面向作战仿真的导引头动态成像过程模拟方法研究

作战仿真技术被广泛应用于体系仿真、武器装备研制论证以及作战效能评估,在反舰作战仿真过程中,经常需要模拟红外制导导弹对目标进行探测、追踪制导以及毁伤评估,均涉及目标区域红外图像动态生成。通过分析海上目标红外特性建立了舰船红外辐射模型,对导弹飞行中动态获取目标图像过程建立了导引头动态成像模型。基于国产数字地球仿真引擎研究了作战仿真中导引头红外成像过程模拟方法,开发了海上作战对抗仿真系统并实现了不同弹目距离、不同攻击方位的红外目标图像模拟。结果表明,提出的导引头动态成像过程模拟方法能在导弹飞行过程中对不同战场环境、不同作战目标进行实时红外成像模拟,从而为作战仿真推演提供支持。

末端反蜂群作战仿真建模方法研究

无人机蜂群作战作为一种改变战场态势的新型战法,在近年来的局部战争中大放异彩。针对当今世界军事强国的无人机蜂群技术发展和相关新型作战概念开发,围绕我军末端防空反蜂群作战当前的能力短板与现实需求,以应对新型无人机蜂群饱和攻击为研究目标,参考体系工程仿真建模研究方法,对反无人机蜂群作战仿真建模方法进行研究,提出了涵盖顶层作战概念、作战活动、组织关系和系统层级结构等视图模型的反蜂群作战概念图像,同时设计了反蜂群体系仿真架构、体系仿真实验流程和体系仿真效能评估方法,为末端反蜂群作战仿真建模提供一定的参考。

作战仿真混合实验方案设计研究

作战仿真实验方案设计指的是基于基准的作战想定,利用各种实验设计方法对实验因子的取值进行抽样,形成一组实验方案,供后续仿真使用。作战仿真的复杂性包括实验因子数目众多,因子类型多样,既有连续数值类型,又有离散数值类型,这对高效的混合实验设计方法提出了迫切的需求。针对这些需求,对作战仿真混合实验方案设计技术展开了研究。对实验设计方法做了简单的分类和综述,给出了3种混合实验方案设计方法的流程及其优缺点分析;介绍了一个面向作战仿真的实验设计系统,包括软件架构设计、功能组成及实验设计流程;以一个作战想定为例,演示和分析了3种混合实验方案设计方法的具体应用。上述方法和工具将有效指导复杂作战仿真中具有离散和混合类型因子的实验设计问题,并在多个仿真项目得到了应用和验证。

基于JACK平台的作战仿真研究

针对目前作战仿真Agent无法适应复杂战场环境、动态规划能力不足的问题,找到了一个基于BDI行为模型的多Agent智能开发平台JACK。基于此平台,开发了装甲步兵班阵地进攻作战仿真系统;依托JACK Team平台,设计了作战仿真Agent能力组件的结构、功能类和行为算法,构建了单兵行为模型和班组行为模型;通过表现模块,实现了JACK Team和Unity3D仿真环境数据交互。同过系统仿真数据统计,验证了JACK平台BDI模型的有效性和与开放环境的良好交互性。

基于人工智能的作战仿真技术研究

将人工智能融入作战仿真,对于未来军队的建设与发展具有重要的战略指导意义。文章概述了人工智能和作战仿真的基本概念,构建了基于人工智能的作战仿真架构,深入探讨了人工智能在作战仿真中对作战环境分析、作战任务分析、作战方案制定、推演、评估以及执行过程的应用。通过这种方法,提升了作战仿真模拟的可靠性与科学性,为作战仿真设计与实践提供了新的思路。

强化学习驱动的海战场多智能体协同作战仿真算法

未来海战场形势瞬息万变,亟需依托人工智能技术实现对海战场环境的高质量作战仿真,以全面优化和提升我军战斗力,达成克敌制胜的目的。作战单元的协同合作是实现海战场作战仿真的关键环节,如何实现多智能体之间的均衡决策是作战仿真首要解决的问题。基于解耦的优先经验回放机制和注意力机制,提出强化学习驱动的多智能体协同作战仿真算法(multi-agent reinforcement learning-based cooperative combat simulation,MARL-CCSA)。在MARL-CCSA基础上,利用专家经验,设计一种多尺度奖励函数,并基于此函数构建一个海战场作战仿真环境,使MARL-CCSA在此环境中训练易于收敛。设计想定进行仿真实验,并与其他算法的效果进行对比,验证MARL-CCSA的可行性与实用性。

面向复杂电磁环境的体系作战仿真平台设计

战争模拟可划分为战略、战役、战术和技术4个层级。国内外现有战役战术级体系作战仿真平台无法驱动技术层电磁设备专用模型,导致其战场复杂电磁环境仿真逼真度受限。借鉴柔性分析建模与训练平台(flexible analysis modeling and exercise system,FLAMES)系统模型体系架构,基于离散事件仿真系统(a discrete event system simulator,ADEVS)引擎模拟库,设计开发了一套融合战役、战术和技术3个层级,支持系统、实体和组件三级独立仿真步长设置且动态可调的柔性作战仿真平台柔性作战仿真平台(flexible operation simulation,FOSim)。通过驱动技术层专用模型,该平台可将更细粒度电磁设备模型纳入体系作战仿真回路,从而在大规模的战役战术级体系作战仿真中实现高逼真度的复杂电磁环境生成和电磁环境影响效应模拟。

作战仿真技术发展现状

作战仿真是完善作战任务和演习演训的重要技术手段。首先,分析了美军作战仿真技术的体系结构;然后,基于仿真平台开发的技术标准和协议,介绍了国内外作战仿真技术的平台实现,并总结了作战仿真技术的发展趋势;最后,探讨了现有作战仿真技术的发展对我军作战仿真技术研发的启示。

基于VR-Forces的作战仿真关键技术

针对VR-Forces计算机生成兵力软件新建实体模型繁琐和仿真结果提取手段缺乏的问题,分析VR-Forces的仿真运行机理,研究作战仿真模型重用及仿真结果的迁移和解析。构建实体可视化模型,通过基本参数、运动参数、传感器参数、武器装备参数和附加系统参数等参数的解析和设置,实现仿真模型重用。基于Data Logger所记录的仿真过程源数据,利用开放式数据库互连技术实现异构数据库互连,并将作战仿真数据导出至数据库进行作战效能综合评估。具体应用实例证明该作战仿真建模的效率和质量。

作战仿真研究热点及发展

作战仿真是系统仿真的一个重要分支,对于提高部队作战效能、降低军演成本、检验战法等具有重要作用,已经在发达国家军队中得到了广泛应用。本文论述了国内外作战仿真的发展,讨论了综合自然环境建模、多分辨率建模、计算机生成兵力、分布交互仿真和虚拟现实等关键技术,并研讨了作战仿真的发展趋势。

基于多重表示的舰艇作战仿真模型

根据海军联合作战仿真的特点和有效多分辨率建模要求,应用多重表示法构建舰艇作战仿真模型,介绍编队-舰艇多重表示实体的组成结构。为编队-舰艇模型绘制属性关联图并给出相关的属性映射函数,解决模型中多重表示的一致性问题。在对交互分类的基础上,探讨并发交互冲突的解决策略。应用结果证明,基于多重表示的舰艇多分辨率作战仿真模型能够满足当前海军联合作战仿真的需要。

基于作战仿真和探索性分析的海战效能评估

介绍了利用反舰导弹对水面舰艇编队实施饱和攻击的作战效能评估新方法,首先用海战仿真系统计算反舰导弹到达的数量分布,然后采用探索性分析方法研究改进战法、优化反舰导弹到达数分布、提高反舰导弹攻击效果及节约弹药的可能性,并给出了一个研究实例。

作战仿真技术综述

作战系统是社会复杂巨系统,仿真可以在实验室研究与学习战争,是对军事学科发展和实验研究的补充。对作战仿真的几个主要共性技术问题进行了简要论述,包括:任务空间功能模型、综合自然环境建模、多分辨率建模、基于多智能体的计算机生成兵力建模、复杂大系统建模与仿真的VV&A、仿真支持环境、基于网格技术的网络中心战仿真等。在作战仿真研究过程中,应建立一个综合虚拟战场支撑环境,将作战仿真所有共用部分建成一个平台,在此基础上开发各用户为某种目的的仿真应用。

基于数据耕种的作战仿真理论及其关键技术研究综述

针对信息化作战研究的需求,分析了基于数据耕种的作战仿真理论及其关键技术。首先介绍了数据耕种技术自身的研究背景、主要过程、组成部分及其国内外发展现状。然后着重分析了数据耕种在作战仿真领域应用需解决的关键技术,包括数据耕种模型、试验设计方法、数据耕种平台、耕种结果评估以及人机交互接口的处理。最后指明了数据耕种的研究方向及其意义。

基于HLA的潜艇隐蔽作战仿真系统开发研究

首先阐述了基于HLA的潜艇隐蔽作战仿真系统的软硬件结构,然后具体介绍了潜艇指控系统的功能及其仿真设计,并进行了对象类和交互类设计开发,最后给出了整个潜艇隐蔽作战仿真系统的工作流程。

基于作战仿真的装甲车辆作战效能评估方法

在研制开发装甲车辆的过程中需要预先知道设计的装备是否满足未来战场需要,主要是它的作战效能是否能满足要求。为了获得研制中装备的作战效能,较好的办法是建立作战模型进行仿真。在仿真结果的基础上,通过选取作战效能评估的主要评价指标,建立装甲车辆作战效能的一个综合评估模型,得到了作战效能。

指挥信息系统与作战仿真系统互操作研究综述

指挥信息系统与作战仿真系统互操作是实战化训练环境建设的重难点问题,总结了互操作4个方面的内涵,分析了指挥信息系统与作战仿真系统互操作的需求,对国内外研究现状和发展进行了论述,重点对C4ISR/Sim互操作技术参考模型(TRM)、概念互操作等级模型(LCIM)、战场管理语言(BML)进行了研究,分析了目前存在的问题,提出了4种互操作的解决方案,设计了面向服务的指挥信息系统与作战仿真系统互操作一体化通用技术框架,提出了基于本体的互操作方法。

空军作战仿真模型聚合与解聚研究

模型聚合与解聚问题是多分辨率建模需要解决的核心问题之一,其本质是不同分辨率等级模型之间的转换,完成不同分辨率模型之间的交互。以空军作战仿真中不同层次仿真系统集成问题为背景,论述了模型聚合与解聚的基本原理,给出了模型交互的基本准则;在对空军作战仿真模型聚合与解聚问题分析的基础上,详细论述了实体位置、速度、状态以及战损、战斗力指数的聚合与解聚问题,并给出了面向工程实践的聚合与解聚方法。

基于HLA的作战仿真二维态势设计与实现

介绍了HLA的基本概念、组成和功能,采用面向对象技术和模块化设计思想,给出了基于HLA的作战仿真系统中二维态势显示分系统的设计方案,构建了二维态势的通用框架,分析并解决了实现中的显示、坐标转换、地图漫游等技术难点,把聚合-解聚技术用于解决不同分辨率显示,具有较好的通用性和可重用性。

作战仿真实体组件化建模研究

针对作战仿真实体传统建模方法导致的模型分类标准不统一、模型通用性、可重用性差等现象,在对作战仿真实体要素进行分析和归纳的基础上,提出作战仿真实体组件化建模的设计方法、采用"方案-单元-实体-组件"方式的作战仿真实体管理机制以及采用事件驱动、事件订购和分发方式的作战仿真实体交互机制,为构建良构的作战仿真实体模型,规范仿真实体模型开发,避免低水平重复建设提供技术支撑。