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基于stage的指控系统仿真平台方案

挑战
       未来战场是信息化、数字化的战场,指控系统是所有战场信息的融合和处理的机构,是现代作战体系的“神经中枢”,是分散的作战系统的“粘合剂”,是作战效能的“倍增器”,能够响应战场环境及实现战斗形式的综合性作战系统,是数字化战场的重要组成部分。指挥员基于战场态势通过指控系统进行一系列指挥控制活动。因此战场指控系统包含了多种复杂的地理环境感知、各类传感器、信息分发处理、指令下达及执行等复杂内容。目前采用数字化仿真的方式对战场指控系统的仿真测试验证是相当普遍、也是效率高、代价小的方式,然而该方式需要集成多种复杂地理环境、各类敌我双方作战单元、实物或半实物系统,并根据指控指令执行相应任务,此外还要能生动直观地展现整个作战过程的2d/3d战场态势等,都是指控系统仿真所面临的困难。
 
凯发娱乐登录的解决方案
        战场指控系统的基本组成与功能模型如下图所示,主要通过传感器与通信等方式将战场上的信息获取、信息处理、决策指挥与信息综合利用及信息控制等模块有机、有序地联接起来,建立互操作,使军队在复杂的作战环境下能够知己知彼,确保处于作战主动位置。
 
 
        由上图可知,指控系统的根本因素是作战环境,为战争的胜利,其余各模块都是根据作战环境的变化进行的一系列响应控制。本方案综合利用了stage的开放性和灵活性,不仅将指控系统的各模块创建集成,还集成了指控系统所需的外围战场环境,并提供友好的指控界面,将作战环境的各类信息获取和呈现,此外,允许多次重演的方式优化完善指控系统,为指控系统提供了一个可视化的战场空间仿真平台。
        下图为基于stage的指控系统仿真平台,由stage纯数字仿真或接入实物半实物的方式模拟生成一个接近实际的作战空间环境( 地理环境、气候环境和海洋环境)与战场态势(敌我兵力部署、目标初始化态势、兵力任务规划、动态轨迹等),并通过三维视景将整个作战过程及态势直观地展示给指控系统,以协助完成指挥控制活动,指控系统根据stage提供的战场态势经过数据分析后下达相关指控指令,该指令通过制定的联络方式传输给stage中的作战单元,接受到指令的作战单元则能精确的执行指令,这样一个闭环的对抗系统完全满足了指控系统仿真的需要,该系统平台将战场的地理环境可视化,动态实时地显示战场空间中地理环境与实体、实体与实体之间的交互和对抗。基于该平台,经过各级情报仿真模拟、通讯仿真模拟和被测试系统,来实现信息收集、信息处理、被测试系统(指控节点)指挥控制命令等仿真模拟,能够暴露实际系统中存在大批量信息处理、航迹精确度和系统时延等关键问题,由此可对指控系统的性能指标和功能进行测试和评估,并实现仿真过程和仿真结果的可视化。
 
 
 
                                                                                                               
        基于stage的指控系统仿真平台由stage提供指控系统的战场环境,该环境包含地形、作战模型、传感器及任务规划等内容,其中战场所需的地形可以使cdb或openflight格式,可由terra vista或creator创建;stage内置上百种海陆空作战模型,该模型包含了用于仿真的数学模型和用于三维显示的三维模型,此外,通过二次开发的方式修改内置模型或增加定制的模型;传感器模型包含雷达、红外、声呐等多种类型,亦可通过二次开发的方式进行修改或增加;此外还有通讯类的模型,如应答机等;关键是stage为战场上任意一个作战单元提供了任务规划模块,从而赋予了作战单元生命力,能够根据分配的任务执行,最终成为一个动态的逼真的作战环境。
        为使仿真更加真实,可以离线或者实时将作战单元的实物或半实物仿真数据接入到stage中,其链接形式可以使dis/hla、udp、tcp/ip等,这样就可以将不在同一物理空间上的作战单元联合实现分布式仿真,并通过相应的通信协议驱动由vega prime创建的三维视景,指控系统根据stage提供的二维战场态势、三维视景显示、战场仿真数据以及友好的图形化控制界面进行一些列指挥控制操作。stage提供的这种可控制的、无破坏性的、可重复演示的人机在线交互仿真环境信息,与指控系统相结合,能更好检验指控系统各个部分的功能和性能。
  
总结
        基于stage的指控系统仿真平台方案解决了大量通信实体的交互、各领域实体模型集成以及地形信息获取并影响实体的问题,并采用当前的分布式交互系统如hla/rti体系结构来建模分析,合理匹配了装备作战平台、传感器与想定环境,减少了部分繁琐的想定环境的构建,集中精力对综合电子信息系统的装备实体与传感设备的研究及对作战实体行为脚本的二次开发。
    

 

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