某型舰炮武器模拟训练系统设计

战使用方法研究提供仿真试验环境 ， 为部队训练及 院校教学提供操作使用平台。亦可进行二次开发 ， 应用 于更大 规模 的作 战 仿真 系统 中 ， 深 入 进行 系统
作 战 效能 最大 化及 各武 器 系统兼 容 性研 究 。
２ 模 拟 训 练 系统 需 求分 析
２ ． １ 功 能需 求分 析
选用基于标准 Ｓ Ｑ Ｌ数据库语言的关系型 Ｏ ｒ ａ — ｃ ｌ ｅ 数据库， 具有功能 强大、 使用方便 、 便 于维护等
特点 。
４ ）ＨＬ Ａ运 行 支撑 环境
ｐ Ｒ ＴＩ 软件实现 了与平台无关的 、 在 ＨＬ Ａ 接
系统对 目标的毁伤效能， 适时发 出目标“ 被毁伤” 信
息； 记 录和分 析 仿 真结 果 ， 综 合 评 估 操 作 训 练 水 平
口规 范 中的 所有 服务 ， 能 为不 同计算 机 语 言 开发 和 运行 于 不 同平 台 的 联 邦 成 员 提 供 即插 即 用 的 功 能ｌ ５ ］ ， 是 完 全 线 程 化 的 软件 ， 支 持 单 一 线 程 和 多 线 程联 邦 ， 实 现 了 Ｃ＋ ＋绑 定 ， 能方 便 实 现 原 有 的 Ｃ ／ Ｃ＋＋仿 真和 ｐ Ｒ ＴＩ 的集成 。采 用该 软件 运行 支
大连 １ １ ６ ０ １ ８ ） （ 海军 大连舰艇学院水武与 防化 系 摘 要
以军事需求 为依 据 ， 提 出了基 于 ＨＬ Ａ 的某 型舰炮 武器模 拟训练 系统 的功能性 能需求 ， 描述 了运行 体系 和支
持 条件等仿真环境 ， 设计了软硬件实施方 案和系统运行流程 。实践证 明该方案设计合 理 ， 可操作性强 ， 能够达到武器 系统仿
的高低 、 作战使用方法 的优劣。 ７ ）指 控系统 ： 简易模 拟 舰 艇 作 战指 控 系统 ， 完
成 情报 处理 、 作 战指挥 和 武器控 制 等功 能 。 ８ ）火 控设 备 ： 由两 个 火控 台组 成 ， 分 别 模 拟该 型舰炮 武器 火 控设 备 的火 控 １台和 火 控 ２台 。以
运行 支持 系 统
现“ 人在 回路 中” 控制 ， 实时改变作战态势＿ ４ ； 作 战
通 信 网络
态势综合显示 和传输 ； 仿 真综合管理 ， 协调仿真对
象， 对 仿真 近程 进行 实 时控制 （ 如开 始 、 暂停、 继续 、 停止 等 ） ； 获取 仿 真 运 行 中 相关 数 据 及 信 息并 进 行
真要求 。 关键词 舰炮 武器系统 ； 模拟 ； 设计
Ｔ Ｐ ３ ９ １ Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ １ ６ ７ ２ — ９ ７ ３ ０ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ２ ７ 中 图分 类号
Ａ Ｓｈｉ ｐ ｇ ｕｎ Ｗｅ ａ ｐ ｏ ｎ Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
我 舰运 动 、 摇摆 、 升 沉及 扭 曲变 形 规 律 ；３ ）实 时 解
算舰炮射击诸元 ， 并模拟控制舰炮射击 ； ４ ） 实时对
毁 伤效 果进 行在 线评 估 ；５ ）实 时 制 定射 击 指 挥 决
策 方案 ；
２ ． ２ 性 能需求 分析
１ ）生成 目标信 息必 须涵 盖尺 寸 、 易 损部件 相对 位 置［ ３ ］ ， 目标绝对 坐标 信 息 （ 经 纬度 ） 、 目标 相对 坐标 信 息（ 方位 、 距离 、 高度 ） 、 目标绝对 航 向航速信 息 ；２ ） 可实现“ 人 在 回路 中” 控制 ， 导 演 台可 实 时改 变 目标 运动信息 ； ３ ）对 空 中 目标可 提供不少 于两种 射击方 法， 对 海上 目标 可提供不 少于 三种射 击 方法 ， 并 能灵
数据 。
图 ２ 仿 真 节 点 数 据 交互 关 系 图
３ ． ２ 支持 环境
３ ）环境模 拟 器 ： 根 据仿 真 导 演 台 的海 战场 环 境设 置和数 据 库服 务器 中 的相 关 参 数 ， 合 成 战场 环 境， 模 拟对 目标 探测 及 舰炮武 器 射击精 度 的影 响 。 ４ ）目标 模 拟 器 ： 根 据 仿 真 导 演 台 的海 战 场 环 境 设 置和数 据 库服务 器 中 的相 关 参 数 ， 实 时生 成特 定类 型 、 批 次 和 数 量 的 目标 ， 并 模 拟 目标 位 置 、 运 动、 回波 、 是 否被毁 伤 等相关 信息 。
Ｋｅ ｙ Ｗ ｏｒ ｄ ｓ ｓ ｈ ｉ ｐ ｇ ｕ ｎ ｗｅ ａ ｐ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｃｌ ａ ｓ ｓ Ｎｕ ｍｂ ｅ ｒ ＴＰ ３ ９ １
１ 引 言
为 最大 限度 发挥 某 型舰炮 武 器 系 统 的战 斗 力 ， 必须尽快提高操作人员训练水平 、 职掌干部指挥素 质， 积极 研讨 最 新作 战使 用方 法 。考 虑 到 实 际装 备 数量 较 少 ， 备 品备件 价格 昂贵 ， 维修 保 障 实施 困难 ， 特 研发 基 于 ＨＩ Ａ 的模 拟训 练 系统 ｌ １ ｑ Ｊ ， 以期 为作
估
图 １ 仿真 系统运行体 系图
仿真导演台
记 录 。
环 拟 境１ 器 儿系 ｆ 探 统 测１源自文库儿系 ｆ 指 控１ 统儿 ｆ 火 ｌ 厶 控１ 儿 ｆ 火 控１ ｆ 目 标
２ 台 Ｊ ｌ 模拟
数据 库服 务器
２ ）数据 库 服 务 器 ： 存 储 和 管 理 海 战场 自然 环 境 数 据库 ； 存储 和管 理 目标 类 型 、 结构 、 易损、 回波 特性 数据库 ； 存储和管理作战及多媒体数据库 ； 存 储 仿 真 中的相关 数据 ， 供 其他 仿 真节 点读 出或 写人
２ ）程序 开发 语言
软件模块 开发采 用 Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｏ ｆ ｔ Ｖｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｃ＋＋ ６ ． ０ 以上版本 ， 部分 数学模 型采用 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ６ ． ０ 开发 。 ３ ）数据 库管 理 系统
块 。主要模 拟 跟踪 雷达 和光 电 跟踪 仪 的相 关 功 能 。 能 以一定 概率 对 目标进 行捕 获 和跟 踪 ， 实 时 提供 目 标 的相 对位 置信 息和 相对 速度 、 加 速度信 息 。 ６ ）记 录和 评 估 系统 ： 在 线 实 时 评 估 舰 炮 武 器
５ ）目标 探 测 系 统 ： 分 为 雷 达 和 光 电 两 个 子模
１ ）操 作 系统
仿真导 演 台和数 据库 服务 器采 用 Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｏ ｆ ｔ
Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗｓ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ ２ ０ ０ ０以 上 版本 ， 其 余计 算 机 采 用
Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｏ ｆ ｔ Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗｓ Ｐ ｒ ｏ ｆ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｘ Ｐ版本 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｍｉ ｌ ｉ ｔ ａ ｒ ｙ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ，ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｐ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｇ ｕ ｎ ｗｅ ａ ｐ ｏ ｎ
活选用； ４ ） 操作信息数据记录正确率不低于 ９ ８ 。
某 型舰 炮 武 器模 拟训 练 系 统 具 有 以下 五 项 主
要功能 ： １ ）精确 模 拟 目标 结 构 模 型 、 运动模型 、 易
３ 模 拟 训 练 系统 运 行 环境
３ ． １ 运行 体 系
损模 型和各 种 物理 场 下 的 回波 信 号 ；２ ）实 时 模 拟
数据
服 务 导 演 刽 慷 拟 器 儿 【 Ｊ 系 统 儿 ［ 系 统 ］ Ｊ ｆ Ｉ ｌ 台 ］ Ｊ ［ Ｉ 髦 ２ 台 一 目 标 １ 【 记 录 系 评 统 估
１ ）仿 真 导 演 台 ： 设置仿真模式 ， 如 实 时仿 真 、 记 录复 现等 ； 作 战 态 势初 始 化 ， 包 括 海 战 场 自然 环 境、 目标批 数 、 目标 个 数 、 目标 初 始 位 置 和 运 动 规 律、 舰炮 武器 平 台位 置 及 运 动规 律 ； 对 仿 真 系 统 实
ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｓ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｅ ｒ ｃ ｉ ｓ ａ ｂ ｌ ｅ ， ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ａ ｔ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｑｕ ｅ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｗ ａｐ ｅ ｏｎ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｒ ｒ ￣
９ ４
鄂
群等 ： 某 型舰炮武 器模 拟训练系统设计
总第 ２ ３ ５ 期
设 计 和编程 ， 便 于功 能扩 展和 代码 重 用 。仿 真 系统
环境 Ｒ Ｔ Ｉ 来进行信息交互 。而硬件结构设计为考 的运行体系如图 ｌ 所示 ， 各仿真节点之 间的数据交 虑 未来 功能 扩展 ， 留有 相应 接 口。 互 关 系如 图 ２ 所示。 各仿 真 节点 所具 备 的功能 如下 ：
总第 ２ ３ ５ 期
２ ０ １ ４ 年 第 １期
舰 船 电 子 工 程
Ｓ ｈｉ ｐ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ． １
９３
某 型 舰 炮 武 器 模 拟 训 练 系统 设 计
鄂 群 孙 东彦 刘 飞
采用基于 Ｈ Ｌ Ａ的模拟训练体 系结构 ， 模块化
＊
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ 年 ７ 月 １ ５日， 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ 年 ８月 ３ ０日
作者 简介 ： 鄂群 ， 男， 研究 生 ， 教授 ， 研究方 向： 舰 载舰载武器作战使用 。孙东彦 ， 男， 研究生 ， 讲师 ， 研究方 向： 舰 载舰 载 武器训练仿 真。刘 飞 ， 男， 研 究生 ， 工程 师 ， 研究方 向 ： 武器装备训练保 障。
ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄ， ｎｄ ａ ｔ ｈ ｅ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ，ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ，ａ ｎ ｄ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｌ ｆ ｏ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ．Ｉ ｔ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ
ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｇ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａｓ ｈ ｅ ｄ ｏ ｎ ＨＬ Ａ ｉ ｓ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｍｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ
Ｅ Ｏｕ ｎ Ｓ ＵＮ Ｄｏ ｎ ｇ ｙ ａ ｎ ＬＩ Ｕ Ｆ ｅ ｉ
（ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｕｎ ｄ ｅ ｒ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｗｅ ａ ｐ ｏ ｎ ｓ＆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｄｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｅ ， Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｎａ ｖ ａ ｌ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ， Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ １ １ ６ ０ １ ８ ）