態(tài)勢感知數(shù)據(jù)驅(qū)動的艦船運行環(huán)境動態(tài)建模研究*

姚冬安 張 舒 董曉明 徐文君 田思思

（1.武漢理工大學(xué)信息工程學(xué)院 武漢 430070）（2.中國艦船研究設(shè)計中心 武漢 430064）

1 引言

艦船集成探測系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)執(zhí)行海上相關(guān)作戰(zhàn)任務(wù)，艦船運行環(huán)境復(fù)雜，包括海洋氣象、海洋水文、海洋地理地質(zhì)、電磁環(huán)境、海洋物理因素等都可能對水面艦船平臺性能及其搭載的武器裝備性能產(chǎn)生不同程度的影響［1～2］。艦船態(tài)勢感知數(shù)據(jù)是指在戰(zhàn)場空間內(nèi)，各類軍事作戰(zhàn)單元及其所處自然環(huán)境要素的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)。態(tài)勢感知數(shù)據(jù)是構(gòu)建艦船運行環(huán)境動態(tài)模型的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。針對艦船海上運行存在覆蓋范圍廣、時間長、艦船運行環(huán)境要素眾多且具有動態(tài)性的特點，態(tài)勢感知數(shù)據(jù)驅(qū)動的艦船運行環(huán)境動態(tài)建模，有利于準(zhǔn)確構(gòu)建艦船執(zhí)行任務(wù)時所處的環(huán)境模型，為艦船提供運行環(huán)境態(tài)勢信息感知能力，及時全面掌握艦船運行環(huán)境諸多態(tài)勢信息，減少艦船運行環(huán)境復(fù)雜性、動態(tài)性造成的影響，提升艦船任務(wù)執(zhí)行能力。

在態(tài)勢感知數(shù)據(jù)獲取方面。文獻(xiàn)［3］提出了一個通用誤差模型，構(gòu)建氣候觀測結(jié)果特征，利用豐富元數(shù)據(jù)的多變量冗余信息減少氣候數(shù)據(jù)記錄（如海表溫度、海洋空氣溫度、濕度、風(fēng)速和風(fēng)向等數(shù)據(jù)）的不確定性。文獻(xiàn)［4］研究了在雜亂、干擾和雷達(dá)內(nèi)部噪聲為特征的同質(zhì)環(huán)境中對點形目標(biāo)的自適應(yīng)雷達(dá)檢測。文獻(xiàn)［5］利用經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸猓‥mpirical Mode Decomposition，EMD）技術(shù)探測鐵磁體產(chǎn)生的磁異常，探索了利用磁場進(jìn)行水下物體探測的可能性。文獻(xiàn)［6］通過融合雷達(dá)數(shù)據(jù)與電子支持措施數(shù)據(jù)，在目標(biāo)航跡斷續(xù)的情況下，綜合推理目標(biāo)融合航跡，提高了態(tài)勢數(shù)據(jù)感知能力。文獻(xiàn)［7］研究了雷達(dá)系統(tǒng)中基于動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤算法（TrackbeforeDetect，TBD）實現(xiàn)對起伏目標(biāo)的檢測，將相位信息應(yīng)用于TBD 融合過程，以提高雷達(dá)檢測性能。文獻(xiàn)［8］根據(jù)不同數(shù)據(jù)源的特點，為GF-4衛(wèi)星數(shù)據(jù)和自動識別系統(tǒng)異構(gòu)數(shù)據(jù)提供了一種航跡級數(shù)據(jù)融合體系結(jié)構(gòu)，具備更好的海上軍事態(tài)勢感知能力。

在艦船運行環(huán)境建模方面，自20 世紀(jì)80 年代起，美國國防部組織相關(guān)機(jī)構(gòu)與科研部門聯(lián)合開發(fā)并研制了包括海洋環(huán)境模型和綜合環(huán)境模型的JSIMS 環(huán)境模型［9］。在美陸軍仿真系統(tǒng)OneSAF 項目開發(fā)過程中，研究人員對地形公共數(shù)據(jù)模型架構(gòu)進(jìn)行了拓展，開發(fā)了包含整個地球的自然環(huán)境數(shù)據(jù)模型，其中包括地形地貌環(huán)境模型、海洋模型等［10］。北約地理空間海事工作組在海洋地理信息數(shù)據(jù)模型S-100 框架的基礎(chǔ)上［11］，制定了軍事疊加層的依賴產(chǎn)品規(guī)范（S-501 至525），探索了海洋戰(zhàn)場環(huán)境的構(gòu)建。俄羅斯科學(xué)院數(shù)值數(shù)學(xué)研究所與俄羅斯水文氣象中心合作開發(fā)了SL-AV20 全球靜壓大氣模型，實現(xiàn)俄羅斯上空20km 分辨率季節(jié)預(yù)測和氣候建模測試［12］。文獻(xiàn)［13］提出高分辨率的全球海洋-冰-大氣模型的緊湊建?？蚣?，實現(xiàn)全球海洋環(huán)境臨近預(yù)測與模擬。文獻(xiàn)［14］基于GPU技術(shù)，對大型海洋水文環(huán)境進(jìn)行了可視化研究，可以高效直觀地模擬和顯示海洋環(huán)境因素的特性和變化過程。文獻(xiàn)［15］基于Creator/Vega 仿真平臺，針對不同種類的海洋地理信息，提出不同建模方法，實現(xiàn)了較為逼真的視覺效果。文獻(xiàn)［16］針對艦船運行環(huán)境中海洋地形與運行實體提出建模方法，并對艦船運行視覺效果進(jìn)行渲染，實現(xiàn)了艦船運行環(huán)境的可視化。文獻(xiàn)［17］利用多維描述層的形式結(jié)構(gòu)，對艦船運行環(huán)境中風(fēng)浪、漂浮物等進(jìn)行實時建模仿真與可視化，最終構(gòu)建出虛擬海洋模型。文獻(xiàn)［18］基于大量復(fù)雜的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，搭建了一個南海海洋環(huán)境數(shù)據(jù)原型系統(tǒng)，實現(xiàn)了Argo 浮子、海面溫度場、海流場、鹽度、原位調(diào)查數(shù)據(jù)和海洋站的可視化。文獻(xiàn)［19］分析了海洋環(huán)境噪聲對浮標(biāo)探測范圍的影響，提出浮標(biāo)布設(shè)模型，提高了反潛飛機(jī)的搜潛能力。

綜上，國內(nèi)外學(xué)者在艦船運行環(huán)境模型的構(gòu)建與可視化方面取得了相關(guān)成果，但國內(nèi)學(xué)者尚未對艦船運行環(huán)境動態(tài)建模展開深入的研究，還未形成統(tǒng)一的艦船運行環(huán)境模型數(shù)據(jù)表達(dá)和規(guī)范，未考慮到運行環(huán)境中環(huán)境因素的動態(tài)性，忽略了戰(zhàn)場態(tài)勢感知數(shù)據(jù)動態(tài)特性對運行環(huán)境模型的相互作用關(guān)系。針對上述問題，本文對艦船運行環(huán)境建模開展研究，提出態(tài)勢感知數(shù)據(jù)驅(qū)動的艦船運行環(huán)境模型動態(tài)構(gòu)建框架，基于海洋氣象水文實時數(shù)據(jù)構(gòu)建HYCOM 數(shù)值模型，實現(xiàn)海洋氣象水文環(huán)境模型的構(gòu)建與仿真。

2 艦船運行環(huán)境動態(tài)建?？蚣?/h2>

態(tài)勢感知是艦船運行環(huán)境動態(tài)建模的基礎(chǔ)。通過?；?、船基、岸基、空基、天基等多種探測源對海洋環(huán)境信息與軍事態(tài)勢信息進(jìn)行探測感知。以洋流數(shù)據(jù)為例，通過選取合適的坐標(biāo)系（等密度坐標(biāo)系、sigma坐標(biāo)系或z坐標(biāo)系），對海洋洋流多源數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化定義，實現(xiàn)對具有垂向混合坐標(biāo)系的HYCOM數(shù)值模擬模式的構(gòu)建。針對海洋洋流多源數(shù)據(jù)具有海量、多源、高維度、耦合性、時變性、非線性等特點，利用數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)填補(bǔ)、數(shù)據(jù)去噪、數(shù)據(jù)去冗余、數(shù)據(jù)融合等多種手段實現(xiàn)適用于海洋洋流數(shù)據(jù)的高效數(shù)據(jù)清洗，進(jìn)而實現(xiàn)艦船運行環(huán)境動態(tài)建模，得到動態(tài)艦船運行環(huán)境模型。態(tài)勢感知數(shù)據(jù)驅(qū)動的艦船運行環(huán)境動態(tài)建模框架如圖1 所示，包含艦船運行環(huán)境態(tài)勢感知，態(tài)勢感知數(shù)據(jù)處理與存儲和艦船運行環(huán)境動態(tài)模型。

圖1 艦船運行環(huán)境動態(tài)建模總體框架

3 艦船運行環(huán)境動態(tài)建模

3.1 艦船運行環(huán)境態(tài)勢感知

艦船運行環(huán)境態(tài)勢感知數(shù)據(jù)可分為自然環(huán)境數(shù)據(jù)與艦船態(tài)勢數(shù)據(jù)，態(tài)勢數(shù)據(jù)感知來源?；痘?、船基、天基、空基等，如圖2 所示。其中，自然環(huán)境數(shù)據(jù)分為海洋氣象環(huán)境數(shù)據(jù)，海洋水文環(huán)境數(shù)據(jù)、海洋聲學(xué)信道數(shù)據(jù)、海洋地理地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)、海洋物理環(huán)境數(shù)據(jù)等。艦船態(tài)勢數(shù)據(jù)包括我軍、敵軍作戰(zhàn)單元、后勤補(bǔ)給單元的類型、數(shù)量、部署位置和移動軌跡等。

圖2 態(tài)勢感知數(shù)據(jù)獲取

在海底地質(zhì)地貌數(shù)據(jù)感知方面，通過水面船只、潛艇或潛水器采用回波檢測方法和地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）技術(shù)測量采集當(dāng)前海域的水深數(shù)據(jù)。對于水深較淺的沿岸海區(qū)，利用遠(yuǎn)程遙感的手段對水深數(shù)據(jù)進(jìn)行測量。

在海洋氣象水文環(huán)境數(shù)據(jù)感知方面，通過海洋浮標(biāo)平臺、遙感衛(wèi)星、氣候觀測站等對海洋溫度、鹽度三維剖面的實時監(jiān)測。利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信鏈路，實現(xiàn)實時可控的海洋鹽度、溫度、深度數(shù)據(jù)采集和傳輸。利用海洋新型雷達(dá)遙感探測大范圍海域海浪的波高、波向等數(shù)據(jù)以及一維二維波譜和海流的流速、流向等數(shù)據(jù)，從而提供高保真、實時的海洋氣象環(huán)境數(shù)據(jù)。最后利用netCDF 文件格式對海洋氣象水文數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，為海洋氣象水文環(huán)境模型的動態(tài)建模提供數(shù)據(jù)支撐。

在海洋聲學(xué)環(huán)境數(shù)據(jù)感知方面，利用海洋氣象衛(wèi)星獲取特定海域的海水溫度數(shù)據(jù)［20］，結(jié)合浮漂平臺的鹽度、溫度、深度傳感器組采集的數(shù)據(jù)，建立特定海域的三維鹽度、溫度剖面圖，實現(xiàn)三維海域溫度、鹽度模型的動態(tài)構(gòu)建。利用特定海域三維溫鹽環(huán)境模型可以對艦船運行環(huán)境中的水聲信道環(huán)境進(jìn)行模擬和臨時預(yù)報［21］，為構(gòu)建水下聲學(xué)信道模型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

在海洋物理環(huán)境數(shù)據(jù)感知方面，包含海洋重力和磁力測量。通過船載高精度重力儀，結(jié)合GIS 導(dǎo)航定位技術(shù)測量特定海域的重力數(shù)據(jù)。通過船基拖曳測量可以獲取海洋垂直方向的磁力變化數(shù)據(jù)。

在艦船態(tài)勢數(shù)據(jù)感知方面，通過多種探測渠道對軍事態(tài)勢數(shù)據(jù)進(jìn)行感知，如軍事衛(wèi)星的雷達(dá)探測、紅外成像、高分辨率照相，艦船的雷達(dá)、聲吶，潛艇聲吶等。對于水下軍事目標(biāo)，通過岸基聲吶、雷達(dá)、聲吶、反潛直升機(jī)等多種探測手段獲取敵方軍事作戰(zhàn)單元實時位置、部署信息與移動軌跡等。

3.2 態(tài)勢感知數(shù)據(jù)處理與存儲

海域海洋環(huán)境要素數(shù)據(jù)和艦船態(tài)勢數(shù)據(jù)存在多源異構(gòu)特征，其數(shù)據(jù)處理與存儲框架如圖3 所示。

圖3 態(tài)勢感知數(shù)據(jù)處理與存儲

在海洋環(huán)境要素數(shù)據(jù)處理方面，對海洋溫度、降雨量、浪速和浪向等多要素時序感知數(shù)據(jù)進(jìn)行多層次分類描述與處理，利用數(shù)據(jù)挖掘方法獲得當(dāng)前時刻多要素時序數(shù)據(jù)組成的海洋環(huán)境與海洋現(xiàn)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。對缺失空間數(shù)據(jù)樣本點，采用動態(tài)插值算法進(jìn)行插值處理。對缺失的海洋氣象水文數(shù)據(jù)，基于歷史平均數(shù)據(jù)進(jìn)行填補(bǔ)。

在艦船態(tài)勢感知數(shù)據(jù)處理方面，采用數(shù)據(jù)填補(bǔ)、數(shù)據(jù)去噪、數(shù)據(jù)去冗余、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)融合等多層次數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)對艦船態(tài)勢感知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。針對艦船運行過程中產(chǎn)生的非結(jié)構(gòu)化（如雷達(dá)掃描、電子偵察圖像）和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（聲吶探測文本、運行任務(wù)日志）文件存在易重復(fù)的問題，通過文件相似性比較算法去除重復(fù)冗雜的文件數(shù)據(jù)。對多源態(tài)勢探測數(shù)據(jù)，基于PCA變換方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合，提取艦船探測系統(tǒng)的多源探測數(shù)據(jù)在空間和時間上的互補(bǔ)與冗余信息，實現(xiàn)探測對象的信息的統(tǒng)一描述。

在態(tài)勢感知數(shù)據(jù)存儲方面，采用MySQL 或Oracle 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化存儲，并搭建數(shù)據(jù)集成化管理平臺。數(shù)據(jù)集成化管理平臺主要處理兩類數(shù)據(jù)，一是靜態(tài)數(shù)據(jù)，包括艦船基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如：設(shè)備類號、裝置種類和設(shè)備的物理性質(zhì)；二是動態(tài)數(shù)據(jù)，包括艦船運行實時狀態(tài)、動態(tài)環(huán)境、艦船重要設(shè)備運行狀態(tài)等。通過建立艦船運行過程異構(gòu)數(shù)據(jù)共享訪問機(jī)制、提供數(shù)據(jù)交互接口，實現(xiàn)基于XML 中間文件模式的數(shù)據(jù)集成化管理和艦船航行過程數(shù)據(jù)透明訪問和統(tǒng)一管理。實現(xiàn)接入數(shù)據(jù)模型參數(shù)和仿真運行數(shù)據(jù)模型參數(shù)的實時更新，為態(tài)勢感知數(shù)據(jù)驅(qū)動的艦船運行環(huán)境模型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.3 艦船運行環(huán)境建模

針對復(fù)雜、動態(tài)的艦船運行環(huán)境模型，研究其推演機(jī)制與演變規(guī)則，基于自然環(huán)境數(shù)據(jù)構(gòu)建軍事作戰(zhàn)單元模型，構(gòu)建艦船運行環(huán)境模型，技術(shù)路線如圖4所示。

圖4 艦船運行環(huán)境建模技術(shù)路線

針對海洋地質(zhì)地貌模型，主要有數(shù)據(jù)模型與數(shù)值模擬的方式。海洋數(shù)據(jù)模型是將探測得到的多波束數(shù)據(jù)通過預(yù)處理得到水深數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)插值填補(bǔ)、區(qū)域建模最后拼接處理，生成整體海底地形模型［16］?；诳焖倮窭嗜諗?shù)值模擬構(gòu)建海洋地質(zhì)地貌模型，首先將構(gòu)建模擬對象的最基本幾何單元定義成微小的多面體（如四面體、立方體等），以適應(yīng)不同模擬對象幾何外形的精度需要。其次利用劃分算法生成多面體單元堆積形成的海底地形模型，同時利用多項式趨勢面分析法，擬合出與地質(zhì)層空間變化趨勢分布一致的空間曲面，最終建立艦船運行環(huán)境模型中的海洋地質(zhì)地貌模型，所構(gòu)建的模型具有較高的精確度。

針對海洋水聲信道模型，利用海洋聲速剖面分布受海水溫度、鹽度影響的特性，建立實時聲速剖面估計［22］。由射線理論推導(dǎo)聲線軌跡的函數(shù)方程，建立海洋水下聲通道的簡化射線模型。在此基礎(chǔ)上，針對水聲信道的多普雷頻移現(xiàn)象，構(gòu)建出針對多普勒時變頻移特性的海洋水聲信道簡化模型［23］。

針對海洋物理環(huán)境模型，海洋物理環(huán)境主要指重力環(huán)境與磁場環(huán)境。利用探測衛(wèi)星的重力數(shù)據(jù)推算高精度靜態(tài)海洋重力場模型［24］。按照建模區(qū)域，磁場環(huán)境模型分為全球磁場環(huán)境模型與區(qū)域磁場環(huán)境模型。全局磁場環(huán)境模型通過采集全球磁測數(shù)據(jù)，借助高斯球諧分析法來模擬具有低空間分辨率的全球磁場環(huán)境模型。由于全球模型具有空間分辨率低且無法擬合海洋環(huán)境中磁場隨深度變化的特征，以及地表磁場的異常分布，因此不適用于艦船運行環(huán)境中地磁場建模。針對現(xiàn)有區(qū)域磁場環(huán)境建模方法沒有考慮磁場強(qiáng)度在艦船運行環(huán)境中垂直方向的變化問題，國內(nèi)種洋等［25］應(yīng)用三維Taylor 多項式的方法，將海洋磁力測量結(jié)果數(shù)據(jù)與相應(yīng)的磁測點深度數(shù)據(jù)結(jié)合，構(gòu)建了一個高精度且符合海域磁場在垂直方向變化特征的海洋磁場環(huán)境模型。

針對海洋氣象水文模型，通過建立海洋HYCOM 數(shù)值模型對海洋氣象水文環(huán)境進(jìn)行實時模擬，如圖5 所示，其中，設(shè)置域為太平洋海域，設(shè)置解析度為2048*1024，時間幀為3h。構(gòu)建HYCOM后，需要對多源洋流數(shù)據(jù)進(jìn)行幀識別、轉(zhuǎn)碼與融合等操作，生成固定格式數(shù)據(jù)幀并保存為可供讀取的文件（格式可為.csv，.txt，.nc 等）。通過數(shù)據(jù)同化將來自衛(wèi)星的表面觀測數(shù)據(jù)結(jié)合起來，利用HYCOM 模型的動態(tài)插值技術(shù)，可以準(zhǔn)確地對三維海洋狀態(tài)進(jìn)行實時模擬與臨近預(yù)報［26］。

圖5 HYCOM數(shù)值模式構(gòu)建流程

針對艦船態(tài)勢感知模型。通過態(tài)勢感知數(shù)據(jù)對作戰(zhàn)單元的位置信息、狀態(tài)信息、部署信息進(jìn)行實時可視化。同時需要考慮艦船運行環(huán)境中自然環(huán)境要素對軍事單元運行能力的影響，有效量化海戰(zhàn)場環(huán)境要素與作戰(zhàn)單元間的影響關(guān)系。其中，運行能力包括對敵偵查探測能力，運行系統(tǒng)性能，以及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)性能和指揮控制系統(tǒng)性能；自然環(huán)境要素包括風(fēng)速、氣壓、氣溫、海溫、降雨量、海浪、海底地形地貌等艦船運行環(huán)境因素。

4 典型案例

基于上述技術(shù)路線，本文選取艦船運行環(huán)境中動態(tài)性較強(qiáng)的海洋氣象水文模型建模進(jìn)行案例分析，構(gòu)建海洋水文氣象實時可視化模型，其動態(tài)建?？蚣苋鐖D6 所示。首先從海洋洋流信息數(shù)據(jù)庫中獲取多源海洋洋流數(shù)據(jù)（平均海平面壓力、地表溫度、海平面2m比濕、總降水、凈表面長波、凈表面短波、10 m 風(fēng)速等）。其次，基于Fortran 語言讀取多源海洋洋流感知數(shù)據(jù)（.D 文件），并構(gòu)建HYCOM數(shù)值模式對洋流數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，生成形式為［時間，經(jīng)度，緯度，數(shù)據(jù)］的數(shù)據(jù)幀。

圖6 海洋氣象水文模型動態(tài)建?？蚣?/p>

最后，基于Python語言獲得多源海洋洋流信息文件，利用Seabron 庫和全球陸地/海洋分布，繪制海洋水文氣象模型實時可視化效果圖，如圖7 所示。圖7（a）為海洋風(fēng)速在全球的分布情況，風(fēng)速越高，熱力圖中顏色越紅，由圖可見太平洋海域，當(dāng)日風(fēng)速較為平穩(wěn)，而南極圈附近，海洋風(fēng)速較高，風(fēng)速分布與洋流走向較為契合，符合海洋風(fēng)速分布的基本特征。海洋風(fēng)速是海平面浪高估計的重要參數(shù)，是艦船運行環(huán)境效能評估的重要參數(shù)。圖7（b）中，海平面2m 空氣溫度赤道最高，向兩極遞減，可以觀察到太平洋東部溫度略低于西部，這體現(xiàn)了海平面2m空氣溫度分布與海洋洋流、季風(fēng)間的聯(lián)系：日本暖流將赤道的熱量運輸?shù)街袊I(lǐng)海，受西風(fēng)帶影響，加利福尼亞寒流在太平洋東部帶來低溫。海洋凈表面短波數(shù)據(jù)如圖7（c）所示，紫外線以太陽直射點為中心向四周擴(kuò)散，其中太陽直射點的紫外線強(qiáng)度最大并向四周遞減。海平面比濕度分布情況如圖7（d）所示，其中赤道比濕度最高，并向兩極遞減，分布情況與海平面2m空氣溫度分布相似。

圖7 海洋水文氣象實時可視化模型

基于多源洋流實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)可視化模型的實時更新與渲染（每3 小時），如選取某天海洋凈表面短波數(shù)據(jù)，如圖8 所示，在一天不同的時間段內(nèi)，隨著太陽直射點的移動，海洋凈表面短波的峰值點隨之移動，體現(xiàn)了海洋水文氣象實時可視化模型的實時性。

圖8 可視化模型實時渲染效果

5 結(jié)語

艦船運行環(huán)境動態(tài)復(fù)雜，態(tài)勢感知信息繁多，因此艦船運行環(huán)境模型需要有實時呈現(xiàn)當(dāng)前環(huán)境，及時處理多源異構(gòu)態(tài)勢信息的能力，本文對態(tài)勢感知數(shù)據(jù)驅(qū)動的艦船運行環(huán)境動態(tài)建模，能夠?qū)崟r處理態(tài)勢感知數(shù)據(jù)，模擬當(dāng)前運行所處的海洋環(huán)境，可有效輔助指揮人員結(jié)合艦船運行環(huán)境態(tài)勢信息對于所執(zhí)行任務(wù)做出最優(yōu)決策。在未來研究工作中，需要進(jìn)一步規(guī)范不同艦船運行環(huán)境要素信息的數(shù)據(jù)格式與編碼，并采用易于拓展的數(shù)據(jù)編碼，制定統(tǒng)一的模型規(guī)范以構(gòu)建不同類型的環(huán)境模型，以及制定統(tǒng)一的態(tài)勢感知數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)態(tài)勢感知數(shù)據(jù)的實時接入。同時考慮到艦船運行環(huán)境模型對艦船運行效能的影響，需要將動態(tài)環(huán)境模型與軍事態(tài)勢模型相疊加，從而進(jìn)一步對艦船運行環(huán)境模型進(jìn)行動態(tài)模擬仿真與臨近預(yù)測。