指控为核心的组合式作战实体模型及其构建方法技术

技术编号:14753501 阅读:58 留言:0更新日期:2017-03-02 11:09
一种指控为核心的组合式作战实体模型及其构建方法,该模型包括实体模型集成框架、指控组件、任务组件、知识库组件、感知组件、运动组件、任务组件、通信管理组件和资产管理组件,所述指控组件作为实体模型进行推理决策的核心功能,汇集情报、态势、和其他各类消息,规划作战任务与行动,调度其他功能组件,以完成作战任务和行动。本发明专利技术对作战实体的功能进行模块化建模,通过模型集成框架来组合各项功能组件,形成完整的作战实体模型,满足了战役级作战模拟系统中作战实体指挥与控制能力评估需求,该框架可以实现各项功能组件的灵活搭配和更换,提高模型的扩展性,增强模型规范和开发效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机仿真领域,特别的,涉及以指控为核心的组合式作战实体模型及其构建方法
技术介绍
目前建模与仿真技术被广泛应用于各领域问题的分析评估和辅助决策,包括:社会应急管理辅助决策、城市交通系统建模与仿真分析、经济政策仿真评估,尤其是国防领域的作战方案模拟评估、作战行动分析与决策,装备效能分析与评估等。作战实体是战场空间中具有一定军事行为能力的个体,可与战场环境或其他实体发生交互,从而影响战场态势和作战进程。作战实体模型框架是对战场空间实体建模的核心技术,主要功能是集成作战实体模型的不同功能模块,同时集成仿真引擎功能接口,实现实体模型与仿真引擎的交互、实体模型不同功能模块的交互,以及实体模型与实体模型之间的互操作。战术级作战模拟系统中采用面向对象方法建立作战实体模型,通常注重作战行动过程和装备交战能力的描述,以便于研究战术行动问题,评估装备效能。然而,战役级作战模拟系统中研究作战指挥与控制问题时,通常侧重于实体指挥和控制能力,因此,现有的以作战行动过程和装备交战能力为建模重点的作战实体模型不能有效模拟作战指挥过程,难于满足作战指挥与控制能力的分析和评估需求。因此,如何设计一种以指控为核心的作战实体模型框架,将作战实体的指挥与控制功能作为建模重点,通过实体的指挥与决策能力来控制作战行动及装备运用,从而满足作战实体指控能力问题研究需求成为现有技术亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种指控为核心的组合式作战实体模型及其构建方法,实现作战实体指控能力建模的同时,提高作战实体模型的可扩展性和可重用性,增强作战实体建模的规范性,以及开发效率。为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:一种指控为核心的组合式作战实体模型的构建方法,包括如下步骤:步骤一、抽象步骤:抽象作战实体的属性、行动和交互,对实体的功能进行模块化划分与描述,分为指控功能、感知功能、运动功能、通信功能、资产管理功能、作战任务与行动执行功能、知识管理与推理功能;步骤二、框架模型构建步骤:建立作战实体模型集成框架模型,描述作战实体的属性和数据,集成仿真引擎的初始化和功能模块的接口,同时设计各项功能组件的集成接口;步骤三、组件建立步骤:根据步骤一中所抽象出的各种功能建立指控组件、任务组件、知识库组件、感知组件、运动组件、任务组件、通信管理组件和资产管理组件,并建立其他的组件和数据;其中建立指控组件具体为,根据作战实体类型、所属作战域、所处指挥层级,描述作战实体的态势处理、任务规划与决策、任务与行动执行,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用指控功能;建立任务组件具体为,对不同的作战任务进行分解,描述任务和行动的执行业务逻辑过程,设计任务执行参数数据结构,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用任务执行功能;建立知识库组件具体为,为不同作战实体设计事实推理规则和行动触发规则,建立感知组件具体为,描述各类型的传感器模型,为感知组件配置相应的传感器模型和数据,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用感知功能;建立运动组件具体为,描述作战实体的机动行为模型和数据,设计运动计划数据结构,以及运动计划执行功能,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用运动功能;建立通信管理组件具体为,描述各类型的通信网络模型,为通信管理组件配置相应的通信网络模型和数据,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用通信功能,发送和接收消息;建议建立资产管理组件具体为,描述资产的补给、消耗、预留、查询的功能模型,对资产进行分类描述和存储,为作战实体配置各类资产数据,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用资产管理功能;建立其他的组件和数据具体为:根据作战实体具有的行为能力和可执行的作战任务,为其配置各项功能组件和数据,组合成作战实体模型;步骤四、模型框架建立步骤:作战实体模型集成框架加载各项功能组件和数据,初始化功能组件,形成可运行的作战实体仿真模型。进一步的,作战实体模型集成框架是集成各项功能组件,以及仿真引擎接口的平台,实现了仿真引擎与实体模型及其功能组件的交互,所述作战实体模型集成框架以指针变量保存各项功能组件,可直接调用各项功能组件的接口函数,功能组件通过实体集成框架可以间接地访问其他功能组件。进一步的,所述知识库包括事实、推理引擎、事实推理规则和行动触发规则组成,其中事实即知识,是战场空间中存在的事实;推理引进一步的,所述感知组件中的各类型的传感器包括雷达、可见光、红外、声呐、人体感知器官中的一个或多个;所述运动组件能够模拟空间、空中、地面、水面和水下的运动;所述资产包括装备、物资、设施和/或人员。本专利技术还公开了一种利用上构建方法所构建的指控为核心的组合式作战实体模型:包括实体模型集成框架、指控组件、任务组件、知识库组件、感知组件、运动组件、任务组件、通信管理组件和资产管理组件,所述指控组件作为实体模型进行推理决策的核心功能,汇集情报、态势、和其他各类消息,规划作战任务与行动,调度其他功能组件,以完成作战任务和行动。指控组件与其他功能组件的交互关系为:(1)指控组件通过访问接口,控制感知组件中传感器的开机与关机;感知组件探测战场空间实体,将战场态势传递给指控组件;(2)指控组件对态势进行处理,将发现的新事实传递给知识库对知识库中的事实进行更新,知识库使用规则推理引擎进行推理,产生新的事实或者触发军事任务与行动;(3)指控组件根据态势信息以及知识库中的事实进行任务规划与决策,创建任务组件,并将任务参数传递给任务组件,对任务组件进行调度,管理作战任务的执行,任务组件接收指控组件传递的任务参数,并根据任务参数执行相应的军事任务或者行动。指控组件通过访问接口,调用运动组件的功能函数,将运动计划传递给运动组件,同时可以通过运动组件获取实体的运动信息,运动组件接收指控组件的运动计划,按照运动计划执行机动指令;同时向指控组件提供实体的运动信息;指控组件通过访问接口,调用通信管理组件,发送消息,实现实体之间的通信,通信管理组件接收到其他实体的消息之后,将消息传递给指控组件,触发相应的消息处理函数;指控组件通过访问接口,调用资产管理组件,查询实体的资产信息,管理资产数据,资产管理组件向指控组件提供资产类型和数量。本专利技术还公开了一种上述的指控为核心的组合式作战实体模型的仿真方法,包括如下步骤:步骤一:仿真初始化,步骤二:仿真运行仿真引擎启动时间管理和事件管理器,推进作战实体模型运行,直至仿真时间结束或者事件管理器中所有事件计算完毕;事件管理器根据事件类型分别映射到指控组件的事件处理功能模块、感知组件、通信管理组件,进行相应的模型计算,包括:态势融合处理、消息处理、作战任务处理;任务组件接收指控组件传递的任务参数,执行相应的作战任务和行动;在任务执行过程中任务组件能够访问知识库、资产管理组件、运动组件、感知组件和通信管理组件,调用相应的功能;其中,仿真运行步骤中指控组件及其他各项功能组件,可通过实体模型集成框架中的仿真引擎功能接口,调用仿真引擎功能模块的功能函数;步骤三:仿真结束:仿真引擎调用实体模型集成框架的仿真结束处理接口,对作战实体实例进行析构,释放内存,卸载各项功能组件。本专利技术针对战役级作战模拟系统中本文档来自技高网...
指控为核心的组合式作战实体模型及其构建方法

【技术保护点】
一种指控为核心的组合式作战实体模型的构建方法,包括如下步骤:步骤一、抽象步骤:抽象作战实体的属性、行动和交互,对实体的功能进行模块化划分与描述,分为指控功能、感知功能、运动功能、通信功能、资产管理功能、作战任务与行动执行功能、知识管理与推理功能;步骤二、框架模型构建步骤:建立作战实体模型集成框架模型,描述作战实体的属性和数据,集成仿真引擎的初始化和功能模块的接口,同时设计各项功能组件的集成接口;步骤三、组件建立步骤:根据步骤一中所抽象出的各种功能建立指控组件、任务组件、知识库组件、感知组件、运动组件、任务组件、通信管理组件和资产管理组件,并建立其他的组件和数据;其中建立指控组件具体为,根据作战实体类型、所属作战域、所处指挥层级,描述作战实体的态势处理、任务规划与决策、任务与行动执行,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用指控功能;建立任务组件具体为,对不同的作战任务进行分解,描述任务和行动的执行业务逻辑过程,设计任务执行参数数据结构,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用任务执行功能;建立知识库组件具体为,为不同作战实体设计事实推理规则和行动触发规则,建立感知组件具体为,描述各类型的传感器模型,为感知组件配置相应的传感器模型和数据,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用感知功能;建立运动组件具体为,描述作战实体的机动行为模型和数据,设计运动计划数据结构,以及运动计划执行功能,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用运动功能;建立通信管理组件具体为,描述各类型的通信网络模型,为通信管理组件配置相应的通信网络模型和数据,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用通信功能,发送和接收消息;建议建立资产管理组件具体为,描述资产的补给、消耗、预留、查询的功能模型,对资产进行分类描述和存储,为作战实体配置各类资产数据,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用资产管理功能;建立其他的组件和数据具体为:根据作战实体具有的行为能力和可执行的作战任务,为其配置各项功能组件和数据,组合成作战实体模型;步骤四、模型框架建立步骤:作战实体模型集成框架加载各项功能组件和数据,初始化功能组件,形成可运行的作战实体仿真模型。...

【技术特征摘要】
1.一种指控为核心的组合式作战实体模型的构建方法,包括如下步骤:步骤一、抽象步骤:抽象作战实体的属性、行动和交互,对实体的功能进行模块化划分与描述,分为指控功能、感知功能、运动功能、通信功能、资产管理功能、作战任务与行动执行功能、知识管理与推理功能;步骤二、框架模型构建步骤:建立作战实体模型集成框架模型,描述作战实体的属性和数据,集成仿真引擎的初始化和功能模块的接口,同时设计各项功能组件的集成接口;步骤三、组件建立步骤:根据步骤一中所抽象出的各种功能建立指控组件、任务组件、知识库组件、感知组件、运动组件、任务组件、通信管理组件和资产管理组件,并建立其他的组件和数据;其中建立指控组件具体为,根据作战实体类型、所属作战域、所处指挥层级,描述作战实体的态势处理、任务规划与决策、任务与行动执行,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用指控功能;建立任务组件具体为,对不同的作战任务进行分解,描述任务和行动的执行业务逻辑过程,设计任务执行参数数据结构,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用任务执行功能;建立知识库组件具体为,为不同作战实体设计事实推理规则和行动触发规则,建立感知组件具体为,描述各类型的传感器模型,为感知组件配置相应的传感器模型和数据,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用感知功能;建立运动组件具体为,描述作战实体的机动行为模型和数据,设计运动计划数据结构,以及运动计划执行功能,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用运动功能;建立通信管理组件具体为,描述各类型的通信网络模型,为通信管理组件配置相应的通信网络模型和数据,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用通信功能,发送和接收消息;建议建立资产管理组件具体为,描述资产的补给、消耗、预留、查询的功能模型,对资产进行分类描述和存储,为作战实体配置各类资产数据,同时设计对外接口,以提供给其他功能组件访问,并调用资产管理功能;建立其他的组件和数据具体为:根据作战实体具有的行为能力和可执行的作战任务,为其配置各项功能组件和数据,组合成作战实体模型;步骤四、模型框架建立步骤:作战实体模型集成框架加载各项功能组件和数据,初始化功能组件,形成可运行的作战实体仿真模型。2.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于:作战实体模型集成框架是集成各项功能组件,以及仿真引擎接口的平台,实现了仿真引擎与实体模型及其功能组件的交互,所述作战实体模型集成框架以指针变量保存各项功能组件,可直接调用各项功能组件的接口函数,功能组件通过实体集成框架可以间接地访问其他功能组件。3.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于:所述知识库包括事实、推理引擎、事实推理规则和行动触发规则组成,其中事实即知识,是战场空间中存在的事实;推理引擎是规则推理机制;事实推理规则是从已有某个或多个事实推理得出新的事实的依据;行动触发规则是从已有的某个或多个事实推理得出需要执行的行动的依据。4.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于:所述感知组件中的各类型的传感器包括雷达、可见光、红外、声呐、人体感知器官中的一个或多个;所述运动组件能够模拟空间、空中、地面、水面和水下的运动;所述资产包括装备、物资、设施和/或人员。5.一种利用权利要求1-4中任意一项构建方法所构建的指控为核心的组合式作战实体模型:包括实体模型集成框架、指控组件、任务组件、知识库组件、感知组件、运动组件、任务组件、通信管理组件和资产管理组件,所述指控组件作为实体模型进行推理决策的核心功能,汇集...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭雄刘东红初宁杨晨光郑少秋邓克波韩素颖王山平闫飞王玮
申请(专利权)人:北京华如科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1