美军建模与仿真网上信息概览
afsim仿真使用方法
afsim仿真使用方法AFSIM仿真是一种常用于军事领域的仿真工具,用于模拟和分析不同作战环境下的战场行为和决策。
本文将介绍AFSIM仿真的使用方法。
一、AFSIM仿真的概述AFSIM(Air Force Synthetic Environment for Reconnaissance and Surveillance)是美国空军开发的一套用于战术决策支持的仿真系统。
它能够模拟复杂的作战环境,包括地面、海上和空中的各种要素,如地形、天气、敌友军力量等。
通过使用AFSIM仿真,用户可以评估不同战术方案的效果,并进行决策优化。
二、AFSIM仿真的安装与运行1. 安装:首先,用户需要从官方网站下载AFSIM仿真软件,并按照安装向导进行安装。
安装完成后,需要进行激活和注册以获取完整的功能。
2. 运行:打开AFSIM仿真软件后,用户可以选择新建仿真场景或打开已有的仿真场景。
在创建仿真场景时,用户需要设置地形、天气、敌友军力量等参数,以便进行模拟。
在运行仿真时,用户可以通过控制面板进行实时的仿真控制和观察。
三、AFSIM仿真的功能和特点1. 地形模拟:AFSIM仿真可以模拟各种地形,包括平原、山地、河流等。
用户可以根据实际需求选择合适的地形,并进行地形特征的调整。
2. 天气模拟:AFSIM仿真可以模拟不同天气条件下的作战环境,包括晴天、阴天、雨天等。
用户可以根据实际情况设置天气参数,并观察天气对作战效果的影响。
3. 敌友军力量模拟:AFSIM仿真可以模拟不同敌友军力量的行为和决策。
用户可以设置敌友军力量的数量、装备和作战策略,以评估不同战术方案的优劣。
4. 作战效果评估:AFSIM仿真可以根据用户设定的评估指标,对不同战术方案的效果进行评估。
用户可以通过仿真结果,了解各种战术方案的优劣,并进行决策优化。
四、AFSIM仿真的应用领域AFSIM仿真主要应用于军事领域,用于模拟和分析各种战场环境下的战术行为和决策。
美军EADSIM仿真系统机理与应用分析
2 5
美军 E AD S I M 仿 真 系统 机 理 与 应 用 分 析
唐 忠 , 魏雁飞, 薛 永 奎
( 中 国洛 阳 电 子 装 备 试 验 中心 , 河南 洛阳 4 7 1 0 0 3 )
摘要: 信 息化条 件 下 , 战 争 的 实质 是体 系对 抗 , 电子信 息装备 是武 器装备 体 系的 中枢 , 采 用作战 仿真技 术研 究其在 复 杂战场 环境 下 的体 系对抗 效 能及作 战 运 用是 一 种经 济 而有效 的技
关 键词 : 美军; 作 战仿 真 系统 ; E AD S I M
中 图 分 类 号 : TP3 9 1 . 9 2 ; TN9 7 文献 标识 码 : A
Me c ha ni s m a n d a ppl i c a t i o n o f EADS I M s y s t e m o f U. S. a r my
术手段 。美军 广泛使 用 的扩展 防 空仿 真( E ADS I M) 系统 是 一 个集 分 析评 估 、 训 练与 作 战规 划 于一体 的任 务级 作 战仿真 系统 。分 析 了 E ADS I M 的 系统机 理及 应 用模 式 , 总结 了 系统 的规 律
性特 点 , 对应 用作 战仿真 手段 开展 作 战试验 训 练效 能的 分析评 估 具有借 鉴 意 义。
Ta n g Zho ng,W e i Ya nf e i ,Xu e Yo n gku i
( Lu o y a n g El e c t r o n i c Eq u i p me n t Te s t Ce n t e r o f Ch i n a , Lu o y a n g 4 7 1 0 0 3 , He n a n, Ch i n a )
美军建模与仿真管理特点及启示
C h a r a c t e r i s t i c s a n d I n s p i r a t i o n o f Do D Mo d e l i n g a n d
S i mu l a t i o n( M&S)Ma n a g e me n t
L I U J i a n — p i n g,C HEN Ya - z h o u
缺 的 问题 . 提 出 了相 应 的 建 议 。
关键词 : 美 军 ;建 模 与 仿 真 ;管 理 中图 分 类 号 : E 8 7 文献标识码 : A DO I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 — 3 8 1 9 . 2 0 1 3 . 0 6 . 0 3 2
第3 5卷 第 6 期
2 0 1 3年 1 2月
文章 编 号 : 1 6 7 3 — 3 8 1 9 ( 2 0 1 3 ) 0 6 - 0 1 4 2 - 0 5
指挥控 制 与仿真
Co mma n d Co n t r o l& S i mu l a t i o n
Vo 1 l . 3 5 No . 6 De c . 2 0 1 3
美 军建 模 与仿 真 管 理 特 点及 启 示
刘 建 平 ,陈 亚 洲
( 解放军 6 1 6 8 3部 队 ,北 京 1 0 0 0 9 4 ) 摘 要: 美军 是 世界 上唯 一 建 立 战 争全 域 模 拟 仿 真 体 系的 军 队 , 其 建 模 与 仿 真 建 设 高效 管 理 的 一 些 经 验 值 得 借 鉴 。 归 纳 了美 军 建模 与仿 真 管理 5个 方 面的 特 点 : 高层 机 构 统 一 领 导 , 专职 部 门 实施 管 理 , 以促 进 协 作 和 共 享 为 重 点 , 规 范化管理 , 模型 、 数 据 与服 务 一 体 化 管 理 。并 针 对 军 队 建 模 与 仿 真 应 用领 域 不 广 、 协作 共享不够 、 数 据 与 服 务 管理 欠
军事装备仿真系统中的建模与仿真技术研究
军事装备仿真系统中的建模与仿真技术研究随着科技的不断发展,军事装备仿真系统的应用越来越广泛。
通过建模与仿真技术,军事装备仿真系统能够为军事训练、武器研发和战争演练提供可靠的数据支持。
本文将对军事装备仿真系统中的建模与仿真技术展开研究,探讨其应用和发展方向。
第一部分:军事装备仿真系统的概述军事装备仿真系统是通过对军事装备进行建模和仿真,模拟真实战场环境,提供训练和决策支持的技术系统。
它可以帮助军事人员提升作战能力,降低风险,并且减少对真实装备的依赖性。
军事装备仿真系统主要包括三个组成部分:建模、仿真和数据分析。
第二部分:军事装备建模技术的研究在军事装备仿真系统中,建模是非常重要的一个环节。
建模技术能够将真实装备的结构、性能和行为等特征进行抽象和表示,从而实现对其仿真。
目前,军事装备建模技术主要包括几何建模、物理建模和行为建模。
几何建模是描述军事装备外形和结构的技术手段。
它可以通过CAD软件或者三维扫描技术获取装备的几何模型,再进行优化和细化。
物理建模是描述军事装备力学特性的技术手段。
它可以通过传感器和测量设备获取装备的运动参数和力学特性,并进行仿真模拟。
行为建模是描述军事装备行为和作战行动规则的技术手段。
它可以通过对士兵、车辆和飞行器等进行行为分析和推演,然后制定相应的行为规则。
第三部分:军事装备仿真技术的研究仿真是军事装备仿真系统的核心环节。
它可以模拟真实战场环境,实时反馈军事装备的性能和战斗结果。
军事装备仿真技术主要包括图形渲染、物理仿真和虚拟现实。
图形渲染是将建模过的装备模型在屏幕上呈现出来的技术。
它可以通过渲染算法和图像处理技术,使装备在虚拟环境中具备真实感和逼真度。
物理仿真是模拟军事装备在真实环境中运动和相互作用的技术。
它可以通过物理引擎和碰撞检测算法,模拟装备的运动、碰撞和爆炸等物理行为。
虚拟现实是将军事装备仿真系统与人机交互技术相结合的技术。
通过虚拟现实设备,军事人员可以身临其境地体验装备的使用和作战情景。
the journal of defense modeling and simulation -回复
the journal of defense modeling andsimulation -回复题目:《军事建模与仿真的综述》摘要:本文旨在综述"the journal of defense modeling and simulation"(以下简称JDMS)的研究领域、特点以及对军事建模和仿真发展的贡献。
文章从定义、历史背景和分类入手,探讨了军事建模与仿真的重要性以及在军事领域中的广泛应用。
接着,笔者总结了JDMS在相关领域的文章发表情况,并提炼出一些重要的研究主题,如军事作战模拟、军事指挥与控制系统的仿真等。
最后,本文简要介绍了近年来军事建模与仿真领域的发展趋势,并对未来的研究方向提出了展望。
一、引言军事建模与仿真作为一个跨学科领域,涉及多个学科,如计算机科学、数学、工业工程、军事科学等。
它通过数学建模、仿真技术和计算机系统,模拟与预测战场环境和作战结果,为军队提供支持决策的工具和平台。
二、军事建模与仿真的定义与历史背景军事建模与仿真是指通过建立模型和运行仿真程序,代替实际情况发生的模拟活动。
它包括战术、战略、资源规划、军事系统行为等方面的研究。
三、军事建模与仿真的分类1. 物理仿真:对物理实体进行实时仿真,如陆地战斗平台、武器系统等;2. 人类行为仿真:模拟军事人员的行为、意识和决策过程;3. 战术和战役仿真:模拟战术级指挥过程、兵力调度等;4. 作战仿真:模拟战斗过程和结果。
四、JDMS的研究领域与重要性近年来,JDMS在军事建模与仿真领域的研究取得了显著的进展。
它涵盖了从理论研究到实践应用的方方面面,包括作战仿真、指挥与控制系统、战术级决策等。
五、JDMS在军事建模与仿真领域的研究贡献1. 军事作战模拟:JDMS发表了大量关于军事作战模拟的研究论文,包括对实体、环境、战术行为等方面的建模与仿真技术。
2. 军事指挥与控制系统的仿真:该领域是JDMS的研究重点之一,涉及到指挥系统的建模、仿真和评估方法,以及基于仿真的指挥决策支持系统等。
详解美军训练仿真家族(FAMSIM)
详解美军训练仿真家族(FAMSIM)2011-01-10 12:51:02 来源:本文将讨论被军队认可用于发展,投资和守备的C2训练仿真。
NSC是军队用于仿真家族的执行代理,并且它可以向使用者提供上面列举的功能和第一次使用帮助、练习辅助。
这些仿真的概况在7.2节介绍,依次为仿真家族概况,以及仿真家族模型的更详细观点。
上面列举的功能和第一次使用帮助、练习辅助。
这些仿真的概况在7.2节介绍,依次为仿真家族概况,以及仿真家族模型的更详细观点。
1、C2训练仿真的标准化本手册以前的章节对军队里使用的用于C2训练模型的增殖和标准化需要进行了讨论。
标准化是在仿真家族控制下进行的,其中包括软件标准化和硬件标准化。
一致性和成本的节省被同时和标准化的C2训练仿真一起提供给了军队,因为它们是互用性的,可交换性的和训练连续性的。
2、FAMSIM 概况背景:军队仿真家族由一个倡议者批准一批仿真训练单位的指挥员,战斗人员,CPs和在CPXs里的HQs构成,还包括领导人的发展仿真训练。
仿真家族的总体目标是要继续进化增强仿真家族,以确保该仿真保持相关性。
功能强大的PDSS和承包商后勤支援计划将确保该仿真仍然可靠。
当前的目标是让指挥官的具有培养下属的指挥官和工作人员从排长到军团的能力,同时培养所有的BOSs在复制战场的情况下。
每一个兵团和各师将能够为各种战区的情况,包括一体化的重型,轻型,航空和sofs进行站点的cpxs。
现有的仿真:现在在仿真家族中有六个场地仿真:Janus, SPECTRUM, BBS, CBS, TACSIM, 和 CSSTSS。
仿真家族成员未来发展:仿真家族的主要发展努力是WARSIM 2000。
WARSIM 2000会在下边进行简单的提及,并在后面进行深入探讨。
WARSIM 2000将利用新技术,使HQs在现实,DIS 柔性仿真的环境在所有梯队训练。
增加了现实性的WARSIM 2000超过现有的模式,它将允许单元同步纵深跨越每一个操作系统。
美军技术研究与试验建模体系结构(MATREX)
S k s t e n e r t n a d u e o i e, r u l a d c n t u t e( O ma e h i t g a i n s f L v Vit a , n o s r c i o v LVC ) a i g d fe e t e o u i n h v n i r n r s l t f o b t e l a y p l a i n b c me e s .Th s p p r p e e t t e a k r u d a d u d me t l f e we n mi t r a p i t s e a a y i c o i a e r s n s h b c g o n n f n a n a s o M ATREX is l . e e c i e t o e a c i c u e t o s o a i u o o e t , e v c s o n e r t d f ty Th n d s rb s is c r r h t t r , o l f v r s c mp n n s s r ie fi t g a e r e o f cl is n s s e a i te a d y t m r f r n e mo e .La ty,i n r d c s b i f t a p i a i n o M ATREX i ee e c d1 sl t t o u e re l i y wo p l to s f c
田 川 , 田卫 萍 , 佳 , 田 刘伶平 , 永海 聂
( 北方 自动 控 制 技 术 研 究 所 , 原 太 000) 3 06
摘 要 : 技术研究与试验 建模 体系结构 ( 以下 简称 MAT E 项 目是美 国陆 军最重要 的分 布式建模与仿 真环境 , 供了 R X) 提
介绍美军仿真训练系统的书籍 -回复
介绍美军仿真训练系统的书籍-回复美军仿真训练系统是近年来逐渐成熟的一种军事训练方式,旨在提高作战人员的实战能力和决策水平。
本文将介绍几本关于美军仿真训练系统的重要书籍,以帮助读者更好地理解和学习这一领域。
一、《美军仿真训练系统概论》这本书由多位美军军官和军事专家共同编写,系统性地介绍了美军仿真训练系统的基本概念、原理和应用。
首先,书中解释了为什么军事训练需要仿真系统,并详细讲述了仿真训练的优势和局限。
接着,读者将了解到仿真系统的组成结构和相关技术,包括虚拟现实技术、模拟系统、计算机图形学等。
此外,书中还包含了许多实例和案例分析,帮助读者更好地理解仿真训练系统的实际应用。
二、《虚拟现实在军事仿真训练中的应用》虚拟现实技术是美军仿真训练系统中的核心组成部分。
《虚拟现实在军事仿真训练中的应用》一书深入探讨了虚拟现实技术在军事训练中的应用和发展趋势。
书中首先介绍了虚拟现实技术的基本原理和构建方式,包括虚拟现实设备和软件的概念。
然后,针对不同领域的军事训练需求,分别讨论了陆军、海军、空军等部队的虚拟训练应用。
最后,书中还重点关注了虚拟现实技术在应急救援和特种部队训练中的应用实践。
三、《军事仿真训练系统的决策与指挥模块设计》仿真训练系统的决策与指挥模块是确保训练效果和实战能力提升的核心要素。
这本书详细介绍了军事仿真训练系统中的决策与指挥模块的设计原则和方法。
首先,书中介绍了军事决策与指挥的基本概念和流程,以及与其相关的心理学和战术学知识。
其次,阐述了决策与指挥模块的建模和算法设计,包括决策树、人工智能和机器学习等技术手段。
最后,通过实例演示和案例分析,帮助读者更好地掌握仿真训练系统中决策与指挥的关键要点和应用技巧。
四、《军事仿真训练系统的综合评估与验证》美军仿真训练系统的综合评估与验证是确保系统性能和效果的重要环节。
这本书详细阐述了综合评估和验证的原理、方法和实践经验。
首先,书中介绍了综合评估和验证的基本概念和流程,包括评估指标体系的建立和实验设计。
美军的JTRS半实物网络仿真器-JNE
JNE: 美军的JTRS半实物网络仿真器赵玉亭| 2010年9月JNE是一套基于EXata虚拟网络平台的JTRS半实物网络仿真系统。
JNE能够实时、精确地对JTRS波形和移动网络进行仿真,为用户提供了一个网络规划、测试与评估应用开发和训练的集成一体化环境。
JNE提供真实通信效果的可扩缩环境,能够支持大规模(数以百计的电台)的分析、测试和训练,而无需大量的物理实装电台。
软件仿真网络和真实物理网络执行相同的数据结构与算法逻辑,对于用户而言,是无法区分真实的态势感知、指控简令、VoIP话音、侦查视频、交互短信等战术业务到底是来自于实际物理装备,还是来自于虚拟电台。
JNE提供了一种能够保证软件虚拟电台和物理实装电台之间进行无缝实时多协议层次交互的高保真度解决方案。
实时的硬件在环半实物仿真能力使得支持类似于网络规划、测试评估、应用开发和训练等作战集成成为可能。
JNE工作在市面上通用的低成本、商业化多核并行架构上。
JTRS组网能力示意图JTRS电台用于由数以百计战术电台组成的大规模无线移动网络中。
如此大规模的外场实测成本昂贵,耗时而且结果无法重现,因而建模与仿真就成为了一种在电台开发和网络部署之前进行电台性能和组网算法的标准验证方法。
JTRS-GMR / MIDS / AMF / HMSJNE用于JTRS系统中的陆基移动电台(Ground Mobile Radio, GMR)、空基海基固定站(Airborne, Maritime, Fixed Station, AMF)以及手持背负小型化(Handheld, Manpack, Small Form Factor, HMS)电台,包括宽带组网波形(Wideband Network Waveform, WNW)、士兵电台波形(Soldier Radio Waveform, SRW)等先进网络化波形在内的软件无线电与网络中心战装备和系统的训练、测试和分析能力。
JTRS陆基移动电台(Ground Mobile Radio, GMR)是下一代车载多媒体软件无线电台。
美军LVC建设梳理及对我军仿真建设的启发
美军LVC建设梳理及对我军仿真建设的启发一、引言L V C(L i v e-V i r t u a l-Construction)是指将现实装备、模拟器和计算机生成兵力系统联网集成,构建一个能在实兵、仿真兵力及虚拟战场之间进行互操作的集成环境,实现完成涵盖单兵-系统-体系三个层次的仿真任务,并用来进行作战训练、战术协同、制定作战计划、评估作战情况、辅助装备开发测试等。
随着体系对抗成为未来战争模式选择的必然,如何应对体系对抗训练所需要的更复杂、更真实的训练场景是各国军队包括美军在内所要面临的◎◎复杂航空系统仿真重点实验室◎◎周进登◎◎宋健◎◎中国航天系统科学与工程研究院◎◎刘影◎◎张泽奇随着作战训练和装备的发展,体系对抗逐渐成为未来战争模式选择的必然,但是体系对抗训练需要的训练场景更加复杂、更加真实,从而需要的成本也更高。
“真实-虚拟-构造”集成框架(Live-Virtual-Construction-Integrated Architecture,LVC-IA)通过构建一个能在实兵、仿真兵力及虚拟战场之间进行互操作的集成环境,可以满足体系对抗日益增长的高成本、高难度和高复杂度。
本文详细介绍了LVC的特点,并梳理了美军在LVC建设过程中的方式方法以及LVC的结构设计,提出了对我军构建实战化的体系作战训练环境的启发。
直接问题,如何实现有效的、低成本的、快速的训练也就自然而然的成为摆在各国军队领导者面前必须要考虑的问题之一。
同时,随着体系对抗的深入发展,武器装备的研制和测试是否真正适应未来体系对抗要求是一个非常难以回答的问题,急需新的研制思路和测试方法,以便真正生产出符合未来作战需求的军事装备。
美军还面临急需马上解决的问题,一是训练预算紧缩,导致很多实装飞行训练不能开展,训练不足的问题普遍存在;二是受训手段条件限制,训练场景不能反映真实战场情况;三是支撑体系作战的关键装备功能越来越复杂,传统测试不能真实反映装备体系贡献度,测试成本和难度越来越大。
美军大型仿真系统管窥
美军大型仿真系统管窥在21 世纪,战争思想、战争方式和战争手段和以往相比都发生了日新月异的变化,军用仿真技术作为系统仿真技术的重要分支,受到了世界各国的高度重视。
近年来,军用仿真技术的发展尤为迅猛,主要表现为:武器系统的仿真已经从武器系统研制的局部阶段仿真发展到全生命周期仿真;多武器平台体系对抗仿真已经成为武器装备发展规划及计划制订的依据;体系对抗仿真已成为打赢高技术条件下局部战争的战法研究及大规模部队训练必不可少的手段。
美国国防部一直将建模与仿真列为重要的国防关键技术,一个多世纪以来,美国人建立了世界上最完备的作战仿真体系,为军事理论真正步人科学殿堂做出了贡献。
早在1983 年,美国国防部高级研究计划署(DARPA )与陆军共同制订了仿真组网计划。
该计划的目标是将分散在各地的坦克仿真器用计算机网络连接起来,进行各种复杂作战任务的训练和演习。
后来,为了增加联网仿真器的数量,大幅度提高联合仿真能力,美国开始开发先进分布仿真技术,建立了一套基础的、起支持性作用的标准规范,并于1989 年逐步发展成异构型网络互连的分布式交互仿真。
随着DIS 应用领域的拓展及作战需求的增长,美军于1990 年又提出了聚合级仿真(ALSP )的概念,并于1992 年开发出第一个投入使用的协议与相关支撑系统,支持该年度美、德、日、韩的军事演习。
1992 年5 月,美国国防部提出了“国防建模与仿真倡议”,要求在全新的结构、方法和先进的技术基础上,建立一个广泛的、高性能的、一体化的、分布的国防建模与仿真综合环境。
根据这个倡议,美国国防部于1995 年10 月公布了国防部建模与仿真主计划,决定建立一个通用的仿真技术框架以保证国防部范围内的各种仿真应用之间的互操作性,其技术框架的核心是高层体系结构( HIA 户。
HLA 充分吸收了DIS 和ALSP 的长处,用于对仿真系统进行集成。
HLA 在1998年8 月完成了基础定义,随后被北约各国采纳,2006年9 月被IEEE 接受为标准。
美军建模与仿真网上信息概览
美军建模与仿真网上信息概览(1)摘要:本文通过美军披露在互联网上公开网页中的大量信息来追踪美军的仿真模拟的组织机构,技术体系,应用系统,学术活动等,并选择“美国国防部建模与仿真办公室”(DMSO-Defense Modeling and Simulation office)下属的“建模与仿真信息分析中心”(MSIAC-Modeling and Simulation InformationAnalysis Center)列出的建模与仿真网页目录,概要地介绍美军仿真与模拟的概貌以及有关情况。
关键词:美军仿真建模今天,越来越多的国家重视“超前的智能较量”。
西方发达国家,特别是美国,在这方面做了大量的工作,并取得了一些成功的范例。
“海湾战争”、“科索沃冲突”等近期的几场高技术局部战争,都包含有大量“超前智能较量”的内涵。
前不久,美国又进行了太空战模拟演习,充分表明了他们对于仿真模拟的重视。
在这种形势下,我们有必要对美军仿真模拟的组织机构、技术体系、应用系统、学术活动等进行分析研究。
本文选择“美国国防部建模与仿真办公室”和国防部信息技术中心(DTIC—— Defense Technical Information Center)协同主办的“建模与仿真信息分析中心”(MSIAC)列出的建模与仿真网页目录,并循此目录探讨美军仿真与模拟情况。
1 美军建模与仿真(M&S)的主要网页l.1 关键的建模与仿真网页(Key M&S Sites)DMSO,国防部建模与仿真办公室(Defense Modeling and Simulation opce)。
HLA,国防部高级体系结构(DoD High Level Architecture)。
MSRR,建模与仿真资源知识库(Modeling & Simulation Resource RePosi-tory)。
1.2 联合建模与仿真网页(Joint M&S Sites)ALSP,聚合级仿真协议(Aggregate Level Simulation Protocol)。
美海军模拟训练体系研究
第44卷第2期2022年4月指挥控制与仿真CommandControl&SimulationVol 44㊀No 2Apr 2022文章编号:1673⁃3819(2022)02⁃0130⁃07美海军模拟训练体系研究刘梦觉1,孙㊀侃2,窦林涛3,贾㊀贞3(1.中国人民解放军91776部队,北京㊀100161;2.中国人民解放军92942部队,北京㊀100161;3.江苏自动化研究所,江苏连云港㊀222061)摘㊀要:美国海军非常重视模拟训练系统的体系能力建设,从顶层自上而下规范海军的模拟训练体系,按联合㊁海军合同㊁平台㊁系统四个层次建设可分可合㊁多级联动的训练系统,支持全球指挥控制系统海军部分(GCCS-M)㊁水面舰艇㊁潜艇㊁飞机等多种作战兵力,形成面向海空联合体系对抗的战训一致的训练能力,对我国海军的模拟训练体系建设具有重要的借鉴意义㊂关键词:模拟训练;虚拟兵力;训练网络;目标注入中图分类号:E712;TP391 9㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀DOI:10.3969/j.issn.1673⁃3819.2022.02.023ResearchonSimulatedTrainingArchitectureoftheU.S.NavyLIUMeng⁃jue1,SUNKan2,DOULin⁃tao3,JIAZhen3(1.Unit91776ofPLA,Beijing100161,China;2.Unit92942ofPLA,Beijing100161,China;3.JiangsuAutomationResearchInstitute,Lianyungang222061,China)Abstract:TheU.S.Navyattachesgreatimportancetocapabilitybuildingofthesimulatedtrainingarchitecture.Theystand⁃ardizethetop⁃downnavytrainingarchitecture,andconstructcomposableanddiscomposable,multi⁃levelinteractiontrainingsystemsatjoint,navy,platform,systemlayers,supportingavarietyofbattleforces,suchasGlobalCommandandControlSystem⁃Marine(GCCS⁃M),surfacewarships,submarines,planes.TheU.S.Navyhasforgedatrainingcapabilityofcombat⁃trainingconsensusforjointairandseaconfrontationbetweensystems,whichcanbeusedforreferenceforthesimula⁃tedtrainingarchitectureconstructionofourChineseNavy.Keywords:simulatedtraining;virtualforce;trainingnetwork;targetinjection收稿日期:2021⁃09⁃06修回日期:2021⁃10⁃26作者简介:刘梦觉(1988 ),女,硕士,助理研究员,研究方向为指挥信息系统㊂孙㊀侃(1986 ),男,硕士,助理研究员㊂㊀㊀美国海军从联合㊁海军合同㊁平台㊁系统四个层次规划了模拟训练体系,并建设了可分㊁可联动训练的模拟系统㊂在联合训练层次,构建了联合国家训练能力(JointNationalTrainingCapability,JNTC)系统,通过该系统把海军㊁陆军和空军集成到一个虚拟的战场空间中进行联合训练[1⁃4]㊂在海军合同训练层次,构建了海军持续训练环境(NavyContinuousTrainingEnvironment,NCTE),通过该系统把水面舰艇㊁潜艇㊁舰载机集成到一个虚拟的战场空间中进行合同训练㊂在单平台训练层次,针对水面舰艇㊁潜艇㊁舰载机等不同兵种,分别构建了水面舰艇作战部队战术训练系统(BattleForceTacticalTrainer,BFTT)㊁潜艇多使命团组训练器(SubmarineMulti⁃MissionTeamTrainer,SMMTT)㊁飞机训练器(FLAMESAutomatedSimulationTrainer,FAST)等系统,用于实现全舰艇作战系统的训练[5⁃6]㊂在子系统训练层次,针对电子战㊁协同交战能力(CooperativeEngagementCapability,CEC),构建了作战部队电子战训练系统(BFTTElectronicWarfareTrainer,BEWT)和CEC训练设备(CECTrainingAdjunct,CTA)[7⁃8]㊂每一个上层训练系统均能够带动下层进行联动训练,互相支撑完成海军所有的模拟训练科目㊂美海军模拟训练体系如图1所示,本文重点描述模拟训练体系中的三个核心部分:美海军持续训练环境㊁舰载模拟训练设备和舰载作战系统训练支持能力㊂1㊀美海军持续训练环境NCTE是美海军舰队训练的基础设施,它通过集成BFTT㊁SMMTT㊁FAST等训练系统,能够实现舰艇编队在驻泊地的综合训练,包括海军定级性质的作战熟练程度训练㊁互操作性训练㊁使命演习训练和多军种联合互操作性训练㊂NCTE的体系架构如图2所示㊂NCTE由建模与仿真系统㊁战术训练场㊁舰载或机载的训练设施㊁受驱动的指挥控制系统㊁训练专用网络,以及标准规范组成㊂其中,舰载或机载的训练设施主要是指BFTT㊁SMMTT㊁FAST㊁便携式飞机生存能力训练器(Man⁃PortableAircraftSurvivabilityTrainer,MAST)等;受驱动的指挥控制系统主要是指GCCS⁃M;战术训练场是美海军模拟训练体系的岸基部分,共分成三个等级,不同等级的训练场具有不同的配置和能力㊂以第2期指挥控制与仿真131㊀图1㊀美海军模拟训练体系示意图[5]图2㊀NCTE体系架构下详细介绍建模与仿真系统㊁训练专用网络㊁战术训练场和互操作标准规范㊂1 1㊀建模与仿真系统NCTE核心是联合虚拟兵力生成系统(JointSemi⁃AutomatedForce,JSAF),它是一个实体或平台级的仿真系统,部署于岸基,用于带动舰艇编队以上兵力开展协同训练㊂JSAF具有以下功能:1)训练导控,完成整个训练的导调与控制;2)兵力仿真,舰船㊁飞机㊁车辆㊁步兵㊁坦克㊁建筑物以及岸基雷达等的仿真;3)环境仿真,提供二维地图数据㊁全球三维地形数据高程数据㊁数字深度数据㊁数字地貌分析数据㊁地球资源卫星热成像图㊁海洋大气与空间环境服务(OceanAtmosphericSpaceEnvironmentServices,OASES)数据;4)C4I接口,完成与GCCS⁃M的数据转换,向GCCS⁃M发送情报信息,接收并响应指挥所GCCS⁃M的指挥信息;5)数据收集与分析,提供基于二/三维地图的作战指挥㊁兵力行动等关键事件回放,战损比㊁资源消耗㊁作战时间统计,以及系统效能/性能评估,采用定量与定性相结合的方式完成训练效果评估㊂1 2㊀专用训练网络NCTE训练网络采用有线与无线相结合的构建方式[9]㊂有线通信网络主要用于远程异地分布式编队训练数据交互,该网络是一个单独㊁永久存在的网络,专用于海军训练,通过网关可与GCCS⁃M相连接㊂无线通信网络主要利用舰艇平台已有的无线通信设备,在编队内部平台之间传输训练数据㊂专用训练网络总体连接如图3所示㊂NCTE训练网络允许作战数据链和训练数据链混用加入,接受舰船自防御系统(ShipSelf⁃DefenseSystem,SSDS)的统一演练管理㊂NCTE训练网络中的数据要求贴标签,以便与作战数据区分㊂当SSDS收到演练终止命令,根据当前运行模式分配相应的策略,132㊀刘梦觉,等:美海军模拟训练体系研究第44卷图3㊀NCTE训练网络[10]SSDS收到命令后应在规定时间内从训练模式切换到作战模式㊂1 3㊀战术训练场NCTE中定义了3个等级的训练节点,具体如下:1)等级1训练节点:包括太平洋训练基地(TacticalTrainingGroupsPacific,TTGP)㊁大西洋训练基地(TacticalTrainingGroupAtlantic,TTGL),可以执导一个大型演习训练,例如:舰队综合训练⁃作战指挥官(FleetSyntheticTraining⁃WarfareCommander,FST⁃WC)㊁舰队综合训练⁃多打击群(FleetSyntheticTraining⁃MultipleStrikeGroup,FST⁃M)㊁舰队综合训练⁃联合(FleetSyntheticTraining⁃Joint,FST⁃J)㊁联合任务部队演习(JointTaskForceExercise,JTFEX)㊂2)等级2训练节点:包括大西洋远征战训练基地(ExpeditionaryWarfareTrainingGroupAtlantic,EWTGLANT)㊁太平洋训练大队横须贺特遣部队(TTGPYokosuka),可以执导一个小型演习训练,不需要等级1训练节点的资源㊂3)等级3训练节点:需要使用等级1或等级2训练节点提供仿真和IP语音通话能力,可以参与训练活动,但不能自行组织训练,主要用于单个科目的训练㊂水面舰艇训练节点(AfloatTrainingGroup,ATG)包括:美国梅波特(ATGMayport)㊁美国布雷默顿(ATGBre⁃merton)㊁日本佐世保(ATGSasebo);航空兵训练节点(DistributedMissionTraining,DMT)包括:美国奥西安纳(OceanaF⁃18DMT)㊁美国勒莫尔(LemooreF⁃18DMT)㊁美国惠德贝岛(WhidbeyIslandMAST);潜艇训练节点包括:美国格罗顿(SMMTTGroton)㊁英国诺福克(SMMTTNorfolk)㊂1 4㊀训练互操作标准规范NCTE为了实现把不同目的㊁不同技术㊁不同开发商的训练系统综合起来,发布了训练互操作指南,重点包括以下内容:1)采用高级体系架构(HighLevelArchitecture,HLA)技术㊂所有加入NCTE环境的仿真成员都必须遵守HLA标准,必须使用HLA对象模型模板(ObjectModelTemplate,OMT)的联邦对象模型(FederationObjectModel,FOM)进行互操作接口描述㊂在HLA六类服务中必须能够实现联邦管理㊁声明管理㊁对象管理㊁数据分发管理中必须调用㊁不能调用的服务,并明确使用所有权管理㊁时间管理㊁辅助支持中的所有服务㊂2)构建标准的海军训练联邦对象模型㊂NCTE在借鉴单输入单输出的实时平台参考联邦对象模型的基础上,采用基本对象模型(BasicObjectModel,BOM)思想,形成了一套海军训练建模与仿真的基本对象模型集合,包含仿真实体㊁发射器㊁敌我识别㊁海洋大气空间环境等各类模型㊂3)建立共用数据标准,明确数据来源㊂NCTE中明确了重要的数据标准,包括数据模型和数据编码㊂为了使各交互仿真之间对自然环境㊁实体表达(军用㊁非军用)㊁实体行为等理解一致,不同建模与仿真系统的实体有自己的接口,但两个仿真应用使用的地形必须相同,对象类和交互类接口中地形对传感器性能㊁遮挡㊁折射等参数的影响结果必须相同㊂4)使用模型位置递推(DeadReckoning,DR)算法和数据分发管理机制(DataDistributionManagement,DDM),减少网络数据量㊂采用DR技术后,可将网络通信量降低到原来的1/10至1/50㊂DDM能够进一步减少发送方㊁接收方之间无用数据的收发,降低网络数据流量㊂第2期指挥控制与仿真133㊀2㊀舰载模拟训练设备BFTT是高度柔性㊁交互式的战术作战系统,能够提供涵盖所有海军兵力要素的动态交互式的作战环境,支持综合兵力或者单舰的训练㊂BFTT家族包括BFTT㊁BEWT㊁训练通信子系统(TrainingCommunicationSub⁃System,TCSS)和训练模拟器激励器系统(TrainingSimulator/StimulatorSystem,TSSS),为舰载作战系统提供协调的激励/模拟,使作战系统团队更容易开展训练,并具备在武装冲突范围内实施逼真的联合作战训练能力,以及在所有主要作战区域内实施逼真的单元级团队训练能力㊂BFTT在充分利用美军水面舰艇宙斯盾作战系统实装的基础上,通过构建少量的舰载模拟训练环境,实现舰艇在驻泊地㊁航行状态下的训练㊂BFTT主要由岸基㊁舰载㊁通信三部分组成,如图4所示㊂图4㊀BFTT组成示意图2 1㊀BFTT岸基部分岸基部分由完成多舰艇训练㊁舰队综合训练所需要的想定开发㊁讲评工具组成,为分布式训练提供演练总控和想定分发㊂但岸基部分的功能已于2004年被NCTE环境中的JSAF系统所代替㊂2 2㊀BFTT舰载部分BFTT的舰载部分用于完成单舰作战系统训练,而编队训练需要综合使用岸基㊁舰载㊁通信三部分完成㊂在编队训练时,训练想定由岸基部分统一分发,训练导调控制由岸基部分负责,舰载部分只负责对本舰的导调控制㊂2 3㊀BFTT通信部分BFTT岸基与舰载部分采用无线方式通信㊂在岸基码头建有多节点战术训练系统(Multi⁃UnitTacticalTrainingSystem,MUTTS),舰艇可在母港或驻泊地与该系统连接,实现编队训练㊂3㊀舰载作战系统训练支持能力为建设舰载训练(OnboardTraining,OBT)能力,美海军除了使用武器系统现有的嵌入式训练能力外,还对BFTT㊁导航设备㊁CEC㊁传感器系统㊁武器系统等进行改造㊂BFTT能够驱动TSSS产生激励信号并注入舰载传感器,或者把真实目标与虚拟目标的合成信息注入作战系统部件㊂每一型武器系统均有能力解算弹道,并能够对诱饵和有源干扰进行建模,如图5所示㊂通过对相关舰载设备的升级改造,为包括航母在内的各类水面舰船提供了很好的舰载训练支持[11]㊂为实现舰载训练设备与作战系统实装的集成,BFTT㊁导航设备㊁CEC㊁传感器系统和武器系统需要针对性改造㊂3 1㊀BFTT改造BFTT必须将计划的训练配置经由综合战场局域网提供给SSDS,即哪些传感器由TSSS激励,哪些传感器是真实的,是否使用CTA㊁导航模拟器㊁数据链模拟器和电子战训练器㊂BFTT必须在得到SSDS的 训练许可 之后,才能将模拟或激励信息注入作战系统㊂当BFTT收到 禁止训练 或者规定时间内没有收到SSDS发来的 训练许可 时,BFTT将给所有模拟器或激励器发送 停止/中止 报文㊂如果BFTT与模拟器或激励器的接口不通,规定时间内没有收到 实体状态 报文,模拟器或激励器就将停止输出并清除它们内部的航迹文件㊂3 2㊀导航设备改造导航模拟器为作战系统训练提供本舰导航信息㊂码头训练过程中,导航模拟器处于 模拟 模式㊂它首先模拟生成本舰位置㊁位置变更㊁时间㊁速度运动和姿态,然后分发给作战系统部件作为战术本舰信息和训练本舰信息㊂航行训练过程中,导航模拟器处于 真实 模式,它首先产生训练本舰的位置和运动信息,然后使用导航设备发来的真实导航数据作为训练本舰姿态㊂3 3㊀CEC设备改造CEC设备主要是改进协同交战的航迹管理和更新功能,根据传感器数据的虚实标签,提供两种视图㊂一种视图是在单个显示器上覆盖战术航迹和训练航迹图像,此时能够区分出战术航迹和训练航迹㊂第二种视图是在单个显示器上覆盖训练航迹和BFTT实际想定数据,使训练主管确保训练想定在作战系统显示中得到合适地反映,也能够看到哪些操作员在战术视图中,134㊀刘梦觉,等:美海军模拟训练体系研究第44卷哪些在训练视图中㊂图5㊀舰载作战系统训练3 4㊀传感器系统改造改造后的舰载传感器能够接收TSSS的激励信号,TSSS把训练网络上BFTT场景的协议数据单元(ProtocolDataUnit,PDU)编译成模拟信号,并注入单个传感器的前端电子器件㊂传感器电子器件对这些模拟信号进行处理,如同它们来源于真实环境㊂值得注意的是,虚拟目标和环境条件均能通过该项技术注入传感器前端㊂监视传感器被激励时也有能力探测真实目标,这就实现了虚拟目标和真实目标同时注入训练场景,但需要对这些目标数据贴标签,以区分数据是来源于真实传感器,还是模拟器或激励器㊂3 5㊀武器系统改造电子对抗系统改造后,当它处于训练模式时,侦察传感器能接收模拟信号激励,同时处理模拟的激励数据和真实的天线数据,一并传入作战系统㊂电子对抗操作员能够授权和发起模拟的主动电子对抗(ActiveElectronicCountermeasure,AECM)或者诱饵/箔条交战,向SSDS反馈交战状态信息,通过对诱饵和AECM的建模,模拟诱饵飞出和AECM交战的效果㊂导弹系统进行训练时,对发射延迟和进出导弹的信号进行仿真建模㊂虽然不发射真实导弹,但是也能为武器控制面板操作员提供高逼真度的训练,使他和作战系统团队的其他人员共同训练㊂当发射训练开始时,将发射架队列等参数反馈给SDSS,它使用这些参数信息触发导弹的弹道解算模型,生成实体状态PDU和爆炸PDU并提供给BFTT,用于在场景中监视射出的导弹并做出是否对目标造成毁伤的裁决㊂4㊀对美海军模拟训练体系的认识4 1㊀模拟训练体系顶层设计美国海军模拟训练体系理念先进,技术成熟,基础设施建设完善,应用效益明显,对我海军建设作战指挥系统的模拟训练体系具有重要的借鉴意义㊂1)顶层设计科学,体系构建完整美国海军从顶层规范了模拟训练系统体系,按联合㊁海军协同㊁平台㊁系统四个层次建设了可分㊁可联动训练的模拟系统,即适合单系统㊁单平台㊁单兵种的训练,又满足体系对抗训练的需求㊂2)注重战训一致,提高训练效费比大量使用了基于水面舰艇实装㊁潜艇实装和飞机模拟器的模拟训练方式,并建立了以模拟手段为关键支撑的训练机制和体系,提高了部队的战训一致性,又保证了部队训练的充分性㊂3)紧贴训练核心需求,体系配套完备美军采用信息技术领域迅猛发展的面向服务架构㊁云计算㊁人工智能等先进技术,构建按需服务㊁架构灵活㊁自由组合的仿真支撑环境与平台作为核心功能,实现模拟训练系统的互操作㊁可重用㊁可组合㊂在训练互联互通方面,美军通过多年建设,其有线㊁无线等通信设施和手段比较完备,有力地支撑了分布式通信的交互需求㊂4)统一标准规范,保证体系互操作性注重系统的互操作技术,从系统体系结构㊁模型㊁数据接口㊁共享软件等多方面建立了标准㊁工具,为构第2期指挥控制与仿真135㊀建体系对抗的训练环境奠定了基础㊂4 2㊀关键技术研究美军NCTE通过使用DR技术和HLA的数据分发管理技术降低训练节点间实体运动信息的更新频率,解决训练节点间态势相对不一致性问题;通过使用NCTE对象模型技术实现异构系统的互操作㊂1)基于位置姿态外推的DR技术借鉴IEEEStd1278 1⁃1995中定义的9种DR算法(见表1)的实现过程,选用FPW㊁RPW㊁RVW㊁FVW四种方法实现世界坐标系下的匀速㊁匀加速㊁转动的复合运动,使用FPB㊁RPB㊁RVB㊁FVB四种方法实现实体坐标系下的匀速㊁匀加速㊁转动的复合运动㊂表1㊀DR模型算法表[12]序号DR模型计算公式说明1STATICN/A静态实体2DRM(FPW)P=P0+V0Δt匀速或低加速线性运动3DRM(RPW)P=P0+V0ΔtRw->b=DRR0w->b与DRM2相同,且有转动4DRM(RVW)P=P0+V0Δt+1/2A0Δt2Rw->b=DRR0w->b与DRM5相同,且有转动5DRM(FVW)P=P0+V0Δt+1/2A0Δt2高速运动(如导弹),或者以任意速度的机动6DRM(FPB)P=P0+R0-1w->b(R1Vb)与DRM2相同,以实体为中心7DRM(RPB)P=P0+R0-1w->b(R1Vb)Rw->b=DRR0w->b于DRM3相同,以实体为中心8DRM(RVB)P=P0+R0-1w->b(R1Vb+R2Ab)Rw->b=DRR0w->b于DRM4相同,以实体为中心9DRM(FVB)P=P0+R0-1w->b(R1Vb+R2Ab)于DRM5相同,以实体为中心㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀注:式中,t为本次状态更新到下次状态更新之间的时间间隔;A0为线加速度;V0为线速度㊂㊀㊀2)基于DDM的数据过滤方法在大规模异地分布式训练过程中,由于训练节点多㊁战场实体多㊁人机交互多,虽然采用分布式交互仿真(DistributedInteractiveSimulation,DIS)广播模式,但是网络中的信息量依然很大,因此美海军在NCTE的HLA体系结构中采用DDM技术进一步减少仿真节点间无用数据的收发,大大缓解网络拥塞情况㊂DDM技术的核心问题是定义路径空间和划分维度大小㊂如果每个路径空间的维度大小分配不合理,那么DDM中路径空间的匹配计算将会很频繁,既浪费时间又消耗计算资源㊂NCTE根据实体类型㊁目标特性㊁距离范围等要素定义了多维路径空间,包括:{子空间㊁一维㊁二维},子空间包括:地面空间㊁飞机空间㊁舰船空间㊁武器空间㊁电磁信号空间等㊂后面两个维度信息根据子空间内容定义为经度㊁纬度,具体见表2㊂3)基于BOM的训练数据互操作性技术美海军NCTE的互操作性指南采用BOM技术,借鉴美军实时平台参考FOM内容,建立训练系统中仿真实体㊁海洋气象环境㊁发射器㊁敌我识别器㊁仿真管理㊁共享态势㊁通用分发想定等对象模型标准,构建层次丰富的对象类结构,满足不同粒度模型的互操作性需求㊂图6描述了仿真实体对象模型的层次关系㊂表2㊀NCTE中路径空间及维度序号空间名称一维二维1地面空间经度(12)纬度(12)2飞机空间经度(60)纬度(60)3舰船空间经度(60)纬度(60)4武器使用空间经度(60)纬度(60)5聚合级实体经度(60)纬度(60)6电磁信号空间经度(120)纬度(120)7声呐探测空间经度(120)纬度(120)8环境数据空间经度(120)纬度(120) ㊀5㊀结束语美国海军从联合㊁海军合同㊁平台㊁系统四个层次规划了模拟训练体系,建设了可分㊁可联动训练的模拟系统,NCTE集成了BFTT㊁SMMTT㊁FAST等训练系统,能够实现舰队在驻泊地的综合训练㊂BFTT通过构建136㊀刘梦觉,等:美海军模拟训练体系研究第44卷图6㊀仿真实体对象模型的层次关系少量的舰载模拟训练环境,实现舰艇在驻泊地㊁航行状态下的模拟训练㊂OBT利用SSDS㊁CEC㊁BFTT提供的能力以及作战系统内武器系统内嵌的训练能力,提供单舰在码头和航行状态下的作战系统团队训练㊂在NCTE㊁BFTT㊁OBT系统实现过程中,美军使用了HLA体系结构㊁DR技术㊁DDM技术㊁BOM技术等解决了异构系统的互操作问题,利用IEEE1217㊁IEEE1516㊁RPRFOM等标准规范了模拟训练体系结构和接口规范㊂因此,美国海军成熟的模拟训练体系对我海军建设模拟训练系统具有重要的借鉴意义㊂参考文献:[1]㊀YanGuoqiang,MaoShaojie,LiYuping,ZhangJieyong.JointTrainingSimulationPlatformStudy[C]ʊInPro⁃ceedingsofthe3rdInternationalConferenceonRoboticsandAutomationEngineering(ICRAE),Guangzhou,Chi⁃na,2018:127⁃130.[2]㊀WilliamGutierrezMaroquin,MarioFernandez,WilliamMantillaAvila.TheJointTraining,aSENALearningModelforLatinAmerica[J].IEEELatinAmericaTrans⁃actions,2016,14(6):2997⁃3002.[3]㊀曹雪峰,笪久林.美军联合训练的主要特点及启示[J].国防科技,2006(11):63⁃67.[4]㊀白爽,洪俊.美军面向LVC联合训练的技术发展[J].指挥控制与仿真,2020,42(5):135⁃140.[5]㊀史云辉.岸海一体化模拟训练系统研究[J].火力与指挥控制,2018,43(7):166⁃169.[6]㊀WeiXiang,QiXinzhan,ZhangLimin.DesigningforAr⁃chitectureofComplicatedMilitaryTrainingSimulationSystemBasedonModel⁃driven[C]ʊInProceedingsoftheInternationalConferenceonComputerScienceandServiceSystem(CSSS),Nanjing,China,2011:2197⁃2200.[7]㊀ZhouJianping,SunZhufeng,ZhuWeiliang,ZhengWenen.StudyingontheArchitectureoftheCGFinCom⁃batingTrainingSystem[C]ʊInProceedingsofthe2ndInternationalConferenceonConsumerElectronics,Com⁃municationsandNetworks(CECNet),Yichang,China,2012:3543⁃3546.[8]㊀MaChao,ChenLong,YangChuping,GuiCanzhi,FuYu.ApplicationResearchofShipVirtualTrialTrainingPlatform[C]ʊInProceedingsoftheIEEEInternationalConferenceonArtificialIntelligenceandComputerAppli⁃cations(ICAICA),Dalian,China,2020:351⁃354.[9]㊀NiuHai,SongYuan,WangRui,WangFang.ResearchonIntegratedSimulationTrainingSystemforWarshipCommunication[C]ʊInProceedingsoftheInternationalConferenceonSmartGridandElectricalAutomation(IC⁃SGEA),Changsha,China,2017:533⁃537.[10]TaeBoJeon,Chang⁃hoPark.AstudyontheFSTapplica⁃tionsofKoreanNavy[J].JournaloftheKoreanSocietyofPoetryandArt,2016,25(3):29⁃39.[11]王莉,吴瑾,陈佩贤.无奈的循环:简析美国海军水面战训练的成与败[J].现代军事,2016(6):102⁃107.[12]IEEEStd1278 1⁃1995,IEEEStandardforDistributedIn⁃teractiveSimulation⁃ApplicationProtocols[S].IEEE,March,1996.(责任编辑:胡前进)。
军事虚拟仿真中的3D环境建模与仿真技术研究
军事虚拟仿真中的3D环境建模与仿真技术研究随着科技的不断发展,军事虚拟仿真技术在军事训练和战争演练中发挥着越来越重要的作用。
而3D环境建模与仿真技术作为军事虚拟仿真的核心要素之一,对于真实还原战场环境、提高作战效能至关重要。
3D环境建模与仿真技术是通过将实际环境数字化,进而在虚拟环境中进行仿真的过程。
它包括了三维建模技术、虚拟现实技术、计算机图形学等多个学科领域的综合应用。
首先,3D环境建模技术是实现军事虚拟仿真的基础。
通过收集大量的地理和气象数据,结合遥感和地理信息系统,可以建立真实、精确的地形模型。
在军事虚拟仿真中,地形模型对于实现真实感的战场环境以及飞行、行驶等动作的模拟至关重要。
因此,精准的地形模型构建是3D环境建模的核心任务之一。
其次,利用3D环境建模技术可以实现对军事装备和武器系统的模拟。
通过对战机、坦克、战舰等各类军事装备的三维建模,可以在虚拟环境中进行真实感十足的操作和演练。
这样的模拟既可以练习操作技能,也可以评估战术的有效性和效果。
此外,虚拟仿真技术还可以模拟各种复杂的战术环境,如电磁干扰、化学生物攻击等,对军事指挥员的应变能力和决策能力进行训练。
在军事虚拟仿真中,真实感的3D环境渲染是至关重要的。
通过计算机图形学的技术,可以实现光照、纹理、阴影等细节的逼真呈现,使得虚拟环境的画面更加真实。
此外,利用声音技术,可以为虚拟环境添加逼真的音效。
例如,通过增加给予物体表面材质的声音反馈,可以使得士兵模拟训练时能够听到真实的枪声和爆炸声,提高训练效果。
针对军事虚拟仿真的需求,网络技术的应用也成为3D环境建模与仿真技术的重要组成部分。
互联网的发展使得军事虚拟仿真可以通过远程网络实现跨地域的多人协同训练。
通过网络技术,战术指挥员可以在不同地点进行实时对战演练,增强战术合作和指挥的有效性。
此外,3D环境建模与仿真技术还广泛应用于军事教学和研究领域。
通过搭建虚拟军事训练场,能够方便地进行复杂作战环境下的战术演练和兵力部署研究。
美军主要仿真系统及其对现代战争的影响
第38卷第3期计算机仿真2021年3月文章编号:1〇〇6 -9348(2021)03 -0001 -04美军主要仿真系统及其对现代战争的影响黄其旺,朱旭(军事科学院评估论证研究中心,北京100091)摘要:伴随着军用高新技术的迅猛发展,信息化和智能化条件下的战争越来越体现为体系与体系之间的相互对抗,仿真推演 技术是研究复杂体系对抗的一种有效手段,且具有其它技术无法替代的重要作用,受到各军事强国的高度重视,其中美军的 发展又最具有代表性。
总结了美军仿真推演技术经历的三个主要阶段,介绍了美军的典型仿真推演系统及其应用情况,分 析了仿真推演系统对现代战争的影响,并初步探讨了美军建设情况对我发展仿真推演系统的启示。
关键词:仿真与战争推演技术;典型仿真系统;影响分析中图分类号:TP391.9 文献标识码:AThe U. S. Army’s Major Simulation Systemand its Impact on Modern WarfareHUANG Qi - wang,ZHU Xu(Center for Assessment and Demonstration Research,Academy of Military Science,Beijing 100091, China) ABSTRACT:With the development of military science and technology,the war in era of big data and artificial intelligence depends more and more on the operational system of systems.The simulation technology is an effective means to study the confrontation of complex systems whose irreplaceable important role has been highly valued by various military powers.The US military is the most representative in simulation system development.This paper summarized the three main stages of the US military simulation and war- gaming technology development experience,introduced the typical simulation system of the US military and its application,analyzed the impact of the simulation system on modem warfare,and put forward some suggestions for future simulation system planning.KEYWORDS:Simulation and war- gaming technology;Typical simulation system;Impact analysisi引言21世纪以来,随着科学技术的飞速发展以及新型高科技在现代化武器装备体系中的应用,现代战争也随之进人了 信息化时代,近年来伴随人工智能、机器学习以及大数据等 智能化技术的迅猛发展,现代战争将要迈入智能化的时代[1]。
军事上的模拟仿真技术
军事上的模拟仿真技术军事上的模拟仿真技术●李大光2006年12月04日15:13 【字号大中小】【留言】【论坛】【打印】【关闭】自从我国东汉名将马援积米为山筹划山地进攻,古希腊数学家阿基米德在沙盘上作几何图形推演城市防御,人们开始用模拟分析的方法寻找打开战争的“黑箱”。
从20世纪90年代初起,美国率先大量将虚拟现实技术用于军事领域。
在1995年10月为解决波黑冲突的“代顿谈判”中,美国成功地运用计算机虚拟现实技术,让参加谈判的穆、克、塞三方领导人在计算机和大屏幕前,通过计算机虚拟演示,形象地显示了继续角逐的后果,迫使他们都不得不放弃了各自的方案,结果三方只好按照美国制定的方案达成协议。
部队训练仿真模拟训练仿真模拟是一种物理模拟技术的应用,它主要是通过模拟实车、实兵或实战环境,来培养单兵或小范围作战编组的作战技能,如目前使用较多的驾驶模拟仿真系统、多用途复合激光作战仿真系统等。
这些仿真系统的准确性和逼真性得到了很大的提高,图像的仿真程度也已经与实物、实景相差无几。
特别是训练仿真系统具有在危险小、消耗低的条件下训练出较强作战技能的部队的特点,因此受到世界各国军队的极大重视。
通过在模拟实验室里进行训练,可使部队不需进行实际操作就能理解现代战争的概念和流程,士兵在战前就可确切知道他要完成什么样的任务,从而提高了完成任务的能力和增强了完成任务的信心,而且,分散在各地的部队不需集中就能通过模拟器材一起训练。
从排到营的机械化分队可演练协同作战,攻击机可演练从不同基地起飞执行同一任务,舰只可演练相互间的配合和策应,特种作战部队可反复演练预定作战任务中的每个细节。
此外,仿真模拟演练可在一定程度上代替大规模实兵演习,节省大笔经费。
在部队训练方面,模拟仿真技术同样大有用武之地。
目前,外军的“虚拟现实”训练技术已发展到相当水平。
美国陆军到上世纪80年代末,训练士兵还是采用野战训练和模拟训练两种方法。
野战训练的主要问题是燃料、弹药消耗大,场地、安全都有困难,组织大规模演习费时又费力;模拟训练,所用的模拟器可能比它所模拟的真实装备还要贵。
【发展规划】美军真实-虚拟-构造空战训练网络构成及发展规划
【发展规划】美军真实-虚拟-构造空战训练网络构成及发展规划来源:空天防务观察十多年来,美国防部在建模和仿真领域的最终目标是创建统一的“真实-虚拟-构造”LVC集成架构(Live-Virtual-ConstructionIntegrating Architecture, LVC-IA),可以快速集成模型和开展仿真,形成一个有效的LVC环境,可以用来飞行训练、战术协同、制定作战计划和评估作战情况等。
LVC环境由多个建模和仿真环境组合构成,通过LVC集成架构进行互操作。
——真实环境(L):作战人员在现实中操作各自的装备,但不存在真实的敌人;——虚拟环境(V):作战人员操作飞行模拟器或战术模拟器;——构造环境(C):构造性仿真是一种计算机程序,确定了移动速度、与敌人交战的效果以及可能发生的任何战斗损伤,用于增强和加强真实/虚拟场景。
LVC训练体系由人员、硬件和软件构成,以网络为中心,通过通用协议、规范标准和接口将三个不同的环境结合起来,进行数据收集、管理、检索、实时交换等。
当前LVC技术已经得到了一定程度的发展,并且已经在2018年的美军红旗军演中初步应用。
一、LVC训练网络简介1. 使命任务开发、整合和维持美国空军的LVC训练能力,以支持美军全方位的体系化作战训练,使美军做好战斗准备。
2. 需求与目标要能够集成虚拟测试培训中心(Virtual Test and Training Center, VTTC)、海军相关资源和美军已有的试验测试体系。
覆盖模拟器通用体系结构要求和标准(Simulator Common Architecture Requirements andStandards, SCARS)。
SCAR是一项持续性保障计划,旨在逐步为美国空军模拟器建立一个通用的开放系统体系结构,以提高网络弹性、响应能力,并将全生命周期成本降至最低。
SCARS组成关系图(美军图片)——研制具备LVC训练能力的专用系统。
美国军事虚拟仿真VR技术发展综述
美国军事虚拟仿真VR技术发展综述(2010-10-18 21:05:12) 查看评论( ) 摘 要 虚拟现实(Virtual Reality , 简称VR) 技术是当今世界前沿科学之一, 具有举足轻重的作用。
国外经济发达国家一直将其列为国防高科技重点发展的关键技术, 迄今已成为研发、生产大型而复杂的武器装备及军事教育训练的重要工具。
VR 技术是人类智慧高度集中的具体体现, 进入VR 环境将会使人类的智慧得到更高的升华。
扼要综述其在武器系统研制、生产及军事教育与训练中的应用。
引 言虚拟现实或称灵境技术, 实际上是一种可创建和体验虚拟世界(Virtual World) 的计算机系统。
它是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界, 并通过头盔显示器( HMD) 、数据手套等辅助传感设备, 提供用户一个观测与该虚拟世界交互的三维界面。
使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化, 产生沉浸感。
因而VR 被誉为人机接口技术的一场深刻革命。
实际上, VR 技术是计算机技术、计算机图形学、计算机视觉、信息技术、传感与测量技术、仿真技术、多媒体技术、语音与模式识别技术、人机接口技术、软件工程、网络技术和人工智能技术等多种高新技术集成之结晶。
其逼真性和实时交互性为系统仿真技术提供有力的支撑。
它同时具有沉浸性(immersion) 、交互性( interaction) 和构想性(imagination) , 使人们能沉浸其中, 超越其上, 出入自然, 形成具有交互效能多维化的信息环境。
总之, VR 是一种表现形态生动灵活的技术, 心理学、生理学及认知学是VR 技术的物理学基础。
V R 是信息科学领域中的新兴技术, 它具有广泛深入研究的内涵和宽阔的应用前景, 目前正引起多个学科领域众多学者的高度关注。
VR 技术是系统仿真中新兴技术之一。
它实际上是一种采用计算机技术制作仿真的假想世界的技术, 它采用计算机产生一个被仿真世界的动态、三维视觉环境, 使操作者产生一种身临其境的感觉, 对探讨大量需要借助形象思维的问题颇有帮助。
美军战术互联网模拟与运用方法研究_王国民 (1)
2013年第06期,第46卷 通 信 技 术 Vol.46,No.06,2013 总第258期 Communications Technology No.258,Totally美军战术互联网模拟与运用方法研究王国民, 丁兆忠, 夏兴宇(中国人民解放军63893部队,河南 洛阳 471000)【摘 要】战术互联网是美国陆军通信系统的重要组成部分,可为战术通信与指挥控制系统提供可靠的、无缝的、安全的通信链路和通用数据通信平台。
在我军通信对抗训练领域,模拟美军战术互联网并为受训部队提供“靶标”成为亟待解决的问题。
在分析美军战术互联网体系结构与运用模式的基础上,提出了美军战术互联网“精简式”与“典型式”的构建方法,深入研究了模拟战术互联网的运用方法。
对提升基地训练中的蓝军扮演能力有重要意义,有助于形成通信对抗部队的实战能力。
【关键词】战术互联网;模拟方法;通信系统【中图分类号】TN975 【文献标识码】B 【文章编号】1002-0802(2013)06-0069-03 Simulation and Implementation of U.S. Tactical InternetWANG Guo-min, DING Zhao-zhong, XIA Xing-yu(PLA Unit 63893, Luoyang Henan 471000, China)【Abstract】Tactical internet, as an important part of U.S. army communication system, could provide reliable, seamless, safe communication links and general data communication platform for army tactical command and control system. In the communication countermeasure training domain, to simulate U.S. tactical internet and provide drone for training-receive forces becomes an urgent task. Based on analysis of U.S. tactical internet structure and operation mode, the “condensed mode” and “typical mode” of U.S. tactical internet construction are given, and the operation methods of simulated tactical network studied in detail. All this could improve the simulation capability of blue army and help communication countermeasure force develop actual-combat ability.【Key words】tactical internet;simulation method;communication system0 引言作为军事训练转型中出现的新型专职扮演作战对手信息力量的部队—电子蓝军,其建设的一个基本要求是面向对手,基于能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
美军建模与仿真网上信息概览(1)
摘要:本文通过美军披露在互联网上公开网页中的大量信息来追踪美军的仿真模拟的组织机构,技术体系,应用系统,学术活动等,并选择“美国国防部建模与仿真办公室”(DMSO-Defense Modeling and Simulation office)下属的“建模与仿真信息分析中心”(MSIAC-Modeling and Simulation Information
Analysis Center)列出的建模与仿真网页目录,概要地介绍美军仿真与模拟的概貌以及有关情况。
关键词:美军仿真建模
今天,越来越多的国家重视“超前的智能较量”。
西方发达国家,特别是美国,在这方面做了大量的工作,并取得了一些成功的范例。
“海湾战争”、“科索沃冲突”等近期的几场高技术局部战争,都包含有大量“超前智能较量”的内涵。
前不久,美国又进行了太空战模拟演习,充分表明了他们对于仿真模拟的重视。
在这种形势下,我们有必要对美军仿真模拟的组织机构、技术体系、应用系统、学术活动等进行分析研究。
本文选择“美国国防部建模与仿真办公室”和国防部信息技术中心(DTIC—— Defense Technical Information Center)协同主办的“建模与仿真信息分析中心”(MSIAC)列出的建模与仿真网页目录,并循此目录探讨美军仿真与模拟情况。
1 美军建模与仿真(M&S)的主要网页
l.1 关键的建模与仿真网页(Key M&S Sites)
DMSO,国防部建模与仿真办公室(Defense Modeling and Simulation opce)。
HLA,国防部高级体系结构(DoD High Level Architecture)。
MSRR,建模与仿真资源知识库(Modeling & Simulation Resource RePosi-tory)。
1.2 联合建模与仿真网页(Joint M&S Sites)
ALSP,聚合级仿真协议(Aggregate Level Simulation Protocol)。
CSL,冲突仿真试验室(The Conflict Simulation Lab)。
发展和支撑联合冲突仿真(JCS)、联合战术仿真(JTS)和联合冲突和战术仿真(JCATS)。
国防部建模与仿真资源知识库(Defense Intelligence MSRR)。
HPCMP,高性能计算机模拟程序(High Performance Computing Modernization Program)。
JASA,联合委派支援行动(Joint Accreditation Support Activity)。
JSC,联合作战中心(Joint Baule Center)。
JIMM,联合临时任务模型(Joint Interim Mission Model)。
JMASS,联合建模与仿真系统程序办公室(Joint Modeling and Simulation System Progrsm office,Joint Chiefs of Stuff)。
JSIMS,联合仿真系统程序办公室(Joint Simulation System Program office)。
JWARS,联合作战仿真办公室(Joint WARfar Simulation office)。
JWFC,联合作战中心(Joint WarFighting Center)。
JWID 01,联合战斗协同演示01(Joint Warrior Interoperability Demonstration 01)。
KBSC,朝鲜战争仿真中心(Korea Battle Simulation Center)。
Live Fire Test and Evaluation,实弹演习与评估。
MATRIS,人工训练系统,人的性能,人的因素(Manpower,Training Systems,Human Performance,Human Factors)。
OSD Acquisition Deskbook,OSD采办手册。
STOW,战争综合演示室(Synthetic Theater of War)。
TSO,威胁系统办公室和自动联合威胁系统手册(Threat Systems Office and the Automated Joint Threat Systems Handbook)。