海洋水下作战仿真系统的设计研究.pdf

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1、第35卷第3期2016年6月海洋技术学报JOURNALOFOCEANTECHNOLOGYV01．35，No．3Jun，2016doi：10．3969／j．issn．1003-2029．2016．03．009海洋水下作战仿真系统的设计研究李卓1,2高大远2．王庆裕1(1．海军92995部队训练部，山东青岛266100；2．海军潜艇学院，山东青岛266199)摘要：水下作战对抗已经成为信息化海战的重要方面，但水下战场的特殊性和复杂性使对水下作战对抗的论证评估、演示分析和实验研究等都面临着更多的困难，设计研究水下作战仿真系统，对于水下作战

2、对抗体系构成的验证、水下作战对抗模式的演示以及对抗效能分析和关键技术发展导向等都具有重要价值。在水下作战对抗的应用背景下研究设计了水下作战仿真系统，分析了系统的总体架构，重点从节点对象类、节点运动模式属性类以及功能属性类等方面对系统的模型体系进行设计．给出了系统的接口关系设计和驱动机制实现，仿真实例表明系统并能够为水下作战提供有效的论证评估手段和演示分析研究平台。关键词：水下作战；视景仿真；模型体系；接口关系中图分类号：U675．65文献标志码：A文章编号：1003—2029(2016)03—0046—06水下作战是未来信息化海战的

3、重要发展方向之一，随着水下对抗军事需求的加剧和技术发展的巨大驱动，水下作战为适应不同的作战任务衍生了多种作战样式和水下武器装备㈣。水下作战对抗与传统的海上作战、陆地作战和空中作战在作战模式、作战载体和关键技术实现等方面存在较大差异，同时水下战场空间具有迥异于其它战场空间的复杂性和特殊性，水下战场环境更加复杂和变幻莫测，采用已有的仿真系统视景展现、功能流程以及部署应用等多方面都难以满足需求f3]。基于此，论文以水下作战对抗为基本目标，根据水下作战对抗体系的构成和主要作战手段和模式，研究设计了面向水下对抗的仿真平台，为水下对抗体系的结构

4、组成、对抗模式演示、对抗效能分析以及关键技术发展分析等提供有效的论证评估手段和演示分析研究平台，为促进水下作战对抗的发展奠定基础。1系统的总体架构水下作战仿真系统开发的主要目标是对水下对抗系统进行对抗模式与过程的评估或者对单个对抗节点进行作战效能分析评估等。通过预先制定的作战想定，系统能够涵盖水下作战对抗的主要作战样式，可用于对水下战场空问控制权争夺和一体化军事对抗等大范围对抗仿真分析，还可实现对打击毁伤敌固定水下探测系统等小规模的水下作战等多种任务进行仿真分析。从系统组成的角度分析，水下作战仿真系统由仿真引擎、想定编辑工具、仿真运

5、行管理工具、仿真场景表现工具(综合显示)和仿真数据辅助分析工具等组成，如图1所示。图1水下作战仿真系统的功能组成其中，仿真引擎支持离散事件仿真，是仿真系统的核心，其功能是进行仿真事件处理。仿真模型编辑工具可对仿真模型数据进行编辑操作，还可作为想定编辑工具的输入项。仿真想定编辑工具主要收稿日期：2015—08—18基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(AA8094027B)作者简介：李卓(1975一)，男，博士后，工程师，主要从事模拟仿真、导航技术、水下作战理论等研究。E-mail：grambler@163．corn

6、第3期李卓，等：海洋水下作战仿真系统的设计研究47生成仿真运行所需要的各方基本态势、行动计划及其它边界条件等。仿真运行管理是指通过启动仿真引擎，由仿真引擎来载人仿真想定，然后由该管理工具对仿真引擎的运行情况进行监视。仿真场景表现可在仿真运行的过程中实时广播和显示仿真场景信息，还可对仿真场景过程进行复现。仿真数据辅助分析可与仿真引擎同时运行，进行实时数据展示，还可以在仿真运行结束后，对结果进行事后分析。水下对抗仿真系统的核心业务包括模型数据管理、实验想定编辑、仿真实验运行、仿真实验回放、仿真实验过程的实时表现、仿真实验数据获取、分析及

7、可视化展示等，这些业务构成了一整套完整的业务流程，如图2所示。模型数据管理★实验想定编辑●I仿真实验运行实验数据获取仿真实时表现JIJl仿真实验回放分析及可视化展示图2水下对抗仿真系统的业务流程2系统模型体系的设计仿真模型体系是仿真系统中的核心部分，支撑系统内部的各类仿真分析以及确保仿真的有效进行，仿真系统模型体系的构建需要准确描述不同仿真实体在仿真运行中的属性变化、运动模式以及信息交换等情况。按照实现的功能差异，仿真系统模型体系划分为节点对象类、节点运动模式属性类以及功能属性类等类别。2．1节点对象类的设计为了保证系统功能的完整性

8、，系统需要涵盖不同水下作战模式所涉及的各种对抗平台模型，包括各种机动类实体和固定类实体等。本系统重点考虑水下对抗仿真所对应的兵力实体，主要节点对象包含无人潜航器、水下滑翔器、水下固定节点、水下机动节点等。从水下作战体系的角度分析，最能