武器装备体系平行试验概念与方法的讨论

一、引言

武器装备体系是指为了完成一类作战任务，由多种武器装备组成，并对其实施统一指挥控制的系统，它包括执行这类作战任务的各种武器系统、支援保障系统以及作战管理系统等，典型的作战体系有野战防空装备体系、航母装备体系、弹道导弹防御体系等[1]。现代信息化、智能化武器装备以及围绕其构建起来的作战体系，形成巨大的整体作战能力，使武器装备对抗更具有体系特性，不再是突击武器之间的单一火力对抗，而是整个武器装备体系全面对抗[2]。

常规的靶场试验受系统规模、靶场空间和环境的制约，很难对武器装备的体系作战能力进行有效的检验。为了能够实现对新型装备体系效能的检验，文献[3]提出了平行试验的理论与方法，为武器装备体系试验提供了一种科学可行的途径。作为平行试验理论的基础，平行系统和平行控制方法研究不断深入和发展[4-8]，为平行试验理论的不断完善提供了支撑。平行试验的实践应用研究也在逐步展开，文献[9]就是平行试验在航天发射领域应用的初步探索。但是，目前各界对平行试验内涵和方法还存在不同的认识和理解，也使得平行

试验的研究面临各种质疑和挑战，这也是新的理

论诞生和发展中的必然过程。本文试图对目前武器系统平行试验概念与方法的一些理解展开讨论，为平行试验理论的完善和发展抛砖引玉。

二、基于平行靶场的平行试验

文献[3]指出，武器装备体系平行试验是以现实靶场和人工靶场构成的平行靶场为基础，以物理试验和计算试验的结合为途径，从而实现技术性能测试向体系对抗效能评估的拓展。那么平行试验的科学性和先进性究竟体现在哪些方面，为什么说它是一种全新的思想和理念呢？要回答这个问题，必须理清以下3对概念的关系。

（一）现实靶场与人工靶场

武器装备体系平行试验的基础是平行靶场，它的基本组成要素就是目前已在进行各型装备试验的现实靶场系统，以及为了拓展试验能力而即将建立的人工靶场。

现实靶场：由试验对象、试验环境、后勤保障系统、管理通信系统、测量测控系统等要素组成，是按照试验要求构建起来的有机的整体，能够实现一定条件下的测试环境模拟，以检验武器装备的某些重要性能指标，为设计定型和质量监控提

武器装备体系平行试验概念与方法的讨论

杨雪榕1,2，范

丽2，王兆魁1

(1．清华大学航天航空学院，北京

100084;

2．装备学院，北京

101416)

[摘要]

文章初步讨论了武器装备体系平行试验的一些重要概念和方法。为了能够准确把握平行试验的科学

内涵，对现实靶场与人工靶场、物理试验与计算试验以及实际对象与人工对象之间的关系进行了辨析与讨论。在此基础上，提出了开展平行试验的三个方面的具体方法：基于Agent 的建模方法、虚实结合的方法以及体系效能评估方法，给出了方法应用的指导原则。

[关键词]

复杂系统；平行试验；武器装备体系；概念；方法

[中国分类号]E145-2[文献标识码]A [文章编号]1671-4547(2013)03-0018-05

[收稿日期]2013-06-05

[作者简介]

杨雪榕，男，讲师，博士后，研究方向：航天器总体技术、平行试验。

第34卷第3期2013年6月

Vol．34，No．3Jun．2013

国防科技

NATIONAL DEFENSE SCIENCE &TECHNOLOGY

供必要的数据样本。由于试验成本、模拟环境等因素的限制，现实靶场对武器装备试验评估的能力非常有限，文献[3]列举的靶场试验四个典型方面的局限性，就是目前现实靶场试验所面临的实际问题。

人工靶场：是由计算机生成的人工对象构成的虚拟靶场环境，根据试验对象的目标作战环境，可以构建完整的对抗对象体系、复杂的网络信息环境以及丰富多样的试验环境和运行条件。人工靶场建设的目标是在“不断探索和改善”[7]的基础上，既能够反映现实靶场试验的客观规律，还能够实现现实靶场的扩展以获得装备体系应用中的涌现现象。

人工靶场是现实靶场在计算空间的一个映射，但不是一一映射。人工靶场的概念外延将远远大于目前现实靶场，在体系试验效能评估需求的推动下，人工靶场将是包含装备体系、物理空间、社会经济环境等所有要素的虚拟世界。在这个虚拟世界中，通过对装备体系能力检验问题的计算试验，形成对现实靶场试验样本的扩展，从而全面、客观地得出评估的结论。

现实靶场是人工靶场的一种输入，但不是唯一输入。现实靶场输入的内容包括对象体系构成与特征信息、物理试验过程与结论数据、试验方案与管理控制规则等，它是人工系统得以成长和不断逼近现实的基础。但是，为了构造完备的装备体系作战环境，人工靶场的输入还应包括所需的战场信息、典型战例、军事作战领域的最新研究成果等等。通过现实靶场实现人工靶场的“逼真”，只是人工靶场构建的基础阶段，长远目标是实现现实靶场在人工靶场中的“嵌入”，现实靶场真正成为人工靶场虚拟世界中的一环，在装备体系试验过程中承担一定的角色。这样就能实现人工靶场的试验结论指导现实靶场的试验，从而提高现实靶场试验的效率。

由此，正如文献[8]所述，现实靶场是研究装备体系应用复杂问题的“实”解，人工靶场是“虚”解，它们的和才是武器装备体系试验复杂问题的真实解。平行试验理论利用多重世界观的哲学思考，以现实靶场和人工靶场相互结合和相互促进完善，为解决武器装备体系试验的复杂性问题提供了可能。

（二）物理试验与计算试验

在平行试验理论体系中，现实靶场和人工靶场构成了平行靶场，同时在它们之上开展的物理试验和计算试验构成了平行试验过程。如图1给出了物理试验与计算试验的平行关系：物理试验为体系效能评估提供物理试验样本，为计算试验提供状态、信息输入，或作为计算试验的一部分参与某一计算试验；计算试验通过对武器装备体系试验评估所需检验内容不同角度的描述，同步开展多种条件、多种组成、多种模式的计算试验，通过大量的“试”，以期发现武器装备体系应用中的各种涌现现象，为体系效能评估提供充足的计算试验样本。

物理试验和计算试验都是复杂系统问题研究的手段，它们有不同目标和实施途径。物理试验主要以检验性能为主，要求尽可能的构造出影响性能发挥的物理环境；计算试验主要以检验规律为主，要求通过不同规则的组合使系统涌现出未曾掌握的现象，从而通过不同现象发生的条件，评价体系的具体能力。物理试验可作为计算试验的参考或标准，以衡量计算试验得出结论的有效性。在平行试验中，它们的最终目标是要实现有效结合，互为补充、互为促进，以构成一个完备的武器装备体系试验环境。

在这一部分，还要着重分析一下计算试验与仿真之间的关系，因为这也是困扰大部分研究人员的概念。从直观感觉上来看，计算试验也是通过构造模型，对模型展开试验，这与仿真的基本概念似乎一致，那么为什么又引入了计算试验的概念？这是因为，对于武器装备体系复杂问题研究，其往往陷入“无真可仿”的局面：构成复杂体系的要素不能掌握，智能对象的行为无法描述，对抗之敌的真实情况无法获取等等。那么建立仿真的模型似乎变成了不可能完成的任务，更不用说在其上开展试验了。

计算试验是仿真模拟的升华[8]，其核心在图1物理试验与计算试验的平行

杨雪榕等：武器装备体系平行试验概念与方法的讨论

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