP，RTI or software bus.

damage; model base; relational database

2016-01-30；

2016-02-25

敬小勇(1976—)，男，工程師，主要從事系統(tǒng)仿真與評(píng)估研究。

10.11809/scbgxb2016.08.023

format:JING Xiao-yong, LI Hong-wei, WANG Yan-na, et al.Design and Development of Target Damage Calculating Model Base System[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2016(8):101-104.

TP391.9

A

2096-2304(2016)08-0101-04

【信息科學(xué)與控制工程】