美军模拟训练发展
转型中的美国陆军（二）——美国陆军的数字化建设
转型中的美国陆军（二）——美国陆军的数字化建设作者：暂无来源：《坦克装甲车辆》 2015年第14期20世纪80～90年代以后，在信息技术发展的推动下、在美国“持强思变”和谋求绝对优势军事思维的牵引下，以及美陆军急于解决海湾战争后逐渐被边缘化的问题，美国陆军于90年代初决定开展部队数字化建设，试图通过革新现有编制、采用新技术、研制新型武器等措施，打造一支未来强大陆军。
美国陆军数字化历程回顾美国陆军第一支数字化部队的建设历程，大致可以划分为初期探索、正式实施、建成演练和模块化改制四个阶段。
初期探索阶段（1992—1994年）数字化部队建设之初，美国陆军举行了从数字化排到营的一系列演习，以验证数字化部队的建设理念。
1992年3月，美国陆军用一个MIA1坦克排进行了“数字信息传输”实兵演练。
时隔一年，又举行了第一次战场数字化野外演习，这可以被视为数字化部队建设实践的起点。
1994年1月，成立了“陆军数字化特别工作组”，制定了初步的数字化发展方案。
同年4月，进行了以一个数字化营为主体的“沙漠铁锤”Ⅵ实兵对抗演习，这是数字化部队与非数字化部队的首次实兵对抗。
主要参加部队有24机步师第3旅、第194独立装甲旅和177独立装甲旅。
演习的主角是一个数字化营，它的20辆MIA2坦克、6辆M2A3战车等120件数字化装备显示了巨大威力。
在这次演习中，数字化部队能在3分钟内对目标瞄准开火，而非数字化部队需要6分钟。
最后数字化部队在实施侦察与反侦察、机动与反机动、冲击与反冲击、突破与反突破等各种作战行动中，全面战胜非数字化部队。
这次演习是美军进行数字化部队建设的一个重要里程碑，它不仅使美军看到了数字化部队的巨大潜力，更使列席观看演习的一些西方国家的军事代表大为震惊。
此后，在美陆军的影响下，美军其他军种也纷纷效仿陆军，制定或准备制定各自实现数字化的长远计划。
西方一些国家，也开始提出建设本国数字化部队的设想和计划，并由此在全球掀起一股数字化部队热。
美军模拟训练的应用与发展
美军模拟训练的应用与发展随着计算机仿真技术的迅猛发展，模拟训练已越来越受到世界各国军队的高度重视，成为提高军事训练质量和效益的有效途径。
利用模拟训练技术实现分队指挥模拟训练是贯彻军委新时期军事战略方针、落实“科技兴训”战略的必然趋势，是一项长期性的工作。
1 美军模拟训练简况美军的模拟训练始于20世纪70年代初期，经历了人工模拟、半自动模拟和计算机模拟的不同阶段。
进入20世纪80年代，美军开始重视适合实战要求的作战模拟系统的研制，先后组织开发了合同战术模拟训练系统和陆军战斗模拟训练系统等。
随着虚拟现实技术的孕育和发展，美军随后又进行了一大批更加贴近实战的训练模拟系统的研制。
美国陆军现在所使用的模拟系统包括“两面神”模拟系统、“光谱”模拟系统、旅/ 营战斗模擬系统、军团作战模拟系统、战术模拟系统、战斗勤务支援训练模拟系统。
模拟系统系列未来开发的重点是“战士2000“（WARSIM 2000），此系统利用新技术使各级指挥所能够在逼真的、分布式交互模拟环境下进行联合、合成训练。
美军还建有以国家训练中心（陆军）、关塔那摩湾（海军）、内利斯作战训练中心（空军）、二十九棵棕榈树（海军陆战队）为代表的一大批训练基地。
美军以训练基地为依托，利用训练模拟系统为各军兵种、各战区部队提供近似实战的模拟训练。
2 美军模拟训练特点美军的模拟训练集各种高新技术于一体，在军事训练、作战指挥、理论研究、装备设计试验等诸多方面都取得了丰硕的成果。
2.1 以高新技术为依托，科技含量高20 世纪80年代中期以来，迅猛发展的计算机仿真技术、网络技术、人工智能技术、数字通信技术为美军的模拟训练提供了强有力的技术支持，其中尤为突出的是虚拟战场环境技术的广泛应用。
所谓虚拟环境，就是由计算机生成一个虚拟三维空间，通过视觉、听觉、触觉等作用于受训者，使之产生身临其境的感觉，如同在实际的作战环境中一样。
2.2 以系统规划为方向，结构层次分明美军非常重视模拟系统的研制和开发，并逐步形成系列，且易于推广和适应野战环境。
美国陆军游戏化仿真训练系统研究
Vol.46,No.4 Apr,2021火力与指挥控制Fire Control & Command Control第46卷第4期2021年4月文章编号：1002-0640(2021 )04-0184-05美国陆军游戏化仿真训练系统研究黄蔚，卢建平，夏榕泽，孙强，冯鑫(陆军工程大学通信士官学校通信指挥系，重庆400035)摘要:为提升训练效益,采用游戏化仿真手段进行军事训练已得到各国军队的广泛关注。
美国陆军在游戏化仿真训练理论研究及系统建设运用等方面都进行了大量工作，并取得了一些重要经验。
梳理了游戏化仿真在军事领 域的演进过程，重点介绍了美国陆军游戏化仿真系统建设现状及3类不同层级的典型系统，在深人分析美国陆军对 游戏化训练仿真研究的共识基础上，对开展相关领域研究提出几点启示和建议。
关键词:仿真训练,游戏化，严肃游戏，系统构建中图分类号:TJ01 文献标识码：A D OI： 10.3969/j.issn. 1002-0640.2021.04.035弓丨用格式:黄蔚，卢建平,夏榕泽，等.美国陆军游戏化仿真训练系统研究[J ].火力与指挥控制,2021,46⑷:184-188.Research on U.S. Army Gamification Simulation Training SystemsH U A N G Wei,LU J i a n-ping,XIA Rong-ze,SUN Qiang.FENG Xin(Communication Command Department,Communication NCO Academy^A rmy Engineering University of PLA, Chongqing 400035, China )Abstract:I n o r d e r t o im pr o v e t h e e f f e c t i v e n e s s o f t r a i n i n g,t h e u s e o f g a m i f i c a t i o n s i m u l a t i o n s f o r m i l i t a r y t r a i n i n g h a s r e c e i v e d w i d e s p r e a d a t t e n t i o n f r o m t h e armed f o r c e s o f v a r i o u s c o u n t r i e s.The U.S.Army h a s o b t a i n e d some i m p o r t a n t e x p e r i e n c e s i n t h e o r e t i c a l r e s e a r c h and a p p l i c a t i o n o f g a m i f i c a t o i n s i m u l a t i o n t r a i n i n g.The development o f g a m i f i c a t i o n i n t h e f i e l d o f m i l i t a r y s i m u l a t i o n i s r e a r r a n g e d,i n t r o d u c e s t h e c u r r e n t s t a t u s o f t h e U.S.Army s i m u l a t i o n t r a i n i n g s y s t e m development w i t h g a m i f i c a t i o nt e c h n o l o g y and t h r e e t y p i c a l s y s t e m s a t d i f f e r e n t l e v e l s a r e h i g h l i g h t e d.B a s e d on t h e i n-d e p t h a n a l y s i s o f t h e U.S.Army^c o n s e n s u s o n g a m i f i c a t i o n t r a i n i n g s i m u l a t i o n r e s e a r c h,some e n l i g h t e n m e n t s ands u g g e s t i o n s f o r c a r r y i n g o u t t h e r e s e a r c h i n r e l a t e d f i e l d s a r e p r o v i d e d.Key words:s i m u l a n t i o n t r a i n i n g,g a m i f i c a t i o n,s e r i o u s game,s y s t e m c o n s t r u c t i o nCitation format:H U A N G W,L U J P,XIA R Z,e t a l.R e s e a r c h on U.S.army g a m i f i c a t i o n s i m u l a t i o n t r a i n i n g s y s t e m s[J J.F i r e C o n t r o l&Command C o n t r o l,2021,46(4)：184-188.0引百仿真作为描述战争的有效手段，具有科学性、经济性、安全性等方面的突出优势，各国对仿真技 术的军事领域应用都非常重视，不断加大投入，拓 展其应用范围[1]。
外军训练模拟器材发展的特点及对我们的启示
现 ， 练模 拟器材也随之发展 。 训 为了满 足新武 器 系统训 练的要求 ， 外军的训练模 拟器材 的发展 以系列化 、 标准化 、 组件化 为指导思想 。 所谓 系列化 ， 就是 将同一类 的各种模拟器 材组成一个系列， 有的用于训练老式武器 ， 的 有 用 于训练新研制的武器 ； 所谓标准化 ， 就是 提 也 高模拟器的通用程度； 所谓组件化 ， 就是 采用 积 木式设 计方法 ， 各模拟器之 间的主要部件可 使 以通用 和互 换。 拟器材系列化 、 模 标准化 、 组件 化有利于节省研制费用 ， 缩短研制周期 ， 还有利
１ ％或 ０ １ ． ％的脉冲丢失率）可 以接受 ， 而且 环 境中有多个信号时 ，最佳 的方法是采用一个 主 模拟器与多个辅助模拟器 ；当脉冲丢失率可以 容忍时 ， 选用 单通道 模拟器完成这件工作 ， 可 并 以节省大量的开支。通过设定信号优先级，以 避免丢失高优先级的脉冲信号 ，就可以将脉 冲 丢失所造成的影响降到最低。 个可 以给 出完美结果的方法是采 用专用
的作战环境 、 作战过程 以及各种高 技术武器装
力控制、 作战指挥等 ， 现在 由一个模拟 的武器 系
统来完成。 另一方 面， 是从 结构上 实现 功能 的综 合 一体化 ， 如通过各级 Ｃ Ｉ ４ 系统 ， 把整个战场上 各个军兵种的武器系统 、 作战平台 、 障装备联 保 为一体 ， 以便相互配合 ， 协调行 动。
展
２ ０世 纪末 以来 ， 由于 新武 器 系统不 断 出
的联 合信息 作战 能力 的提高投入 了极 大的关 注。 美军 大力发展各种模拟器材 ， 使部 队接受联 １ 在 训练模拟器 材建设 的思 想指导方 合信息进攻和联合信 息防御两 方面的联合信息 作战 训练。 在模 拟器材 的建设 中 ， 照陆 、 、 仿 海 空、 天一体化 的“ 数字化 战场” 的特点 ， 构建覆盖 整个作战 空间的 ， 由通信 系统 、 指挥控制 系统 、 情报传 输系统 、 计算机于战场数据 库及各种用 户终端 组成的 ， 能给用户实 时提供 信息 的综合 互联网络训练模拟系统。 通过该系统， 能模拟实 时获取 、 交换和使用数字化信息 ， 时满足各级 及
VR技术在军事领域的应用研究
VR技术在军事领域的应用研究作者：朱世松张玉杰刘金平来源：《软件·教育现代化》2012年第07期摘要：介绍了VR技术对于提高作战效能和加强军队质量建设的重大意义，分析了YR．技术在作战模拟、仿真军事训练领域的应用现状和发展趋势。
关键词：YR技术；作战模拟；仿真训练1引言恩格斯指出：一旦技术上的进步可以用于军事目的，并且已经用于军事目的，它们便立刻几乎强制，而且往往是违反指挥官意志而引起作战方式的改变，甚至变革。
虚拟现实（VirtualReality，VR）作为一门以信息技术为核心的综合性学科，被誉为“二十一世纪的新科技”，对当代军事变革和现代战争已经产生了巨大的影响。
20世纪80年代初，美军确立了“提出理论——作战实验——实兵演练——实战检验”的军队发展途径，加紧建设“21世纪教室”，强调“教战合一”、“把战场引入课堂，从课堂走向战场”。
目前，VR技术在军事领域的应用主要集中在军事训练、虚拟战场环境、战法研究和武器装备的研制与开发等方面，被视为信息时代提高作战效能和加强军队质量建设的有效途径。
本文从作战模拟、仿真训练等两个方面，分析研究VR技术在军事领域的应用现状和发展趋势。
2基于VR技术的作战模拟2．1作战模拟及其意义作战模拟，是把军事对抗的一系列原则、大部分规定，包括参战方可投入的兵力、武器装备、战场支援能力等事先输入计算机进行存储，用计算机语言描述战斗过程，然后用计算机进行处理的一种模拟方法，有的还允许指挥员参与进行实时交互仿真。
这不仅可以在严谨的科学基础上对新的作战理论原则、作战行动规则进行多方位的论证，还可通过模拟对抗，计算各军、兵种部队的攻防作战能力，经过比较挑出最佳作战方案。
2．2作战模拟应用研究现状海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争中，美军都进行了作战模拟推演，力图找出进行战争的最优方案。
据透露，海湾战争爆发前，美军即利用RDA公司开发的军团战斗作战模拟系统，对地面作战的战斗和指挥计划进行了模拟分析，获得了“100小时战争”的作战方案。
国外军用训练模拟技术发展分析
国外军用训练模拟技术发展分析国外军用训练模拟技术发展分析田赤军，李艳雷，唐成，耿化品［摘要］本文深入研究了国外军用训练模拟技术在武器装备论证、效能检验和战斗力提升方面的重要作用，并从科学的顶层规划和标准规范制定、虚拟现实和分布交互联网技术应用、实况训练与虚拟构造训练有机结合、嵌入式模拟训练技术的应用等几个方面，分析了国外军用训练模拟技术的发展与应用特点。
最后，给出了军用模拟训练技术发展的设想。
［关键词］训练模拟; 军事应用; 系统仿真1 引言随着高、精、尖武器装备的大量使用以及信息技术的不断发展，未来战争向着海、陆、空、天一体化联合作战和体系对抗作战方向发展，构建满足未来联合作战与体系作战需要的训练模拟系统已成为世界各国研究的热点。
军用训练模拟系统具有安全、经济、可控、可重复、不受气候条件和场地空间限制等特点，受到了外军的广泛重视，多国投入了大量的人力、物力和技术力量，不断研究和探索训练模拟的新理论、新方法。
美国制定了一系列的训练模拟系统研制开发计划，建设了海、陆、空多个训练模拟基地，将训练模拟应用到作战训练的各个层面，有力支撑了武器装备尤其是导弹武器系统的研制和战斗力的快速生成［1］。
2 训练模拟技术在武器装备中的作用训练模拟是指在训练模拟器/系统实现的模拟作战环境、作战过程和武器装备作战效应下，所进行的操作技能训练、军事训练、军事作战演习、战法研究演练等全过程［2］。
美国是世界上最早开展训练模拟技术研究和应用的国家，其技术和装备一直居国际领先地位。
美国空军在重点发展全球到达、全球作战的威慑性武器装备过程中，尤其重视训练模拟装备的应用和发展，强调构建真实、虚拟与构造无缝连接的一体化训练模拟环境。
现已针对不同训练对象、训练层次和任务需要，建立起多层次、多任务的系列化、制式化训练模拟装备体系，在各个层面得到广泛应用，提升了部队的战斗力。
俄罗斯同样是训练模拟装备的“大国”和“强国”，长期将训练模拟装备的发展作为装备对抗、军力抗衡的重要方面。
美空军飞行模拟训练装备体系发展与启示
作者简介 ： 明君 （ ９５ ） 男 ， 姜 １８ 一 ， 主要从事航空装备仿真研究 。
姜 明君 ， ： 等 美空 军飞行模 拟训 练 装备体 系发展 与启 示
的研制与开发 ， 并逐步 形成 系列 ， 飞行 模拟 器是一 个结 构复 杂 的实 时控制系统 ， 要提高系统设计效率 ， 缩短研 制周期 ， 节 约研制经费 ， 须利 用先进的现代技术进行科 学的管理 和控 必
６ ９
忽视 飞行模拟训练 ， 是缺乏远见卓识 的； 相反 ， 过分夸 大飞行 模拟训练 的作用 ， 也是不科学的。只有将模 拟训练和 实际训
练有机地结合起来 ， 正做 到优劣互 补 ， 能产生最 佳 的训 真 才
练效能 。
制 。在长期 的实践 中， 美空军积累了一整套 高效科学 的模块 化和标准化研制经验 ， 减少了不同型号飞机模 拟软件 开发过 程 中的重复劳动 ， 节约 了计算 机资 源 ， 提高 了模拟 器设计 和
—
４ ． ３
行模 拟器的分布式任务训练网络 ， 驾驶各种 飞机 的作 战飞 使
行 员能够在高度逼真的模 拟环境中共 同训 练 ， 练大规模 的 演
［ ］ 杨 斐． ５ 高教机模拟机训练方法改革之管见［ ］ 中国民航 Ｊ．
飞行 学院学报 ，００ ４ ： ２ １ （ ）３ ７—３． ８
联 合空 中作战。 ４ ）飞行模拟训 练与 实 际训 练相 结合 ， 能产 生最 佳训 才
演练 。
目前 ， 空军在模 拟训 练装备 的档次搭 配上 ， 美 以重点 发
也是现今飞行模 拟器 的原型 。这种 林 克练习器 至今仍 广泛
应用于 飞行员基础训练 中。第二次世界 大战后 ， 随着飞机 的 进步 和航空技术 的发展 ， 飞行模拟器在各个航 空领域得到 了 很 大发展 ， 发展成为飞行训练不可 缺少 的重要训练 器材。２ ０
美军模拟训练发展研究
美军模拟训练发展研究孙兆贤G012012365 二旅五营摘要：军事训练，是指对单个人员和部队就军事理论和军事技能进行的教练，其目的是提高受训者或受训集体履行特定的军事职能与执行特定的军事任务的能力，包括为加强一个或数个军事单位的战斗准备而进行的演练。
模拟是指对客观事物的功能、结构、形态及其工作规律等，在特定条件下进行抽象处理后的一种相似性复现。
模拟训练是指运用模拟器材或模拟系统，在模仿实战环境下开展的军事训练。
“战时怎么打，平时就怎么练”是美军基本的训练指导，美军利用模拟技术特别是计算机技术，以作战原则、作战结构为基础，模拟逼真的战场环境和敌军行动，把行之有效的战法融人模拟系统，用模拟训练的方法改变训练的过程和方式，极大地提高了训练质量和训练效益。
一、美军模拟训练发展概况美军模拟训练始于20世纪70年代初，至今经历了人工模拟、半自动模拟和计算机模拟三个发展阶段。
20世纪70年代初期，美陆军开始以复现实际地形的“沙盘”为主要器材的人工模拟训练。
1972年，随着计算机技术的日益成熟和推广应用，美陆军训练局开始使用计算机模型来计算参训作战单位之间的战损、部队机动速度、弹药和油料消耗等，但训练中使用的计算机辅助图上机动模拟系统不能单独完成作业，仍需l：25000或l：50000比例尺的军用标准地图进行手工图上标绘操作。
70年代末，计算机辅助图上机动模拟系统成为美军指挥所演习的“标准”模拟系统。
80年代中期，美军的模拟训练基本完成了从人工模拟到计算机模拟的转变。
1．美军模拟训练机构。
美军国家模拟中心是美军专司模拟训练管理之职的执行部门。
1975年l0月，美陆军训练与条令司令部指示其下属的联合武装力量中心，对司令部下属的院校和中心开发模拟训练系统提出建议。
1990年2月，美军成立国家模拟中心。
1993年4月，美军国家模拟中心重组为美军联合武装力量中心的一个下属机构。
改组后的美军国家模拟中心，其任务是负责开发、操作和支持用于战术、战役和战区层次的联合和合同作战的模型系列。
美军模拟训练特点及启示
美军模拟训练特点及启示作者：刘长江戴迪来源：《经营管理者·中旬刊》2016年第11期摘要：模拟训练作为模拟实装、实员和实景的训练方式，是推动战斗力生成模式的重要途径和手段。
我军模拟训练建设应借鉴美军成功经验，通过研究美军模拟训练现状和发展趋势，分析美军模拟训练特点和规律，探索我军模拟训练建设标准化、一体化建设，并紧贴实战坚持融合式发展的问题。
关键词：美军模拟训练特点启示模拟训练，是指依托训练模拟器材和系统，运用模拟仿真方法和手段进行的训练活动。
模拟训练能够有效提高训练质量、降低装备损耗、节约训练资源、减少环境破坏，是世界各国普遍采用的先进训练方式。
目前我军模拟已经开展多年，取得了不错的成绩，但与美国等军事强国相比还有一定差距，所以要研究外军模拟训练的成果，找到未来模拟训练的发展趋势，争取能在模拟训练方面取得更大进步，促进军事训练的发展和战斗力的生成。
一、美军模拟训练现状及发展趋势目前，外军已构成日益完善的模拟训练体系，其中，美、俄、英，法等国尤为突出，基本覆盖训练的全领域、全对象、全过程，训练规模大，技术水平高，训练能力强，训练效益好。
美国是世界上最早开展模拟训练研究和应用的国家，其技术和装备一直处于国际领先地位，具有一定的代表性。
随着高新技术的快速发展，美军模拟训练呈现如下现状和发展趋势：一是致力于虚拟训练系统向通用化和规范化方向发展。
通过统一技术体制、标准规范和数据接口来形成统一的整体，不断扩大应用范围，实现不同地域不同军兵种之间的交流使用。
同时，必须对作战环境、作战单元的描述统一考虑，对虚拟训练系统的核心要素做到通用化、标准化。
二是成立若干以计算机模拟技术为支撑的作战实验室。
成立若干以计算机模拟技术为支撑的作战实验室，以研究和探讨未来作战需求。
美军非常重视对作战经验的总结和对未来作战需求的探讨。
为此，美军在海湾战争结束后，开始着手建立作战实验室。
根据美军的设想，在战斗实验室里，可以充分地采用分布式交互模拟技术，综合利用实物模拟、手工模拟和数学模型等方法，创造出一种可进行训练及武器研究的人工合成环境，并与有关单位联网。
美军军事职业教育的历史沿革及发展趋势-2019年精选文档
美军军事职业教育的历史沿革及发展趋势
一、美军军事职业教育的历史沿革
经过200多年的实践发展，美军军事职业教育形成了较为完备的运行体系，其发展程度居于世界前列。
按照发展状况的不同，可分为五个阶段。
（一）创建时期
美军军事职业教育起于19世纪初，从西点军校建立到美国
内战结束是美军军事职业教育的创建时期。
这一时期，以西点军校建立为标志。
西点军校的建立，揭开了美军军事职业教育的先河。
（二）发展时期
从美国内战后到第二次世界大战结束，这一时期美军军事职业教育得以迅速发展。
内战结束后，西点军校学员在战争中的出色表现，引起了国家对军事职业教育的关注。
时任陆军总司令的谢尔曼大力推动教育改革，协助工程兵建立了应用工程学院，仿效普鲁士建立起一套培养军官的教育体系。
在他的支持下，重新开办罗堡炮兵学院，并逐步成为培养炮兵军官的专业性院校。
后来又在莱文斯堡创立了应用步兵和骑兵学院。
20世纪初，新任陆军部长鲁特提出要建立一个结构完备、逐级竞争的教育体系。
在他的努力下，军事职业教育得到完善。
（三）完善时期。
美军作战仿真系统建设发展及启示
第４０卷第５期２０１８年１０月指挥控制与仿真ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＶｏｌ ４０㊀Ｎｏ ５Ｏｃｔ ２０１８文章编号：１６７３⁃３８１９（２０１８）０５⁃０１３７⁃０４美军作战仿真系统建设发展及启示冯伟强，严宗睿（海军指挥学院，江苏南京㊀２１００１６）摘㊀要：研究美军作战仿真系统的建设发展情况，对加快推进我军模拟训练与作战实验建设十分有益㊂通过对美军多种典型作战仿真系统及其相关支撑技术与发展趋势进行分析，总结归纳了其注重需求牵引㊁技术创新㊁体系配套㊁军兵种联合和滚动发展的５个主要特点，最后基于上述研究结合我军实际从较高层次提出了对我军建设作战仿真系统的三点启示㊂关键词：美军作战仿真系统；发展特点；建设启示中图分类号：ＴＰ３９１ ９；Ｅ９１㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃３８１９．２０１８．０５．０２８ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＵＳＯＳＳＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＩｔｓＩｎｓｐｉｒａｔｉｏｎＦＥＮＧＷｅｉ⁃ｑｉａｎｇ，ＹＡＮＺｏｎｇ⁃ｒｕｉ（ＮａｖａｌＣｏｍｍａｎｄＣｏｌｌｅｇｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＵＳＯｐｅｒａｔｉｏｎａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ（ＯＳＳ）ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｖｅｒｙｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｏｕｒｍｉｌｉｔａｒｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇａｎｄｗａｒｇａｍｉｎｇ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ａｎａｌｙｚｉｎｇｓｏｍｅＵＳｔｙｐｉｃａｌＯＳＳａｎｄｉｔｓｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓ．Ｓｅｃ⁃ｏｎｄｌｙ，ｃｏｎｃｌｕｄｉｎｇＵＳＯＳＳｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｆｉｖｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｌａｓｔｌｙ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｂｏｖｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅ，ｐｒｏｐｏｓｉｎｇｔｈｒｅｅｉｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｆｏｒＰＬＡＯＳＳｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＳＯＳＳ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ收稿日期：２０１８⁃０６⁃０４修回日期：２０１８⁃０６⁃１９作者简介：冯伟强（１９７３⁃），男，军事学博士，教授，硕士生导师，研究方向为海军作战实验㊁海军模拟训练㊂严宗睿（１９８１⁃），男，讲师，博士研究生㊂㊀㊀在多年的作战训练和实验研究活动中，美军以建模仿真技术为支撑，构建了纵向贯穿战略㊁战役㊁战术㊁技术层次，横向覆盖作战分析㊁军事训练和装备采办多个领域的作战仿真系统体系，组成了较为完善的作战仿真实验平台，在军事理论创新㊁作战计划推演评估以及人员训练中发挥了重要作用，对我军有一定的启示，值得我们深思和借鉴［１－２］㊂１㊀美军作战仿真系统建设发展情况１ １㊀美军当前主要作战仿真系统美军构建的众多作战仿真系统由战区／战役级㊁任务／作战级和工程／交战级三级层次组成㊂根据系统应用领域划分，典型的仿真系统［３⁃５］有：１）作战概念开发类系统㊂主要有联合战区级仿真系统（ＪＴＬＳ）㊁联合半自动兵力系统（ＪＳＡＦ）㊁移动导弹定位与攻击仿真系统（ＳＬＡＭＥＭ）㊁战场综合演练场（ＳＴＯＷ）以及联合冲突和战术仿真系统（ＪＣＡＴＳ）等㊂运用上述系统，美军先后论证了 空地一体战 ㊁ 全频谱作战 ㊁ 网络中心战 ㊁ 快速决定性作战 等理论和思想㊂２）战略问题分析类系统㊂除了前面提到的ＪＴＬＳ系统外，在针对台海问题进行的 恐怖的海峡 系列实验中使用的兰德战略评估系统（ＲＳＡＳ）㊁ＭＡＲＫＩＩ战略模型和联合集成应急模型（ＪＩＣＭ）以及国防部长办公室牵头开发的联合分析系统（ＪＡＳ）㊁海军分析中心的海军仿真系统（ＮＳＳ）㊁国家下一代兵棋仿真系统（ＮＷＡＲＳＮＧ）等都是美军进行战略分析的主要平台㊂３）作战方案评估类系统㊂海湾战争㊁科索沃战争㊁阿富汗战争和伊拉克战争中，美军多次运用了联合作战仿真系统（ＪＷＡＲＳ，注：ＪＡＳ前身）㊁扩展防空仿真系统（ＥＡＤＳＩＭ）等进行作战方案与作战计划的拟制和优选㊂还有空战仿真系统（ＡＷＳＩＭ）㊁新一代半自动化兵力仿真系统（ＯｎｅＳＡＦ）等也能为战法研究提供辅助支持㊂４）支撑部队训练类系统㊂美军从联合㊁合成到连㊁排层次都有相应的系列仿真系统，如：联合仿真系统（ＪＳＩＭＳ）㊁军团作战模拟系统㊁战术仿真系统（ＴＡＣＳＩＭ）㊁战斗勤务支援训练模拟系统㊁战士仿真系统（ＷＡＲＳＩＭ２０００）㊁旅／营战斗模拟系统㊁虚拟指挥官训练系统（ＶＬＥＴ）㊁两面神系统和光谱系统等㊂５）检验装备效能类系统㊂见诸于国内刊物的有：网络战仿真系统（ＮＥＴＷＡＲＳ）㊁卫星仿真系统（ＳＴＫ）㊁在海军 寂静铁锤 实验中使用的多任务ＩＳＲ测试床系统以及专用于工程建设与战术分析的联合建模与仿真系统（ＪＭＡＳＳ）等㊂１ ２㊀美军主要作战仿真支撑技术在开发各类应用系统的同时，美军非常重视基础１３８㊀冯伟强，等：美军作战仿真系统建设发展及启示第４０卷通用领域的技术框架和标准体系建设，包括ＤＩＳ２．Ｘ系列标准㊁ＨＬＡ高层体系架构㊁ＢＯＭ建模方法㊁ＴＥＮＡ㊁ＪＬＶＣ联邦等㊂这些基础通用领域域的成果为美军作战仿真系统的不断发展提供有力支撑㊂１）试验与训练使能体系结构（ＴＥＮＡ）［６］㊂ＴＥＮＡ是在ＨＬＡ基础上专门针对试验训练领域的特点开发的，其主要目的是给试验和训练靶场及其用户带来成本更低的互操作能力㊂ＴＥＮＡ通过 逻辑靶场 的概念来促进试验和训练的集成㊂类似于ＨＬＡ，ＴＥＮＡ也定义了规则㊁元对象模型㊁应用与中间件的接口规范㊂但ＴＥＮＡ针对试验与训练领域的特定需求对ＨＬＡ进行了扩展，提供了更多试验和训练所需的能力㊂２）联合训练支撑技术ＪＬＶＣ［７］㊂为了结合实兵训练（Ｌｉｖｅ），虚拟训练（ＶｉｒｔｕａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ）㊁推演模拟（ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ）三种训练样式的优势，美军提出组建ＪＬＶＣ联邦作为联合训练技术支撑环境㊂依托ＪＬＶＣ技术，可以将多个推演仿真系统㊁Ｃ４Ｉ系统以及模拟器组成分布式系统，共同支持联合训练㊂ＪＬＶＣ联邦的核心技术是基于云使能的模块化服务（ＣＥＭＳ），通过数据服务代理和云使能环境，提供丰富的模块化服务单元㊂随着服务的扩展与成熟，最终形成一个完全由模块化服务单元构成的训练仿真平台㊂３）联合数据工程（ＪＤＳ）［８］㊂ＪＤＳ最初的建设目的是为已有战役级模拟系统的开发和应用提供数据，并支持联合作战推演分析系统（ＪＷＡＲＳ）的开发和应用㊂在建设运用中，ＪＤＳ逐步扩展到能够支持国防部范围内的兵力结构评估㊁作战概念和条令开发以及采办等领域的分析活动㊂其主要使命包括数据辨识和采集㊁校核与研制以及管理与分发㊂目前，ＪＤＳ能够为多层次㊁多部门㊁多领域的应用提供数据支撑，建立了联合层面的数据体系和共享机制㊂１ ３㊀美军下一代作战仿真系统发展趋势通过对上述系统以及最新研究成果㊁规范与条令的分析，可以看出其发展的方向集中在以下几个方面：１）在系统应用方面，强调对联合作战背景下各类问题的模拟仿真，要求能够支持跨地域㊁长时间㊁多实体㊁虚实结合的作战训练与实验㊂２）在系统建设方面，注重旧系统改造和功能扩展，通过设计新型混合技术体系结构，实现对已有仿真系统㊁Ｃ４ＩＳＲ实装系统和各型装备模拟器的集成运用㊂３）在数据建设方面，完善数据管理体制，强化对数据采集分析㊁融合处理㊁可视化显示以及远程异地海量数据交互等技术的研究㊂４）在模型建设方面，重视规范和标准的制定，对模型可信度（ＶＶＡ）控制㊁多分辨率建模方法以及不同分辨率模型间交互等问题开展广泛探索㊂２㊀美军作战仿真系统建设发展主要特点２ １㊀注重需求牵引国防部是美军作战实验的主要责任机构，领导责任之一就是制定军队发展构想以作为作战训练和实验的需求牵引㊂美军的大多数作战仿真系统都是以国防部或各军兵种提出的军事需求为依据进行建设的㊂如在ＪＷＡＲＳ系统的建设之初，美国国防部就明确了其主要用于当前及今后军方在各种军事行动中进行联合作战分析㊂而在‘２０１０联合构想“和‘２０２０联合构想“颁布后，为遵从构想所提出的军队发展方向，美军各军兵种建设的仿真系统都开始向以自身军种为主，其他军种为辅的联合作战实验系统转型㊂２ ２㊀注重技术创新美军作战仿真系统的技术水平一直处于领先地位，发展过程中提出的多项技术体系㊁标准㊁框架都已成为作战仿真系统发展史上的里程碑㊂例如：其提出的ＤＩＳ㊁ＡＬＳＰ等互联和聚集协议，ＨＬＡ高层体系结构规范，多种分布交互式仿真技术，ＴＥＮＡ体系架构，以及美国国防分析研究所在最近的报告中指出的未来要利用面向服务的体系架构（ＳＯＡ）㊁网络中心的数据集成和具有无缝互操作能力的ＬＶＣ仿真环境等㊂这些技术创新引领了作战仿真系统从单独系统到复杂㊁跨地域㊁跨军种㊁跨平台㊁多功能联合作战系统的跨越发展㊂２ ３㊀注重体系配套经过几十年的实践，美军已经建立了较为完善的作战实验系统体系配套㊂主要表现在对作战仿真系统相关软㊁硬件的建设与管理㊁作战实验建模与仿真的规范㊁实验数据的支持与应用等方面㊂具体来说，美国国家模拟中心与作战部队或训练基地一起负责系统软件的安装与升级，系统运行相关的专业技术服务㊁计算机设备和通信网络等支持；国防部㊁参联会㊁各军种作战司令部的一名副职主管负责制定与建模仿真相关的政策法令和技术标准；国防部㊁国家模拟中心和各军兵种司令部及其相关作战实验室负责基础数据的提供以及实验数据的采集㊁分析与具体应用㊂２ ４㊀注重多军兵种联合随着新作战样式的出现，为解决联合作战环境与联合作战行动一体化建模的要求，美军非常注重建设多军兵种联合的作战仿真系统㊂其中的代表就是前面提到的ＪＭＡＳＳ㊁ＪＴＬＳ㊁ＪＷＡＲＳ等联合层面的仿真系统㊂现阶段，美军仿真界的研究成果也集中于实现多军兵种仿真系统的集成方面㊂如ＪＬＶＣ联邦就是针对美陆㊁海㊁空军已有的仿真系统㊁实兵系统，解决系统之间数第５期指挥控制与仿真１３９㊀据的相互识别，多系统联合运行的逻辑合理性和开放的自由组合性等问题而产生的㊂２ ５㊀注重滚动发展美军的各型仿真系统建设大都采用 边建设㊁边使用㊁边部署㊁边改进 的策略㊂以美军ＪＴＬＳ系统为例，在建设之初并不是按照大型仿真系统来设计的，而是在长达３０年历程中，通过边建边用和以用促建的滚动式发展而来的㊂其开始之初只是一个简称为ＭＴＭ的帮助陆军处理应急作战计划 的小模型㊂通过美军装备司令部和陆军军事学院的要求，以及Ｒ＆Ｗ公司的逐年持续改进，直到２００４年才发布了３ ０版本，逐步发展成为美军中发展最成熟㊁使用最广泛的一套大型仿真系统㊂３㊀对我作战仿真系统建设的启示３ １㊀军事需求牵引和信息技术创新［９］是作战仿真系统建设发展的基本前提㊀㊀作战仿真系统的军事需求论证实际也是对未来作战实验能力和运行方式的总体设计，应由军事人员在系统分析和研发人员的配合下，从未来作战实际需要出发，以作战样式㊁装备发展和信息技术发展为依据，综合考虑作战目标㊁研究对象㊁仿真内容㊁组织方式等因素，对作战仿真系统提出目标要求㊁能力需求和信息关系等要素㊂军事需求是作战仿真系统建设的前提和基础，对系统的开发㊁研制起着导向㊁牵引㊁检验作用㊂在美军ＯｎｅＳＡＦ的研制中，从项目概念设计到开发使用，军方相关单位全程参与，负责指导军事需求的定义和军事需求文档的拟制，确保各类军事应用领域需求在实验平台概念设计和实施阶段得到充分体现㊂相比其他信息系统的军事需求而言，作战仿真系统的军事需求更具现实性㊁综合性㊁复杂性和发展性等特征，为此，在军事需求的论证中，必须加强 统 的力度，即：一要明确论证主体，着重培养一支指技结合的专业化作战实验军事需求研究力量，避免目前普遍存在的由系统研制人员 越俎代庖 的现象；二要充分论证，着眼 战争从实验室打响 ㊁ 新理论从实验室孕育 的目标，论证系统的功能组成和各项指标需求，确保未来系统建成后能够用得上㊁用得好；三是要制定规范，着力构建作战仿真军事需求体系框架，采用作战概念图和需求文档等形象㊁直观㊁规范的形式化描述手段，规范需求描述的标准要求，各类作战仿真系统军事需求必须按照统一要求进行清晰㊁准确㊁规范的描述，并纳入军事需求库，确保后续版本升级和持续深化研究㊂除军事需求外，信息技术是作战仿真系统建设的另一块基石㊂从集中式到分布式，从ＤＩＳ（分布式交互仿真）到ＨＬＡ（高层体系结构），从ＣＭＭＳ（任务空间概念模型）到ＡＧＥＮＴ（智能体），从ＣＧＦ（计算机生成兵力）到ＪＳＡＦ（联合半自动化兵力），美军在作战仿真系统领域取得的卓越成就，无不依仗其领先的信息技术㊂从我军情况来看，在作战仿真系统自主研发水平，特别是作战模拟技术开发和应用平台建设上，距离实战化训练和研究的要求仍有很大差距㊂为此，在后续的建设中，我军应注重发挥 后发优势 ，紧紧围绕战法研究㊁方案评估等需要，力争在仿真模型体系建立㊁仿真数据资源建设㊁海量仿真数据挖掘分析㊁大型作战仿真平台体系结构等关键和核心领域取得创新突破，发挥作战仿真的应有效用㊂３ ２㊀军民融合和资源共享是作战仿真系统建设发展的有效途径㊀㊀作战仿真系统是信息技术密集型信息系统，涉及软件工程㊁建模仿真㊁网络通信㊁数据库㊁虚拟现实㊁人工智能等多个技术领域，且有巨量信息资源需求，需要整合军内乃至国家相关部门多专业多领域的信息资源㊂从美军系统建设实践来看，军方人员除担负项目管理，把握项目的进度和目标管理外，在研发过程中还承担先期设计㊁功能验证和关键模型研制等任务，参与人员主要来自军事训练㊁作战分析㊁装备研究等对建模仿真有需求的领域；而项目的大量技术实现，数据库维护和技术测试等工作，则主要由各军工企业及民营公司完成㊂从我们国内情况来看，目前民用高新技术企业已发展到８万多家，产值过亿的超过１５００家，在许多领域的技术实力和研发能力处于世界先进水平㊂而且，相当数量的地方工业部门㊁民营科技公司在作战模拟和军事运筹等方面进行了深入研究，逐步积累了仿真建模的核心技术，取得了不少前沿成果㊂长远来看，在作战仿真系统建设中，进行军民一体联合攻关，充分发挥军地优势，是推动系统建设又好又快发展的必由之路㊂但也必须看到，军民融合开展作战仿真系统建设，是一项长期的系统工程㊂与其他军用装备系统建设不同，作战仿真系统的研制开发任务目前主要由军内科研院所承担，而非军工企业，民营高科技公司的参与更是凤毛麟角㊂因此，作战仿真系统领域的军民融合实现跨越式发展，必将面临许多困难和挑战㊂首先，必须转变思想观念，充分认识到民技军用是信息时代军用信息系统发展的时代潮流和必然选择，必须在思维上拆除军民之间的 围墙 ；其次，必须明确军民各方职责分工，军民融合不是军方当甩手掌柜，简单地将项目承包给民营企业了事，而是需要切实发挥军地双方各自１４０㊀冯伟强，等：美军作战仿真系统建设发展及启示第４０卷优势㊂军民融合发展中，由于军工企业或地方民企技术单位的积极参与，未来作战仿真系统的技术架构㊁资源类型㊁应用形式必将更加丰富，必然对军方的需求论证㊁重点模型研发㊁数据资源整合㊁应用模式创新提出更高要求，因此，军民融合后的作战仿真系统建设，对军方来说，不是担子轻了，而是职责更明确㊁要求更高；再次，在军民融合机制建设上，作为上级机关和项目建设的管理层，应着力建立一种机制，形成信息发布㊁市场准入㊁招标采购㊁绩效评估㊁风险管控和安全保密等标准要求，同时在保护产权的基础上提倡成果共享，从而避免低水平重复建设，在军内外形成强强联合，资源优化组合的良好氛围，这样，我军的作战仿真系统军民融合建设道路才能越走越宽㊂３ ３㊀顶层谋划和组织管理是作战仿真系统建设发展的重要保证㊀㊀建设作战仿真系统，不仅要服务于 今天 的战争，更要服务于 明天 的战争，因此顶层谋划和组织管理显得尤为重要，总的来说就是要回答 建什么 ㊁ 怎么建 和 怎么用 的问题［１０］㊂建什么 主要聚焦建设内容㊂需要站在新时代军事战略方针和新军事变革的角度，从全军层面对作战仿真体系进行整体设计㊂着眼今后一个时期内我军建设发展水平和可能作战任务，针对各层级㊁各领域作战仿真需求确立系统的基本框架结构，标准体系和重点发展领域，明确对作战仿真条件的基本要求，构建我军特色的新一代作战仿真体系建设路线图，并在此基础上进行资源配置㊂从美军实践来看，其在全军范围内推动的一系列全局性工程，包括各军种系统综合集成计划以及ＪＤＳ（联合数据系统）㊁ＪＡＳ（联合分析系统）以及ＪＳＩＭＳ（联合仿真系统）等基础性工程和 联 字系列通用平台，对全美军的仿真系统建设起到了带动和引领作用㊂怎么建 主要聚焦项目建设或关键技术攻关的组织管理机制㊂为满足未来全军联合作战仿真训练与实验的需要，必须建立组织领导机制，成立作战建模与仿真的常设管理机构，根据重大项目或重点技术领域设立总体单位，从数据资源㊁仿真模型到系统体系架构制定一系列标准，面向各研发单位定期发布项目指南并评估建设成效，并为所有参研单位提供指导和帮助，逐步在全军范围内实现 统一标准㊁集优开发㊁全军共享 的良性管理机制㊂回看历史，美军在作战仿真的建设上也一波三折，也曾长期受困于 政出多门㊁各自为战㊁重复建设 等问题㊂为此，美国防部统一了领导机制，成立了国防部各部门高级代表组成的国防部建模与仿真执行委员会，负责有关政策法规㊁经费投向以及标准架构的倡议㊂怎么用 主要聚焦作战仿真系统的实际应用，达到以用促建的目的㊂当前，我军普遍存在作战仿真系统应用水平低㊁重建轻用㊁建管用衔接不紧的问题，很大程度上又制约着建设水平的提高㊂为此，必须在仿真系统的规范化应用㊁常态化应用和实战化应用上下功夫，区分作战理论研究㊁战法训练评估㊁人员军事训练等各类活动，分别建立相应规范体系，使系统的组织使用和训练考核有相应的规定和标准，逐步将作战仿真系统的组织运用纳入军事训练与考核内容，从制度上约束作战仿真系统的集成运用，从而提高使用系统的意识和能力㊂４㊀结束语本文通过对美军当前作战仿真系统建设发展情况及未来发展趋势的分析，对我军作战仿真系统建设具有较好的启示，能够让我们在充分吸取其成功经验的基础上少走弯路㊂我军在今后的作战仿真系统建设与发展过程中，应当紧密结合自身实战化需求㊁充分运用军民资源融合㊁严格把控系统建设规划管理，只有这样才能使得我军作战仿真系统建设水平能够尽快地达到和赶超世界先进国家水平㊂参考文献：［１］㊀田尚宝，等．美军作战模拟系统建设与发展探究［Ｊ］．重庆通信学院学报，２０１６，３５（１１）：５８⁃６２．［２］㊀周航，等．美军作战指挥仿真与实验体系建设研究［Ｊ］．潜艇学术研究，２０１８，３６（１）：２３⁃２６．［３］㊀冯芒，等．美军联合战区级模拟系统（ＪＴＬＳ）综述［Ｊ］．信息化装备与技术，２０１６（１）：２３⁃３０．［４］㊀周璐．美军联合半自动兵力系统剖析［Ｊ］．军事运筹与系统工程，２００８，２２（１）：７５⁃７８．［５］㊀刘长华，等．美军ＥＡＤＳＩＭ仿真系统［Ｊ］．外国空军军事学术，２０１１（４）：７１⁃７５．［６］㊀孟凡松，等．ＴＥＮＡ体系结构在美军ＪＭＥＴＣ中的成功运用［Ｊ］．现代防御技术，２００９，３７（６）：４７⁃５１．［７］㊀李进，等．美军新一代支持联合训练的ＪＬＶＣ２０２０框架研究［Ｊ］．计算机仿真，２０１５，３２（１）：４６３⁃４６８．［８］㊀刘建平，等．美军联合数据支持项目及其对我军数据建设的启示［Ｊ］．系统仿真技术，２０１３，９（４）：３５４⁃３６０．［９］㊀刘文刚，等．美军作战模拟建设主要做法［Ｊ］．装甲兵学术，２０１５（４）：９５⁃９５．［１０］冯伟强，等．海军作战仿真实验理论与实践［Ｍ］．北京：海潮出版社，２０１７．。
军事建模与仿真发展现状与分析
军事建模与仿真发展现状与分析摘要：目前世界各国均认识到仿真技术在军事领域的巨大作用，将军用仿真领域的竞争视为现代化战争的“超前智能较量”，并把建模与仿真（Modelling and Simulation Centre of Excellence，M&S）看作“军队和经费效率的倍增器”和影响国家安全及繁荣的关键技术之一。
本文主要分析了军事仿真技术发展现状，以及未来军事仿真技术关键领域的展望。
关键词：仿真技术；未来战争；虚拟训练一、引言仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行研究、分析、评估、决策或参与系统运行的一门多学科的综合性技术。
能够通过以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉的特定仿真环境，使参与者借助一定的交互设备，按照自己的主观意愿驱动仿真模型与环境，并感知仿真世界的各种对象，从而可以组织完成一些现实中难以完成或根本无法进行的活动。
军用仿真系统成为研究未来战争、设计未来装备、支撑战法评估、训法创新和装备建设的有效手段，并贯穿于武器装备的体系规划、发展论证、工程研制、试验鉴定与评估、作战使用研究、综合保障直至报废的全生命周期。
各国通过运用云计算、大数据、人工智能、建模与仿真技术等综合集成构建的人机智能推演和创新系统，推动建模仿真在基础理论与方法、顶层架构、装备全生命周期、军事演习、作战训练与保障等诸多方面取得重要进展，建模仿真应用能力不断提升、军事应用不断深化[1-4]。
二、军用仿真技术简介随着信息化程度的不断提高，作战及装备系统越来越复杂，对仿真技术的应用需求越来越迫切，仿真技术在国防军事领域中的作用愈来愈重要。
世界各军事强国竞相在新一代武器系统的研制过程中不断完善仿真方法，改进仿真手段，以提高研制工作的综合效益。
（一）军事仿真系统技术简介从技术特点来看，美国国防科学局（Defense Science Board）认为建立集成的综合仿真环境和仿真系统，必须解决五个层次的技术：基础技术：涵盖光纤通讯、集成电路、软件工具、人的行为模型、环境模型等内容；元/部件级技术：涵盖内存、显示、局域网、微处理器、数据库管理系统，数/模转换器，建模与仿真构造工具，测试设备等内容；系统级技术：涵盖微机系统、人机界面、远距离通讯/广域网、计算机图像生成等内容；应用级技术：涵盖制造过程仿真、工程设计建模与仿真、人在回路仿真系统、随机作战仿真等内容；系统工程级技术：涵盖原型机、规划、设计与制造、训练与备战、测试与评估的集成综合环境和建模与仿真工程。
飞行训练模拟器的现状及发展趋势(全文)
飞行训练模拟器的现状及发展趋势(全文) 摘要：当前，世界各国空军面临着飞行训练成本高昂、危险因素较多的实际问题，飞行训练模拟器对解决该问题有着非常重要的作用和积极意义。
因此，世界各军事强国都在积极发展各类飞行训练模拟器技术，并研究未来飞行训练模拟器的主要发展趋势。
关键词：飞行训练模拟器发展趋势V441A1007-3973（2022）010-079-021引言随着现代军事技术的迅猛发展，空军武器装备更新换代的速度不断加快，并且逐渐向着系统化、集成化、复杂化的方向发展，这对飞行人员的能力和素质提出了更高的要求，同时也导致了空军装备训练使用的成本大幅上升。
为了使新武器装备尽快形成战斗力，必须加紧对装备使用人员的训练。
2飞行训练模拟器的作用及优势2.1飞行训练模拟器的作用飞行训练模拟器是新型战机训练系统的重要组成部分，是飞行员训练不可缺少的重要装备。
飞行训练模拟器能够模拟飞机的全部或部分功能、性能或某类特定系统。
它不仅可以为受训人员提供技术、战术训练或者火控武器、精确打击武器等复杂系统的专项模拟训练，还能够进行特定机种、特定型号飞机的座舱模拟、飞行性能仿真、视景模拟、动感模拟、航空电子模拟、综合环境模拟、声音模拟等训练。
2.2飞行训练模拟器的优势利用飞行训练模拟器进行训练已经成为飞行训练发展的重要方向，其原因在于：（1）利用实装进行飞行训练过程中，需要花费更高的成本，实装训练不仅需要繁杂的保障技术人员和保障设备，而且在训练过程中还会对实装造成损耗，因此利用飞行训练模拟器可以大大降低训练的成本，提高经济效益；（2）利用飞行训练模拟器进行飞行训练，可以突破气候条件、地域和环境条件的限制，可以根据特定的飞行训练任务随意挑选受训地点，训练的有效性高；（3）飞行员利用飞行训练模拟器进行飞行训练时，可以根据自身条件对难点项目进行反复练习，大大提升训练效果；（4）利用飞行训练模拟器可以避免飞行员由于操作失误造成的不安全隐患，大大提高安全性。
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）。
美军模拟训练系统的建设对我军的启示
美军模拟训练系统的建设对我军的启示作者：焦云彬来源：《首都教育学报》2013年第10期摘要：论文介绍了美军军事模拟训练机构，美军模拟训练系统的建设现状，分析了美军模拟训练系统建设的特点，并提出我军在进一步建设和发展模拟训练系统过程中，可借鉴的几点启示。
关键词：美军；模拟训练系统；现状；特点；启示模拟训练目前受到世界各国军队的高度重视。
原因就在于：一可模拟各种训练科目，包括高难度、危险性大的训练动作，使训练更加逼真；二可节省能源、弹药及训练经费，并能减少后勤补给工作；三可突破传统训练中的时间限制；四可突破传统空间的约束，把部署在不同地点、不同类型的军兵种部队连接在一起进行演练，提高训练的合成性及效益。
一、美军军事模拟训练机构为了加强军事模拟训练工作，美军在国防部的领导下，若干年来先后成立了一系列负责军事模拟训练的机构。
美国防部有三个机构：1.美国国防部防卫建模和模拟办公室（DMSO），是建模和模拟方面专业信息的会聚中心。
2.美国国防部模拟器数据库管理机构（SDBF），位于新墨西哥州克特兰空军基地的该机构，负责用MIL-STD-1820T和1821等协议文件构筑标准的数据库体系，以推动各军方用户和各种计划、项目之间采用联合数据库，避免出现重复劳动和标准混乱的现象。
3.美国国防部军事威慑解缓局（DTRA），位于新墨西哥州克特兰空军基地。
美陆军有两个机构：1.美国陆军模拟、训练和技术保障司令部（US Army STRICOM）；2. 美国陆军训练支持中心（ATSC）。
美国海军有两个机构：1. 美国海军建模和模拟信息系统（NMSIS）；2. 美国海军空战中心训练系统部（NAWC TSD）。
美空军模拟训练有三个相关机构：1.美国空军靶场技术保障系统计划办公室（RISPO）位于佛罗里达州埃格林空军基地，负责实弹战术靶场的发展方向以及它与其它系统（比如联合战术作战训练系统）的一体化问题，并且为陆、海、空军和国民警卫队提供靶场。
基于虚拟仿真技术的军事训练模式优化研究
基于虚拟仿真技术的军事训练模式优化研究摘要：传统的军事训练模式主要采用实地训练的方式。
虽然实地训练具有真实感、高质量的模拟场景和真实的环境压力，但是实体训练也存在一些问题，如场地受限、设备和物资资源消耗大、训练效果难以评估等问题。
与此同时，随着现代科技的快速发展，虚拟仿真技术在军事训练领域的应用逐渐得到了认可和广泛应用。
虚拟仿真技术具有体验感强、成本低、安全可控、对数据处理能力强等显著优势，可以更好地支撑复杂的军事训练模式，促进军事训练模式的优化和完善。
因此，将虚拟仿真技术应用于军事训练模式优化研究具有重要意义。
关键词：虚拟仿真技术；军事训练模式；优化途径1军事训练模概述军事训练模式是指军队在一定时间、空间和条件下，组织和实施的具有针对性、科学性和系统性的训练方式。
军事训练模式主要包括战术训练、体能训练、专业技术训练、态度心理训练等多个方面，旨在提高官兵的战备能力、实战素质、战场适应性和心理素质等方面的综合性能力。
传统的军事训练模式通常采用实地训练的方式，存在训练场地受限、设备和物资资源消耗大、训练效果难以评估等问题。
因此，如何优化军事训练模式，提高训练效果和成本效益成为当下军事训练领域需要解决的问题。
虚拟仿真技术在军事训练模式中的应用为军事训练的优化提供了可能，具有降低成本、提高训练效果、增强实战效果、扩大训练范围和提高训练安全等优点。
2虚拟仿真技术的分类①图形渲染技术：主要包括三维建模、纹理贴图、光照模型、阴影计算等技术，用于生成逼真的图像效果，使虚拟场景更具真实感。
②物理仿真技术：通过数学模型和物理规律，对场景中的物体进行物理运动仿真，包括刚体动力学仿真、碰撞检测与响应、液体和气体仿真等。
③交互技术：为用户提供与虚拟环境进行实时交互的手段，包括虚拟现实设备（如头盔、手套、体感设备）、触摸屏、手柄、声音识别等。
④协同仿真技术：通过网络连接多个计算机，实现多人协同参与同一个虚拟场景的仿真，支持实时通信、数据同步和协同操作。
美军虚拟现实技术发展及其应用
美军虚拟现实技术发展及其应用“中国指挥与控制学会”可关注我们！一、虚拟现实概念及演进“预先战争演练”是军事领域专家们一直寻求的方法，以便能够以较少的投资、最低的风险而又能逼真再现战争的方式，达到训练士兵、论证军事理论、演示战斗策略、评估武器装备的效果。
虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术应此需求而产生，根据电气和电子工程师协会（IEEE）的定义，VR是指在视、听、触、嗅、味觉等方面高度逼真的计算机模拟环境，用户可与此环境进行互动，产生身临其境的体验。
VR集成了计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种技术，在军事领域的应用以低廉的成本、逼真的效果最大程度地代替实战训练，在提升军队战斗实力，节省经费开支，缩短武器装备研制周期等方面都发挥了重要的作用。
VR概念首次出现在1965年的IFIP会议上，Ivan Sutherland在此次会议上提交的一篇名为The UltimateDisplay(《终极的显示》)的学术论文中提出模拟环境下浸入、完全传感输入与输出的关键概念，这些概念是当今虚拟现实研究的基础。
20 世纪80年代美国VPL 公司的创建人之一Jaron Lanier 正式提出了“Virtual Reality”一词。
VR技术于20世纪90 年代得到了蓬勃发展，2000 年以后，VR 技术整合发展中的XML、JAVA 等先进技术，应用强大的3D 计算能力和交互式技术，提高渲染质量和传输速度，进入了崭新的发展时代。
为了把握VR技术优势，美、英、日等国政府及大公司不惜巨资在该领域进行研发，并显示出良好的应用前景，随着硬件性能的提升和成本的大幅度降低，近年来VR产品获得了广泛发展，特别是2016年美国消费电子展上，VR产品成为展会的绝对主角。
二、美军VR技术应用现状、研究项目及应用实例现有VR技术应用可分为三大类：模拟作战训练、帮助指挥官进行任务规划、预演与决策以及武器系统构建、评估与测试。
论军用模拟训练器_系统的发展趋势
收稿日期：2001-06-13
修回日期：2001-08-20
作者简介：刘兴堂(1942-), 男, 陕西省三原县人, 博导, 研究方向为飞行
器导航、制导与控制及仿真研究控、可多次重复、无风险、 不受气候条件和场地空间限制、既能常规操作训练，又能培 训处理各种事故（包括灾难性事故）的应变能力以及训练的 高效率、高效益等独特优势，一直受到各国军方的高度重视， 特别是面对当前军费缩减、武器装备日趋复杂和兵器采办费 用不断提高，致使世界各国军事部门均将模拟训练视为军事 训练必不可少的甚至是唯一安全、经济而有效的工具和手 段，加以重点发展。
图 2 综合防空多武器平台仿真模型框架
模拟训练器/系统必将朝着如下方向迅速发展： a) 模拟训练器/系统研制及应用是模拟训练的基础性
工程，没有它们就没有军事模拟训练。为促进我军军事训练 手段“模拟化”，并提高训练效率和效益，特别是适应今后 模拟训练器/系统列装需要，模拟训练器/系统将朝着规划化、 系列化、规范化和通用化的方向发展。
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系 统 仿 真 学 报 2002 年 5 月
图 1 模拟训练器/系统与系统仿真技术同步发展历程
美军模拟装备训练发展的主要趋势
【 键 词 】 军 ； 拟 ； 备 关 美 模 装
美军的模拟训练始于 ２ Ｏ世 纪 ７ ０年 代 初 期 ，经 历 了人 工 模 拟 、 半 自动 模 拟 和 计 算 机 模 拟 等 不 同 阶 段 。 进 入 ２ ０世 纪 ８ Ｏ年 代 ， 军 开 始 美 重 视 适 合 实 战要 求 的 作 战模 拟 系 统 的 研 制 ， 后 组 织 开 发 了 “ 同战 先 合 术模 拟 训 练 系 统 ” “ 军 战 斗 模 拟训 练 系 统 ” ， 建 有 以 国 家 训 练 和 陆 等 并
科 技信 息
ＯＲ Ｔ Ｏ Ｅ Ｈ ＯＬ Ｇ ＮＦ ＭＡ Ｉ Ｎ
２１ ０ ０年
第 ９期
美军模拟装备训练发展的主要趋势
王汉 昌 ’ 赵 兴 堂 滕佑 安 （． １中国人 民解放 军海 军 航 空工程 学 院青 岛分 院 山东 青 岛 ２ ６ ４ ； ６ ０ １ ２ 中国人 民解放 军 ９ ３ ７部 队 山东 青 岛 ２ ６ ４ ） ． ２６ ６ ０ １
军 举 行 的 “ 年 挑 战 ２ ０ ” 习 中 ， 军 就启 用 了 两 套 网络 模 拟 系 统 ， 千 ０２ 演 美 分散在全美 ２ ６个 指 挥 中 心 和 训 练 基 地 的 各 军 兵 种 指 挥 人 员 ，在 同 一 战争背景 、 同一 战 场 态 势 、 一 作 战 想 定 下 同时 同 步 进 行 了组 织 指 挥 同 大规模联合作战的模拟演练。
３ 借助模型与数据库技术 。 决敌人与冲突的“ 解 多样 性 ”
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在美军国家模拟中心编写的《模拟训练手册》一书中，美军认为：其现有的计算机训练模拟系统完全是过去的手工或半自动系统经过改进和发展而来。这一点从美军训练模拟的发展历史中得到了充分的证实，例如，美军目前的军／d币级指挥所(cP)模拟支持系统———c6s，就是从美军军事交通管理模型(MTu)发展而来。该模型是美国驻欧洲陆军在联邦德国的M nsiedlefhof战争应急中心为建立地面战争模拟系统而开发的基本模型。军事交通管理模型(uTu)由美军陆军指挥学院和美国驻欧洲陆军以“计算机辅助”的形式首次使用。美军佛罗里达应急司令郎联合作战中心也紧随其后开发了一个合成版本一一联合gl[练支持系统(佃S)。1988年，美陆军启用联合训练支持系统(旧S)作为支持军／师级指挥所演习(cPxs)的标准模拟系统，并重新命名为“军团战役模拟系统(cDs)”。多年来，美军不仅在战役训练中大量使用“军团战役模拟系统(cD3)”，而巳针对该系统在使用中出现的问题以及训练中的实际需求，不断对“军团战役模拟系统(cB3)”进行重大改进，使系统的适应性得到了很大加强，尤其在战场环境的模拟等方面。
70年代早期，美军陆军第一代训练模拟尚处于人工模拟的阶段。这种人工模拟通常需要商业采购大量的“沙盎” ，这些“沙盘”用于复现实际的地形，甚至有一些小城镇的复制品或模型也被用于当时的人工模拟。美军指挥参谋学院(cGsc)作为推行人工模拟的主要部门，当时曾开发了一种被称为DuM—KEMPH的连／排／班规模的模型，该模型使用了根据1：12500地图制成的地形沙盘作为模拟基础。而当时用于族／营训练的人工模拟删Asus则使用1：25000或1：500000比例尺地图作为模拟用图。同一时期开发的军／d币规模的人工模拟门略T BAyLE也使用了同一比例尺地图。后经过改进，军／师模拟NRST BATl、LE也具有了旅／营模拟的能力，并员终成为美军陆军使用的“标准”模拟系统。
在美军“军团战役模拟系统(cB3)”的开发和使用过程中，美国数字设备公司以其先进的vM计算机为该系统提供了有力的技术支持。因此，美国军方决定再开发一种与“军团战投模拟系统”使用相同硬件的旅／营级的作战模拟系统。在计算机辅助图上机动模拟系统cW5模型的基础上，美军在华盛顿的利文沃斯堡开发了旅／营级的自动模拟系统(BADAs)．并与澳大利亚陆军联合开发了战斗模拟系统(凹顺T sIM)。这两个系统的开发成功为后来的旅／营级战役训练模拟系统的开发提供了基本模型的支持。目前，美军陆军备部队均配备了旅／营级战役训练模拟系统，该系统使用的硬件设备和环境与“军团战役模拟系统”使用的设备和环境完全相同。
80年代初期，美军装甲步兵学院和美军陆军物资司令部训练器材局组织开发了一个完全“自动化”的模拟支持系统。这项成果被美军命名为“合同战术训练模拟系统(cAl、Ts)”。该系统是美军第一个能够招标准军用地图与指挥所作战态势图结合起来并在同一台监视器上显示出来的模拟系统。“合同战术训练模拟系统＜cATTs)”是“陆军战斗训练模拟系统(ARTl3AS5)”的原型，后一系统作为第一个全自动模拟系统于1986年首次用于美军陆军训练。这些早期开发的模拟系统至今影响着美军训练模拟的发展。
美军现在所使用的“两面神(J删s)”模拟系统最早是由美国劳伦斯实验室为模拟原子武器的效果而开发的一种模拟系统。但到了90年代，美军陆军对“两面神”系统进行了大胆的修改，并将其用作陆军小部队(连／a[／斑)战术教学的标准模型。后来随着性能的不断增强和扩充，“两面神(JAMJx)”模拟系统在美军旅／营级战斗人员的训练中也泥上了用场。经过不断的改进和完善，“两面神”模拟系统派生出的不同版本在工作站及个人计算机上均得到了广泛的使用。目前“两面神”模拟系统已装备在美军所有现役陆军及陆军后备役部队的模拟牛心(包括朝鲜半岛，USAREUR，美军国家训练中心和JRTC)，同时也装备在美国陆军国民警卫队(ARNG)下属的所有独立旅和作战师中。
也就在同一时期，即1972年到1973年，计算机逐步进入美军各个部门，美国陆军训练局随之开始使用计算机模型来计算作战单位之间的战损、部队机动速度、弹药和油料消耗等。当时广泛使用的军用计算机辅助训练模拟系统是计算机辅助图上机动模拟系统(CA删S)。但CAMS仍需要1：25000或1：50000比例尺的军用标准地图进行手工图上标绘操作。军／师模拟N RsT BAT几E(比)也经历了一个从全部手工操作到计算机辅助的转变。70年代末，计算机辅助图上机动模拟系统cA删s和计算机辅助的门RsT DATTLE(Dc)逐渐演变成为美军用来驱动指挥所演习(cPxs)的“标准”模拟系统。直至80年代中期，美军的训练模拟才基本完成了从人工模拟到计算机辅助模拟的转变。
美军在训练模拟的发展过程中，非常重视模拟系统购延续性和继承性。例如美军在其《模拟训练手册》中强调指出；即使在训练模拟的发展过程中看不出明显的模式，但未来模拟系统的开发和发展确实要利用早期和现有的成果。美军开发的“战士删(删sM)”模拟系统就包括了以往人工和计算机辅助的模拟系统中被证明是有效的算法及软件。“战士删”模拟系统被美军称为未来的模拟系统，据称它将把所有现有模拟系统无缠地连接成一个用于营到战区级朗联合训练及对抗演习肋计算机战场环境系统。此外，由于技术的不断进步，有些在战役训练中人们通常成功使用的人工训练方法，也被证明是可以实现自动化的，并逐步被自动化的训练方法所取代。随着现代计算机技术如DIs及最近几年美国国防部高级研究计划局开发的聚合级模拟协议的发展，可以预计，美军“战士2咖(qrARsM)”模拟系统在未来的指挥训练模拟中将开创一条新的道路。