云計(jì)算在軍事仿真中的應(yīng)用

文/高峰

信息化戰(zhàn)爭成為了當(dāng)前戰(zhàn)爭的重要形式，為了實(shí)現(xiàn)對真實(shí)戰(zhàn)爭場景的模擬，訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)需要具備十分突出的適時(shí)性和并行處理能力，再加上信息來源渠道的增加，如何對多個(gè)傳感器的信息進(jìn)行高速處理，并獲得情報(bào)至關(guān)重要。故將云計(jì)算應(yīng)用于軍事仿真中，進(jìn)一步增強(qiáng)仿真系統(tǒng)的運(yùn)算處理能力，具有十分重要的意義。

1 云計(jì)算概述

1.1 云計(jì)算的概念

谷歌公司在2007年首次提出了關(guān)于云計(jì)算的概念，同時(shí)，谷歌公司也研發(fā)并推廣了電子表格等信息處理工具，且受到了業(yè)內(nèi)人士的好評。谷歌公司CEO在產(chǎn)品發(fā)布會上提出，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用以及軟件技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算所起到的作用會越來越大，能夠處理的事情也會越來越多。他認(rèn)為云計(jì)算能夠處理占比高達(dá)90%的計(jì)算任務(wù)，比如：企業(yè)任務(wù)和普通工作人員的任務(wù)等。

云計(jì)算從屬于分布式計(jì)算，云計(jì)算通過使用網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)τ?jì)算處理程序進(jìn)行拆解，然后由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)在搜索、計(jì)算分析后，可以向用戶反饋處理結(jié)果。簡言之，傳統(tǒng)計(jì)算處理程序過于龐大，其工作性能無法充分發(fā)揮，故計(jì)算效率較為低下，而云計(jì)算將其分為多個(gè)子程序后，每個(gè)子程序都具有較強(qiáng)的計(jì)算能力，且程序數(shù)量的增加，有利于提升計(jì)算效率，甚至與一些超級計(jì)算機(jī)相比也不遑多讓。

1.2 云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)

1.2.1 規(guī)模大

云計(jì)算管理系統(tǒng)的規(guī)模十分龐大，私有云的服務(wù)器超過百臺，而谷歌、微軟等科技公司的云計(jì)算管理系統(tǒng)，其服務(wù)器更是多達(dá)幾十萬臺，尤其是谷歌公司，其服務(wù)器超過了100萬臺。

1.2.2 虛擬性

云計(jì)算具有虛擬性，使用者可以在任何時(shí)間和地點(diǎn)使用云計(jì)算，以獲取所需的信息和資源。

1.2.3 可靠性高

云計(jì)算具有非常高的容錯(cuò)能力，通過采取互換計(jì)算節(jié)點(diǎn)網(wǎng)構(gòu)等措施，即可保證云計(jì)算系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。

1.2.4 適用性

云計(jì)算能夠滿足不同應(yīng)用的需要，多個(gè)應(yīng)用可以將一個(gè)云作為運(yùn)行保障，而不必?fù)?dān)心計(jì)算能力不足的問題。

1.2.5 擴(kuò)展性高

云的規(guī)?？尚】纱螅腿缤贫湟粯涌梢詿o限拉伸，能夠滿足未來發(fā)展的需要。

1.2.6 按需服務(wù)

簡言之，就是企業(yè)和個(gè)人可以根據(jù)自身需求，購買所需的云服務(wù)，云計(jì)算服務(wù)就如同一件商品。

1.2.7 經(jīng)濟(jì)性高

云計(jì)算的容錯(cuò)措施較為特殊，決定著云計(jì)算在構(gòu)成云時(shí)，可以選擇廉價(jià)的節(jié)點(diǎn)，再加上云計(jì)算的管理方式集中式管理，故免去了企業(yè)所需承擔(dān)的數(shù)據(jù)中心管理成本。因此，云計(jì)算的經(jīng)濟(jì)性非常高。

2 云計(jì)算在軍事仿真領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 云計(jì)算在軍事仿真領(lǐng)域的應(yīng)用方向

云計(jì)算的普及和應(yīng)用，推動(dòng)了信息系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，可謂是信息領(lǐng)域的工業(yè)革命，各類應(yīng)用模式也因此發(fā)生了翻天覆地的變化，云計(jì)算技術(shù)與信息化戰(zhàn)爭的特點(diǎn)相契合。目前，世界各大軍事強(qiáng)國均將其應(yīng)用于軍事領(lǐng)域之中，作為促進(jìn)軍隊(duì)信息化轉(zhuǎn)型的基準(zhǔn)點(diǎn)，在軍事仿真領(lǐng)域中應(yīng)用云計(jì)算，有利于提高作戰(zhàn)指揮和軍事訓(xùn)練的效果。

在軍事信息系統(tǒng)發(fā)展時(shí)，為滿足信息化戰(zhàn)爭的需求，要求信息系統(tǒng)必須具備非常強(qiáng)的信息處理能力。而軍事仿真模擬則成為了收集、管理信息和調(diào)度資源的重要方式，但現(xiàn)有模擬仿真系統(tǒng)計(jì)算能力有限，信息化戰(zhàn)爭需求難以得到滿足。而將云計(jì)算應(yīng)用于軍事仿真領(lǐng)域，可以大大提升了仿真系統(tǒng)的計(jì)算能力，為信息化戰(zhàn)爭提供了多種有效的管理手段，通過可視化功能，能夠展示真實(shí)的戰(zhàn)爭環(huán)境，并判斷敵軍和友軍的分布位置。這樣一來，就使軍隊(duì)的作戰(zhàn)能力提升。以云計(jì)算為基礎(chǔ)的軍事仿真系統(tǒng)，能夠?qū)鞲衅魉占男畔R集到云端，依靠云平臺強(qiáng)大的計(jì)算能力，在短時(shí)內(nèi)計(jì)算和處理數(shù)據(jù)信息，從而克服傳統(tǒng)仿真模擬系統(tǒng)存在的不足，如圖1所示。

圖1：云計(jì)算在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.2 云計(jì)算在軍事仿真領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用

目前，我國軍事仿真領(lǐng)域已經(jīng)對云計(jì)算進(jìn)行了應(yīng)用，但應(yīng)用效果尚存在一些不足，軍隊(duì)訓(xùn)練任務(wù)很難得到滿足，尤其是信息化戰(zhàn)爭形式，對訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)的功能提出了極為嚴(yán)格的要求。

我國現(xiàn)有的訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)主要存在以下方面的不足：

（1）訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)的資源管理方式較為老舊，依然是手工配置，在訓(xùn)練前，需要投入大量的人力、物力，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)資源的有效配置，只有這樣，系統(tǒng)方能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

（2）現(xiàn)有訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)無法與網(wǎng)格變化相契合，容錯(cuò)率偏低。

（3）系統(tǒng)模擬能力不足，無法對一些戰(zhàn)斗實(shí)體進(jìn)行模擬，簡言之，系統(tǒng)在模擬大規(guī)模戰(zhàn)爭時(shí)，顯得力不從心。

（4）系統(tǒng)缺少分布式計(jì)算能力，而這個(gè)能力的欠缺致使系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值大大下降。究其原因，主要是系統(tǒng)在模擬戰(zhàn)爭場景時(shí)，不僅要向外界傳遞信息，同時(shí)，還要接收外界的信息，這是反映戰(zhàn)爭發(fā)展進(jìn)程的關(guān)鍵。比如：軍隊(duì)指揮、導(dǎo)彈控制等等。如果處理方法落后，一旦戰(zhàn)爭場景規(guī)模擴(kuò)大或模擬實(shí)體數(shù)量增加，就會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)空間被填滿，系統(tǒng)很可能會因?yàn)闊o法承受龐大的數(shù)據(jù)信息而停止運(yùn)行。

由上述分析可知，目前，我國現(xiàn)有的訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)尚存在一定的不足，這些不足會在實(shí)際應(yīng)用中暴露出來，而云計(jì)算的出現(xiàn)，則為訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)的發(fā)展提供了方向。

現(xiàn)階段，世界各國都十分重視云計(jì)算的發(fā)展和應(yīng)用，為此，某學(xué)者針對我國現(xiàn)有訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)的不足，設(shè)計(jì)了一種以云計(jì)算理念為基礎(chǔ)的網(wǎng)格化訓(xùn)練模擬云仿真平臺。以提高系統(tǒng)的仿真模擬能力，接下來，筆者會對這個(gè)仿真平臺進(jìn)行詳細(xì)的論述。

某學(xué)者以云計(jì)算理念為基礎(chǔ)，所設(shè)計(jì)的軍事訓(xùn)練模擬云仿真平臺屬于一種網(wǎng)格化仿真平臺，促進(jìn)了仿真系統(tǒng)的發(fā)展，并會在未來成為各個(gè)領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)話題。其產(chǎn)生背景為軍事需要，通過使用云計(jì)算、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)格、分布仿真等現(xiàn)代技術(shù)，對軍事戰(zhàn)爭場景進(jìn)行模擬，合理配置和管理資源，并且，該系統(tǒng)還有監(jiān)控、信息采集、分析和處理等功能。

訓(xùn)練模擬云仿真平臺功能的實(shí)現(xiàn)，需要對云進(jìn)行構(gòu)造和使用，云的組成部分包括兩種，一種由于服務(wù)商提供；另一種為個(gè)人用戶注冊的云，由于訓(xùn)練模擬云仿真平臺的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)檐娛骂I(lǐng)域，故在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要對保密性和安全性加以考慮，故訓(xùn)練模擬云仿真平臺所采用的云為私有云。其應(yīng)用流程分為以下幾個(gè)步驟：

（1）獲取安全體系的支持，然后利用云仿真平臺的門戶請求資源分配管理功能，在網(wǎng)絡(luò)中獲取資源，實(shí)現(xiàn)對資源的合理分配。

（2）使用一臺并行計(jì)算機(jī)接收訓(xùn)練模擬系統(tǒng)中的初始數(shù)據(jù)可執(zhí)行代碼，然后完成初始參數(shù)的設(shè)置。

（3）在系統(tǒng)運(yùn)行階段，可以將資源變化情況作為依據(jù)，對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，如果在仿真模擬過程中，部分并行計(jì)算機(jī)出現(xiàn)性能下降問題，云仿真平臺就會將問題計(jì)算機(jī)任務(wù)轉(zhuǎn)移至其他計(jì)算機(jī)之中，這樣一來，就使仿真模擬更具效果，仿真系統(tǒng)的運(yùn)行也會更加穩(wěn)定。仿真系統(tǒng)在運(yùn)行階段以及輸出數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的日志，都可以被存儲于數(shù)據(jù)庫之中，便于系統(tǒng)對日志變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并以監(jiān)控結(jié)果為依據(jù)，調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上，通過可視化功能，實(shí)現(xiàn)對軍事戰(zhàn)爭場面的模擬。

3 結(jié)論

綜上所述，在信息化技術(shù)高速發(fā)展的今天，信息化戰(zhàn)爭成為了戰(zhàn)爭的主流形式，軍事仿真受到了各國的高度重視，軍事仿真模擬對于系統(tǒng)計(jì)算和信息處理能力提出了嚴(yán)格的要求，故在軍事仿真中應(yīng)用云計(jì)算成為了解決傳統(tǒng)軍事仿真模擬系統(tǒng)缺陷的重要措施。為此，筆者介紹了某學(xué)者設(shè)計(jì)的軍事訓(xùn)練模擬仿真平臺，以望加快軍隊(duì)信息化建設(shè)的腳步。