面向仿真推演的電子對抗控制設備模型設計與開發

文/吳亮

表1：電子對抗控制設備內外交互關系

與實兵對抗相比，仿真推演相對受訓練經費、訓練場地、天氣、保密性等條件限制較小，可用于開展指揮員與指揮機關訓練，開展相關戰法研究，對提高訓練水平具有重要意義。

隨著戰場電磁環境的復雜化，電子對抗在現代戰爭中起著至關重要的作用，必然要求仿真模型具有較好的開放性與可擴展性，能夠不斷滿足新的應用需求；同時，從仿真開發的角度來看，仿真模型的功能不斷增強、復雜度越來越高，對仿真模型的可重用性也提出了越來越高的要求。基于組件的軟件開發技術是當前支持軟件重用的核心技術，發展迅速并受到高度重視。因此，針對電子對抗控制設備的領域特征與可重用性需求，以滿足不同的推演需求，本文提出應用組件技術開發該仿真模型。

1 組件設計思路

仿真推演系統需要充分利用現有數據、裝備模型開展仿真推演，通過仿真分析來評估、提高指揮員決策能力。為了滿足仿真推演系統開發需求，數字武器開發平臺(DWK)覆蓋了從仿真開發、仿真想定、仿真部署、仿真運行到仿真評估等系統仿真的各個階段，實現了對系統仿真應用全生命周期的支持。DWK充分借鑒MDA思想，采用面向仿真組件開發的方法，支持組件組裝，提供仿真應用開發，運行所需的一系列工具，構建了全新的開放式一體化仿真開發體系結構，提高了仿真模型的重用性，優化了仿真開發流程，簡化了仿真模型的開發過程，降低了仿真開發難度，使用戶無需了解HLA的復雜技術細節即可進行仿真應用開發。本文借助DWK開發平臺對電子對抗控制設備組件進行設計與實現。

應用組件技術所支持的開發模型，確定對電子對抗控制設備組件的開發過程，主要包括以下幾個步驟：

（1）功能需求分析：在推演過程中，分析滿足電子對抗控制設備的功能需求，確定該模型的組成結構。

（2）接口設計：在需求分析的基礎上，分析電子對抗控制設備組件的內外交互參數，確定模型的屬性、對象類、交互類以及性能參數。

（3）仿真模型開發：借助DWK開發平臺，對電子對抗控制設備組件進行開發，具體開發過程如圖1所示。

2 模型功能需求分析

在仿真推演中，電子對抗控制設備模型主要用于模擬飛機、艦艇、固定陣地的電子對抗決策過程，完成對目標實施有源與無源干擾的引導和控制。

模型功能主要包括：

（1）威脅目標上報功能：能夠根據偵察告警設備上報的威脅目標信息，向上級指控系統上報，并能夠撤消已上報的威脅目標信息。

（2）威脅目標自動分配功能：能夠將上級指控系統下達的電子對抗目標指示和威脅目標信息進行分析，綜合考慮目標信息來源、威脅等級等因素，決定是否對威脅目標實施干擾，并自動分配有源或者無源干擾。

（3）有源干擾決策與引導功能：能夠依據威脅目標信息，自動選擇噪聲、欺騙、組合干擾等有源干擾樣式，自動分配干擾資源，完成對雷達威脅目標有源干擾的引導，并能夠撤消對有源干擾的引導。

（4）無源干擾決策與引導功能：能夠依據上級指控系統下達的電子對抗目標指示和威脅目標信息，自動選擇箔條、紅外、煙幕、組合等無源干擾樣式，完成對威脅目標無源干擾的引導和發射控制，能夠撤消對無源干擾的引導。

3 模型接口設計

圖1：組件開發過程

在仿真推演過程中，電子對抗控制設備模型與其它很多模型存在信息交互關系，依據電子對抗控制設備模型功能需求分析，該模型的內外交互關系如表1所示。

4 仿真組件開發

仿真組件主要包括原子組件和復合組件。原子組件是仿真原子功能模型，封裝了實際的仿真業務邏輯，根據用處的不同，它可分為：算法組件、流程控件、狀態組件以及界面組件。本文開發的電子對抗控制設備模型為其中的算法組件。

仿真組件開發的主要功能包括描述仿真組件的基本信息，基于已有組件開發新的組件，對組件資源進行統一的分類管理，對仿真模型進行開發和管理，提供組件開發擴展功能，支持組件開發調試。

圖2：威脅目標上報顯示界面

圖3：有源干擾決策與引導

4.1 仿真組件構建

利用DWK開發平臺，創建電子對抗控制設備原子組件，根據模型的內外交互關系，編輯該模型的輸入接口、輸出接口、發送事件接口以及接收事件接口，設計該模型的初始屬性，編輯生成該原子組件的描述文件(D3_EWConEquip.dsc 文件 )。

4.2 仿真模型的開發

利用生成的*.dsc文件，生成電子對抗控制設備組件的代碼生成框架。工程中主要包含的項目分別為組件項目和單元測試項目。

模型開發人員根據電子對抗控制設備的算法設計，通過C++語言對生成的代碼框架添加組件算法，并編輯生成相應的組件資源*.iso文件，最后利用開發平臺對組件進行發布。

4.3 單元測試

在單元測試項目中可以對組件工程進行單元測試。模型開發人員可以再Component_UnitTest.cpp中，編寫測試代碼對該組件進行測試：

測試組件運行接口：

該函數主要對模型的功能進行簡要驗證，驗證結果可以在命令提示行窗口進行輸出。

4.4 組件測試

組件的測試主要是通過DWK平臺，設定紅藍方對抗仿真想定，運行仿真，對電子對抗控制設備的模型功能進行測試，查看是否滿足模型的功能需求，下面對其中幾個功能進行簡要的驗證。

威脅目標上報功能如圖2所示，圖中顯示的是某型艦艇的顯控界面，由艦載雷達偵察設備上報的雷達偵察目標參數給電子對抗控制設備，電子對抗控制設備報給上級平臺指控系統，平臺指控系統傳給顯控界面。

有源干擾決策與引導功能如圖3所示，圖中主要是對某型雷達成功實施有源干擾引導后，在顯控界面顯示的效果。

5 結束語

本文借助DWK開發平臺，應用組件技術對電子對抗控制設備仿真模型進行設計與開發，該仿真模型已經運用于仿真推演中，并取得了非常好的應用效果。該仿真模型采用組件化的開發方法，不僅提高了開發效率，降低了開發難度，而且具有較好的可重用性和可擴展性。

參考文獻

[1]蔣旭,劉正堂,楊正洪.電子對抗仿真推演系統研究與應用[J].火力指揮與控制,2014,39:45-48.

[2]李群,雷永林.仿真模型可移植性規范及其應用[M].北京:電子工業出版社,2010.

[3]卿杜政,李伯虎,孫磊等.基于構件的一體化建模仿真環境(CISE)研究[J].系統仿真學報,2008,20(04):900-904.

[4]郭金良,李曉燕,祝小鷹等.雷達對抗仿真推演系統的組件化設計與實現[J].火力指揮與控制,2015,40(01):126-130.

[5]劉雄,張繩,韓宗真等.基于DWK海洋作戰建模與仿真[J].火力與指揮控制,2011,36(05):90-94.

[6]杜曉旭,宋保維,潘光.基于DWK的AUV分布交互視景仿真[J].測控技術,2010,29(12):90-93.

[7]Alan W B，趙文耕，張志等.Large-Scale Component-BasedDevelopment[M].北京：機械工業出版社,2003.

[8]郭金良,張德鋒.結合CORBA與HLA的分布式仿真[J].電光與控制,2013,20(04):38-42.