基于LVC的模拟训练系统开发构想

李德志

摘 要 本文从系统开发的角度（需求分析，设计思路，体系结构和关键技术）探索了将LVC理念融入模拟训练系统的可能性，为基于LVC的模拟训练系统研发与运用打下了基础。

关键词 LVC 模拟训练系统 系统开发

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A

1基于LVC的模拟训练系统需求分析

依托基于LVC的模拟训练系统进行训练，不仅克服了传统的模拟训练仅仅在机房对着系统操作而产生的不真实感，而且使得参训作战力量实体部分的规模得到较大程度的压缩，建制单位从上至下每一级每一类的作战力量实体可保留最小的编组参与训练即可，不仅大幅的降低了训练成本，同时由于可重复，能够保证所有的单位都能够参与到大规模联合演练。相比目前已经建设完成的模拟训练系统而言，重点要关注以下几点：一是建立与作战力量实体之间信息交互接口的标准和规范，包括数据格式、通信协议和接口类型等；二是完善作战力量实体产生的态势与系统“虚兵”产生的态势的整编显示；三是把握好模拟训练系统中仿真模型的颗粒度。

2基于LVC的模拟训练系统设计思路

LVC中L（Live Simulation）即实况仿真，是指人操作实际装备产生的一系列虚拟的行动；C（Constructive）即构造仿真，是指由系统模型产生的“虚兵”和系统进行交互产生的一系列的活动；V（Virtual）即虚拟仿真，是指人通过操作系统在模拟的战场环境进行作战。LVC仿真是指在系统中同时具有实况仿真、虚拟仿真、构造仿真等三种类型的仿真。基于实体、虚拟和构建（LVC）的模拟训练系统能够接收各作战力量实体传递过来的信息，并与系统本身的“虚兵”产生的信息融合后产生完整的态势。通过信息网络向各作战力量实体推送信息来将与各实体相关的态势实时反馈给各作战力量实体，从而在作战力量实体、模拟训练系统两个层面形成信息闭环，最终达到整个训练过程中虚拟的系统和实体装备的有机结合。

3基于LVC的模拟训练系统架构

基于LVC的模拟训练系统架构总体上由作战力量实体、虚拟仿真系统和虚实结合系统3部分组成。

3.1作战力量实体

作战力量实体是基于LVC的模拟训练系统的基础组成部分，主要包含两个部分：一是指参与训练的各军兵种的作战平台；二是各作战平台与虚拟仿真系统之间的通信网络。参训人员在实际装备上进行实际操作，产生对应的训练数据，这些数据包括操作的记录及其操作对应产生的结果。这些结果将作为虚实结合系统的重要信息来源。这些作战平台可以在现有平台上进行改装设计，设置作战和训练两种模式，同时在操作终端上附加指令采集模块和信源输入模块，这样进入训练模式后当参训人员进行实际操作时装备并不实际工作，而是将采集到的指令通过通信网络传输到虚拟仿真系统，并接收由虚拟仿真系统分发过来的态势信息，从而达成实装参与模拟训练的目的。

3.2虚拟仿真系统

所谓的虚拟仿真系统就是指整个模拟训练系统的软件平台部分，它是整个模拟训练系统的框架和主体部分。基于LVC的模拟训练系统的软件架构总体上可以遵循目前已建模拟训练系统软件的基本架构，从逻辑上划分为基础设施、共享资源、平台服务和应用功能四个层次。基础设施层由信息网络、电化教学、视频监控和安全防护等配套设施设备组成，为上层系统提供网络互联和辅助支持；共享资源层主要由数据和模型两类共享资源组成，为上层系统提供训练数据和通用模型、专用模型支持；平台服务层主要由提供开发与运行的支撑服务组成，为应用功能层提供消息、时统、模型、计算、存储等服务支撑；应用功能层主要由指挥信息系统训练的想定生成、导调控制、模拟训练、训练评估、模拟蓝军和训练管理6个系统构成，主要为受训方提供指挥信息系统模拟仿真环境和训练作业功能，同时为施训方提供综合组训功能。

3.3虚实结合系统

虚实结合系统是连接虚拟仿真系统和作战力量实体的桥梁，实现两者之间的信息交互和数据转换。它主要可分为两大部分：一是虚实结合系统接口；二是虚实结合控制软件。虚实结合系统接口主要是完成数据、指令报告和战场态势的对接；虚实结合控制软件主要是基于运行控制协议，完成统一的控制管理。

4基于LVC的模拟训练系统关键技术

4.1模拟训练系统接口技术

模拟训练系统中三大系统以及其下的多个子系统之间的数据流具有多样性、差异性和复杂性的特点。为了解决以上问题，可以使用XML作为数据描述和传输的格式。XML通常被认为是一种标准通用标记语言，能够兼容现有协议（HTTP和DOM、SAX等标准API），具有统一的数據存储格式，使得底层数据更具有可读性，提供不同系统间的数据共享和交互。由于以上优势，XML作为整个模拟训练系统数据交互格式十分的契合。

4.2虚拟仿真系统模型开发和组合技术

按照性质和作用不同，基于LVC的模拟训练系统的模型可分为基础模型、环境模型、实体模型、行动模型和应用模型五大类。模型开发方式可以采取“统一研发平台，分头专业开发”，即统一研制模型的设计、开发、测试和管理通用平台，并在模型研发通用平台提供的模型框架基础上区分各专业模型，此外通过系统共享资源层提供一些模型模板，在此基础上由用户对模板模型的参数和功能进行配置，并按照自己的需求将模型进行组合，从而实现对模型的定制。

4.3虚拟仿真系统数据存储技术

虚拟仿真系统数据库可采用oracle等成熟数据库，不仅易于共享，易于扩充，而且利用率高，独立性好，方便管理。但是若是直接将仿真产生的数据存入到数据库中则会产生一系列问题。由于作战推演进程较长，很多模型都会被多次加载，仿真期间产生的数据也可能会被多次调用，从而导致数据库频繁的进行读写等操作。这样会导致数据库服务器资源被大量占用，容易造成死机或服务器崩溃的危险。因此，可以采用缓冲的机制，将仿真期间产生的数据存入事先划分好的内存缓冲区中，仿真结束或缓冲区满后再写入数据库。

参考文献

[1] 周玉芳，余云智，翟永翠.LVC仿真技术综述[J].指挥控制与仿真，2010（04）.

[2] 马能军，王丽芳.分布式LVC仿真系统关键技术研究[J].微电子学与计算机，2014（07）.

[3] 付海鹏，姜芳，谭志强.基于LVC的空间信息网安全控制试验环境[J].无线电工程，2014（05）.