陆军航空武器装备能力论证评估系统总体设计

魏靖彪,李 鹏,吕少杰,马万鹏

(陆军航空兵研究所,北京 101121)

陆军航空武器装备能力论证评估系统总体设计

魏靖彪,李 鹏,吕少杰,马万鹏

(陆军航空兵研究所,北京 101121)

开发陆军航空武器装备能力论证评估系统是实现陆军航空装备需求论证工程化的重要手段,有利于提高陆军航空武器装备需求论证的质量与效率。通过分析陆军航空武器装备能力论证评估系统功能需求,明确了系统总体设计框架;设计了系统的软件结构、网络结构。该系统可实现陆军航空武器装备战术指标体系论证和量化评估功能,有效牵引工业部门的方案设计,促进需求牵引与技术推动的良性互动。

陆军航空装备； 装备能力； 论证评估

李 鹏(1974-),男,硕士,高级工程师。

吕少杰(1983-),男,博士,工程师。

马万鹏(1983-),男,博士,工程师。

装备论证是军委赋予军队科研院所的五项职能之一,是决定装备发展方向和装备建设质量的重要手段[1]。长期以来,由于陆军航空武器装备需求论证涉及领域广、参与单位与人员多、研究问题复杂,一直是发挥需求牵引作用的短板[2-3]。因此,建立系统先进的陆军航空武器装备能力论证评估手段,为陆军航空武器装备发展提供科学的决策依据,引导新型陆军航空武器装备建设方向,是陆军航空武器装备发展的重要途径。

本文立足形成新型陆军航空武器装备的科学论证和量化评估能力,设计研发陆军航空武器装备能力论证评估系统,以达到确保需求论证质量,有效牵引工业部门的方案设计,促进需求牵引与技术推动的良性互动等效果。

1 陆军航空武器装备能力论证评估系统功能需求

陆军航空武器装备能力论证评估系统的主要功能是辅助陆军航空武器装备战术指标论证。使用本系统的人员包括总体论证、作战想定编辑、作战活动研究、装备能力研究、战术指标论证和仿真评估共六类人员。总体论证人员确定项目论证背景,作战效能评估指标,提出作战想定、作战样式、作战地域等要求,为系统提供总体输入。作战想定编辑人员进行作战想定编辑,进行作战行动分解,生成作战行动视图。作战活动研究人员将作战行动分解为作战活动,经聚合后生成作战活动视图集。装备能力研究人员对作战活动需要的能力进行映射,聚合生成装备能力集。战术指标论证人员进行相应的战术指标生成。仿真评估人员设计仿真实验方案,进行作战效能的评估,并将评估结果反馈到总体论证人员。根据以上系统工作过程,可得出系统主要功能需求如下:

1)作战需求生成功能,依托以作战对手、战场环境、战法研究等基础数据库为核心[4-5],以作战想定编辑、任务行动建模工具为配套支撑的软件系统来实现。可支撑对作战任务行动编辑,生成作战行动计划方案进而进行动态推演,同时能通过任务行动建模工具对任务行动进行分解,定义生成作战活动及相关视图。

2)装备能力生成功能,依据作战活动视图集,按照直升机分类军标,划分直升机的能力,进行作战活动到装备能力的映射,形成装备能力视图。

3)装备战术指标生成功能,以装备能力视图为输入,按照对直升机各系统的能力要求,通过对应的直升机各系统战术指标生成功能软件,生成直升机战术指标。

4)作战效能仿真评估功能,以作战想定、作战行动/活动、战术指标等为输入,在仿真对抗背景下评估战术指标是否能够满足装备的作战任务要求,分析查找影响完成作战任务的主要指标项,通过调整指标,多轮迭代,最终得出满足装备作战任务要求的战术指标。

2 系统体系结构

2.1 系统总体框架

系统总体框架如图1所示。陆军航空武器装备能力论证评估系统由论证分系统和仿真评估两个分系统组成,其中论证分系统由作战需求生成、装备能力生成、战术指标生成子系统组成。

图1 系统总体框架结构

2.2 系统软件结构

针对论证分系统以串行工作为主,仿真分系统模型需具有可重用性及拓展性的特点,为便于软件开发,并保持系统的先进性,在总体设计上采用了混合性软件结构,即论证分系统采用基于TCP/IP底层网络通信协议的局域网进行连接;仿真分系统采用HLA体系结构,分系统间的数据交互通过综合数据库来实现。

系统软件结构如图2所示。

图2 系统软件结构

2.3 系统网络结构

网络结构设计以在满足系统运行要求前提下的简单化为原则,有助于降低成本和复杂度,提升可靠性[6]。

整个网络分隔为装备论证子网和仿真评估子网,可减少每个子网传输的数据量,通过路由器实现子网间的互联;同时,网络基础设施采用千兆以太网设备,提升数据通信的性能。系统网络结构如图3所示。

图3 系统网络结构

装备论证服务器运行装备论证数据库,部署系统管理控制、综合数据库管理和装备能力论证服务,实现对装备论证各业务和仿真业务的管理控制,为装备论证网客户端提供管理控制服务、综合数据库管理服务和装备论证服务;两个子网均能访问装备论证数据库。

装备论证子网内的客户端通过浏览器访问装备论证服务器提供的各项服务;客户端可动态部署,随时接入系统中;既可在一台客户端上完成所有席位操作,也可为每个席位分配一个客户端;图3中的7个客户端是在保证论证工作分布协同有序进行的基础上,兼顾系统的成本和运行效率所设计的一种部署方案;在论证工作实际进行时,可将不太可能同时工作的席位予以合并,可能同时工作的席位分配到不同客户端。系统综合管控席位主要用于总体论证人员对系统运行进行综合管理控制;想定生成、行动生成、活动生成席位分别用于军事人员生成作战想定、行动视图和活动视图;装备能力生成用于装备论证人员生成装备能力集,其它分系统指标生成席位分别用于装备论证人员生成各分系统战术指标。平台、发动机等分系统指标论证工作可同步进行,可分配到不同客户端;想定编辑、行动生成、活动生成等需串行工作,根据需要可合并到一个客户端。

2.4 陆军航空武器装备能力论证评估系统实现

本系统采用B/S、C/S混合架构,MVC设计模式,方便升级和维护。设计框架采用SSH+QT框架。B/S架构软件采用SSH框架,视图层采用Html+JavaScript+CSS技术实现,服务器采用J2EE(SSH+SpringSecurity+JBPM)技术实现,使用SSH(Spring3+Struts2+Hibernet3)构建JAVA后台服务器的核心内容,具有技术成熟、跨平台等特点。C/S架构软件采用QT框架,QT框架支持跨平台,在不同平台下能够保持界面的一致性,可扩展性强。

系统总体控制软件和仿真想定编辑软件的界面分别如图4、图5所示。

图4 系统总体控制软件

图5 仿真想定编辑软件

3 结束语

武器装备论证是一项综合性的研究工作,特别是对陆军航空武器装备这样的复杂大系统的论证,应采用综合集成的系统方法论思想[7-8]。各种论证方法紧密结合,综合并用,发挥各种方法的优势,方可使论证工作顺利进行。陆军航空武器装备能力论证评估系统是在系统梳理分析国内外装备论证方法的基础上,通过研究适用于陆军航空武器装备论证评估的方法,开发的一套行之有效的陆军航空武器装备论证辅助支撑工具,可使论证过程更加规范,论证结果更加科学可信,必将成为开展陆军航空武器装备论证的有力武器。

[1] 樊延平,郭齐胜.武器装备联合论证基本问题研究[J].装备学院学报,2014(6):34-39.

[2] 魏靖彪,李鹏,施建兴,等.基于能力的陆航武器装备论证评估系统研究[C].“提升武器装备体系作战效能的理论与方法研究”研讨会,2015:65-69.

[3] 李清,闫娟,朱家强，等.航空武器装备顶层论证技术发展现状与趋势[J].航空学报,2016(1):1-16.

[4] 王剑飞,郭嘉诚,黄谦，等.作战需求分析方法研究[J].指挥控制与仿真,2009，31(2):9-13.

[5] 王世贵,贾现录,傅勉.装备作战需求论证质量评估系统设计[J].指挥控制与仿真,2014，36(5):89-92.

[6] 徐享忠,郭齐胜,张伟,等.先进分布仿真[M].北京:国防工业出版社,2013:13-24.

[7] 张兵志,郭齐胜.陆军武器装备需求论证理论与方法[M].北京:国防工业出版社,2012:59-76.

[8] 王凯,孙万国.武器装备军事需求论证[M].北京:国防工业出版社,2008:66-74.

Overall Design of Demonstration Evaluation System for Army Aviation Weapons and Equipment Capacity

WEI Jing-biao,LI Peng,LV Shao-jie,MA Wan-peng

(Army Aviation Research Institute,Beijing 101121， China)

The development of demonstration evaluation systemfor army aviation weapons and equipment capacity is an important means to realize the engineering of the requirements of the army aviation equipment.It is conducive to improving the quality and efficiency of the requirements of the army aviation weapons and equipment.By analyzing the functional requirements of the army aviation weapons and equipment capability,the overall design framework of the system was clarified.The software structure and network structure of the system were designed.The system can realize the army tactical index system of aviation weapon equipment argumentation and quantitative evaluation function,effective traction industrial sector scheme design,boosting demand traction and technology to promote positive interaction.

army aviation equipment; equipment capacity; demonstration evaluation

E911

A

10.3969/j.issn.1673-3819.2017.05.019

1673-3819(2017)05-0089-04

2017-05-25

2017-06-19

魏靖彪(1974-),男,河北保定人,博士,高级工程师,研究方向为陆军航空装备论证。