一种联合作战武器装备运用训练仿真系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术涉及一种联合作战武器装备运用训练仿真系统及其实现方法，该系统包括基础设施层、仿真资源层、仿真平台层和仿真应用层。仿真资源层包括数据库、模型库、规则库、想定库和作业信息库，仿真平台层包括仿真运行引擎、仿真可视化引擎、想定作业引擎及仿真资源访问接口，仿真应用层包括仿真动态推演工具、交互式作业工具、运用方案评价工具、想定编辑工具、态势显示工具、资源管理工具和用户管理工具。本发明专利技术提供的联合作战武器装备运用训练仿真系统可集成各种类型的装备体系应用仿真，使该训练仿真系统具有较好的可移植性、可重用性和可扩展性，通过模拟不同武器装备不同环境下的运用情况，产生近似实战的装备运用训练效果，沉浸感大大增强。浸感大大增强。浸感大大增强。

【技术实现步骤摘要】
一种联合作战武器装备运用训练仿真系统及其实现方法


[0001]本专利技术涉及计算机仿真
，特别是涉及一种联合作战武器装备运用训练仿真系统及其实现方法。

技术介绍

[0002]联合作战武器装备运用是一个突出装备与作战相结合的新领域，是联合作战力量运用的基础性工作，对武器装备发展论证具有重要的牵引性作用。随着我军武器装备建设的发展，新型信息化武器装备陆续装备部队，对联合作战指挥员与高级参谋人员的武器装备运用能力提出了新的更高要求，如何系统培养和训练其的武器装备运用能力，使其在未来信息化联合作战中科学运用我军武器装备能打仗、打胜仗，已成为我军面临的一个重大现实问题。因此，联合作战武器装备运用训练手段研究具有重要的军事应用前景。
[0003]武器装备运用只有放在贴近现代战争的复杂战场环境下，通过真设作战目标、真训复杂环境、真用武器装备，开展实战化武器装备运用，才能对武器装备运用战法进行实战化检验和评估，才能有效增强实战化的武器装备运用训练效果。但是，在联合作战武器装备运用训练模式方面，目前还缺少与其相配套的联合作战武器装备运用实战化训练手段，受训人员缺乏对联合作战武器装备体系运用直观的感受，与提高联合作战武器装备体系运用能力的训练要求还有一定差距。
[0004]军用仿真技术因其安全性、经济性、可重复性、可调整性和可预测性，被认为是指导国防建设的重要方法，已成为研究战争和参与战争不可或缺的实践手段。特别是在战役层次模拟训练方面，通过最大限度地营造逼真的战场环境，模拟未来战争的各种可能情况，使受训者在虚拟战争时空中最大限度地贴近实战训练，提高处理战场各种情况的能力，大大增强训练的效果，有效节省训练的资源，避免了过去人工演习、想定作业等方式的不足。
[0005]美国等军事强国十分重视仿真技术在装备训练中的应用，成立了专门负责研制、开发、管理仿真系统(器材)以及支持仿真训练的执行部门——美军国家仿真中心，并且成立了多种级别和各种类型的作战仿真实验室，其中典型的武器装备体系仿真系统有JWARS(Joint Warfare System，联合作战系统、EADSIM(ExtendedAir Defense Simulation，扩展防空作战系统)、STORM(Synthetic Theater Operations Research Model，联合战区作战研究模型)、CEM(Concepts Evaluation Model，概念评估模型)、JSIMS(Joint Simulation System，联合仿真系统)和JICM(Joint Integrated Contingency Model，联合一体化应急作战模型)，上述仿真系统为美军武器装备体系运用评估与分析提供了强大的仿真实验平台支撑。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的是提供一种联合作战武器装备运用训练仿真系统及其实现方法。该系统以联合作战武器装备体系化运用为背景，对未来作战战场环境、作战行动、作战目标以及武器装备作战能力等进行描述和模拟，通过人机交互式作业、武器装备运用方案评估、武器
装备运用效果仿真推演、全要素全过程复盘推演，使指挥员得到近似实战实装的高度模拟化训练，验证武器装备运用方案的可行性和有效性，优化、决策武器装备运用方案，从闭合循环式训练中熟练掌握武器装备技战术性能，熟悉武器装备运用流程，探索武器装备运用的规律和方法，查找武器装备运用存在的主要问题，提出改进和优化的对策，启发新的武器装备运用思想，形成更科学的武器装备运用概念和方案，从而提高联合作战武器装备运用训练的效果，提升指挥员武器装备运用能力，为指挥员联合战役作战力量运用筹划奠定武器装备运用基础。
[0007]本专利技术的技术解决方案：
[0008]一种联合作战武器装备运用训练仿真系统，该系统包括基础设施层、仿真资源层、仿真平台层和仿真应用层；
[0009]所述基础设施层用于支持联合作战武器装备运用仿真训练系统的软、硬件环境以及网络基础平台；
[0010]所述仿真资源层用于存储联合作战武器装备作战运用仿真训练系统运行所需的资源信息，为联合作战武器装备作战运用仿真训练系统提供底层数据支持；
[0011]所述仿真平台层用于为武器装备运用仿真提供基础的、公共的支撑环境，为武器装备运用仿真的运行提供支撑服务；
[0012]所述仿真资源层与所述仿真平台层通过标准化访问和控制接口，实现仿真资源和仿真平台的集成；
[0013]所述仿真应用层是仿真系统集成运行以及与用户进行交互和仿真表现的仿真应用工具集，用于支持资源和用户管理、作业想定编辑生成、受训人员装备运用作业，动态展现多目标、多装备、大场景的装备运用态势，在线评价装备运用方案，回放学员装备运用方案制定过程，生成武器装备体系结构。
[0014]进一步的，所述仿真资源层包括数据库、模型库、知识库、想定库和作业信息库；
[0015]所述数据库，用于存储装备运用作业中静态数据资源和动态数据资源；所述静态数据资源包括装备信息和目标信息；所述动态数据资源是仿真过程所产生的中间数据信息，为最后的方案生成和方案回放提供数据支持；
[0016]所述模型库，用于存储武器装备模型资源和目标模型资源；所述的武器装备模型资源包括武器装备的作战行为模型和武器装备的三维仿真模型；所述的目标模型资源包括目标作战行为模型和目标三维仿真模型；
[0017]所述知识库，用于存储武器装备运用知识；所述的武器装备运用知识是经过军事专家经验、战例和演习经验分析、提炼，按照知识库约定的表示方法编码完成的数据结构；
[0018]所述想定库，用于存储典型的联合作战武器装备运用作战想定；所述的联合作战武器装备运用作战想定是按照训练课题对作战双方的企图、态势以及作战发展情况的设想和假定；
[0019]所述作业信息库，用于集中归档受训人员的历史作业数据和作业方案文档。
[0020]进一步的，所述所述的仿真平台层包括仿真运行引擎、仿真可视化引擎、想定作业引擎及仿真资源访问接口。
[0021]所述仿真运行引擎，用于为武器装备运用仿真的运行提供支撑服务；
[0022]所述仿真可视化引擎，用于控制和管理三维战场环境渲染和装备运用效果的可视
化表现，支撑多尺度的装备运用仿真推演；
[0023]所述想定作业引擎，用于为装备运用作业提供支撑；
[0024]所述仿真资源访问接口，用于将资源层访问接口进行封装，为上层模块访问各种仿真资源提供统一的、面向对象的资源访问接口，屏蔽资源层数据的变化，提高仿真系统可重用性。
[0025]进一步的，所述的仿真运行引擎包括时间推进管理模块、事件调度管理模块、仿真实体管理模块、仿真数据管理模块和仿真运行控制模块；
[0026]所述时间推进管理模块，用于对各仿真事件在时间的推进协同进行管理和控制，保证仿真事件之间因果关系的正确性；
[0027]所述事件调度管理模块，用于对仿真事件队列进行管理，并根据事件调度机制完成仿真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联合作战武器装备运用训练仿真系统，其特征在于，所述系统包括基础设施层、仿真资源层、仿真平台层和仿真应用层；所述基础设施层用于支持联合作战武器装备运用仿真训练系统的软、硬件环境以及网络基础平台；所述仿真资源层用于存储联合作战武器装备作战运用仿真训练系统运行所需的资源信息，为联合作战武器装备作战运用仿真训练系统提供底层数据支持；所述仿真平台层用于为武器装备运用仿真提供基础的、公共的支撑环境，为武器装备运用仿真的运行提供支撑服务；所述仿真资源层与所述仿真平台层通过标准化访问和控制接口，实现仿真资源和仿真平台的集成；所述仿真应用层是仿真系统集成运行以及与用户进行交互和仿真表现的仿真应用工具集，用于支持资源和用户管理、作业想定编辑生成、受训人员装备运用作业，动态展现多目标、多装备、大场景的装备运用态势，在线评价装备运用方案，回放学员装备运用方案制定过程，生成武器装备体系结构。2.根据权利要求1所述的一种联合作战武器装备运用训练仿真系统，其特征在于，所述仿真资源层包括数据库、模型库、知识库、想定库和作业信息库；所述数据库，用于存储装备运用作业中静态数据资源和动态数据资源；所述静态数据资源包括装备信息和目标信息；所述动态数据资源是仿真过程所产生的中间数据信息，为最后的方案生成和方案回放提供数据支持；所述模型库，用于存储武器装备模型资源和目标模型资源；所述的武器装备模型资源包括武器装备的作战行为模型和武器装备的三维仿真模型；所述的目标模型资源包括目标作战行为模型和目标三维仿真模型；所述知识库，用于存储武器装备运用知识；所述的武器装备运用知识是经过军事专家经验、战例和演习经验分析、提炼，按照知识库约定的表示方法编码完成的数据结构；所述想定库，用于存储典型的联合作战武器装备运用作战想定；所述的联合作战武器装备运用作战想定是按照训练课题对作战双方的企图、态势以及作战发展情况的设想和假定；所述作业信息库，用于集中归档受训人员的历史作业数据和作业方案文档。3.根据权利要求1所述的一种联合作战武器装备运用训练仿真系统，其特征在于，所述所述的仿真平台层包括仿真运行引擎、仿真可视化引擎、想定作业引擎及仿真资源访问接口；所述仿真运行引擎，用于为武器装备运用仿真的运行提供支撑服务；所述仿真可视化引擎，用于控制和管理三维战场环境渲染和装备运用效果的可视化表现，支撑多尺度的装备运用仿真推演；所述想定作业引擎，用于为装备运用作业提供支撑；所述仿真资源访问接口，用于将资源层访问接口进行封装，为上层模块访问各种仿真资源提供统一的、面向对象的资源访问接口，屏蔽资源层数据的变化，提高仿真系统可重用性。4.根据权利要求3所述的一种联合作战武器装备运用训练仿真系统，其特征在于，
所述仿真运行引擎包括时间推进管理模块、事件调度管理模块、仿真实体管理模块、仿真数据管理模块和仿真运行控制模块；所述时间推进管理模块，用于对各仿真事件在时间的推进协同进行管理和控制，保证仿真事件之间因果关系的正确性；所述事件调度管理模块，用于对仿真事件队列进行管理，并根据事件调度机制完成仿真事件调度；所述仿真实体管理模块，用于对仿真过程中各仿真实体的全生命周期进行管理；所述仿真数据管理模块，用于采集、加工和分发仿真过程中所产生和运行的数据；所述仿真运行控制模块，用于对仿真流程的有序运行进行管理和控制。5.根据权利要求3所述的一种联合作战武器装备运用训练仿真系统，其特征在于，所述仿真可视化引擎包括视点控制模块、仿真场景显示模块、推演管理模块和态势显示模块；所述视点控制模块，用于实时计算显示模式下按仿真事件配置管理视点数据；所述仿真场景显示模块，用于实时生成逼真的联合作战武器装备运用三维战场场景，对武器装备运用三维战场场景实时渲染和三维仿真实体的生成控制，对地形进行多分辨率大范围显示，实施三维场景的管理和动态调度；所述推演管理模块，用于对受训人员拟制的武器装备运用方案进行多方式实时仿真演示；所述态势显示模块动，用于态展现武器装备体系的错综复杂的信息交互关系以及武器装备体系和目标体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李革，王睿，刘剑，杨中华，李孔杰，董少波，王鹏，杨山亮，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：