反航母仿真系统关键技术研究

水面舰艇运动仿真模型研究I. 前言1.1 研究背景与意义1.2 国内外研究现状1.3 研究目的与研究方法II. 水面舰艇运动仿真模型的建立2.1 船体运动方程的推导与分析2.2 舵面控制方程建立2.3 风浪扰动模型的建立2.4 噪声模型的建立III. 仿真模型的验证及精度分析3.1 运动数据采集与处理3.2 敏感性分析3.3 精度评价方法IV. 船艇行驶控制策略研究4.1 船舶航迹规划算法4.2 船艇动力系统控制策略4.3 船艇转向稳定性控制策略V. 实验验证5.1 实验系统设计与参数设置5.2 实验数据分析及结论5.3 实验结果的评价与分析VI. 结论与展望6.1 研究工作总结6.2 研究成果与创新点6.3 研究不足与展望6.4 研究方向的建议注：英文标题为：Research on simulation model of surface ship motionI. 前言1.1 研究背景与意义水面舰艇是现代海军的主力装备之一，具有作战、巡逻、救援等多种重要任务。

水面舰艇的运动特点往往受到水流、风浪、噪声等多种外界因素的影响，因此对其运动进行仿真研究，可以为舰艇的性能评价、控制策略制定、系统集成等方面提供重要参考和支持。

目前，国内外已有不少针对水面舰艇运动仿真模型的研究，主要集中在船体运动方程的建立、控制算法的设计和模型的精度验证等方面。

但在实际应用中，仍然存在一些问题，例如模型精度不够高、仿真效率较低等，需要进一步完善和优化。

因此，本文对水面舰艇运动仿真模型的研究具有重要的现实意义和科学价值。

1.2 国内外研究现状国外在水面舰艇运动仿真模型方面的研究已经比较成熟，主要涉及船体运动方程的建立、各种扰动因素的模拟、控制算法的设计等方面。

例如，美国、日本等发达国家的海军部门和船舶研究机构都在这方面进行了大量的研究工作，取得了一定的成果。

而国内的水面舰艇运动仿真模型研究相对落后，一些相关的研究工作主要集中在船舶气动力、流动噪声等方面，水面舰艇运动仿真模型的研究相对较少。

浅谈指挥控制系统和仿真技术在军队的应用作者：杨亮张亚星周超安琪王洋来源：《中国新通信》 2018年第17期【摘要】本文首先对指挥控制系统以及仿真技术的含义做了简要的概述，简述了仿真技术的发展，在军事系统中的应用，分析了指挥自动化系统在我军的发展需求。

【关键词】仿真指挥控制应用一、指挥控制系统及仿真技术含义1、指挥控制系统。

指挥控制系统相当于军队自动化指挥的“大脑“。

指挥控制系统核心主要是指挥所收集的信息，进行综合处理作战的信息。

这些信息可以保证指挥员的命令，保障指挥员的制定决策，指挥与控制部队，控制武器装备的使用。

指挥自动化系统是军队指挥的中枢系统，指挥自动化系统的强弱对未来信息化战争影响很大。

2、仿真技术。

仿真技术是用来构造仿真世界的主要技术，通过构造仿真世界是可以实现现实世界部分的功能与特性的。

仿真是利用计算机对实际的数学或物理模型进行虚拟的实验，对实际系统的性能和工作状态进行检测与分析，本质上是为了建立仿真模型，也是对模型进行实验的一种技术。

二、仿真技术的发展历程第一个阶段：50 年代到60 年代初期。

Fortran 语言为主要的通用程序设计语言阶段，它是第一个达到成熟的高级程序设计语言。

当时基本上大部分可以求解数学表达式的程序都使用了它。

在50 年代仿真技术应用的领域主要游火炮控制以及飞行控制；而60 年代主要应用于火箭与导弹控制系统。

第二个阶段：60 年代到70 年代。

这个时期出现了许多的仿真程序包，还出现了初级仿真语言。

仿真软件在这个阶段解决的问题主要是求解常微分方程组，主要借助数字仿真技术。

应用领域是在航天、核能领域。

第三个阶段：70 到80 年代初期。

这个阶段出现了完善成熟的商品化的仿真语言。

这个阶段的仿真技术比以前的都更加完善成熟，不论是在表达能力、数值性能、算法还是在程序执行能力等方面都比较完善了。

当时比较吸引人们眼球的应用领域是在制造领域。

第四个阶段：80 年代中期以后。

对建模以及仿真技术的要求在不断的增多与提高，开发的仿真软件对于各个领域来讲并不能协调有序的工作；对于仿真语言的要求也变得很复杂，大量的数据以及文档处理并不能达到要求，也不能够满足用户多样化的要求。

一年级上册语文《雨点儿》教学反思（精选5篇）一年级上册语文《雨点儿》教学反思（精选5篇）身为一名优秀的人民教师，我们的工作之一就是教学，通过教学反思可以很好地改正讲课缺点，那么教学反思应该怎么写才合适呢？下面是小编收集整理的一年级上册语文《雨点儿》教学反思（精选5篇），欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

一年级上册语文《雨点儿》教学反思1《雨点儿》是一篇童话，文章内容生动浅显，语言优美，富有童趣，通过大雨点和小雨点的对话，让学生知道雨点是从云彩里飘落下来的，雨点会给大地上的植物带来变化。

以下是我对于这篇课文第一课时的反思：一年级学生对生活当中的一些事物比较感兴趣，也比较熟悉，为了激起学生学习的兴趣，我在导入课题的时候就播放一段下雨的声音来引出课题，课题《雨点儿》中的儿化音是教学中的难点，我在指名学生朗读后发现问题，于是提醒学生注意有个“儿”，但是学生仍不能读好这个儿化音，于是我就进行了示范读，让学生听我读然后再让学生读，有个别学生会读，在一次次的示范下学生逐渐能读好这个儿化音，但是在学习课文的时候出现了这个儿化音，学生却读不好这个儿化音，特别是放到句子中，总有一些学生会读错。

我又进行了示范，但是这次的效果不太明显。

在句子中的儿化音学生总是不能适应，因此在读句子的时候还有许多学生没有读准。

经过半个多学期的学习，学生掌握了一些简单的生字学习的方法，因此在学习生字的时候，我先让学生初读课文并将生字圈出来，然后让学生自由读生字，自己学习生字（可以说说生字的拼音、偏旁、组词等。

）这样可以训练学生的自主能力，让学生在碰到生字的时候可以知道认识这个生字的一些方法。

接着我将生字出示，先指导学生学习生字，如：“数、清、方”提醒学生正音，“飘、落”指导学生记字形。

有一些学生还主动介绍了他们认字的方法：“门加口就是问。

还有在出示生字后再出示搭配的词语，柚子到词的学习，这样能提高学生识字的能力，为学生自主识字打下坚实的基础。

一年级上册语文《雨点儿》教学反思2《雨点儿》是一篇童话，文章内容生动浅显，语言优美，富有童趣，通过大雨点和小雨点的对话，让学生知道雨点是从云彩里飘落下来的，雨点会给大地上的植物带来变化。

基于Vegaprime的潜望镜视景仿真系统的实现王志乐;孙忠云;朱国涛【摘要】虚拟仿真训练已成为军事训练的重要手段之一.为了改变潜望镜过去单一的机械设备操作训练方式,直观形象地显示训练过程,设计了视景仿真系统,用于潜艇攻防训练.采用Vega Prime和Creator,结合GL Studio建立了实时视景仿真的分布式体系结构.对视景仿真系统中场景建模、目标运动控制、人机交互、光学效果、场景特效等关键问题进行了阐述.经过试验,所开发的视景仿真系统具有良好的视觉沉浸感.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2010(027)006【总页数】3页(P207-209)【关键词】虚拟仿真;视景仿真;Vega Prime GL Studio;场景建模【作者】王志乐;孙忠云;朱国涛【作者单位】海军航空工程学院青岛分院虚拟仿真研究室,山东,青岛,266041;海军航空工程学院青岛分院虚拟仿真研究室,山东,青岛,266041;海军航空工程学院青岛分院虚拟仿真研究室,山东,青岛,266041【正文语种】中文0 引言随着计算机图形学、三维仿真技术、虚拟现实技术的发展以及计算机性能的提高,使得实时视景仿真得到了快速发展[1]。

由于其能够使用户产生身临其境的沉浸感,使用户能够直接与其进行自然交互,而且可以节省大量的经费开支,并且可以避免训练中的危险。

因此,在各种模拟器的研究与开发过程广泛应用,而且视景仿真的效果和逼真程度直接影响着模拟器的逼真度。

潜望镜视景仿真是视景仿真技术在潜望镜模拟器中的应用。

该仿真系统的仿真对象主要是训练人员通过潜望镜所观察到的实际景物(景象),包括海面效果、海上目标、气象、光线以及通过潜望镜的操作在视觉上仿真出景物在光学镜片中各种特殊效果,如倍率、滤光片、以及光学测距等。

该仿真系统要求使参训人员透过潜望镜既可以感受到潜艇的各种航行姿态,又可以进行各种操作训练。

因此需要解决的问题包括视景的逼真度和实时性、真实潜望镜设备与视景的实时交互、各种光学效果的仿真。

科技与创新┃Science and Technology&Innovation2022年第12期文章编号：2095－6835（2022）12－0056－04航母编队舰载机阵位配置模型研究张靖昊，曹毅，李海滨，高建伟（国防大学，北京100091）摘要：针对航母编队中舰载机在防空作战中的阵位配置问题，分析了航母编队中战斗机和预警机阵位配置需要满足的原则，提出了航母编队中一种可与防空舰艇进行协同作战的舰载机阵位配置方法。

建立了舰载机的阵位配置模型，利用MATLAB进行了仿真实验。

模型的适用性、可信度、有效性得到了验证。

关键词：航母编队；舰载机；防空舰艇；防空队形中图分类号：E926文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2022.12.019随着海洋在国家安全和发展中的地位上升，海上军事斗争对维护国家主权和海洋权益的作用日益重要，海上方向信息化局部战争将成为未来作战新的关注点。

航母编队作为海上作战的核心，以其强大的独立作战能力和机动灵活性，成为了现代战争中的重要战略力量。

而正因为航母编队无可替代的重要性地位，及航空母舰本身体积较大，防御能力较弱，其也成为了敌方重点打击对象，受到敌方空中、水面和水下多方位的反舰力量威胁，特别是受到敌方空中力量侵扰。

目前航母编队除了面临传统导弹打击、机载空舰导弹和隐身飞机突防等空中威胁以外，还要面临无人蜂群技术、有人无人协同控制技术、高超声速武器等这些新技术、新装备带来的全新威胁。

这些来自空中的威胁日趋严重，导致航母编队与空中对抗不平衡，直接影响航母编队的生存问题，特别是在远离海岸作战、难以得到己方空中掩护的情况下，航母编队将面临严重威胁。

因此，研究航母编队防空作战问题对于强化航母编队作战能力具有深远意义。

1问题的提出航母编队中防空作战力量主要由防空舰艇、舰载机和航母自身的防空武器系统组成，这些防空作战力量担负的主要作战任务不同，阵位配置也有一定差别。

第 27 卷 第 3 期 情报指挥控制系统与仿真技术Vol.27 No.32005 年 6 月Information Command Control S ystem & Simulation TechnologyJun.2005文章编号 1672-7908(2005)03-0037-03网络中心反潜战中的指挥与控制李 明 纪金耀 闫玉明海军潜艇学院 山东 青岛 266071摘 要 阐述了网络中心反潜战与平台中心反潜战指挥与控制的区别 分析了网络中心反潜战中指挥控制需 要解决的问题 并提出了解决的方法关键词 网络中心战 反潜战 指挥与控制 中图分类号 TJ765 文献标识码 AThe Command & Control in the Network Centric Anti-Submarine WarfareLI Ming JI Jin-yao YAN Yu-ming(Navy Submarine Academy, QingDao 266071, China)Abstract: This paper explains the difference of the command & control between the network centric a nti-submarine warfare and the platform centric anti-submarine warfare, and analyses the problem of the command & control in the network centric anti-submarine warfare, then points out the corresponding measures. Key word: network centric warfare; anti-submarine warfare; command & control1991 年爆发的海湾战争 使人们认识到现代战 争中信息化优势的决定性作用 随之 美军率先全 面向信息化战争转型 从机械化时代的以平台为中 心的作战向以网络为中心的作战转移 1997 年 美 国海军作战部长约翰逊率先在海军学会的第 123 次 年会上称 从以平台为中心的作战转向以网络为中 心的作战 是一个根本性的改变并称 网络中心战 是二百多年来军事领域最重要的变革 随后又提出网络中心反潜战 并开始深入 系统研究和 完善网络中心反潜战理论 研制适于网络中心反潜 战的装备 加速从以平台为中心的反潜战向网络中心反潜战过渡 1 网络中心反潜战简介1.1 网络中心反潜战的网络 网络中心反潜战是指将所有反潜平台由信息网络连接在一起 进行数据融合后提供相关的战术图像和指令 以达成数据共享 再在总体作战中遂行 快速的 决定性的和协调一致的反潜战斗行动 美 军认为把网络中心战的概念应用于反潜作战 会收 到巨大的现实军事效益 因而美军把基于信息战的收稿日期 2004-05-08 修回日期 2004-07-13作者简介 李 明1977- 男 安徽黄山人 硕士研究生 研究方向为外军反潜作战理论 纪金耀 1961- 男 教授 硕士生导师 闫玉明 1975- 男 硕士研究生作战应用于反潜作战 新的反潜网络将基于信息技 术构建 以 效果的综合 代替 平台的综合网络中心反潜战网络由计算机网络 通信子网 络 攻潜子网络 指挥控制子网络 探潜子网络构 成 计算机网络是所有子网络的基础 在此基础上 构建的通信子网络又是其它三个子网络能够形成网 络的基础图 1 网络中心反潜战的网络构成图1.2 平台中心反潜战与网络中心反潜战的区别 传统的反潜作战 是多个反潜平台依靠自身的 力量实施反潜 单个平台的反潜效果取决于平台人 员的训练水平和装备技术水平 反潜作战总体效果是参与作战的所有单个平台效果的迭加 尽管传统 的反潜作战也强调协同反潜 但这种协同只是一种 简单的松散的协同 编队中各个反潜战平台之间搜 索 跟踪 攻击行动是间断的 各个平台只掌握反点38李 明 等 网络中心反潜战中的指挥与控制 第 27 卷潜战斗态势的某些部分 是支离破碎的 编队无法 实时得出同一的敌潜艇时空轨迹 反潜战平台之间 存在信息时间差 而网络中心反潜战可以实现信息 实时共享 编队内每一个反潜兵力的指控系统都能 够利用自身探潜系统探测到的信息和传来的其他兵 力探潜系统探测到的信息求解目标组合航迹 任一 个反潜兵力的指控系统得出目标组合航迹后 立即 自动将其传给其他 反潜或非反潜 兵力 反潜编 队 兵力群 一个探潜节点发现可疑目标 编队 兵 力群即实时发现可疑目标 识别速度快 准确率 高 从发现至攻击 时间短拿某支反潜水面舰艇编队来举例说明 A 级护卫舰装备有 阿斯洛克 反潜火箭 而 B 级护卫舰 只配有 MK-46 鱼雷 A 级护卫舰比 B 级攻潜能力 强 但其探潜能力却比 B 级弱 当进行反潜搜索时 如果 B 级护卫舰发现了潜艇但在它的武器攻击范围 之外 A 级虽然可以攻击到潜艇 但还没有发现目 标 在目前的协同作战中 通常的做法是 B 级护 卫舰机动到武器攻击范围内对潜艇实施攻击 由于 潜艇的攻击距离较近 在 B 级护卫舰机动过程中很 有可能被潜艇先敌发现攻击 或者由 B 级护卫舰通 过战术数据链将潜艇的要素通报给 A 级 然后由 A 级护卫舰在潜艇武器范围外攻击 两种情况都会暴 露出攻击企图 使潜艇有机会规避逃脱 而在网络 中心反潜战中 整个探潜子网络中任何一个节点发 现潜艇后 所有节点都可以得到目标的信息 同时 该节点可以通过指挥控制子网络进入攻潜子网络 调动最佳打击位置的节点对潜艇进行攻击 因此 B 级护卫舰可以通过指挥控制网络直接进入 A 级的火 控系统发射反潜火箭攻击潜艇 在互通的网络下 节点间实现了互操作1.3 网络中心反潜战的现状 网络中心反潜战来源于网络中心战 而网络中 心战又来源于现有的协同作战能力系统 即 CEC 系 统 虽然目前网络中心反潜战技术上没有达到要求 仍处在理论阶段 但网络中心战的思想却在各军种 都得到体现 因为这样的作战方式 可以大大提高 作战效能 总体作战效果成指数倍增长 1996 年初 美国海军进行的一次装备试验中 一艘 宙斯盾 巡洋舰在舰载雷达没有发现目标的情况下 根据一 架试验机提供的目标数据发射了 4 枚 标准 导弹对远在三倍雷达视距之外的 4 枚巡航导弹进行了 成功的拦截 这就是网络中心战成功的例子2 平台中心反潜战与网络中心反潜战在指挥与控制上的区别2.1 平台中心反潜战的指挥与控制 平台中心反潜战是指八十年代及其以前的反潜样式 这种模式的战斗力与有效打击范围成正比 即在平台模式作战中 战斗力往往由于平台自身的 缺陷而不能充分发挥 这往往是因为平台对敌潜艇 的感知范围小于武器最大杀伤范围 有时虽然能够 在传感器有效作用范围内探测和跟踪目标 但不能 进行有效的敌我识别 因此在作战中为了弥补这 一缺陷必须要大量增加作战实元 而当战场上需要 进行管理的作战实元大量增加时 一般的做法是 在组织结构体系中增加更多的层次 从而保证有效 的控制范围 在信息时代 这是不可接受的 因为 这样会使系统的效率大大降低举例说 美军侦察ISR 潜艇在敌港口附近发 现水面航行的敌潜艇时 由于受水深影响 往往召 唤航母上的战斗机对敌实施攻击 当潜艇将信息上 报作战指挥官时 指挥官向航母战斗群发布敌潜艇 离港威胁警报 战斗机在航母的控制下飞向发射阵 位 侦察潜艇与战斗机之间没有直接通信 同时作 战指挥官不能直接实时控制侦察潜艇 虽然侦察潜 艇将不断提供敌潜艇的目前要素 但这一切都只能 通过作战指挥官送到战斗机 与最初的信息相比 此时的信息已经相当迟了侦察潜艇可能因为敌潜艇要下潜而不得不提前对其攻击 但没有及时通报 给其他兵力 飞机基于最后的目标要素会一直飞向 发射阵位 可见在平台作战中 对潜艇的指挥与航 母空中作战控制都是笨拙的2.2 网络中心反潜战的指挥与控制 在网络中心反潜战中 参战单位的连通性较多网络中心战就是通过扩大传感器和武器的作战范围 来提高现有平台的作战效能 并将一些功能从传统 的平台分离出来 将其功能转到信息基础设施 传 感器和执行器上 信息流动的时间将远远低于物体 移动的时间因此 信息时代的典型作战模式将是利用信息将不同地 相对于战区中很小的区域内的作战人员和武器装备组织起来进行有效的整体作 战 亦即 集结他们的战斗力而非集结兵力 换句 话说 在未来战场上移动的仅仅是长矛的尖端 在 这种方式下 可攻击的目标数量和种类增多 目标 更加分散 导致作战空间不断扩展 值得指出的是网络中心战并不是要完全实现自动交战它的实际含义是利用信息使战斗力最大化还是上面的例子ISR 潜艇与航母飞机有两路通信同时与作战指挥官保持联系作战指挥官监控航母与潜艇之间的通信由于建立了直接通信飞机可以周期性直接从潜艇那里获得目标修正数据以利于飞机在潜艇下潜前攻击成功在飞机不能及时攻击敌潜艇时潜艇可自己决断攻击并能通知航母及早将飞机召回整个指挥控制的过程变得高效及时3 网络中心反潜战中的指挥控制需要解决的问题3.1 海量信息的处理技术指挥控制在整个网络中只是个子网络但却是一个核心的子网络在网络中心反潜战指挥控制中需要解决的首要问题就是对海量信息的处理技术这就要求指挥系统的自动化程度非常高指挥自动化系统必须能提供空前的信息获取和处理能力未来的指挥控制任务已经扩展到管理整个作战空间而不只是管理装备或军队管理的 4 类对象是传感器和执行器信息基础设施作战空间信息以及感知其中作战空间信息是最重要的据外电报道美军在海湾战争中90 天的通信量比欧洲40 年的通信总量还要多在42 天作战中处理的信息多达百万份在作战高峰期一天就有70 多万次电话呼叫12.5 万次文电传递使用的无线电频率就有 3.5 万个如此大的信息量在以往战争中用传统手段是不可能办得到的而在网络中心战条件下信息可以完全共享各作战平台可以获得远远超过本平台探测器才获得的信息一个战术级的指挥员可以得到战略级的信息量同时指挥决策部门或人员得到的实时信息量就更无法计算信息在指挥决策部门进行分析处理正确的决策来源于及时准确的信息反潜战中所用的许多传感器全都是遥控的在不同范围和介质中工作每一个传感器都有其特定的精度虚警率延时属性把来自这些传感器的数据转变为信息并不是人工智能设备能很好完成的任务必须把注意力放在每一个信息增量上以评估其性质和作用由于同时判决价值几乎存在于反潜战中获得的每一条信息之中并且由于反潜战的信息是从长时间的数据中提取出来的所以指挥控制高度自动化就很关键在反潜战的指挥与控制中为了处理一大堆事实半事实及直觉耐心是必不可少的由于信息过量和混杂使指挥决策小组人员难以决策与取舍他们不得不利用更多的时间来思考辨别如果没有高度指挥自动化的辅助战场所需处理的信息大大超过他们的分析处理能力但是由于技术装备的忠实冗余信息和虚假信息将随着真实信息一道进入网络它们可能与作战无关也可能是对方通过伪装欺骗等故意制造的这些信息对于技术装备来说是永远的难题所以指挥决策小组的正确决策仍然是使用大量的先进机器和技术也替代不了的3.2 指挥控制模式与作战模式的配套网络中心反潜战指挥控制中另一个突出问题就是指挥控制模式必须与作战模式相配套在指挥上网络中心反潜战强调快速反应与自同步美军认为快速反应是一个借以将信息转化为竞争优势的过程在此过程中通过迅速地阻断敌人的行动和用一系列紧密耦合的事件对敌产生冲击效果打乱敌人的行动企图是某些问题在发生之前就被制止美军一直强调反潜作战的最前线在敌港口基地外就是这个道理水面状态航行的潜艇是最没有威胁的所谓自同步是指一支获得充分信息的军队在遂行复杂作战行动中所具有的自下而上地自我组织和主动协同的能力传统的作战指挥是自上而下的组织实施作战具有观察-判定-决策-行动ODDA 的指挥周期作战行动也由于组织协同而产生周期性的停顿自下而上的组织将产生自同步使部队对于情况的变化和协同的破坏产生很强的适应性这样就使作战成为一个高速的连续过程指挥周期几乎消失了剥夺了敌人享受作战空隙的权利产生出一种压倒性的节奏进一步加强了快速反应的效果新的指挥和控制模式常源于信息获取能力的增强美海军内部出现的否定指挥权的概念就是一个较为典型的例子1972 年美海军用F-14A 取代F-4 作为舰队主战飞机后却没有针对F-14A 所具有的精确机上态势感知能力及时改变指挥控制条令仍要求飞行员通过E-2 预警机和舰上作战情报中心的指挥来引导截击 6 年后在与澳大利亚空军进行的演习中对方F-111 飞行员采用难以跟踪的冒险机动战术突破了美军战斗群防空系统演习中F-14A 飞行员已跟踪上F-111 但舰上作战情报中心却将F-14A 引导至并不存在的目标下转第47 页11 1由此可以总结出防空武器数量的需求分析的基 本步骤步骤 1 确定所要部署的层数 m 和一个初始部 火力单元 不能成为一道防线 究其原因是用排队 论来计算防御体系的射击效能时仅仅考虑了防线的 火力纵深 纵向因素并没有考虑防线的宽度 横 署方案 A m 使得 P ( A m ) > P *向因素这是排队论研究同类型防空武器组成防步骤 2 在 A m 的邻域 6 ( A m ) 内进行搜索 寻找御体系射击效能的缺陷 需要用其它的方法加以修 正 部署方案 A m1即 P ( A m ) = max P [6 ( A m )] 步骤 3 假如 P ( A m ) > P * 步骤 2 否则 转到步骤 4可令 A m = A m 转到 参考文献[1] E.C.温特切勒. 现代武器运筹学导论[C]. 北京 国防 工业出版社, 1979.步骤 4 得到结论部署 m 层的满足要求的最佳 [2] 徐品高. 防空导弹体系总体设计[C]. 北京 宇航出方案为 A m 此方案所需的兵器数量最少版社, 1996. 此算法的关键在于选初始方案 对于初始方案[3]韩松臣. 导弹武器系统效能分析的随机理论方法[C]. A m 而 言P ( A m ) = max P ( D )假 如 方 案北京 国防工业出版社, 2001.[4] 寇占霖. 地空导弹射击理论及其应用[C]. 三原 空A m = (a 1, a 2 , , a m )则⎧ m m ⎫军导弹学院, 1992, 12.[5] 王献锋, 谢春燕, 李为民等. 多层防御体系拦截巡航 D = ⎨(n 1 , n 2 , , n m ) | n i ≥ 1, ∑ n i = ∑ a i ⎬导弹射击效率计算方法[J]. 弹箭与制导学报, 2003, ⎩ 7 结论i =1 i =1 ⎭23(4) 75 77.[6] 曹泽阳, 高虹霓. 弹炮合一防空武器系统抗击效率模型研究[J]. 弹箭与制导学报, 2002, 22(3) 67 69. 由于部署时层数越多越好[6 7] 因而随着层数的增加所需的防空武器的数量会减少 通过上述计算 我们知道 进行四层部署时至少需要8套此类防空武 器才能满足射击效能的要求 最佳部署为 (3,2,2,1) 即最后一层只部署1套防空武器 这充其量算一个[7] 曹泽阳, 高虹霓, 王颖龙. 区域防空部署射击效能评估模型[J]. 系统工程与电子技术, 2003, 25(3) 299 301.上接第 39 页这次教训最终导致了作战条令的改变 允许飞 行员利用机上优越的态势感知能力 根据实际情况 按照自己的判断与敌交战 除非作战指挥官另行指 挥 该例说明 为充分利用日益增强的作战空间感 知能力 要对指挥控制条令作相应的改变 有时为 了利用逐渐增强的作战空间感知能力 有必要对一 个组织的体系结构进行改组 控制范围是决定指挥 控制层次的一个基本因素 传统上 一个可接受的 控制范围是基于一个人能够有效地管理多少被管理 者来决定的 相对小的管理范围导致了大型组织中 具有许多结构层次 从而产生了巨大的中间管理层 从如今信息时代的观点看 大型组织已变得呆板 低效 信息可以帮助我们有效地增加控制范围 新 的指挥控制方式需要使体系扁平化将信息流从指挥链中解放出来 使整个组织加快指挥速度以抑制 敌人的选择权并取得支配权4 结束语在信息化日益突出的海战场上 面对来自水下 越来越大的威胁 只有完善整个网络的作战性能 依靠人与高科技装备的完美结合达到作战的最大效能 指挥控制必须适应信息化发展要求 改变旧 的指挥控制模式 全面提高指挥人员的素质 改善 作战指挥机构向着更加精干高效的方向发展 以适应网络化作战的需要参考文献[1] [美]理查德· 梅奥. 约翰· 纳斯曼. 力量网络将信 息转化为威力[J]. 外国军事学术, 2003(5).[2] 沈伟光. 21 世纪作战指挥[M]. 北京: 新华出版社,2002.[3] [美]诺曼· 弗雷德曼. 美海军网络中心战的历史与教训[J]. 美海军学会会报, 2002(1).。

基于VR-Forces的舰载机起飞与降落仿真王文恽;侯学隆;杨士锋【摘要】VR-Forces是当前较为成熟的计算机生成兵力仿真平台,使用该平台可实现舰载机在航空母舰上起飞和降落仿真.在该仿真平台中舰载机起飞和降落的主要原理的基础上,阐述了舰载机搭载(卸载)组件和航空母舰占用引导控制组件的功能、类继承关系和配置方法,分析了舰载机起飞降落过程中的仿真流程.通过测试想定实现了F/A-18舰载机滑行、起飞、降落、停靠整个流程.研究成果对基于VR-Forces的作战仿真和开发类似系统有一定的技术参考价值.%VR-Forces is a mature CGF simulation platform which can realize the takeoff and landing simulation of the car?rier aircraft. Based on main principle of takeoff and landing simulation of the carrier aircraft in VR-Forces, in this paper, the functions, class derived relationship, and configuration method of carrier aircraft's embarkation component and air?craft carrier's occupancy-director-controller component was illustrated, the simulation process of carrier aircraft's takeoff and landing was analyzed. With a test scenarios, the whole process of carrier aircraft was realized, which included sliding, takeoff, landing and stopping. Research results provided preference for development based on VR-Forces and similar sys?tem.【期刊名称】《海军航空工程学院学报》【年(卷),期】2017(032)002【总页数】5页(P230-234)【关键词】VR-Forces;舰载机;起飞;降落;搭载;卸载【作者】王文恽;侯学隆;杨士锋【作者单位】海军航空工程学院科研部,山东烟台264001;海军航空工程学院指挥系,山东烟台264001;海军航空工程学院指挥系,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TP391航空母舰是现代化远洋海军的重要力量，而航母舰载机承担着空中掩护和支援、空中地/海攻击[1]、空中早期侦察/预警-指挥、中远程空中反潜巡逻等重任。

Research and Exploration |研究与探索•工艺与技术航母编队防空作战舰载预警机阵位配置及仿真研究周思羽，曲志刚，吴文海，姜玉红，李伟康(海军航空工程学院青岛校区，山东青岛266041 )摘要：为了探究航母编队舰载预警机使用方法，本文建立了防空作战舰载预警机配置模型，分析了航母编队防空作战 想定条件，针对战斗机、隐身目标、海上低空小目标等不同作战对象进行仿真分析。

基于不同防空作战背景，解算了舰载 预警机阵位配置、前出距离等要素对防空作战的影响，为舰载预警机阵位配置提出建议。

关键词：航母编队；防空；舰载机；阵位中图分类号：V212.1 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 03 (下）-0108-03舰载预警机的前出距离（即阵位中心点到航母的距离）足够大，那么空中巡逻战斗机/舰空导弹将会有更充分的时间对目标（敌机/反舰导弹）进行拦截；但是，若预警机在阵位上采用的巡逻航线等其他因素不变，前出距离增大，单架预警机为航母编队提供的预警扇面角将随之减小，需要更多的预警机升空执勤。

因此本文力求找到一个预警机配置与预警机前出距离（即阵位最优）的方法。

1问题描述用夕（以航母为顶点）表示来袭目标航线与威胁轴之间的夹角，即威胁扇面角《的一半；设预警 机前出距离为r,预警探测区半径为A ;来袭目标的 航速为探测到来袭目标之后信息传输、巡逻战斗机（接收指令、起飞、编队）/舰空导弹系统（接收指令、发射）的延迟时间为巡逻战斗机/舰 空导弹的航速v; 0表示以预警机阵位中心点为顶点，来袭目标航向与威胁轴之间的夹角；要求空中巡逻战斗机/舰空导弹拦截线的半径^(不同的敌方来袭目标要求不同的拦截半径A:,敌方投放的武器射程肯定小于拦截半径*),如图1所示。

威胁目标从点B(在该点目标被探测到）航行 到点d(目标突破拦截线）的时间A可以表示为：巡逻战斗机/舰空导弹接到指令后，从“Z Z”点（或者巡逻阵位）到达拦截线上的点d需要的时间匕为延迟时间^与飞行时间^之和，表示为：Vh= t D+—(2)v当6^2时，预警区覆盖半角々值为最大，贝1J:x k,,~ =t D+~(3)u v由余弦定理可知：h2=r2+{k+x)2-2r{k+x)c o s P(4)贝!]:x =r co s f i+y]h2-r2sin2f i-k(5)则有：r2 -h1 +(tDu+—+k fP =arccos(-----------------)(6 )2r(tDu+—+k)如果威胁扇面角为a，则所需出动预警机的最 少数量为：2作战条件分析(1) 预警机探测距离取值范围分析。

第４２卷第３期２０２０年６月指挥控制与仿真ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＶｏｌ ４２㊀Ｎｏ ３Ｊｕｎ ２０２０文章编号：１６７３⁃３８１９（２０２０）０３⁃００８１⁃０６舰载机对海作战训练仿真系统设计与关键技术王述运１，杨继坤２，柴守权１，岳付昌１（１．海军航空大学，山东烟台㊀２６４００１；２．中国人民解放军９２４９３部队，辽宁葫芦岛㊀１２５００１）摘㊀要：为满足舰载机对海作战能力快速形成和体系对抗训练模式转变的急需，立足于海军实战化训练实践，明确舰载机对海作战典型任务场景和流程，解构开展作战训练的主要特点，深入分析训练仿真系统建设的需求和策略，结合系统建设提出了训练仿真系统的总体框架设计㊁功能模块设计和数学模型设计，并开展仿真流程和调用关系的研究，从想定与仿真控制㊁兵力行为模型支撑㊁基于ＬＶＣ实时交互㊁导调裁决与评估等四个方面探讨了关键技术的实现途径，为舰载机对海作战训练的顶层设计和创新研究提供技术支撑㊂关键词：舰载机；对海作战；训练仿真；环境构建；关键技术中图分类号：Ｖ２７１ ４＋９２；Ｅ９２６ ３９２㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃３８１９．２０２０．０３．０１５ＴｒａｉｎｉｎｇＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎａｎｄＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＡｎｔｉ⁃ｓｈｉｐＣｏｍｂａｔｏｆＣａｒｒｉｅｒ⁃ｂａｓｅｄＡｉｒｃｒａｆｔＷＡＮＧＳｈｕ⁃ｙｕｎ１，ＹＡＮＧＪｉ⁃ｋｕｎ２，ＣＨＡＩＳｈｏｕ⁃ｑｕａｎ１，ＹＵＥＦｕ⁃ｃｈａｎｇ１（１．ＮａｖａｌＡｖｉａｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４００１；２．９２４９３ＴｒｏｏｐｓｏｆＰＬＡ，Ｈｕｌｕｄａｏ１２５００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｔｈｅｃａｒｒｉｅｒ⁃ｂａｓｅｄａｉｒｃｒａｆｔａｎｔｉ⁃ｓｈｉｐｆｏｒｃｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｒａｉｎｉｎｇｇｅｎ⁃ｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｔｒａｉｎｉｎｇｒｅｆｏｒｍ，ｔｈｅｍｉｓｓｉｏｎ，ａｐｐｌｉｅｓｓｃｅｎｅ，ｔｒａｉｎｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｄｅ⁃ｍａｎｄａｒｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｆｒａｍｅｗｏｒｋ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍｏｄｕｌｅａｎｄｍａｔｈｅ⁃ｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ．Ｏｎａｃｃｏｕｎｔｏｆｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｓｃｅｎａｒｉｏａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｆｏｒｃｅｂｅｈａｖｉｏｒｓｕｐｐｏｒｔｍｏｄｅｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅＬＶＣｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｇｕｉｄａｎｃｅａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｓｆｏｒａｎｔｉ⁃ｓｈｉｐｃｏｍｂａｔｔｒａｉｎｉｎｇｏｆｃａｒｒｉｅｒ⁃ｂａｓｅｄａｉｒｃｒａｆｔｔｅｓｔｔｏｐｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｒｒｉｅｒ⁃ｂａｓｅｄａｉｒｃｒａｆｔ；ａｎｔｉ⁃ｓｈｉｐｃｏｍｂａｔ；ｔｒａｉｎｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ收稿日期：２０１９⁃０９⁃２８修回日期：２０１９⁃１１⁃０９作者简介：王述运（１９７２ ），男，山东高密人，硕士研究生，高级工程师，研究方向为模拟训练和飞行仿真㊂杨继坤（１９８５ ），男，博士，工程师㊂㊀㊀舰载机是航母编队夺取制空权和制海权的核心力量，主要担负肃清空域㊁压制防空㊁打击敌空中高价值目标㊁攻击敌水面舰艇㊁实施对陆空中遮断等任务㊂随着航母编队装备体系技术的革新和作战能力的提升，我军更加重视和强化以舰载机为基点的对海突击力量建设，相关研究主要集中在舰载机选型㊁机载反舰武器配备㊁舰载机编队力量编成㊁战术攻击阵位的配置㊁预警机／电子战飞机的配合，以及反舰作战能力评估等领域㊂当前，关于作战仿真的研究可大致划分为基于体系框架的理论方法构建和基于兵力实体的具象建模两大类，但从研究主体看，舰载机对海作战仿真的研究比较匮乏㊂同时，针对舰载机的训练仅仅停留在单一系统㊁单一受众㊁单一模拟器的环节㊂而美军早已把训练模式从基于单平台㊁单系统的个人训练拓展到以任务执行为核心的整体性训练，其组织方式㊁仿真系统㊁实施策略㊁环境构设和体系评估等方面均值得我军借鉴［１］㊂随着装备体系手段逐步丰富㊁强度日益增强，在仿真架构动态变化㊁快速建模技术㊁多分辨率自适应等方面，对传统仿真技术提出了巨大挑战，促使新的仿真技术不断涌现㊂同时，随着战斗力生成方式的转变和实战化训练能力的提升，基于体系的舰载机对海作战训练理念和方法将逐步走向实践，致使相关条件建设和总体规划成为必然㊂本文立足舰载机对海作战能力提升，根据典型任务流程，系统分析舰载机对海作战特点和训练需求，提出训练仿真系统构建的总体设计与关键技术，为航母舰载机分布式训练实践提供技术支撑㊂１㊀舰载机对海作战训练仿真需求１ １㊀典型任务流程受任务属性㊁敌我实力㊁战场态势㊁作战环境等因素共同制约，舰载机主要作战样式可分为连续对海突击和集中对海突击㊂航母的主要任务是保障舰载机的起降和指挥引导，根据实际作战需求，将舰载机的作业区域从远到近划分为任务区㊁引导区㊁待机区㊁进场区和着舰区㊂舰载机对海作战的典型流程可分为甲板作业流程８２㊀王述运，等：舰载机对海作战训练仿真系统设计与关键技术第４２卷和空中作战流程，按照逻辑顺序包括［２⁃３］：挂弹㊁热机㊁滑跃起飞㊁空中集结㊁引导出航㊁引导交接㊁攻击行动㊁效果评估㊁返航㊁敌我识别㊁进近管理㊁马歇尔等待㊁下滑道飞行㊁钩索㊁逃逸复飞㊁一站式保障，待下一个甲板作业周期重新起飞，如果发生战损即刻拉入机库进行维修作业，如图１所示㊂图１㊀舰载机对海作战流程１ ２㊀作战训练主要特点分析舰载机对海作战的固有特征决定其训练仿真系统呈现以下特点：１）海空一体决定协同要求高㊂舰载机作战环境复杂㊁跨度大㊁机动性强㊁对象多元，对训练协同开展的影响因素众多；２）体系联动决定导调控制难㊂舰载机对海作战是态势㊁指控㊁打击㊁保障等综合集成的任务体系，参训装备多㊁人员多㊁环节多，按照典型流程，训练实施需要要素间实现紧密耦合联动；３）虚实结合决定技术难度高［４］㊂开展此类训练，完全实兵实装的方式成本高㊁风险大，充分利用基于ＬＶＣ的技术体制是有效的途径，实装与仿真训练系统相融合，信息交互㊁态势共享等技术难度高；４）探索性强决定创新要求高㊂舰载机对海打击训练兼顾战法创新和部队训练的双重任务，必须在训练进程中强化创新意识，找到薄弱环节，不断反馈装备建设和战术战法改进㊂１ ３㊀训练仿真系统建设需求及策略系统应能够满足闭环舰载机对海作战训练仿真所需，仿真对象应包括舰载战斗机㊁机载雷达㊁空舰导弹㊁反辐射导弹㊁制导炸弹和普通航弹㊁航空兵指挥系统㊁航空保障系统㊁编队作战指挥系统等㊂流程分辨率到平台级，数据分辨率到武器级㊂主要解决以下几方面的军事需求：１）运用飞行模拟器模拟舰载机起降过程，用以训练飞行员的驾驶技术；２）运用航空保障系统模拟器模拟对舰载机的指挥引导㊁起降监控，用以训练ＬＳＯ和塔台指挥员的起降指挥控制能力；３）模拟航指系统㊁预警机指挥引导流程，用以训练航空兵指挥员㊁预警机指挥员对舰载机的引导能力；４）模拟舰载机对敌水面舰艇的跟踪识别㊁导弹打击过程，训练飞行员的实战能力；５）模拟区域防空群指对舰载机的归航识别㊁进近引导，训练舰机指挥员的态势感知能力㊂鉴于舰载机训练仿真系统组成复杂㊁地位重要㊁体系贡献突出㊁实现技术难度大㊁各方高度关注，其建设策略主要包括：１）使命牵引㊁能力递进㊁分步实现；２）资源统筹㊁虚实合成㊁综合集成；３）注重流程㊁强化态势㊁体现感知㊂２㊀舰载机对海作战训练仿真系统２ １㊀总体架构设计本文按照航母编队作战指挥仿真顶层设计要求，继承相关子系统研制成果，充分考虑舰载机对海作战训练需求，采用网络化㊁服务化技术，实现 一网六域 的应用架构设计，逻辑上由通信支撑网㊁资源管理服务域㊁想定生成域㊁导调控制域㊁环境构设域㊁训练执行域和认知评估域组成㊂架构上可进一步分为仿真资源第３期指挥控制与仿真８３㊀层㊁支撑层和应用层［５］，如图２所示㊂图２㊀仿真体系架构㊀㊀资源层㊂在联合训练环境构建支撑平台的框架下，通过通信支撑网将基础数据㊁计算存储㊁时空基准㊁安全保密㊁态势感知等资源连接形成的泛在网络，开展数据的实时交互㊁计算处理㊁联合分发㊂资源管理服务域通过对各类资源以及用户身份的联网共享㊁组网运用，提供体系化的资源管理和资源服务㊂支撑层㊂通过分布式交互中间件实现资源层和应用层的逻辑连接，集成与仿真训练相关的软件㊁数据㊁服务和界面㊂为应用层提供想定生成应用注册㊁导调控制组合交互㊁环境构设资源集成等应用服务，为训练执行和认知评估提供基础数据服务［６⁃７］㊂应用层㊂构建各类训练对象系统，包括飞行员起降训练㊁ＬＳＯ引导训练㊁对海作战训练㊁舰长对空防御训练㊁航空兵指挥引导训练等㊂２ ２㊀功能模块设计作战想定与剧情生成模块［８⁃９］主要从训练用户角度出发，提供舰载机对海作战任务的典型任务场景，包括任务筹划㊁模型编译㊁模型校验㊁想定生成㊁兵力生成㊁虚实环境初始生成㊁想定推演等子模块，具体承担任务背景和要求描述㊁参训人员装备体系构成㊁战场态势描述㊁对抗威胁条件设置㊁规则战术库装订等活动，最终通过计算机兵力与剧情生成，进行方案推演，评估训练实施计划的合理性和可行性㊂训练运行控制与管理模块主要从训练监管角度出发，为训练以及训练仿真的有效开展提供运行保障，主要包括导调控制㊁红蓝模拟㊁交战裁决㊁训练代理㊁分布管理㊁模型调用和行为支撑等子模块，具体从白方视角承担红蓝双方对抗行为监视㊁战术效果裁决㊁进程控制等工作，从训练管理视角开展训练仿真代理㊁分布式训练组织实施㊁具体训练评判准则制定等工作㊂目标特性与环境构设模块主要从假想敌的角度出发，解决以往训练对手不真㊁环节逼真度不高等问题㊂其主要包括ＬＶＣ集成环境㊁模拟器㊁战术对抗环境㊁电磁干扰环境㊁气象水文环境㊁平台机动㊁目标探测等子模块，能够为舰载机对海作战提供海战场背景下所需复杂电磁㊁岛岸背景㊁海杂波㊁快速海面目标等环境，以及虚实合成的解决方案㊂数据采集与云端处理模块主要从训练产生的大量数据出发，解决数据采集㊁存储㊁计算㊁显示㊁维护和挖掘等难题，为开展训练评估做基础准备㊂主要包括数据订购分发㊁边缘计算㊁高性能计算㊁分布存储㊁综合显示㊁复盘支持和分析评估等子模块［１０］，数据类型涉及８４㊀王述运，等：舰载机对海作战训练仿真系统设计与关键技术第４２卷距离㊁方位㊁精度等格式化数据和视频㊁图像等非格式化数据㊂２ ３㊀数学模型框架设计舰载机的作战使命和航母的特殊起降环境，对出动回收㊁飞行安全㊁指挥引导㊁效能评估等ＯＯＤＡ环节有极为严苛的要求㊂鉴于此，本文提出由出动回收模型㊁指挥引导模型㊁预警探测模型㊁交战过程模型㊁弹道与毁伤模型㊁辅助决策模型构成的舰载机对海作战训练仿真模型框架，如图３所示㊂图３㊀数学模型组成框架㊀㊀出动回收模型利用工程模拟器解决舰载机运动㊁起降姿态㊁过载控制㊁座舱模拟㊁视景观测等构造模型，建立一整套气动力数据库和控制率参数，模拟舰尾流㊁低空紊流和舰面流场条件下的起降性能；利用数字仿真解决航母运动㊁起飞与着舰系统㊁甲板几何㊁甲板作业等虚拟模型，与舰载机相关模型进行交互㊂指挥引导模型利用航空管制㊁航空兵指挥与预警机等等效模拟器，通过数据链和语音建立与舰载机任务执行的交互关系模型㊂预警探测模型通过建立雷达方程㊁引入外部信息源接口，解决信息保障和目标识别问题㊂交战过程模型需要实时解算飞机航线㊁高度㊁航向和攻击角等要素，装订导弹飞行参数，准实时计算载机和导弹的突防概率㊂弹道与毁伤模型利用实验室资源实时计算导弹发射后直至命中目标过程中，导弹弹道仿真和目标易损性仿真㊂辅助决策模型解决典型的战术决策问题㊂２ ４㊀训练仿真流程设计根据舰载机对海作战训练特点和要求，考虑设计空间㊁随机因素㊁训练层级和能力形成等因素，形成基于 训练要素识别㊁任务场景构建㊁红蓝战术映射㊁层次对抗训练㊁智能导调裁决 的业务流程，如图４所示㊂其中，训练要素识别是开展相关研究的基础，针对不同训练要素，任务想定不同，构成的装备体系也有区别，要素识别主要是对训练历程㊁对象㊁阶段和目标的界定；任务场景构建主要为整个训练仿真设定一个脚本，具体包括使命任务㊁环境构设㊁方案生成㊁态势模拟等步骤；红蓝战术映射通过双方的仿真模型交互，将宏观的能力和规则映射为可操作的战术和行动［１１⁃１２］；层次对抗训练实现基于实装㊁半实物和虚拟构造系统的浸入性㊁分布式训练；智能导调裁决利用基于智能体的算法对整个训练任务进行规划和仿真控制，运用空间域模型进行数据分析处理㊂图４㊀训练仿真业务流程图３㊀系统关键技术３ １㊀想定与仿真控制技术联合训练环境的构建势必带来动用实兵多㊁组织效率低㊁周期不可控等问题，必须在任务开展前进行反第３期指挥控制与仿真８５㊀复推演，实现基线想定目标，并逐步扩展能力边界㊂主要涉及想定演示推演技术㊁时空一致性控制技术和数据过滤匹配技术等㊂演示推演技术模拟在给定试验条件下，进行兵力行动和信息交互等关键环节的预演，发现方案缺陷，预估训练效果，进一步提出资源需求，采用基于插件的模型编辑和想定编辑动态生成技术，解决当前普遍采用人工计算㊁领域专家研讨的方式㊂时空一致性控制技术，采用时间自治策略，部分时戳和前瞻量设计，通过合理划分实时粒度，解决联合试验环境所集成的资源信息交互的时间异步性，控制资源协调运行㊁虚实仿真时空一致㊂数据过滤匹配技术主要采用基于区域㊁网格和排序三种数据过滤匹配算法，解决无效数据对上层应用的干扰，开展云端数据的自适应计算，减少批量数据的处理压力，提高传输效率㊂３ ２㊀兵力行为模型支撑技术为支撑本仿真训练系统众多实体的行为控制和交战规则，以及虚实融合环境下的实时㊁准实时㊁非实时交互，提出了包含零编程资源封装与建模㊁基于规则的决策建模㊁虚实兵力互感互抗等兵力行为模型支撑技术㊂零编程资源封装与建模技术采用基于协议模板的内嵌式动态数据包编解码，解决用户在资源封装过程中的零编程和装备接口零修改的问题，能够按照统一模式对舰载机对海作战仿真训练资源进行描述㊁封装和转换，其协议识别㊁自动解析等关键环节对实时性要求较高㊂基于规则的决策建模采用认知域建模技术，利用使命任务㊁作战能力㊁威胁态势等条件空间与位置队形㊁战术决策㊁火力控制等命令空间的映射，解决蓝方兵力行为的智能性㊁灵活性等问题，经过多次训练形成想定库㊁规则库㊁战术库㊂虚实兵力互感互抗技术通过增强现实技术，将虚兵的状态和行为信息通过信号注入或辐射传感等手段传输给实兵上的虚实融合终端，实现实兵感知虚兵；虚兵通过相应的发布与订购策略能够自动完成对实兵的感知；实兵通过虚实融合终端向虚兵发送攻击参数，在虚兵上完成弹道和毁伤仿真，发布虚兵毁伤信息，完成实兵对虚兵的抗击；虚兵依据发布与定购机制能够直接与实兵代理成员进行对抗交互㊂３ ３㊀基于ＬＶＣ实时交互技术对抗训练仿真的重点技术实现途径是真实㊁虚拟㊁构造资源的异构集成，在时空一致的条件下，满足动态组合㊁按需介入㊁相互操作的要求，其基础和核心是多分辨率融合技术㊁实时交互技术以及异构互联技术等［１３］㊂联合多分辨率邦联技术，采用一体化框架将体系级低分辨率模拟系统和实体级高分辨率模拟系统集成在一起，其中，体系级提供整个战场空间画面，实体级负责对试验空间内单个平台实体的战术行为进行仿真，并能够实现按需选择和更改㊂实时交互技术采用时间同步和事件调度策略，综合利用中间件技术㊁数据分发技术㊁数据传输技术㊁云计算技术，实现解耦条件下的模型快速响应，满足异类㊁分布式部署资源的映射交互㊂异构互联技术主要解决仿真训练领域异构集成问题，包括仿真数据㊁模型㊁系统㊁环境等集成，一般采用分系统独立并行开发㊁逻辑靶场基础平台统一加载㊁多个分系统同步控制的综合集成技术，关键技术涉及自动加载部署方案规划㊁基于协同仿真技术㊁任务资源本地和远程操控等㊂本系统典型资源以及模拟效果如图５所示㊂图５㊀训练仿真效果图３ ４㊀导调裁决与评估支持技术训练仿真系统基于红蓝双方的对抗，产生一系列的数据㊁响应和效果，需要指挥控制系统进行采集㊁分析和处理，主要包括导调控制与交战裁决㊁复盘评估等核心技术㊂导调控制与交战裁决技术需重点开展信息互联互通接口标准研究，进行信息共享设计，打通试训战的指挥信息链路，实现红㊁蓝㊁白差异化信息服务，利用便携式和固定式裁决终端，实现录取设备㊁测量设备㊁环构设备等数据快速融合和判读，包含自适应数据采集技术㊁认知辅助控制模型和快速智能判决算法研究等㊂复盘评估技术主要对训练仿真过程中各类兵力行动㊁关键事件㊁导调控制㊁打击效果运用数字化手段进行回放和追溯，并采用基于能力和基于任务两个维度进行指挥控制㊁机动㊁火力打击㊁全维防护㊁电子对抗㊁８６㊀王述运，等：舰载机对海作战训练仿真系统设计与关键技术第４２卷综合保障等方面的评估，主要能够支持数据关联复盘㊁过程复盘㊁同步复盘㊁协同分析和综合评估等工作㊂４㊀结束语本文系统研究了舰载机对海作战训练仿真系统设计与关键技术，明确了系统建设的需求，提出了初步设计方案，探讨了关键技术途径㊂该系统涵盖了舰载机对海作战从起降㊁引导㊁指挥㊁打击㊁评估等各个环节，训练受众覆盖飞行员㊁ＬＳＯ㊁舰长㊁航空兵指挥人员等，采用基于ＬＶＣ集成的技术体制，实现异构训练资源的体系集成，能够为舰载机对海作战训练㊁战法研究和流程改进提供有效的手段㊂下一步将进一步细化仿真粒度，提高关键事件的实装接入和响应感知程度㊂参考文献：［１］㊀田永亮，王永庆，熊培森，等．面向战斗机云作战的构造仿真平台架构［Ｊ］．北京航空航天大学学报，２０１９，４３（８）：５１⁃５７．［２］㊀柯鹏，徐成林，柳松杨，等．舰载机起降过程中飞行员响应的视镜仿真［Ｊ］．系统仿真学报，２０１９，３１（１）：５９⁃６５．［３］㊀张豪，郑茂，初秀民，等．舰载机高强度作业流程仿真研究［Ｊ］．舰船科学技术，２０１９，４１（６）：１４７⁃１５４．［４］㊀王宗杰，侯学隆，罗木生．舰载机对海突击仿真模型框架设计［Ｊ］．指挥控制与仿真，２０１７，３９（５）：７６⁃８０．［５］㊀陈嘉勋，肖兵，刘凤增．基于Ａｇｅｎｔ的建模与仿真技术在军事系统中的应用综述［Ｊ］．飞航导弹，２０１９，２９（３）：６５⁃６９．［６］㊀贺荣国，杨继坤．水面舰艇设计定型试验项目规划与实施研究［Ｊ］．装备学院学报，２０１６，２７（４）：６８⁃７１．［７］㊀徐享忠，杨建东，郭齐胜．作战仿真试验理论体系研究［Ｊ］．装甲兵工程学院学报，２０１８，３２（２）：９８⁃１０３．［８］㊀刘万洪．航母战斗群通信作战应用及对抗策略分析［Ｊ］．舰船电子对抗，２０１５，３８（１）：５８⁃６３．［９］㊀杨继坤，王娜，肖飞．航母编队体系作战试验设计与评估［Ｊ］．指挥控制与仿真，２０１９，４１（４）：９１⁃９８．［１０］尹肖云，皱强，冯佳晨．航母舰载机反舰作战能力评估分析［Ｊ］．火力与指挥控制，２０１７，４２（１２）：４０⁃４５．［１１］张翠侠，周新，方冰．红蓝双方攻防仿真建模技术［Ｊ］．指挥信息系统与技术，２０１２，３（６）：１０⁃１４．［１２］杨继坤，张传有，常秀丰．海军试训蓝军体系建设与运用研究［Ｊ］．现代防御技术，２０１７，４５（２）：２２⁃２８．［１３］张灏龙，谢平，赵院．体系对抗仿真面临的挑战与关键技术研究［Ｊ］．计算机仿真，２０１９，３６（５）：１⁃５．（责任编辑：张培培）。