基于HLA的装甲分队网络化作战仿真指控系统设计

鲍君潇

摘要：针对目前坦克指控系统在科学性、时效性等方面无法适应信息化条件下装甲分队网络化协同体系作战需求，本文在实际指控系统的基础上，结合装甲装备实装试验困难的现状，深入分析网络化火力打击规划技术的应用需求，基于HLA/RTI提出了作战仿真试验指控中心系统，设计了系统总体结构，阐述了仿真成员间对象类/交互类的公布/订购关系，并对仿真执行过程进行了概要说明。该系统在逻辑上能够满足装甲分队网络化作战仿真指控系统的需求，也可为研究和评估装甲分队新技术、新战法提供仿真试验支持。

Abstract： The current scientific and timeliness of the tank accusation system is unable to adapt to the operational requirements of the networked collaborative system of armored units under the conditions of informationization. Based on the actual accusation system， this paper combines the current situation of the difficulty in the installation test of armored equipment， analyzes the application requirements of networked firepower strike planning technology， proposes the operational simulation test accusation center system based on HLA/RTI， designs the overall structure of the system， expounds the publication/ordering relationship of the object/interaction class among the simulation members， and outlines the simulation execution process. The system can logically meet the requirements of the armored team networked operational simulation accusation system， and can also provide simulation test support for the research and evaluation of the new technology and new methods of the armored detachment.

关键词：网络化火力打击规划；HLA/RTI；指控系统；作战仿真试验系统

Key words： networked firepower strike planning；HLA/RTI；accusation system；combat simulation test system

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）30-0186-03

0 引言

随着仿真技术在军事领域应用的逐步深入，高层体系结构（High Level Architecture，HLA）已成为当前军用分布式仿真领域的主流规范、技术和标准。本文就结合装甲装备试验验证需求，参考HLA技术框架构建了装甲分队作战仿真指控中心系统，介绍了该系统所涉及的关键技术及实现途径，阐述了基于该仿真系统对坦克网络化火力打击自主规划技术进行试验和评估的过程。

1 HLA＼RTI概述

HLA定义了一种仿真软件体系结构，采用面向对象的方法来设计、开发和实现仿真系统的对象模型，主要包括三部分：规则（Rules）、对象模型模板OMT（Object Model Template）和运行支撑环境RTI的接口规范说明（Interface Specification）。其中，运行支撑环境RTI是基于HLA仿真的核心部件，为整个仿真系统屏蔽了底层网络特性，为高层的仿真应用提供透明的网络传输，真正实现了仿真应用与仿真系统管理分离的要求。

2 网络化作战仿真指控中心系统设计

2.1 指控中心系统组成

目前我军的装甲分队的作战过程主要分为战场情报的获取、制定作战方案、下达作战命令、执行作战任务、汇报战场态势、总结评估作战过程等步骤，本文根据系统需求和装备实际情况对装甲分队网络化作战仿真指控中心分为指挥控制系统、信息收集与处理系统和态势显示系统。

指控系统主要功能有：指挥中心理解上级作战意图，根据获取的作战情报制定合理的作战方案，并通过仿真网络分发给各节点的指控终端，同时接收由指控终端上报的战场实时信息。在仿真试验过程中，作战情报主要由导调人员设计并输入。

作战仿真过程中产生的大量数据将由信息收集及处理系统进行应用处理。根据试验想定情况获取敌方作战情报，收集汇总战场实时态势信息并传递给火力打击自主规划模块进行计算处理，接收打击方案并上傳至指控系统进行应用。

态势显示系统主要是将各层级指挥平台掌握的各类敌我信息进行数据融合，然后呈现二维形式的战场态势和环境显示，是人机交互的重要窗口。

2.2 指控中心系统高层体系结构

根据装甲分队作战的形式和网络化火力打击对指控系统的需求，结合已有的装甲分队模拟训练系统的结构特点，构建了如图1所示的基于HLA/RTI的装甲分队网络化作战仿真指控中心系统。根据指控中心功能和仿真角色，在系统成员设计上主要分为以下4类：

白方成员：负责系统管理、接受仿真试验剧情并支持导演部实时导调控制，订购、管理并使用试验仿真系统态势信息。

蓝方成员：仿真敌方作战力量。

红方成员：仿真我方作战单元指控终端设备，模拟我方装甲分队在实施打击任务时新型指控系统的作战、指挥、通讯过程。主要包括连分队指挥成员、排作战指挥成员、作战指控终端成员。

试验对象成员：仿真网络化火力自主规划功能模块，模拟火力打击自主规划技术在装甲分队作战过程中的应用。（图1）

2.3 对象类/交互类设计

基于HLA/RTI分布式仿真系统的精髓就在于通过RTI进行仿真成员间的交互。根据美国DMSO提出的联邦开发和执行过程FEDEP（Federation Development and Execute Process）模型要求，对象类设计需包含所有战场武器装备的联邦成员。结合系统的功能特点，确定的对象类包括：坦克、步兵车、武装直升机、反坦克地雷、反坦克导弹等。交互类包括：坦克开炮、提供火力支援、遭遇空袭、电磁干扰发射、命中目标、反坦克导弹发射等。以对象类的FOM/SOM表为例：

3 系统仿真试验执行过程

根据作战仿真试验一般过程和试验阶段划分，将装甲分队网络化作战仿真试验分为系统初始化阶段和系统运行阶段，具体流程如图2所示。

系统初始化阶段，RTI根据所有联邦成员的请求创建联邦执行；各仿真成员创建成员对象并申请加入联邦； RTI根据申请在联邦执行中创建成员对象实例，给该对象实例分配唯一的标识符。

仿真系统运行阶段，指控中心系统订购试验想定的各作战成员位置、状态信息，处理后呈现二维态势显示。网络化火力打击自主规划成员订购态势信息并进行计算处理。红、蓝对抗期间，双方的作战力量成员根据仿真试验的进行不断更新其相关属性并发布到RTI。若试验过程中某坦克成员被击毁，则该坦克成员及其全部信息就退出联邦。

4 结论

本文基于HLA技术构建了装甲分队网络化作战仿真试验系统中指控中心的仿真平台，给出了指控中心仿真系统的总体结构，阐述了联邦的建立和联邦成员的设计思想、对象类/交互类的公布/订购关系，同时简要说明了仿真执行过程。本系统充分考虑了作战仿真试验系统的可操作性、重用性和交互性强等需求，为进一步完善作战仿真试验系统功能奠定了良好的基礎。

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