基于虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)研究

孫海闊, 趙 田, 張 煒

(1. 裝備學(xué)院 研究生管理大隊(duì)， 北京 101416； 2. 91867部隊(duì)； 3. 裝備學(xué)院 裝備指揮系， 北京 101416)

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基于虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)研究

孫海闊1,2, 趙 田1, 張 煒3

(1. 裝備學(xué)院 研究生管理大隊(duì)， 北京 101416； 2. 91867部隊(duì)； 3. 裝備學(xué)院 裝備指揮系， 北京 101416)

針對(duì)信息化條件下開展裝備保障實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練的難題，將虛實(shí)一體的訓(xùn)練理念和訓(xùn)練方法應(yīng)用于裝備保障訓(xùn)練領(lǐng)域，著重從內(nèi)涵作用、總體設(shè)計(jì)、關(guān)鍵問題3個(gè)方面進(jìn)行研究。首先，運(yùn)用演繹歸納法對(duì)裝備保障訓(xùn)練虛實(shí)一體的內(nèi)涵和作用進(jìn)行了分析；其次，在研究系統(tǒng)用戶需求的基礎(chǔ)上，借鑒系統(tǒng)工程理論從層次結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、數(shù)據(jù)交互3個(gè)方面對(duì)裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)進(jìn)行了總體框架設(shè)計(jì)；最后，運(yùn)用信息工程技術(shù)對(duì)裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)與指揮信息系統(tǒng)對(duì)接互聯(lián)和虛實(shí)兵力交互與感知2項(xiàng)關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究。

裝備保障訓(xùn)練；虛實(shí)一體；訓(xùn)練模擬系統(tǒng)

近年來，為適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)裝備保障提出的新要求，裝備保障訓(xùn)練正在由機(jī)械化條件下基于類別的分業(yè)訓(xùn)練(分專業(yè)訓(xùn)練)向信息化條件下基于信息系統(tǒng)的全要素集成訓(xùn)練轉(zhuǎn)變[1]，這一轉(zhuǎn)變必然對(duì)裝備保障訓(xùn)練的方法與手段提出了更高要求?！疤搶?shí)一體”在本文中是指實(shí)兵實(shí)裝訓(xùn)練與模擬訓(xùn)練相結(jié)合的一種訓(xùn)練方式，它通過構(gòu)建要素齊全、戰(zhàn)訓(xùn)一致的訓(xùn)練環(huán)境，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)一步縮小訓(xùn)練與實(shí)戰(zhàn)之間的差距[2]。開展信息化條件下裝備保障實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練，深入研究“虛實(shí)一體”的裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)，是當(dāng)前亟待解決的重要問題。

1 虛實(shí)一體裝備保障訓(xùn)練的內(nèi)涵與作用

虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練，是指采用實(shí)兵實(shí)裝與仿真模擬相結(jié)合的手段組織開展的裝備保障訓(xùn)練。我軍早在“聯(lián)合99”工程時(shí)就已經(jīng)探索過實(shí)兵實(shí)裝與模擬手段相結(jié)合的裝備保障訓(xùn)練方式，并形成了初步的研究成果。近年來，信息技術(shù)及模擬技術(shù)的飛速發(fā)展為虛實(shí)一體裝備保障訓(xùn)練賦予了更深層次的內(nèi)涵。具體來說，主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：一是從訓(xùn)練環(huán)境的構(gòu)成上看，“虛實(shí)一體”是指現(xiàn)實(shí)環(huán)境與虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境融合一體，營造更加貼近實(shí)戰(zhàn)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境[3]；二是從戰(zhàn)訓(xùn)銜接的角度上看，“虛實(shí)一體”是指模擬訓(xùn)練系統(tǒng)與裝備保障指揮信息系統(tǒng)互聯(lián)互通，裝備指揮機(jī)構(gòu)使用實(shí)際指揮信息系統(tǒng)能夠?qū)?shí)兵以及虛擬兵力同時(shí)進(jìn)行指揮控制；三是從演練兵力的組成上看，“虛實(shí)一體”是指系統(tǒng)中的演練兵力既包括計(jì)算機(jī)生成的作戰(zhàn)與保障兵力，又包括實(shí)際參訓(xùn)的裝備保障力量，兩者交互一體，為參訓(xùn)裝備保障部(分)隊(duì)提供更加逼真的戰(zhàn)爭(zhēng)體驗(yàn)，如圖1所示。

圖1 虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練內(nèi)部關(guān)系

“虛實(shí)一體”構(gòu)想在裝備保障訓(xùn)練中的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是虛實(shí)結(jié)合，有利于營造更加貼近實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練條件和環(huán)境。高技術(shù)條件下的戰(zhàn)場(chǎng)，通常是陸、海、空、天、電五維一體，高新技術(shù)裝備大量使用，作戰(zhàn)樣式頻繁轉(zhuǎn)換，指揮對(duì)象多元，協(xié)同關(guān)系極其復(fù)雜。裝備保障訓(xùn)練涉及的領(lǐng)域與要素眾多，而作為專項(xiàng)訓(xùn)練不可能面面俱到，僅僅依靠現(xiàn)實(shí)環(huán)境和實(shí)兵實(shí)裝難以營造出如此龐大復(fù)雜的戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)面，因而利用“虛實(shí)一體”的方法能夠?yàn)閰⒂?xùn)者提供更加貼近實(shí)戰(zhàn)和豐富全面的訓(xùn)練條件和訓(xùn)練環(huán)境。

二是戰(zhàn)訓(xùn)銜接，有利于在裝備指揮手段上保持戰(zhàn)訓(xùn)一致。指揮信息系統(tǒng)在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著核心作用，是機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)邁向信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的標(biāo)志之一。裝備保障指揮信息系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)一體化、精確化裝備保障的基本條件，是生成基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)裝備保障能力的關(guān)鍵。虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練強(qiáng)調(diào)使用實(shí)際指揮信息系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)互聯(lián)，確保訓(xùn)練最大限度地貼近作戰(zhàn)，使兩者在指揮手段上保持了一致。

三是活導(dǎo)活演，有利于突出受訓(xùn)者在訓(xùn)練中的主導(dǎo)地位。在戰(zhàn)爭(zhēng)中部隊(duì)是作戰(zhàn)行動(dòng)的主體，而在以往的演習(xí)與演練過程中，導(dǎo)演人員往往過多的主導(dǎo)演練進(jìn)程。在組織裝備保障演練時(shí)，組訓(xùn)者需要準(zhǔn)備翔實(shí)的想定方案與導(dǎo)調(diào)文書，并提前確定想定基本案，這在客觀上已經(jīng)為演練準(zhǔn)備好了標(biāo)準(zhǔn)“劇本”，也就容易造成“演習(xí)就是演戲”的情況發(fā)生。而在虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練過程中，由計(jì)算機(jī)模型仿真的結(jié)果自動(dòng)生成態(tài)勢(shì)變化以及導(dǎo)調(diào)文書，并依此推動(dòng)演練的進(jìn)程，能夠充分體現(xiàn)戰(zhàn)爭(zhēng)的復(fù)雜性和不確定性，從而實(shí)現(xiàn)活導(dǎo)活演，真正把演練的主導(dǎo)權(quán)還給受訓(xùn)部隊(duì)。

四是精簡(jiǎn)靈活，有利于降低訓(xùn)練的組織難度[4]。由于擔(dān)負(fù)日常保障任務(wù)、戰(zhàn)備任務(wù)等原因，在組織裝備保障實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練時(shí)，很難把所涉及的部隊(duì)、裝備等裝備保障要素召集齊全，例如上級(jí)支援的保障力量與防衛(wèi)力量、地方支前保障力量以及戰(zhàn)區(qū)倉庫等。而且對(duì)于非重點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)象也沒有必要全部使用實(shí)兵和實(shí)裝。在這種情況下，由計(jì)算機(jī)模擬生成的虛擬兵力就起到了很好的補(bǔ)充與替代作用，使組訓(xùn)者可以利用少量實(shí)兵實(shí)裝就能模擬更大規(guī)模的訓(xùn)練活動(dòng)，既可以降低組訓(xùn)難度，同時(shí)又能充分發(fā)揮裝備保障訓(xùn)練的最大效益。

2 虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)是構(gòu)建虛實(shí)一體的訓(xùn)練條件與訓(xùn)練環(huán)境的核心與關(guān)鍵?；谔搶?shí)一體的訓(xùn)練理念，從系統(tǒng)的用戶需求、層次結(jié)構(gòu)、功能組成以及數(shù)據(jù)交互關(guān)系等方面，對(duì)裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的框架進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。

2.1 系統(tǒng)用戶需求

用戶需求是從系統(tǒng)的使用者角度對(duì)系統(tǒng)提出的具體功能要求，是系統(tǒng)對(duì)外部應(yīng)具備的功能及屬性。裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)用戶包括導(dǎo)調(diào)人員、受訓(xùn)保障部(分)隊(duì)以及實(shí)際指揮信息系統(tǒng)。需要說明的是，由于裝備保障指揮機(jī)構(gòu)使用實(shí)際的指揮信息系統(tǒng)開展訓(xùn)練，因此受訓(xùn)指揮人員是系統(tǒng)的間接用戶，指揮信息系統(tǒng)才是訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的直接用戶。系統(tǒng)用戶的構(gòu)成如圖2所示。

圖2 裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)與外界的關(guān)系

1) 導(dǎo)調(diào)人員的用戶需求。導(dǎo)調(diào)人員包括導(dǎo)演與調(diào)理員，是訓(xùn)練的組織者。其中，導(dǎo)演人員由總導(dǎo)演、副導(dǎo)演、執(zhí)行導(dǎo)演等人員構(gòu)成；調(diào)理員則包括負(fù)責(zé)訓(xùn)練系統(tǒng)后臺(tái)操作的后臺(tái)調(diào)理員，負(fù)責(zé)調(diào)理參訓(xùn)指揮機(jī)構(gòu)行動(dòng)的前臺(tái)調(diào)理員，以及負(fù)責(zé)調(diào)理裝備保障實(shí)兵行動(dòng)的隨隊(duì)調(diào)理員。導(dǎo)調(diào)人員在組織演練時(shí)，需要系統(tǒng)具備想定情況錄入、演練席位設(shè)置、文電傳輸、態(tài)勢(shì)顯示、演練監(jiān)控、系統(tǒng)管理、模型控制以及實(shí)兵調(diào)理支持等一系列功能。

2) 裝備保障部(分)隊(duì)的用戶需求。能夠?qū)⒂?xùn)裝備保障部(分)隊(duì)的位置和狀態(tài)信息采集到訓(xùn)練系統(tǒng)中，以保障生成相應(yīng)的實(shí)兵映射模型；實(shí)兵映射模型能夠與其他模型進(jìn)行交互，其交互結(jié)果能夠以多種表述形式反饋參訓(xùn)部隊(duì)。

3) 受訓(xùn)指揮機(jī)構(gòu)與指揮信息系統(tǒng)的用戶需求。受訓(xùn)指揮機(jī)構(gòu)人員能夠運(yùn)用指揮信息系統(tǒng)，按照作戰(zhàn)要求指揮部(分)隊(duì)實(shí)施作戰(zhàn)裝備保障。指揮信息系統(tǒng)，一方面要求訓(xùn)練系統(tǒng)能夠識(shí)別其發(fā)送的指揮命令，并直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)計(jì)算機(jī)生成兵力模型的運(yùn)行；另一方面要求能夠接收訓(xùn)練系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)和情況報(bào)告文件，為參訓(xùn)指揮人員提供信息反饋。

另外，計(jì)算機(jī)仿真模型是虛實(shí)一體裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)3種用戶的共同需求，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、作戰(zhàn)行動(dòng)及裝備保障行動(dòng)的仿真模擬。

2.2 系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

從層次上劃分，裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)在層次結(jié)構(gòu)上可劃分為網(wǎng)絡(luò)層、操作系統(tǒng)層、公共平臺(tái)層和功能層。其層次結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

1) 網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)尋址、鏈接維護(hù)和物理傳輸?shù)裙δ?。由于基于虛?shí)一體的裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)兵的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，因此系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層不僅包括有線的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，還包括無線寬帶網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信等多種通信網(wǎng)絡(luò)。

2) 操作系統(tǒng)層。操作系統(tǒng)層負(fù)責(zé)系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件和底層軟件資源的控制管理，需要實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、存儲(chǔ)管理、文件管理和進(jìn)程管理等功能。

3) 公共平臺(tái)層。公共平臺(tái)層是仿真系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)環(huán)境，提供數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)、仿真運(yùn)行管理、綜合信息交互總線等基礎(chǔ)服務(wù)，為應(yīng)用層的功能構(gòu)件提供可供調(diào)用的基礎(chǔ)函數(shù)庫和系統(tǒng)運(yùn)行支撐環(huán)境。由于“公共平臺(tái)”把訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的各種功能組件與操作系統(tǒng)隔離，使仿真系統(tǒng)擺脫了對(duì)Windows資源的限制[5]，這也為下一步裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)向國產(chǎn)操作系統(tǒng)移植創(chuàng)造了條件。

4) 功能層。功能層由裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)所需的各種仿真應(yīng)用構(gòu)件組成，構(gòu)件是建立在公共平臺(tái)基礎(chǔ)上，系統(tǒng)提供給用戶使用的具有某一類功能的程序集合。例如裝備保障模型在系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)形式就是裝備保障模型構(gòu)件，系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)顯示功能由二維/三維態(tài)勢(shì)顯示構(gòu)件提供。

2.3 系統(tǒng)功能組成

按照系統(tǒng)各組成部分功能的不同可以將裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)逐層分解為子(分)系統(tǒng)、模塊、單元等基本組成部分，良好的系統(tǒng)功能模塊劃分不僅能夠提高系統(tǒng)的開發(fā)效率，同時(shí)也能夠提高系統(tǒng)各功能部件的重用性和可維護(hù)性。

根據(jù)需求分析的結(jié)果，將用戶功能需求進(jìn)行歸類可以將裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)分為導(dǎo)控子系統(tǒng)、模型子系統(tǒng)、實(shí)兵控制子系統(tǒng)以及與指揮系統(tǒng)對(duì)接子系統(tǒng)4個(gè)組成部分。其中，導(dǎo)控子系統(tǒng)是導(dǎo)演部及其調(diào)理人員對(duì)演練全過程實(shí)施控制的功能模塊，主要實(shí)現(xiàn)調(diào)理功能和監(jiān)控功能；模型子系統(tǒng)是裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的核心，提供首長(zhǎng)機(jī)關(guān)指揮演練的戰(zhàn)場(chǎng)仿真功能，以及首長(zhǎng)機(jī)關(guān)帶實(shí)兵的虛實(shí)一體的綜合戰(zhàn)場(chǎng)仿真功能；實(shí)兵控制子系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集實(shí)兵行動(dòng)數(shù)據(jù)并生成實(shí)兵映射模型，并將模型交互的結(jié)果反饋裝備保障部(分)隊(duì)；與指揮系統(tǒng)對(duì)接子系統(tǒng)是訓(xùn)練系統(tǒng)與實(shí)際指揮信息系統(tǒng)互聯(lián)應(yīng)用時(shí)必不可少的對(duì)接中間件，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)與指揮信息系統(tǒng)之間的信息識(shí)別與數(shù)據(jù)傳輸。

2.4 數(shù)據(jù)交互關(guān)系

以上4個(gè)子系統(tǒng)都建立在公共平臺(tái)仿真運(yùn)行支撐環(huán)境之上，子系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間通過信息交互總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間，以及子系統(tǒng)與系統(tǒng)用戶之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系，如圖4所示。

圖4 裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互關(guān)系

子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系為：導(dǎo)控子系統(tǒng)通過對(duì)接子系統(tǒng)向裝備指揮所發(fā)布演練想定與導(dǎo)調(diào)文書，指揮所經(jīng)過綜合分析與決策，通過實(shí)際指揮信息系統(tǒng)向參演裝備保障部(分)隊(duì)(或下級(jí)指揮所)下達(dá)裝備保障指令，其中發(fā)送給計(jì)算機(jī)虛擬兵力的保障指令通過對(duì)接子系統(tǒng)發(fā)送給模型子系統(tǒng)執(zhí)行。參演的裝備保障部(分)隊(duì)在接到指令后執(zhí)行保障行動(dòng)，實(shí)兵的位置和狀態(tài)信息通過實(shí)兵控制子系統(tǒng)采集到系統(tǒng)，形成的實(shí)兵映射模型可以與其他實(shí)兵映射模型或計(jì)算機(jī)生成兵力模型進(jìn)行交互，模型交互的結(jié)果一方面通過對(duì)接子系統(tǒng)發(fā)回給參演指揮所，另一方面模型交互結(jié)果通過實(shí)兵控制子系統(tǒng)反饋給參演部隊(duì)。在演練過程中，導(dǎo)演部通過導(dǎo)控子系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)演練的情況，如果有必要進(jìn)行干預(yù)和調(diào)理的，可以利用導(dǎo)控子系統(tǒng)向模型子系統(tǒng)發(fā)布干預(yù)命令，或者通過對(duì)接子系統(tǒng)以及實(shí)兵控制子系統(tǒng)分別對(duì)指揮機(jī)構(gòu)以及裝備保障部(分)隊(duì)發(fā)布調(diào)理指令。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)傳輸多路閉合，從而將實(shí)兵、實(shí)裝、計(jì)算機(jī)模型構(gòu)成了訓(xùn)練的整體。

3 虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)構(gòu)建關(guān)鍵問題

3.1 與指揮信息系統(tǒng)對(duì)接互聯(lián)

如何與指揮信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接[6]，是基于虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)需要重點(diǎn)研究的問題之一。兩大系統(tǒng)需要對(duì)接的內(nèi)容主要包括態(tài)勢(shì)、指令以及文件等數(shù)據(jù)。由于訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互協(xié)議主要根據(jù)模型以及仿真系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸需求而制定，必然與主要用于指揮、控制、通信和情報(bào)數(shù)據(jù)的指揮信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式及交互協(xié)議產(chǎn)生很大差異。為了實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練模擬系統(tǒng)與指揮信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)接，雙方必然需要做相應(yīng)的調(diào)整，而底層數(shù)據(jù)的改動(dòng)將必然影響原有系統(tǒng)功能。為了解決這一難題，采用“對(duì)接代理+對(duì)接數(shù)據(jù)庫”的方式能夠最大限度地減少底層數(shù)據(jù)的改動(dòng)。實(shí)現(xiàn)兩大系統(tǒng)交互對(duì)接子系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

圖5 對(duì)接子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架

“對(duì)接代理+對(duì)接數(shù)據(jù)庫”的基本工作原理是：當(dāng)指揮信息系統(tǒng)向訓(xùn)練系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，指揮信息系統(tǒng)發(fā)送的計(jì)劃及指令等信息首先經(jīng)過指揮系統(tǒng)對(duì)接代理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，而后存儲(chǔ)到對(duì)接數(shù)據(jù)庫中；訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)接代理實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)接數(shù)據(jù)庫的變動(dòng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有新指令寫進(jìn)對(duì)接數(shù)據(jù)庫時(shí)，訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)接代理即讀取相關(guān)指令并發(fā)送給裝備保障訓(xùn)練系統(tǒng)。當(dāng)訓(xùn)練系統(tǒng)向指揮信息系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)接代理首先將待交互數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后存儲(chǔ)到對(duì)接數(shù)據(jù)庫中，指控系統(tǒng)對(duì)接代理讀取數(shù)據(jù)變動(dòng)后發(fā)送給指揮信息系統(tǒng)。由于數(shù)據(jù)的對(duì)接和轉(zhuǎn)換都是自動(dòng)完成的，因此對(duì)接過程不會(huì)對(duì)各自系統(tǒng)的使用帶來影響。

3.2 虛實(shí)兵力的交互與感知

虛實(shí)兵力的交互與感知，是基于虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)需求實(shí)現(xiàn)的核心功能。由于實(shí)兵與虛兵存在于現(xiàn)實(shí)與虛擬2個(gè)完全不同的環(huán)境中，因此必須將兩者置于相同的時(shí)空條件下才能相互感知與交互。與虛實(shí)兵力在現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行交互的方法相比，將實(shí)兵映射到模擬系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)生成兵力統(tǒng)一于虛擬環(huán)境中進(jìn)行交互，是當(dāng)前技術(shù)條件下更加可行的實(shí)現(xiàn)途徑。因此，建立實(shí)體映射模型是實(shí)現(xiàn)虛實(shí)兵力相互感知與交互的基礎(chǔ)。

實(shí)兵映射模型是參訓(xùn)實(shí)際兵力實(shí)體在仿真系統(tǒng)中的“替身”，負(fù)責(zé)代替實(shí)兵實(shí)體與虛擬實(shí)體進(jìn)行仿真交互。實(shí)兵映射模型與同類別的虛擬實(shí)體模型的區(qū)別是：(1) 實(shí)兵映射模型在現(xiàn)實(shí)世界有與之對(duì)應(yīng)的實(shí)體，而虛擬實(shí)體模型則沒有對(duì)應(yīng)實(shí)體；(2) 實(shí)兵映射模型的運(yùn)行受到實(shí)兵行動(dòng)采集數(shù)據(jù)和模型交互結(jié)果兩方面的影響，而虛擬實(shí)體模型狀態(tài)的改變是模型自身的仿真運(yùn)行的結(jié)果。2種模型雖然有些區(qū)別，但是由于2種模型需要在仿真系統(tǒng)中相互識(shí)別與交互，因此同類別實(shí)兵映射模型與對(duì)應(yīng)的虛擬實(shí)體模型具有相同的屬性參數(shù)，2種模型通過“虛實(shí)屬性”的取值不同進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

虛實(shí)兵力相互感知包括虛兵感知實(shí)兵與實(shí)兵感知虛兵2個(gè)方面。通過將實(shí)兵映射到仿真系統(tǒng)生成實(shí)兵映射模型的方法，能夠讓虛擬兵力模型感知實(shí)兵實(shí)體的存在并與之發(fā)生交互作用。

1) 參訓(xùn)裝備指揮人員對(duì)虛兵的感知。由于裝備指揮人員使用實(shí)際指揮信息系統(tǒng)開展指揮活動(dòng)，因此虛兵情報(bào)數(shù)據(jù)也需要通過指揮系統(tǒng)向指揮人員發(fā)布。對(duì)于敵方作戰(zhàn)虛擬兵力，一方面經(jīng)過情報(bào)模型的仿真，當(dāng)發(fā)現(xiàn)敵方作戰(zhàn)虛擬兵力實(shí)體時(shí)，情報(bào)模型向我方指揮系統(tǒng)發(fā)送報(bào)告文電；另一方面通過態(tài)勢(shì)對(duì)接，將敵方作戰(zhàn)虛擬兵力在態(tài)勢(shì)圖上進(jìn)行標(biāo)識(shí)。對(duì)于我方虛擬兵力實(shí)體，一方面在發(fā)布初始演練想定時(shí)就向參訓(xùn)指揮人員發(fā)布；另一方面我方虛擬兵力實(shí)體的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及行動(dòng)報(bào)告，通過對(duì)接系統(tǒng)由仿真模型向指揮系統(tǒng)發(fā)送。

2) 參訓(xùn)裝備保障部(分)隊(duì)對(duì)虛兵的感知。對(duì)于敵方作戰(zhàn)虛擬兵力，一是依靠裝備指揮人員向裝備保障部(分)隊(duì)發(fā)送的情況通告感知虛兵；二是導(dǎo)調(diào)人員根據(jù)導(dǎo)調(diào)文書向部隊(duì)發(fā)布空襲、炮兵火力襲擊等信息，間接讓部隊(duì)感知虛兵的存在。另外也可以研制專門的音響、煙霧仿真器材，依據(jù)模型仿真結(jié)果自動(dòng)播放炮彈爆炸的聲響、制造煙霧等。對(duì)于我方虛擬兵力實(shí)體，一方面通過指揮文電和態(tài)勢(shì)信息進(jìn)行感知，另一方面導(dǎo)調(diào)人員現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布的信息也是參訓(xùn)裝備保障部(分)隊(duì)感知我方虛擬兵力的補(bǔ)充手段。

4 結(jié) 束 語

基于虛實(shí)一體的裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)，是軍事理論、軍事技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)物，在面向未來戰(zhàn)爭(zhēng)的模擬訓(xùn)練中具有重要的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。本文在“虛實(shí)一體”的訓(xùn)練理念基礎(chǔ)上完成了裝備保障訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，為解決裝備保障訓(xùn)練實(shí)戰(zhàn)化難題提供了一種系統(tǒng)解決方案。下步將拓展研究思路，在現(xiàn)有成果基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)實(shí)兵感知虛兵的方法和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入研究。

References)

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(編輯：李江濤)

Equipment Support Training Simulation System Based on Virtual-real Training Integration

SUN Haikuo1,2， ZHAO Tian1， ZHANG Wei3

(1. Department of Graduate Management， Equipment Academy， Beijing 101416， China;2. 91867 Troops， China；3. Department of Equipment Command， Equipment Academy， Beijing 101416， China)

To overcome the obstacles brought by the equipment support, warfighting training under informationization context, the training philosophy and method, featuring virtual-real training integration are introduced to the equipment support training field in this paper. Accordingly, the paper conducts study in three respects: connotation and role, overall design and key issues. Firstly, it analyzes the connotation and role of the virtual-real training integration of equipment support with inductive and deductive methods; secondly, on the basis of researching demands of system users, it designs the overall framework of the equipment supporting training simulation system in three respects: hierarchical structure, system composition and data interaction; finally, it discusses two key issues: the interfacing and interconnection between equipment support training simulation system and command information system, and the interaction and perception between virtual force and real force with information engineering technology.

equipment support training; virtual-real training integration; training simulation system

2016-03-30

孫海闊(1984-)，男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)檠b備保障模擬仿真。sunhaikuo613@163.com 張 煒，男，教授，博士生導(dǎo)師。

E92

2095-3828(2016)06-0036-05

A DOI 10.3783/j.issn.2095-3828.2016.06.008