电子对抗中可扩展复用的仿真系统

2014-01-04谢勇*

成都工业学院学报 2014年4期

谢勇*

(电子信息控制重点实验室，成都 610036)

电子对抗是现代战争中一种常见的战斗形式。随着电子对抗技术的发展，各种类型电子对抗装备不断涌现，其功能也不断得到提高，需要多类电子对抗装备协同工作的大体系系统也越来越多。单纯依靠战场真实作战数据或外场实物试验数据来进行电子对抗装备的论证、采办和研制，不但成本昂贵，而且不够灵活。仿真技术的引入，为电子对抗装备及大体系系统的研发提供了很大的方便。由于电磁环境的复杂性，电子对抗装备及大体系系统的功能也各不相同，如果对每一种装备或大系统都建立一个仿真系统，将是一个非常繁重的工作，同时也会造成很大的浪费。因此，建立一个可扩展并能复用的电子对抗仿真系统，具有非常重要的意义。本文通过软件的形式建设一个可扩展复用的仿真系统，为解决电子对抗中仿真系统重复建设的问题提供了一种解决方案。

1 系统架构

仿真系统主要由硬件平台、软件系统两部分构成。其系统体系架构如图1所示。

图1 仿真系统体系架构

系统硬件平台由计算机、网络及其安全防护子系统组成。软件系统由软件环境、基础服务层、应用支撑层、业务应用层、软件集成框架组成，自下而上构成具有相互支撑关系的层次结构。

软件环境是信息系统运行的基础环境，包括操作系统、数据库管理系统以及其它商用软件(包括办公软件等)。

基础服务层为系统的运行提供各种基础服务，主要由态势地图、时统服务、软件总线等组成。态势地图提供地图信息显示及标绘基础功能;时统服务完成对仿真系统各部分软件的时统功能;软件总线提供系统各软件间及软件内部模块间的数据交换服务。

应用支撑层为系统应用提供支撑，主要由空间管理服务、仿真对象模型两部分组成。空间管理服务属于服务端软件，依据场景规划和任务管理分配的仿真对象，进行仿真对象业务功能模拟、业务数据通信仿真、界面显示及模拟控制响应。仿真对象模型为被空间管理服务集成调用的组件包，用以支撑装备、平台、设备仿真运行。

业务应用层为系统的用户提供各种应用，主要由场景规划软件和任务管理软件组成。

软件集成框架为系统的构建提供软件集成规范、方法和工具，为系统内各软件集成提供支撑。

2 系统扩展性及可复用性分析

2.1 软件可复用技术

为解决仿真系统开发中的重复建设问题，采用了软件模块化和可复用技术。

软件的模块化是指通过对各个应用软件的人工分析和提炼，使之形成若干独立性较强的模块，在统一的应用软件架构下进行组装，以完成软件的应用功能。它降低了仿真系统的复杂性，使系统易于扩展和维护。软件可复用技术是将已有的软件成分用于构造新的软件系统。可以被复用的软件成分称为可复用构件，无论可复用构件是直接使用还是作适当修改后使用，都可称为复用。软件复用不仅是对程序的复用，也包括对软件生产过程中任何活动所产生的制成品的复用。

在该系统中，将场景规划软件、任务管理软件、空间管理服务软件等模块化，它们可应用于采用本仿真系统架构的所有仿真系统软件而不需要进行任何更改。同时，针对不同的应用环境，场景规划软件可规划出不同的电磁环境来适应，电磁环境不同，所需要的仿真对象模型也不同，此时，只需要研制相应的具有变化的仿真对象模型则可。当应用环境简单时，建立一个空间管理服务软件就能够满足需要;当应用环境变得复杂时，可通过配置多个空间管理服务软件的形式来满足需要。本仿真系统不仅满足雷达对抗的需要，同时也能适应于通信对抗的需要，在需要作通信对抗仿真时，只需增加相应通信对抗仿真对象模型及通信网空间管理服务软件则可。

2.2 系统软件的组成

根据仿真系统的体系架构组成，可将仿真系统软件划分为以下几个部分:

1)场景规划软件:规划战场场景，设置电磁战场场景信息，生成格式化的模拟场景数据文件，为任务管理提供初始化数据;

2)任务管理软件:在线管理注册的仿真空间管理服务;在运行仿真前根据规划内容，分配各仿真空间服务仿真的任务、对象、内容;在仿真运行过程中，实现仿真运行的操作控制、时序控制、任务控制等，可通过XML文件配置的形式对不同的仿真对象模型建立对应控制参数、运行参数等内容;

3)空间服务软件:在仿真环境中，可存在运行多个空间管理服务软件。每个空间管理服务软件启动运行完成注册后，依据任务管理分配的仿真任务及内容，可加载指定的多个仿真对象模型，实例化仿真实体对象，调度仿真实体模型进行工作，并通过软件总线接收、分发、处理各类模型生成的各类数据。空间管理服务软件包括两种类型的空间服务软件:目标空间管理服务软件、处理系统空间管理服务软件，空间服务软件可根据仿真系统的应用环境进行扩展，如在通信仿真中增加通信网空间管理服务;

4)仿真对象模型:完成对各类仿真对象的仿真，包括对雷达辐射源、侦察装备、作战平台、处理系统等对象的仿真。针对不同的电磁环境，可通过建立不同的仿真对象模型来进行模拟。