浅谈分布式综合装备模拟器的构建

周宝林+刘军+赵阳扬

摘 要 本文通过采用分布式结构的方法，把多个单功能模拟器联接到一起，使之具备能够完成大规模、跨兵种、各兵种协作等大型训练科目的能力，形成分布式装备模拟器构建的思想，提出构建的基本步骤和相应的对策，为部队进行各兵种协同训练提供一条经济、安全、有效的途径。

关键词 分布式综合装备模拟器；构建；对策

中图分类号 U2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）07-0014-02

随着装备模拟器的不断发展，装备模拟器的应用在部队训练中越来越普遍，发挥巨大经济效益的同时，对部队战斗力的形成也产生重要的影响，特别在完成高危、恶劣、极端训练科目发挥出了不可代替的作用，得到各兵种部队的特殊关注。各兵种部队也花费大量精力、财力进行装备模拟器的建设，并取得了丰硕的成果。但在综合装备模拟器联合训练方面，还缺少相应的研究和建设，而从现代战争来看，单一兵种作战在战场上发挥的作用越来越小，多兵種联合作战、立体式作战，成为现代战争的常态。为培养适合现代战争形态的部队，建设一套能完成大规模、跨兵种、兵种协作等大型的训练科目的综合装备模拟器也势在必行并且意义非凡。

1 国外采用分布式节点构建综合训练模拟器的发展状况

分布式综合装备模拟器就是把分布在不同地区的各个具有独立训练功能、能完成特定训练的多个单兵种模拟器，通过网络连接到一起，从而建设成能够完成大规模、跨兵种、兵种协作等大型的训练科目的综合装备模拟器。从1982年开始，美国高级研究计划局（DARPA）与陆军联合开发了SIMNET（Simulation Net-work）系统。SIMNET是一个采用分布式结构，基于VR技术的虚拟对抗作战系统。SIMNET联结了包括美军和德军在内的近300台坦克模拟仿真器、飞机飞行模拟器、作战指挥所仿真器、计算机生成兵力（CGF）仿真器及导弹发射仿真器等。他们通过网络连接在一起，可实现资源共享，随时调用数据库、模型库、图形图像库及知识库的信息。假如将装甲兵、机械化步兵、直升机、歼击机、舰艇、反舰导弹、巡航导弹、海军陆战队和诸如A-10S和F-16S固定翼飞机以及野战集团军防空发射阵地临时接入网络，则立即可使用高逼真度视听方法参加相互的军事演习[ 1 ]。SIMNET系统除对参战人员进行诸种作战任务的训练外，还可对各种武器系统的性能和效能进行研究与评估，更可进行包括各种武器平台的大规模虚拟军事演习。上述各种任务都是在由SIMNET系统所提供的综合虚拟战场环境内进行，分布在不同地理位置的各种武器平台借助网络互联，共享这一描述在同一时间和同一空间内的综合性虚拟战场环境，以进行体系对抗的模拟。

2 构建分布式综合装备模拟器的基本步骤

借鉴SIMNET（Simulation Net-work）系统结构，分布式装备模拟器的构建，如图1所示。

战场环境生成设备主要作用：1）生成综合训练的战场环境，将信息发送到综合装备模拟器总服务器；2）接收参训设备生成的、反馈到综合装备模拟器总服务器的数据，并将实时数据生成并将相应信息映射到初始的战场环境中。综合装备模拟器总服务器的作用是接收战场环境生成设备发出的数据并将其发给各个分散模拟器服务器；3）接收各分散服务器的反馈数据，将其提供给战场环境生成设备。飞散模拟器服务器是负责各模拟器操作台和总服务器之间的数据接收与发送。具体流程如图2所示。

3 构建综合装备模拟器的对策研究

现有模拟器装备存在以下的特点：

1）地域分布广。模拟器基本根据兵种分布而分布在适合该兵种训练的地方。

2）针对性强。各功能模拟器大多针对专业兵种设计，只针对专业兵种进行训练。

3）个体差异大。各模拟器设计制造因为设计定位、研制时间、研制经费、采用的技术等诸多因素，使现有的模拟器的仿真度、训练效果等训练水平参差不齐。

要将这些不同地区、不同功能、不同水平的模拟器整合到一起需要解决下面两点问题：

一是网络连接。要先建立各个模拟器之间的网络连接，并保证优质的网络通信效果，实现综合装备模拟器各设备间的数据接收和传送。如何解决网络连接问题？总体思路是，把现有的每台装备模拟器作为计算机网络上的一个节点，这些分布式节点通过局域网（LAN）、广域网（WAN）及远程通信网连接在一起，或通过卫星以远程网络方式连接到一起。结合实际情况有两种方式比较可行。第一是通过卫星以远程网络结合局域网方式进行连接。只要将总服务器和各个分服务器之间采用远程网络连接，各分服务器和操作台采用局域网连接就可解决网络连接问题。这种方法优点是实现起来简单、方便，但由于是无线传输，有可能在保密和传送稳定性方面存在问题。第二是利用各部队比较普及的军网结合局域网进行连接。只要将总服务器和各个分服务器连入军网，在军网内专门开设一条信息通道，各分服务器和操作台采用局域网连接就可解决网络连接问题。这种方式实现起来也比较方便、简单并且兼顾到了信息安全和信号的稳定，基本可以解决网络连接问题。

二是信息传递。各级设备之间由于技术不同，可能产生信息接收和发送问题。有些现有模拟器对从总服务器接收到的整体战场环境等数据，无法生成并传送给各个模拟器操作台；有些模拟器规模小根本就没有分系统服务器。要解决这一问题就要在分服务器上想办法。有分服务器的设备在原有的服务器基础上，建立和完善分服务器和总服务器之间的信息传递功能和操作台接收战场环境及协同兵力信息能力的完善。对没有分系统服务器的设备可以建设符合标准的分系统服务器，进而使设备有参加综合训练的能力。

4 构建综合装备模拟器的未来展望

现代战争的多兵种协作特点决定了现在和未来的很长时间内，协同兵力训练将成为一种常态趋势，综合装备模拟器也必将随着这种趋势，成为兵种协同训练的一种主要手段。依靠现有分设备构建的综合模拟器系统的思想虽然可以解决很多问题，但由于各分设备的参差不齐，会对协同训练效果有一些影响。基于这些状况，现在和未来的综合装备模拟器的建设，要全盘规划，逐步规范化、统一化。在各个训练设备建设时就需考虑到该设备要有作为综合装备模拟器的一个训练部分的功能，对新建的训练设备统一规格，做到联上网络就能参加综合训练。这样任何一个新的模拟器训练设备都可以参加各兵种协同训练，从而推进各兵种协同训练水平的提高。

参考文献

[1]蒋庆全，国外VR技术发展综述[J].飞航导弹，2002（1）：27-34.