面向裝備論證的功能級仿真模型可信度評估探討

廖詠一 李興國 康 麗

（江南機(jī)電設(shè)計研究所，貴州 貴陽550000）

體系對抗仿真涉及復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境、攻擊方裝備、防御方裝備以及雙方作戰(zhàn)行為等一系列模型，實體數(shù)多、交戰(zhàn)鏈路復(fù)雜。目前，作戰(zhàn)概念研究與裝備論證階段，往往利用粗粒度的功能級模型構(gòu)建體系對抗仿真模型體系，開展基于仿真試驗的裝備體系貢獻(xiàn)率評估，以支撐裝備論證與優(yōu)化。然而，因功能級仿真模型簡單、支撐裝備論證的功能級體系仿真可信度評估標(biāo)準(zhǔn)尚未形成，使得易面臨體系仿真試驗結(jié)果的可信性易受質(zhì)疑的尷尬局面。需要研究作戰(zhàn)概念研究、裝備論證階段，如何確?；诠δ芗壏抡婺Ｐ腕w系的仿真可信度問題，提升體系仿真試驗推動新裝備、新作戰(zhàn)概念創(chuàng)新發(fā)展的能力。

1 裝備論證階段的體系仿真目的及模型體系分析

新型裝備論證階段的體系對抗仿真主要是結(jié)合作戰(zhàn)能力需求和作戰(zhàn)任務(wù)，構(gòu)建典型作戰(zhàn)場景，建立裝備及其行為模型，設(shè)計其主要行動樣式，基于典型作戰(zhàn)場景開展面向作戰(zhàn)任務(wù)的體系對抗仿真與體系貢獻(xiàn)率評估，給出不同作戰(zhàn)條件新型裝備對作戰(zhàn)能力影響的定量結(jié)果。主要立足作戰(zhàn)能力角度，圍繞作戰(zhàn)體系的殺傷鏈各環(huán)節(jié)能力，從探測、指控、火力等環(huán)節(jié)評價新型裝備的體系貢獻(xiàn)率（圖1）。

體系對抗仿真模型體系一般采用組件化建模思想，模型具備參數(shù)化、層次化、模塊化，通過組裝關(guān)聯(lián)功能的多個模型生成組合模型，并通過快速參數(shù)化調(diào)整共同表征所需的裝備模型?？傮w看來，體系仿真模型體系中裝備模型主要以功能建模為主，以組合模型方式存在。結(jié)合具體的仿真應(yīng)用目的、選擇相應(yīng)模型組件動態(tài)組合而成，并需構(gòu)建模型組件間相互聯(lián)系、內(nèi)外部信息交互關(guān)系使其成為統(tǒng)一整體。（圖2）論證之初，裝備模型是粗粒度的以戰(zhàn)技指標(biāo)為主的參數(shù)化模型，對裝備作戰(zhàn)流程、作戰(zhàn)邏輯及主要系統(tǒng)功能進(jìn)行一定程度的描述，基本以期望的對抗概率和攔截概率表征，依托主要戰(zhàn)技指標(biāo)反應(yīng)其系統(tǒng)能力，并可通過快速的參數(shù)化調(diào)整，改變裝備模型性能以適應(yīng)快速論證需求。在論證中圍繞重點關(guān)注的某一性能，如探測性能、（轉(zhuǎn)下頁）毀傷能力或作戰(zhàn)行為，對體系仿真中相應(yīng)的敏感性部分進(jìn)行細(xì)顆粒度建模。同時，為了提高仿真可信度，往往還借鑒相關(guān)項目的模型、數(shù)據(jù)經(jīng)驗。

圖1 體系對抗仿真模型體系

圖2 體系對抗仿真裝備模型組成及模型關(guān)系

圖3 功能級體系仿真模型可信度的影響因素分析

圖4 論證階段功能級仿真模型可信度評估思路

2 影響功能級體系仿真模型可信度的因素分析

從裝備論證階段的體系仿真目的及模型形式來看，影響功能級體系仿真模型可信度的因素主要為：體系對抗仿真目的與模型粒度的匹配性、功能級組合模型可信度。體系對抗仿真試驗?zāi)康呐c模型粒度的匹配性是制約仿真可信度的基礎(chǔ)。不同體系對抗仿真目的所對應(yīng)的模型體系需求不同。首先需要明確體系對抗仿真試驗的具體應(yīng)用目的，當(dāng)前仿真試驗特定的目標(biāo)，基于此才能明確待評價裝備模型的功能性能、信息交互關(guān)系及精度等具體內(nèi)容，確保構(gòu)建滿足仿真需求、相應(yīng)粒度的功能級模型。功能級組合模型可信度是影響仿真可信度的關(guān)鍵。組合模型是否合理表征裝備作戰(zhàn)性能，裝備在體系對抗過程中的信息交互關(guān)系、指揮關(guān)系至關(guān)重要。一方面，需要建立合理表征裝備作戰(zhàn)能力的參數(shù)化和概率模型；一方面，需要結(jié)合體系對抗作戰(zhàn)流程和信息交互關(guān)系，建立合理表征裝備組合模型內(nèi)外部信息交互關(guān)系等屬性（圖3）。

3 面向裝備論證功能級仿真模型可信度評估思路

體系對抗仿真主要用功能級模型進(jìn)行快速大規(guī)模仿真，不同仿真目的對應(yīng)的模型粒度和功能存在差異，仿真模型可信度評估需緊密結(jié)合仿真目的。同時，對能力評估與作戰(zhàn)運用研究而言，精細(xì)化的模型將存在大量未使用功能且不利于快速靈活的動態(tài)博弈戰(zhàn)法研究，對功能級仿真模型進(jìn)行評估需要考慮模型粒度與仿真目的匹配性，選擇適合的模型體系。評估思路為：a.建立可信度評估任務(wù)、確定評估目標(biāo)：明確仿真系統(tǒng)仿真目標(biāo)、當(dāng)前仿真特定目標(biāo)，確定待評估模型、模型內(nèi)外部關(guān)系、模型功能性能要求，確定評估目標(biāo)；b.模型粒度與仿真目的匹配的分析與篩選:結(jié)合仿真目的，基于體系對抗作戰(zhàn)活動、作戰(zhàn)能力對模型功能性能分析與匹配性篩選；c. 綜合考慮能力和性能的模型進(jìn)行可信度評估：重點建立綜合考慮能力和性能的層次化、一體化模型評估指標(biāo)體系，結(jié)合仿真目的對組合模型涉及的交互關(guān)系、功能屬性，從組合模型所表征的能力特征角度，建立其可信度度量指標(biāo)，并以組合模型為一整體進(jìn)行評估(圖4)。

4 結(jié)論

隨著分布式作戰(zhàn)、穿透型制空等作戰(zhàn)概念和作戰(zhàn)模式的提出與發(fā)展，未來戰(zhàn)爭將呈現(xiàn)在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的體系化動態(tài)對抗博弈，從體系對抗仿真角度推動裝備創(chuàng)新發(fā)展將極為重要，基于作戰(zhàn)概念研究、裝備論證階段的功能級模型的體系對抗仿真的可信度將直接影響未來新型裝備的發(fā)展，需要從可信度評估標(biāo)準(zhǔn)、高可信度的功能級模型體系構(gòu)建等多角度開展研究，提升面向裝備論證的功能級模型的可信度。