分布式對抗仿真系統(tǒng)
作戰(zhàn)仿真主要是指利用計算機構(gòu)造出虛擬的仿真戰(zhàn)場環(huán)境,用于對參與作戰(zhàn)的指揮或參謀人員進行指揮謀略或指揮技能訓(xùn)練,對已有的作戰(zhàn)方案或戰(zhàn)法進行評估論證及優(yōu)化,對現(xiàn)有的武器裝備進行作戰(zhàn)效能評估等等。作戰(zhàn)仿真的分類。
按所仿真的層次可以分為四類:①戰(zhàn)略仿真:主要是指用于軍事、政治對抗和危機反應(yīng)處理等類型的仿真;②戰(zhàn)役仿真:主要是用于聯(lián)合戰(zhàn)役和軍兵種戰(zhàn)役層次的仿真;③戰(zhàn)術(shù)仿真:主要是用于合同戰(zhàn)術(shù)和分隊?wèi)?zhàn)術(shù)層次的仿真;④技術(shù)仿真:主要是用來進行系統(tǒng)的效能評估及工程模擬。
目前,在作戰(zhàn)仿真領(lǐng)域,順景公司的對抗仿真解決方案集合了如下比較熱門的關(guān)鍵技術(shù):
1、綜合的自然環(huán)境建模
綜合自然環(huán)境的建模與仿真包括對地理(地形、地貌和地質(zhì))、海洋、空間、大氣、電磁等環(huán)境信息的建模與仿真。環(huán)境建模的目的是獲取實際環(huán)境的多維數(shù)據(jù),并根據(jù)應(yīng)用需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。
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2、多分辨率的建模技術(shù)
從不同的分辨率、不同角度分析和處理問題是人類的一種重要的思維方式,也是處理復(fù)雜問題的一種有效的手段。由于需要用仿真來解決的問題越來越復(fù)雜,仿真的規(guī)模不斷擴大,根據(jù)不同的仿真需求,建立系統(tǒng)的不同的分辨率模型并將這些模型有機結(jié)合起來進行仿真研究是復(fù)雜系統(tǒng)建模和仿真技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。因此,在進行仿真建模時,希望能從不同的角度不同的層次來描述這些重要的實體或者行動過程,即建立具有不同分辨率的模型,才能達(dá)到效率和實用的統(tǒng)一。
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3、 計算機生成兵力(CGF)技術(shù)
隨著近年來作戰(zhàn)仿真技術(shù),尤其是先進的分布交互式作戰(zhàn)仿真技術(shù)以及人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)計算機技術(shù)等新技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機生成兵力(Computer Generated Forces,簡稱CGF)技術(shù)正越來越受到相關(guān)軍事專家和作戰(zhàn)仿真開發(fā)人員的高度重視,成為作戰(zhàn)仿真技術(shù)研究的一個熱點問題。
計算機生成兵力CGF是指在虛擬的仿真戰(zhàn)場環(huán)境中利用計算機生成和控制武器裝備和人員等單個或多個作戰(zhàn)仿真實體,并通過一定的人的行為的建模,使這些實體能不需要人的外部的干預(yù)而自動地對作戰(zhàn)仿真環(huán)境中的事件和狀態(tài)作出反應(yīng)。CGF的目的在于增加虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中仿真作戰(zhàn)實體的數(shù)量,為參演的人在回路的仿真實體提供作戰(zhàn)對手或友軍支援,提高虛擬戰(zhàn)場環(huán)境的復(fù)雜度與多變性,增強仿真過程的逼近度(或真實感)。
4、分布式交互(DIS/HLA)仿真
分布式交互仿真技術(shù)是仿真技術(shù)的一個重要的分支,以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式計算和虛擬現(xiàn)實等多種領(lǐng)域技術(shù)為支撐,通過網(wǎng)絡(luò)將地域上分散的不同類型、不同結(jié)構(gòu)的仿真實體(如各種人在回路的仿真器、計算機生成兵力、實兵和其他仿真設(shè)備)有機地連接成一個整體,形成一個在時間和空間上相互藕合且一致的分布式虛擬環(huán)境,并具備較完善的人機交互特性,協(xié)調(diào)完成復(fù)雜的仿真任務(wù)。
隨著分布式交互仿真技術(shù)的發(fā)展,先后出現(xiàn)了三種分布式交互仿真體系結(jié)構(gòu):
①分布式交互仿真體系結(jié)構(gòu)DIS;
②聚合級仿真協(xié)議體系結(jié)構(gòu)ALSP;
③高層體系結(jié)構(gòu)HLA。
作為最新的發(fā)展成果,分布式仿真技術(shù)在高層體系結(jié)構(gòu)(HLA)上,建立了在一個廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)分布在不同地域上的各種仿真系統(tǒng)實現(xiàn)互操作和重用的框架及規(guī)范.
計算機生成兵力(CGF)是分布式交互仿真中的關(guān)鍵技術(shù)之一,是能在分布式的虛擬的環(huán)境中產(chǎn)生具有一定的智能行為的武器實體仿真軟件,它能在虛擬的戰(zhàn)場環(huán)境中與具有真實交互設(shè)備的武器仿真平臺仿真實體、虛擬的武器平臺仿真實體和其他計算機生成的兵力實體相交互。
5、虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(VR)是利用計算機生成一種模擬環(huán)境(如飛機的駕駛艙、艦船的指揮控制中心、導(dǎo)彈的發(fā)射操作平臺等),通過多種傳感器設(shè)備使用戶“沉浸”到該環(huán)境中,實現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進行自然交互的技術(shù)。
6、人工智能(AI)技術(shù)
在作戰(zhàn)模擬中,影響計算機作戰(zhàn)模擬精度的重要因素之一是對作戰(zhàn)決策的行為的描述。作戰(zhàn)指揮人員的作戰(zhàn)決策過程是一個復(fù)雜的過程,與戰(zhàn)場形式、歷史經(jīng)歷、指揮人員的素質(zhì)、作戰(zhàn)指導(dǎo)思想等眾多的因素有關(guān),無法用傳統(tǒng)的方法進行描述。而人工智能(AI)技術(shù)可以提供多武器系統(tǒng)的攻防對抗仿真;可以進行不同粒度(分辨率)、不同聚合度的對抗仿真。人工智能(AI)和計算機生成兵力(CGF)等的應(yīng)用,使艦船多武器系統(tǒng)平臺的模擬仿真、為作戰(zhàn)實驗的建設(shè)提供了技術(shù)保障。
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