面向仿真推演的電子對抗控制設(shè)備模型設(shè)計與開發(fā)

文/吳亮

表1：電子對抗控制設(shè)備內(nèi)外交互關(guān)系

與實兵對抗相比，仿真推演相對受訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)、訓(xùn)練場地、天氣、保密性等條件限制較小，可用于開展指揮員與指揮機(jī)關(guān)訓(xùn)練，開展相關(guān)戰(zhàn)法研究，對提高訓(xùn)練水平具有重要意義。

隨著戰(zhàn)場電磁環(huán)境的復(fù)雜化，電子對抗在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中起著至關(guān)重要的作用，必然要求仿真模型具有較好的開放性與可擴(kuò)展性，能夠不斷滿足新的應(yīng)用需求；同時，從仿真開發(fā)的角度來看，仿真模型的功能不斷增強(qiáng)、復(fù)雜度越來越高，對仿真模型的可重用性也提出了越來越高的要求?；诮M件的軟件開發(fā)技術(shù)是當(dāng)前支持軟件重用的核心技術(shù)，發(fā)展迅速并受到高度重視。因此，針對電子對抗控制設(shè)備的領(lǐng)域特征與可重用性需求，以滿足不同的推演需求，本文提出應(yīng)用組件技術(shù)開發(fā)該仿真模型。

1 組件設(shè)計思路

仿真推演系統(tǒng)需要充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)、裝備模型開展仿真推演，通過仿真分析來評估、提高指揮員決策能力。為了滿足仿真推演系統(tǒng)開發(fā)需求，數(shù)字武器開發(fā)平臺(DWK)覆蓋了從仿真開發(fā)、仿真想定、仿真部署、仿真運(yùn)行到仿真評估等系統(tǒng)仿真的各個階段，實現(xiàn)了對系統(tǒng)仿真應(yīng)用全生命周期的支持。DWK充分借鑒MDA思想，采用面向仿真組件開發(fā)的方法，支持組件組裝，提供仿真應(yīng)用開發(fā)，運(yùn)行所需的一系列工具，構(gòu)建了全新的開放式一體化仿真開發(fā)體系結(jié)構(gòu)，提高了仿真模型的重用性，優(yōu)化了仿真開發(fā)流程，簡化了仿真模型的開發(fā)過程，降低了仿真開發(fā)難度，使用戶無需了解HLA的復(fù)雜技術(shù)細(xì)節(jié)即可進(jìn)行仿真應(yīng)用開發(fā)。本文借助DWK開發(fā)平臺對電子對抗控制設(shè)備組件進(jìn)行設(shè)計與實現(xiàn)。

應(yīng)用組件技術(shù)所支持的開發(fā)模型，確定對電子對抗控制設(shè)備組件的開發(fā)過程，主要包括以下幾個步驟：

（1）功能需求分析：在推演過程中，分析滿足電子對抗控制設(shè)備的功能需求，確定該模型的組成結(jié)構(gòu)。

（2）接口設(shè)計：在需求分析的基礎(chǔ)上，分析電子對抗控制設(shè)備組件的內(nèi)外交互參數(shù)，確定模型的屬性、對象類、交互類以及性能參數(shù)。

（3）仿真模型開發(fā)：借助DWK開發(fā)平臺，對電子對抗控制設(shè)備組件進(jìn)行開發(fā)，具體開發(fā)過程如圖1所示。

2 模型功能需求分析

在仿真推演中，電子對抗控制設(shè)備模型主要用于模擬飛機(jī)、艦艇、固定陣地的電子對抗決策過程，完成對目標(biāo)實施有源與無源干擾的引導(dǎo)和控制。

模型功能主要包括：

（1）威脅目標(biāo)上報功能：能夠根據(jù)偵察告警設(shè)備上報的威脅目標(biāo)信息，向上級指控系統(tǒng)上報，并能夠撤消已上報的威脅目標(biāo)信息。

（2）威脅目標(biāo)自動分配功能：能夠?qū)⑸霞壷缚叵到y(tǒng)下達(dá)的電子對抗目標(biāo)指示和威脅目標(biāo)信息進(jìn)行分析，綜合考慮目標(biāo)信息來源、威脅等級等因素，決定是否對威脅目標(biāo)實施干擾，并自動分配有源或者無源干擾。

（3）有源干擾決策與引導(dǎo)功能：能夠依據(jù)威脅目標(biāo)信息，自動選擇噪聲、欺騙、組合干擾等有源干擾樣式，自動分配干擾資源，完成對雷達(dá)威脅目標(biāo)有源干擾的引導(dǎo)，并能夠撤消對有源干擾的引導(dǎo)。

（4）無源干擾決策與引導(dǎo)功能：能夠依據(jù)上級指控系統(tǒng)下達(dá)的電子對抗目標(biāo)指示和威脅目標(biāo)信息，自動選擇箔條、紅外、煙幕、組合等無源干擾樣式，完成對威脅目標(biāo)無源干擾的引導(dǎo)和發(fā)射控制，能夠撤消對無源干擾的引導(dǎo)。

3 模型接口設(shè)計

圖1：組件開發(fā)過程

在仿真推演過程中，電子對抗控制設(shè)備模型與其它很多模型存在信息交互關(guān)系，依據(jù)電子對抗控制設(shè)備模型功能需求分析，該模型的內(nèi)外交互關(guān)系如表1所示。

4 仿真組件開發(fā)

仿真組件主要包括原子組件和復(fù)合組件。原子組件是仿真原子功能模型，封裝了實際的仿真業(yè)務(wù)邏輯，根據(jù)用處的不同，它可分為：算法組件、流程控件、狀態(tài)組件以及界面組件。本文開發(fā)的電子對抗控制設(shè)備模型為其中的算法組件。

仿真組件開發(fā)的主要功能包括描述仿真組件的基本信息，基于已有組件開發(fā)新的組件，對組件資源進(jìn)行統(tǒng)一的分類管理，對仿真模型進(jìn)行開發(fā)和管理，提供組件開發(fā)擴(kuò)展功能，支持組件開發(fā)調(diào)試。

圖2：威脅目標(biāo)上報顯示界面

圖3：有源干擾決策與引導(dǎo)

4.1 仿真組件構(gòu)建

利用DWK開發(fā)平臺，創(chuàng)建電子對抗控制設(shè)備原子組件，根據(jù)模型的內(nèi)外交互關(guān)系，編輯該模型的輸入接口、輸出接口、發(fā)送事件接口以及接收事件接口，設(shè)計該模型的初始屬性，編輯生成該原子組件的描述文件(D3_EWConEquip.dsc 文件 )。

4.2 仿真模型的開發(fā)

利用生成的*.dsc文件，生成電子對抗控制設(shè)備組件的代碼生成框架。工程中主要包含的項目分別為組件項目和單元測試項目。

模型開發(fā)人員根據(jù)電子對抗控制設(shè)備的算法設(shè)計，通過C++語言對生成的代碼框架添加組件算法，并編輯生成相應(yīng)的組件資源*.iso文件，最后利用開發(fā)平臺對組件進(jìn)行發(fā)布。

4.3 單元測試

在單元測試項目中可以對組件工程進(jìn)行單元測試。模型開發(fā)人員可以再Component_UnitTest.cpp中，編寫測試代碼對該組件進(jìn)行測試：

測試組件運(yùn)行接口：

該函數(shù)主要對模型的功能進(jìn)行簡要驗證，驗證結(jié)果可以在命令提示行窗口進(jìn)行輸出。

4.4 組件測試

組件的測試主要是通過DWK平臺，設(shè)定紅藍(lán)方對抗仿真想定，運(yùn)行仿真，對電子對抗控制設(shè)備的模型功能進(jìn)行測試，查看是否滿足模型的功能需求，下面對其中幾個功能進(jìn)行簡要的驗證。

威脅目標(biāo)上報功能如圖2所示，圖中顯示的是某型艦艇的顯控界面，由艦載雷達(dá)偵察設(shè)備上報的雷達(dá)偵察目標(biāo)參數(shù)給電子對抗控制設(shè)備，電子對抗控制設(shè)備報給上級平臺指控系統(tǒng)，平臺指控系統(tǒng)傳給顯控界面。

有源干擾決策與引導(dǎo)功能如圖3所示，圖中主要是對某型雷達(dá)成功實施有源干擾引導(dǎo)后，在顯控界面顯示的效果。

5 結(jié)束語

本文借助DWK開發(fā)平臺，應(yīng)用組件技術(shù)對電子對抗控制設(shè)備仿真模型進(jìn)行設(shè)計與開發(fā)，該仿真模型已經(jīng)運(yùn)用于仿真推演中，并取得了非常好的應(yīng)用效果。該仿真模型采用組件化的開發(fā)方法，不僅提高了開發(fā)效率，降低了開發(fā)難度，而且具有較好的可重用性和可擴(kuò)展性。

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