防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)仿真研究

馬 丁

91851部隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125000

0 引言

防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)一個(gè)復(fù)雜的整體系統(tǒng)，它是由多個(gè)子系統(tǒng)組合而來的。怎樣反映在對抗條件下的防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力，是現(xiàn)代導(dǎo)彈工程師要密切關(guān)注的問題。有關(guān)武器系統(tǒng)的功能，我們使用最多的是ADC模型，因?yàn)樗J(rèn)為效能是系統(tǒng)可用性、可信性和固有能力的函數(shù)。在實(shí)踐中，我們根據(jù)防空導(dǎo)彈所要負(fù)責(zé)的任務(wù)具體情況，應(yīng)將效能解釋為：整個(gè)系統(tǒng)在設(shè)定的條件下，按照規(guī)定的運(yùn)行方式，可以成功截獲目標(biāo)的概率情況。這個(gè)概率就是防空導(dǎo)彈的整體性能，也是系統(tǒng)在整個(gè)作戰(zhàn)過程中的可靠性和對目標(biāo)損傷能力的函數(shù)。

1 仿真技術(shù)的應(yīng)用及其特點(diǎn)

1.1 仿真技術(shù)的應(yīng)用

系統(tǒng)仿真技術(shù)是指利用有效的模型對真實(shí)或設(shè)想的系統(tǒng)開展動(dòng)態(tài)的動(dòng)態(tài)研究和模擬實(shí)驗(yàn)。利用模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，它主要是以相似原理和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)性、安全性與經(jīng)濟(jì)性相統(tǒng)一的研究方案。同時(shí)，模型仿真實(shí)驗(yàn)不受外界環(huán)境的影響，還能多次重復(fù)利用。它一般包括常規(guī)仿真與合成(綜合)仿真技術(shù)。常規(guī)仿真技術(shù)主要有連續(xù)系統(tǒng)仿真技術(shù)和離散系統(tǒng)仿真技術(shù)。離散系統(tǒng)仿真技術(shù)(如攻防對抗仿真系統(tǒng))通常都是動(dòng)態(tài)仿真研究。它的狀態(tài)變量(如來襲目標(biāo)被擊毀數(shù))只是在隨機(jī)的時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生變化，但在兩個(gè)相鄰點(diǎn)之間，系統(tǒng)的整體狀態(tài)是沒有變化的。

離散系統(tǒng)的核心是隨機(jī)事件的發(fā)生，由于仿真時(shí)間的推進(jìn)，會(huì)引起未來的離散事件發(fā)生，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)變化。例如，導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)探測器發(fā)現(xiàn)的一個(gè)未來襲擊目標(biāo)是一個(gè)隨機(jī)離散事件。它發(fā)現(xiàn)目標(biāo)受探測器的發(fā)現(xiàn)概率、目標(biāo)的雷達(dá)散射截面積、目標(biāo)施放干擾以及戰(zhàn)場氣候條件等影響。因此，其發(fā)現(xiàn)的時(shí)間和是否發(fā)現(xiàn)都存在不確定因素。探測器發(fā)現(xiàn)目標(biāo)這一事件的出現(xiàn)，會(huì)直接促使探測中心發(fā)出威脅消滅指令、威脅排序、火力分配、對來襲目標(biāo)射擊等一系列事件的發(fā)生，最后也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生變化。

1.2 防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)仿真

防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)仿真是系統(tǒng)仿真技術(shù)在防空導(dǎo)彈武器領(lǐng)域內(nèi)較好的應(yīng)用，它與一般的仿真系統(tǒng)一樣。防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)仿真也是根據(jù)數(shù)學(xué)模型建立起來的。建立系統(tǒng)仿真模型，進(jìn)行系統(tǒng)仿真試驗(yàn)，這是實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)應(yīng)用的3個(gè)基本步驟。

我們在理論中可以認(rèn)識(shí)到，地面試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)，驗(yàn)證系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，驗(yàn)證和確認(rèn)系統(tǒng)仿真模型，在試驗(yàn)室條件下，以較低的代價(jià)，較高的置信度進(jìn)行系統(tǒng)仿真試驗(yàn)，可以讓系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)境下獲得較精確的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)，對提高生產(chǎn)質(zhì)量和高效性能，已經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益方面，都有較大的益處。

2 系統(tǒng)仿真的技術(shù)關(guān)鍵

首先是面向?qū)ο蠹夹g(shù)，它是根據(jù)系統(tǒng)和客戶使用等客觀方面來組織系統(tǒng)的。它在仿真建模中的重要性就是給系統(tǒng)分析和運(yùn)行提供一個(gè)較好的工作平臺(tái)。每個(gè)層次和系統(tǒng)之間通過標(biāo)準(zhǔn)接口相連接，再通過分層系統(tǒng)獲得更多的信息，使用戶在異構(gòu)分布處理的環(huán)境下還能保持原有的操作，保證系統(tǒng)按程序執(zhí)行任務(wù)。它解決了信息的分布性和物理設(shè)備的異構(gòu)性，提供與支持多媒體信息的高速傳輸介質(zhì)相適配的通信環(huán)境以及在實(shí)現(xiàn)開放分布環(huán)境時(shí)，提供友好的、具有一致性的用戶界面和服務(wù)系統(tǒng)。

這種技術(shù)在防控導(dǎo)彈仿真系統(tǒng)中是應(yīng)該被積極推廣的，已經(jīng)被公認(rèn)為是未來的發(fā)展的主要方向。

面向?qū)ο蠹夹g(shù)的上述功能用傳統(tǒng)的縮程方法是很難實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樗目傮w設(shè)計(jì)是根據(jù)繼承性和函數(shù)覆蓋的增加而得來的，以此來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)散。防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在系統(tǒng)仿真中，可能有10余種事件通過改變雷達(dá)和導(dǎo)彈的狀態(tài)來改變系統(tǒng)狀態(tài)。其中導(dǎo)彈類，及時(shí)利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)定義導(dǎo)彈的整體性能和綜合運(yùn)行的。由這個(gè)類定義就可以衍生出不同的導(dǎo)彈系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)這種擴(kuò)展，不僅需要不同的初始參量，要用新的函數(shù)去替換類定義中的函數(shù)。與其他縮程方法相比，面向?qū)ο蠹夹g(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是程序的設(shè)計(jì)集中在對象上面。

系統(tǒng)的功能以及要完成的工作被分配到各個(gè)對象中，每個(gè)對象都有一定的獨(dú)立認(rèn)知性。對象定義完畢，基本的設(shè)計(jì)工作就完成了，導(dǎo)彈設(shè)計(jì)人員只需要對各個(gè)對象的聯(lián)系進(jìn)行調(diào)度就行了，其余的就根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。面向?qū)ο蟮姆抡骟w系強(qiáng)調(diào)的是對象，而不是系統(tǒng)的過程。

對象提供了數(shù)據(jù)抽象和隱藏技術(shù)，將開發(fā)和實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)隱藏和封閉起來，有利于設(shè)計(jì)人員抓住最關(guān)鍵的部分，并定義相應(yīng)的行為和相互關(guān)系。再通過對對象內(nèi)部系統(tǒng)的分析，使作為系統(tǒng)基礎(chǔ)組成部分的對象最終得到系統(tǒng)的自然分解。

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