軍事訓練模擬系統研究

摘 要：現代戰爭樣式已經是復雜的多軍種合成作戰和大范圍聯合作戰，相比于實兵對抗演習，訓練模擬系統能夠提供更多不同的作戰樣式、作戰任務、戰場態勢和隨機事件，大大降低了組織訓練的難度。本文從研究國內外訓練模擬系統現狀出發，提煉出軍事訓練模擬系統的典型子系統，而后介紹了作戰想定編輯技術、裝備建模技術、訓練模擬效能評估技術等關鍵技術，最后進行總結分析并展望其發展趨勢。旨在為部隊研究基本戰法，訓練指揮協同和戰術運用提供訓練模擬平臺。

關鍵詞：訓練模擬系統;作戰想定編輯;裝備建模;訓練模擬效能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.160

0 引言

仿真技術是新軍事發展中不可或缺的重要技術支柱。軍用仿真的用途多種多樣，依據于用途的不同，仿真系統的表現形式也有著重要的區別。仿真技術在軍事領域中的應用主要包括作戰實驗、訓練模擬和裝備仿真。其中，訓練模擬是以各類人員為應用對象，訓練他們的操作技能、參謀作業、指揮決策等各種能力[1]。隨著戰爭實踐和武器裝備的發展，軍事訓練模擬也在逐步的發展過程中，部隊對訓練模擬系統的需求也愈發強烈，研制貼近實戰化訓練的訓練模擬系統尤為重要。

1 國內外軍事訓練模擬系統發展相關概況

1.1 美軍軍事訓練模擬系統

20世紀80年代，美國國防部開發了仿真器聯網，使得單個坦克仿真器能夠在共同的合成作戰環境下進行協同作戰。20世紀90年代早期，在SIMNET的基礎上，分布式交互仿真進入實用研究階段，美軍進一步開始研究異構型網絡互聯的分布交互式仿真技術——DIS。發展至21世紀，逐步形成了以SIMNET、DIS、ALSP為主的支持同類仿真應用互聯的仿真體系架構;以HLA為主的開放、通用仿真體系架構，以TENA，CITA為主的面向具體領域的仿真體系架構，很好地滿足了相關應用的需求，形成了多種仿真體系并存的狀態[2]。

1.2 國內軍事訓練模擬系統

在上世紀末中國工程院李伯虎院士、黃柯棣教授將國際仿真體系架構引進國內，奠定了我國系統仿真領域的一系列標準規范。胡曉峰教授主持完成多項國家、軍隊級的大型仿真系統工程的研究與開發工作，填補了多項國內空白。國防科大邱曉剛教授、查亞兵教授團隊長期致力于分布交互式仿真和計算機生成兵力等的研究。畢長劍教授對作戰訓練模擬效能評估進行了較為系統的研究。

隨著軍民融合上升為國家戰略，軍用仿真技術得到了快速發展。近兩年來，軍事仿真呈現出蓬勃發展狀態，睿辰欣創有限公司致力于軍事仿真技術的集成與開發，研究仿真引擎、圖形圖像、人工智能、數據融合與分析、分布式等關鍵仿真技術，該公司與中國兵器集團等單位共同研制的陸軍合成營對抗模擬仿真系統在新疆某訓練基地成功運用。航天二院、華如科技等公司也陸續推出相應的訓練模擬系統。

2 訓練模擬系統典型的子系統

訓練模擬是作戰仿真的一種重要應用模式，訓練模擬使用計算機仿真系統來仿真戰場環境和作戰行動以支撐整個訓練，使受訓人員在虛擬戰場環境中進行作戰訓練。訓練模擬系統的典型子系統有[3]：

（1）仿真引擎系統：對仿真資源進行管理，提供作戰仿真的驅動控制功能。

（2）作戰想定編輯系統：作戰想定的編輯和管理，包括戰斗編成、部署、作戰命令等。

（3）戰場態勢顯示系統：戰場態勢顯示，包括作戰過程中各實體的位置變化、機動、火力打擊以及傷亡等。

（4）戰場環境生成系統：提供作戰地區的自然環境、電磁環境等戰場環境仿真。

（5）回放系統：作戰仿真過程的重現和分析。

（6）仿真評估分析系統：根據仿真結果數據，對某個作戰方案的作戰效果進行評估分析。

3 關鍵技術

3.1 作戰想定編輯技術

作戰想定包括地幅選擇、季節天候、作戰時間、電磁環境等戰場環境要素和兵力配置、火力配系、障礙物設置、主要攻擊方向、主要防御方向等戰術要素。基于可擴展的標記語言（XML）[4]，應用Qt平臺（一個多平臺的C++圖形用戶界面應用程序開發框架）開發想定編輯器，建立UI界面，實現用戶通過切換不同的編輯器來修改實體特征定義、腳本任務、想定規劃等。

3.2 裝備建模技術研究

主要應用3dsmax等3D建模軟件對裝備進行模型建立。建立及導入武器裝備的模型，綜合集成形成武器裝備體系庫。

運用多細節層次（LOD）建模技術，包含細節層、視景層、陰影層、幾何層、代理層、著地層和碰撞檢測層等進行建模。最后對相關參數進行校核。

3.3 訓練模擬效能評估

對訓練模擬的效能評估分為指揮決策能力，機動能力，火力打擊能力，防護能力，保障能力五類。分別選取評估指標：形成作戰方案用時與合理性，指揮口令，對突發情況的處置;戰術機動的時機，戰術機動用時，編隊展開時間;目標發現率與擊中率，毀傷率;平均暴露距離，生存率，被擊中率;作戰、政治、裝備、與后勤等保障能力[5]。綜合運用層次分析法、專家評估法、蘭徹斯特方程和裝備系統效能的ADC方法進行研究。

4 結論與發展趨勢

綜合國內外軍事訓練模擬系統的發展來看，未來的軍事訓練模擬系統發展將會增強標準化和重用性，發展聯合作戰仿真。并結合智能化技術發展，將計算機技術、通信技術、人工智能等先進的信息技術融合到軍事訓練模擬系統中，使得訓練模擬環境更加貼近戰場環境，更加注重仿真的可信性、作戰效能評估和實戰檢驗。

參考文獻：

[1]鄧紅艷.作戰仿真理論與實踐[M].北京：國防工業出版社，2013：9-10.

[2]Tolk A.Engineering Principles of Combat Modeling and DistributedSimulation[M].2012：320-340.

[3]彭鵬菲.軍事系統建模與仿真[M].北京：國防工業出版社，2016.

[4]黃文清.作戰仿真理論與技術[M].北京：國防工業出版社，2011：185-186.

[5]畢長劍.作戰模擬訓練效能評估[M].國防工業出版社，2014.

作者簡介：張心路（1995-），男，河北石家莊人，碩士研究生在讀，主要研究方向：作戰仿真、軍事訓練模擬。