一种用于数字化战场对抗的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于数字化战场对抗的系统和方法，该方法包括：采集控制信息，并进行初始化控制、选择数据激励方式和激励策略；根据数据激励方式从外部数据文件获取战场脚本数据；第二方和第一方规划控制模块分别根据战场脚本数据来生成战术执行数据并根据战场态势数据修改战术执行数据；根据战场脚本数据进行战场环境初始化以生成初始化战场环境数据，进行战场态势更新生成实时战场态势数据。该系统包括：顶层控制模、战场脚本输入模块、第一方规划控制模块、第二方规划控制模块、以及数据化战场平台模块。该系统和方法的自动化和智能程度高、效能评估与分析准确、实时性强，且系统架构灵活性高，易于根据实际战场态势进行扩展和延拓。

【技术实现步骤摘要】
一种用于数字化战场对抗的系统和方法
本专利技术涉及计算机信息
，尤其涉及一种用于数字化战场对抗的系统和方法。
技术介绍
以信息技术为主的高新技术发展对军事领域产生了深远的影响，推动着军队建设由机械化军队向信息化军队转型、战争形态由机械化战争向信息化战争转变。现代信息技术的应用，使得各战场空间上孤立的作战单元得以互联互通、实现态势共享、并最终形成一个有机整体，从而使得战场上的对抗从传统的平台对抗转向为体系对抗。以体系对抗为特征的现代军事实兵训练需要调用各军种、以及大量的军事装备，耗费大量的资金和时间。因此，利用计算机仿真技术设计和实现的对抗模拟系统在现代军事训练中具有重要的作用，而以平台对抗模拟训练为目的传统对抗模拟系统和方法不能满足体系对抗模拟训练中各种复杂作战平台的建模仿真需求。申请公布号为CN105243216A的中国专利技术专利申请公开了一种基于态势动态干预的体系对抗模拟方法及系统，所述方法包括事件调度、态势处理、态势订阅和态势查询。其主要通过人在回路操作台来仿真导调人员，以将人工干预指令发送给动态事件调度系统，对任务想定中设定的任务事件进行修改或者新增操作，从而实现在模拟训练过程中进行人工态势干预。然而，该方法和系统的重点在于人为的参与，缺少战场推演、智能对抗、态势分析、任务感知等部分，存在低智能性、低自动化性、低实效性等问题。而且，该系统架构设计较为单一，突出某一部分功能特点，缺少对战场其他因子的支持性，其延拓性能较为匮乏，使其特点局限于人在环控制，人在环参与战场运动仿真控制等，因此其灵活度较低，且无法根据实际战场进行持续拓展和外延。专利技术内容本专利技术的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种用于数字化战场对抗的系统和方法，其自动化和智能程度高、效能评估与分析准确、实时性强，且系统架构灵活性高，易于根据实际战场态势进行扩展和延拓。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案包括以下各方面。一种用于数字化战场对抗的系统，其包括：顶层控制模、战场脚本输入模块、第一方规划控制模块、第二方规划控制模块、以及数据化战场平台模块；其中，所述顶层控制模块具有人机交互界面，用于通过其采集控制信息，并选择数据激励方式和激励策略；战场脚本输入模块用于根据顶层控制模确定的数据激励方式获取战场脚本数据，并分别发送给第一方规划控制模块和第二方规划控制模块；第二方规划控制模块与第一方规划控制模块分别用于根据战场脚本数据来生成战术执行数据并根据战场态势数据修改战术执行数据；所述数字化战场平台模块包括战场环境动态更新组件和战场态势动态更新组件，其中，战场环境动态更新组件用于根据战场脚本数据进行战场环境初始化以生成初始化战场环境数据，战场态势动态更新组件用于在初始化战场环境数据的基础上根据第二方规划控制模块与第一方规划控制模块各自输出的作战航路数据和战术执行数据进行战场态势更新，以生成实时战场态势数据。优选的，所述系统进一步包括战场态势视景显示模块，用于根据实时战场态势数据构建和渲染指定视角的战场视景图像。优选的，所述系统包括一个以上第一方规划控制模块和/或一个以上第二方规划控制模块。优选的，所述第一方规划控制模块和第二方规划控制模块各自包括任务感知单元、战场态势分析单元、任务规划单元、效能分析单元、航路规划单元、以及战术规划单元；其中，任务感知单元用于根据从战场脚本输入模块获取的战场脚本数据提取战场感知数据；战场态势分析单元用于对战场脚本数据进行兵力分析、火力分析以及势力分析以获取战场分析数据；任务规划单元用于根据战场感知数据和战场分析数据生成作战任务数据；效能分析单元用于根据战场感知数据对作战任务数据进行战术效能分析、任务效能分析和武器效能分析；航路规划单元用于根据作战任务数据效能值最高的作战任务进行航路规划来生成作战航路数据；战术规划单元用于根据作战航路数据和战场感知数据来生成战术执行数据并根据战场态势数据修改战术执行数据。优选的，所述航路规划单元进一步用于在生成作战航路数据之后将其发送给外部设备，并获取外部设备的第一在环响应数据；所述战术规划单元进一步用于在生成战术执行数据之后将其发送给外部设备，并获取外部设备的第二在环响应数据；所述战术规划单元进一步用于根据第一在环响应数据和/或第二在环响应数据修改作战航路数据，以提高作战航路数据和战术执行数据的拟合度。优选的，所述战场态势分析单元包括：聚类中心处理器，用于分别针对战场脚本数据中兵力、火力以及势力数据中的每一个随机获取k个聚类中心(m1,m2,…,mk)；样本分配处理器，用于为兵力、火力以及势力数据中的每个样本xi分配一个离其最近的聚类中心；聚类中心修正处理器，用于根据式重新计算聚类中心，其中，Ni是第i个聚类中心所包含的当前样本数；偏差处理器，用于根据式获取偏差值E，其中，n为样本总数量；以及收敛判断处理器，用于判断偏差值E是否收敛，如果偏差值E不收敛则通过样本分配处理器为样本重新分配聚类中心并判断新的偏差值是否收敛，如果偏差值E收敛，则输出战场分析数据。优选的，所述战场分析数据包括：兵力分布态势区的威胁等级分布矩阵、火力分布态势区的生存系数矩阵、以及势力分布态势区的权级分布矩阵。优选的，所述任务规划单元包括输入层、隐含层、以及输出层；各层具有若干个节点，每个节点均对输入的数据或过程数据的一部分进行分布式计算和存储；各层之间全互联，每层的节点之间不相连。优选的，所述输入层具有n个节点，隐含层具有h个节点，输出层有m个节点，输入层到隐含层的权值为wij，阈值为θj，隐含层到输出层的权值为w'jk，阈值为θ'k；隐含层和输出层节点的输出为：一种用于数字化战场对抗的方法，其包括以下步骤：采集控制信息，并进行初始化控制、选择数据激励方式和激励策略；根据数据激励方式从外部数据文件获取战场脚本数据，并分别发送给第一方规划控制模块和第二方规划控制模块；第二方规划控制模块与第一方规划控制模块分别根据战场脚本数据来生成战术执行数据并根据战场态势数据修改战术执行数据；根据战场脚本数据进行战场环境初始化以生成初始化战场环境数据，在初始化战场环境数据的基础上根据第二方规划控制模块与第一方规划控制模块各自输出的作战航路数据和战术执行数据进行战场态势更新生成实时战场态势数据。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术通过战场脚本、任务感知、智能分析、任务规划、航路规划、战术规划、效能分析、数字化战场平台、战场态势显示等内容，综合沉寂式交互、人工智能规划、装备效能评估与分析、战损计算等多方面技术，协同解决传统红蓝对抗系统的低智能性、低自动化性、低实效性，同时从系统架构上增强系统的拓展性、外延性能与灵活性。附图说明图1是根据本专利技术一实施例的用于数字化战场对抗的系统的结构示意图。图2是根据本专利技术一实施例的第一方规划控制模块的结构示意图。图3是根据本专利技术一实施例的战场态势分析单元的结构示意图。图4是根据本专利技术一实施例的任务规划单元的结构示意图。图5是根据本专利技术一实施例的用于数字化战场对抗的方法的流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，以使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于数字化战场对抗的系统，其特征在于，所述系统包括：顶层控制模、战场脚本输入模块、第一方规划控制模块、第二方规划控制模块、以及数据化战场平台模块；其中，所述顶层控制模块具有人机交互界面，用于通过其采集控制信息，并选择数据激励方式和激励策略；战场脚本输入模块用于根据顶层控制模确定的数据激励方式获取战场脚本数据，并分别发送给第一方规划控制模块和第二方规划控制模块；第二方规划控制模块与第一方规划控制模块分别用于根据战场脚本数据来生成战术执行数据并根据战场态势数据修改战术执行数据；所述数字化战场平台模块包括战场环境动态更新组件和战场态势动态更新组件，其中，战场环境动态更新组件用于根据战场脚本数据进行战场环境初始化以生成初始化战场环境数据，战场态势动态更新组件用于在初始化战场环境数据的基础上根据第二方规划控制模块与第一方规划控制模块各自输出的作战航路数据和战术执行数据进行战场态势更新，以生成实时战场态势数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于数字化战场对抗的系统，其特征在于，所述系统包括：顶层控制模、战场脚本输入模块、第一方规划控制模块、第二方规划控制模块、以及数据化战场平台模块；其中，所述顶层控制模块具有人机交互界面，用于通过其采集控制信息，并选择数据激励方式和激励策略；战场脚本输入模块用于根据顶层控制模确定的数据激励方式获取战场脚本数据，并分别发送给第一方规划控制模块和第二方规划控制模块；第二方规划控制模块与第一方规划控制模块分别用于根据战场脚本数据来生成战术执行数据并根据战场态势数据修改战术执行数据；所述数字化战场平台模块包括战场环境动态更新组件和战场态势动态更新组件，其中，战场环境动态更新组件用于根据战场脚本数据进行战场环境初始化以生成初始化战场环境数据，战场态势动态更新组件用于在初始化战场环境数据的基础上根据第二方规划控制模块与第一方规划控制模块各自输出的作战航路数据和战术执行数据进行战场态势更新，以生成实时战场态势数据。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括战场态势视景显示模块，用于根据实时战场态势数据构建和渲染指定视角的战场视景图像。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括一个以上第一方规划控制模块和/或一个以上第二方规划控制模块。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一方规划控制模块和第二方规划控制模块各自包括任务感知单元、战场态势分析单元、任务规划单元、效能分析单元、航路规划单元、以及战术规划单元；其中，任务感知单元用于根据从战场脚本输入模块获取的战场脚本数据提取战场感知数据；战场态势分析单元用于对战场脚本数据进行兵力分析、火力分析以及势力分析以获取战场分析数据；任务规划单元用于根据战场感知数据和战场分析数据生成作战任务数据；效能分析单元用于根据战场感知数据对作战任务数据进行战术效能分析、任务效能分析和武器效能分析；航路规划单元用于根据作战任务数据效能值最高的作战任务进行航路规划来生成作战航路数据；战术规划单元用于根据作战航路数据和战场感知数据来生成战术执行数据并根据战场态势数据修改战术执行数据。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述航路规划单元进一步用于在生成作战航路数据之后将其发送给外部设备，并获取外部设备的第一在环响应数据；所述战术规划单元进一步用于在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芃芃，张松，涂旭辉，郝亚南，
申请(专利权)人：成都紫瑞青云航空宇航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51