基于vsTasker的作战想定仿真

本科学位论文基于vsTasker的作战想定仿真研究与设计学位申请人：张凯本科专业：测控技术与仪器指导教师：陈曦副教授答辩日期：2012.06.13出于政治及经济等方面的考虑，经常进行代价昂贵的实战演习和军事训练已非上策，因此作战仿真亦即作战模拟便成为维持和提高军事作战能力的一种重要方法。

钱学森先生说过：“作战模拟技术实质上提供了一个作战实验室，在这个实验室里，利用模拟的作战环境，可以进行策略和计划的实验，可以检验计划和策略的缺陷，可以预测策略和计划的效果，可以评估武器系统的效能，可以启发新的作战思想。

”由此可见，仿真作战不仅可以应用在军事训练等方面，还可以运用于其他与作战相关的效能评估。

本文立足于研究及学习作战仿真和计算机生成兵力相关理论，基于vsTasker 软件对某特定作战想定进行仿真，以对某通信网络在战场环境下的整体作战效能进行评估，并获取直观显示，以支持网络整体性能的研究。

该课题源于某所分布式仿真联试验证系统的开发项目。

本论文主要研究和实现了以下内容：●学习和研究有关计算机生成兵力、战场态势、想定仿真方面的知识。

●研究vsTasker平台开发方法，研究并使用软件提供API进行模型和逻辑设计，分析了该软件平台的显著特点。

●研究平台提供的实体动态模型和行为模型，新增特定的传感器模型。

●利用vsTasker进行计算机兵力生成和虚拟战场环境规划，包括作战环境设置、作战兵力部署等，采用C/C++语言并利用所提供的模型和新增特定模型，进行作战逻辑设计，开发一个攻防对抗的作战想定模块。

关键词：作战仿真、vsTasker、计算机生成兵力、战场态势、想定In consideration of politic and economy, it is unwise to make a practice of costly combat game and military drill. So Combat Simulation has become an important way to retain and enhance the ability of military combat. QianXuesen once said: Combat Simulation actually provides a combat laboratory, in the laboratory, we can make use of the simulative combat environment to perform experiment referred to strategies and plans, to check out the defects of the strategies and plans, to forecast the result of the strategies and plans, what’s more, it can evaluate the efficiency of weapon system and inspire us to discover new combat ideas. It follows that combat simulation can not only be used in military drills, but also in other aspects of efficiency evaluation related to combat.This paper which is based on the study of Combat Simulation and CGF system, describes a simulation of the designated combat scenario based on vsTasker. The simulation is used to evaluate the integral combat effectiveness of a communication network in combat environment and to obtain a visual display to support the research of the network integral effectiveness. The issue comes from a development project referred to a distributed simulation wholly confirmation system of a certain research institution.The main contents and results of this paper are stated as follows:●Learned and studied the knowledge about Computer Generated Force, BattlefieldSituation, Combat Simulation.●Studied the development method of vsTasker, studied and used the API providedby the software to design models, components and logics, analyzed the remarkable characteristics.●Studied the dynamics entity models and behaviors, added designated sensormodels.●Make use of the software to generate computer forces and plan the virtualbattlefield, including combat environment setting, combat forces deployment and so on. To design the combat logics and develop a attack-defense combat simulation module with C/C++ language and these provided models & newly added components.Keywords:Combat Simulation、vsTasker、CGF(Computer Generated Force)、Battlefield Situation、Scenario目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................................. I I 1绪论.. (1)1.1选题背景 (1)1.1.1课题来源 (1)1.1.2课题目的 (1)1.1.3课题意义 (1)1.2研究现状综述 (1)1.2.1作战仿真系统研究成果 (1)1.2.2关键技术与存在的问题 (3)1.3课题内容 (4)1.3.1课题概况 (4)1.3.2课题任务要求 (4)1.4本文主要内容和组织结构 (5)2作战仿真主要理论与技术 (6)2.1作战仿真概述 (6)2.1.1作战仿真的概念 (6)2.1.2作战仿真的功能特点 (6)2.2仿真想定 (7)2.3计算机生成兵力概述 (8)2.3.1计算机生成兵力及其特点 (8)2.3.2CGF的操作员系统 (10)3基于vsTasker作战仿真模块的设计与开发 (11)3.1开发工具vsTasker介绍 (11)3.1.1vsTasker系统框架 (11)3.1.2vsTasker主要仿真特性 (12)3.1.3环境想定要素库与存储库 (14)3.1.4图形化模型定义和挂载 (16)3.1.5作战逻辑设计与实体行为跟踪 (17)3.1.6vsTasker通讯方式 (19)3.2作战仿真模块的需求分析 (19)3.2.1需要实现的功能 (19)3.2.2作战想定仿真流程 (20)3.3作战仿真模块的设计 (23)3.3.1红蓝双方兵力对抗部署 (23)3.3.2各实体所需模型组件的挂载和设计 (23)3.3.3红蓝双方对抗逻辑的设计 (24)3.3.4人机交互操作Commands的设计 (24)3.4作战仿真模块的开发 (25)3.4.1作战环境设置及双方兵力部署 (25)3.4.2各实体模型组件的添加和配置 (26)3.4.3各实体仿真逻辑的编写 (31)3.4.4人机交互操作Commands的编写 (39)4基于vsTasker作战仿真应用实例 (40)4.1实体的实时状态 (40)4.2战术规则逻辑图显示的实体态势 (41)4.3仿真运行时图表的显示 (42)4.4人机交互操作的加入 (42)5总结与展望 (44)致谢 (45)参考文献 (46)1 绪论1.1 选题背景1.1.1课题来源这项工作来自于某所分布式仿真联试验证系统的开发项目，该系统能够实现大规模网络性能评估和半实物系统联试。

1.1.2 课题目的由于某所需研发某网络通信系统用于某特定战场情景，网络通信效能需不断调试，而调试环境是作战战场，进行真实的作战演习基本不大可能，故而在联试验证系统中需有作战仿真模块的加入，以支撑整体调试环境。

此课题即为研究该网络通信系统整体效能，以vsTasker为工具，进行作战想定仿真。

通过分布式系统中的兵力生成、网络规划、二维或三维动态显示，能够在实验室环境完整的模拟该通信系统网络在各种网络环境、战场环境、作战任务和兵力情况下的整体作战效能，并能够获得直观的显示，能够有力的支持网络整体性能的研究。

1.1.3课题意义在无线通信网络设备及通信系统研制过程中需要对众多设备参数、关键算法和网络参数进行整体仿真和评估，通过系统仿真技术能够有效的降低其试验成本，缩短开发周期。

1.2 研究现状综述自冷战结束以来，各国纷纷将投资重点转向经济投资，裁剪军队规模已是全球趋势，大范围大规模的军事演习逐年减少。

实战型的军事演习不仅面临着政治环境的制约，而且需要巨额的经费。

采用仿真的方法成了解决军事研究资源与军事研究需求矛盾的根本出路。

1.2.1作战仿真系统研究成果军事作战仿真手段通常有三种，即推演模拟、离散事件过程仿真、虚拟现实作战仿真技术。