关于防空作战仿真态势显示成员通用性探索

关于防空作战仿真态势显示成员通用性探索

张浩,符钦泽,李阳

（北方自动控制技术研究所 030006）

摘要：HLA作为美国国防部门所建设出的分布式仿真体系结构，其建设的根本目标就是实现互相操作的仿真与利用，它所代表的IEEE标准也是当前国际分布式交互仿真领域上的首选结构体系。而态势显示作为基于HLA作战模式系统下观察战场发展形势、落实辅助决策的关键环节，当前所利用的态势显示系统也直接暴露了基于态势显示下的通用性问题。基于此背景下，随着国际针对HLA仿真研究的不断深入，如何实现基于HLA的通用性原则已成为社会关注热点。对此，本文基于语义映射的态势显示成员通用性实现方法进行阐述，并分析其系统应用实例。

关键字：防空作战仿真; 态势显示; 通用性研究

前言：所谓作战模拟态势显示，主要就是指在实际的作战模拟系统仿真过程当中，针对战场情况开展实时的态势显示。在通常情况下，也可以将态势显示看作为在作战模拟当中针对整个战场对象提供观测、决策以及分析作战信息的直接手段，直接为作战模拟的反馈控制提供可靠依据。所以从整体上来说，态势显示作为作战模拟系统仿真过程当中的关键环节，在当前全面落实基于HLA的作战模拟系统构建背景下，也直接满足了针对作战模式系统在二维、三维上的显示需求。但从防空作战的角度来说，态势显示所表现出的通用性和适应性问题直接限制了态势显示的灵活性，无法满足基于防空作战模拟系统下对于态势显示的建设新需求。

1.基于语义映射的态势显示成员通用性实现方法

本文在态势显示成员的设定上主要基于防控作战领域，所以会涉及多样化的防空武器，目前国际上最主流的战场模拟训练方式是为每一种防空武器都设计独立联邦，然后再根据实际的正常需求实现联邦之间的多联邦互联行为。基于此背景下，要想实现态势显示成员之间的通用性，就必须要实现任意一个独立防空武器联邦中的通用性原则【1】，将通用性的研究范围限定在独立防控武器的单联邦上。对此，在实现态势显示成员通用性目标的过程当中，还需要根据以下两个方面来进行开展:

  第一，必须从系统工程建设的实际角度出发，根据联邦和态势显示成员设计初期阶段，深入分析不同防空武器平台在二维态势显示成员下的共性内容，并以此为基础针对成员的潜在能力以及未来的适用性联邦产生清晰的认知。例如在针对SOM进行设计的过程当中，就可以在态势显示成员中可能会利用到的对象进行科学命名，为后续成员的通用奠定坚实的基础。

  第二，充分发挥出基于HLA机制下的数据收发效应，针对一些影响联盟成员通用型目标的数据接口以及数据处理环节进行深入梳理，保障每一个环节设计间的耦合效应，其通用防空作战态势显示成员各模块构成及相互关系图如图一所示。

图一  通用防空作战态势显示成员各模块构成及相互关系

  1.1实体数据模型模块

  在实体数据模型模块的建立过程当中，基于防空作战下的态势显示成员需要显示仿真开始前的初始态势信息以及在仿真过程当中所形成的态势演变，但从整体上来说，无论是基于态势的初始变化还是态势的演变过程，主要都体现在实际作战中相关属性条件的改变。所以本文在实现防空装备属性共性分析的基础上，还需要严格针对多样化的属性实现分类统一归纳，保障每一个属性类别都具备着对应的描述功能。如表一所示，主要为基于实体数据模型模块中不同类型及其属性说明，在这些多样化类别中，主体可分为静态和动态两大类别，主要通过实现静动类别组合后得成最终的实体数据模型模块。

表一实体数据模型模块中的各类及其属性说明

  1.2数据发送模块

  第一，数据映射。

  虽然每个联邦中支持开始显示的数据在整体上具有非常明显的相似性特征，但同时也具备了特殊性原则，所以在送数据之前必须要针对基于配置文件下的对象类属性或交互为参数依据数据模型类别进行排比【2】。同时，又因为在配置模块生成的配置文件中已经详细记录了此类信息，所以还需要利用一定的规则实现多属性之间的聚集，在针对属性与对象之间做出对应记录后，将最终的记录以XML的格式进行输出，这一过程也就是所谓的数据映射过程。

  第二，数据聚合。

  在数据映射的过程当中，已知配置模块所生成的XML格式配置文件已经详细记录了模型的基本信息，所以必须要开发一个格式化工具来实现信息的深入解读，并针对此工具界面下需要聚合的数据模型属性进行选择，以此来得出聚合后的性名称及其主要类型，这一过程也被称之为数据聚合。

  第三，数据发送。

  在数据发送的实践过程当中，必须要采用RTI代理函数进行发送，且在发送为对象类属性的背景下，则应当利用registerObjectInstance【3】对对象进行实例注册，然后再根据配置文件以及用户的不同操作进行相应的数据处理。

  1.3数据接收模块

  数据接收模块作为数据发送模块相对应的一项数据处理过程，与数据发送模块相同的是，都必须要采用RTI代理函数来实现数据接收，但如果接收的仍然是对象类属性，那么还需要在收到回调函数之前发现相应的对象实例，然后再根据反射对象类实际的属性值，完成属性值的精准接收。

2.系统应用实例

从上文中可以了解到，态势显示成员在通用性目标的实现上主要是面向防空作战领域下的成员，所以必须要利用语义映射来实现基于不同类别防空武器模拟训练联邦之间的互联交互性。在实际的系统应用实例上，主要来自态势显示成员内部与某行自行高炮模拟训练联邦之间的互联，以此为战场提供态势实时显示服务，图二为联邦运行过程当中态势显示成员的实际运行效果，从图二中也可以明显看出态势，态势显示成员具备了非常强硬的通用性价值。

图二  通用态势显示成员在某型自行高炮模拟训练联邦中的应用

结论：

综上所述，相比较于传统的态势显示成员通用性目标实现方法来说，本文在此目标时的实现方法上其工作量显然更小，具备着更高的工作效率。但从整体上来说，由于不同联邦成员所面临的联邦具备一定的相似性特征，所以在映射、聚合、打包、解包的工作量条件下，显然较小的工作量越容易实现目标。相反，较大的映射工作量将会全面增强程序建设的复杂指数，同步降低联邦的运行速度。
参考文献：

[1]王懋. 基于PDES的地面防空作战仿真系统研究与实现[D].国防科学技术大学,2013.
[2]姚青锋,冯少冲,邸彦强,朱元昌.防空作战仿真态势显示成员通用性研究[J].指挥控制与仿真,2013,35(02):93-97.
[3]罗艳春,王凤仙,吕雪燕.基于HLA/CGF的防空攻防作战模拟[J].计算机与现代化,2009(10):45-48.