海军陆战队战术模拟训练系统构建研究∗

张文娟 赵志军

（海军陆战学院模拟训练中心 广州 510430）

1 引言

海军陆战队是海军重点建设的新型作战力量，是实现国家战略投送和维护国家全球利益的核心军事力量，在维护和拓展国家海洋权益，保卫国家领海主权，应对日益严峻的海洋局势等多样化军事任务中发挥着重要作用。如何有效保障当前海军陆战队的军事战术训练，提高其作战能力，推动相应的战术提升是当前军事改革的紧迫任务之一。

随着军事斗争准备的持续深入和信息化建设步伐的不断加快，国内外对于军事模拟系统的建设越来越重视和常态化［1］。目前各军兵种都建立了许多适用于本单位的模拟训练系统［2～6］，但这些系统大多针对军种内的部分兵力进行装备、行为仿真，难以适用于联合两栖作战背景下海军陆战队的登陆作战模拟，不能进行海军陆战队作战的由海到陆全过程、全流程仿真，因此构建一个专门的海军陆战队战术模拟训练系统，对于提升我海军陆战队信息化指挥能力具有重要意义。

2 构建系统的需求分析

根据部队需求和实际建设情况，海军陆战队战术模拟训练系统的构建主要从满足日常战术训练和战法研究论证需求出发，主要解决以下三个方面的问题。

1）系统应包括陆战队全方面战术训练功能

要全方面实现陆战队战术训练功能，就是要实现陆战队多专业、多平台、多武器、多装备的聚合级实体建模与仿真，实现对陆战队编成、部署、装载、航渡、泛水编波、设障、破障、抢滩登陆、垂直登陆、超越登陆、特种作战、岸上交战、工事设防、撤退、后装保障、通信保障等一系列复杂行动的建模与仿真，实现陆战队海上、岸滩、陆地等作战环境的建模与仿真，实现陆战队登陆作战、岛礁作战、两栖侦察、防御作战等多种作战样式的全过程模拟，实现对训练效果实时和事后评估，以支持陆战队开展全要素、成体系指挥对抗训练。

2）系统应配置不同级别指挥训练功能

一个灵活的战术模拟训练系统应能配置不同级别指挥训练功能。根据陆战队训练需求，本系统各部位建立不同级别的仿真粒度，对抗双方可选择配备一级或多级指挥所，即可实现单纯的指挥所功能训练，也可实现具体到旅、团、营、连、排、装备等不同等级的战术和装备模拟训练功能。

3）系统应具备战法研究论证功能

海军陆战队战术模拟训练系统要建立与信息化条件下体系作战相一致的海军陆战队作战行动军事概念模型和蓝军计算机生成兵力等模型体系，应能模拟部队在不同作战环境下对各种战法的运用，有效组织战法研究和演练，提高指挥军官的战术运用能力。同时也能开展陆战队战法实验验证工作，以满足未来登陆作战的需要。

3 构建系统的设计思路

3.1 系统体系结构设计

海军陆战队战术模拟训练系统设计从总体上可划分为公共资源支撑层、公共服务支撑层以及功能应用层等三个层次，其总体的体系结构图如图1所示。

图1 海军陆战队战术模拟训练系统体系结构图

3.1.1 功能应用层

功能应用层是体现系统功能的核心层，也是支撑陆战队网上指挥对抗训练的主要表现方式。按照训练功能需求，功能应用层主要或划分为导演部、红/蓝方一级指挥所、二级指挥所等3部分组成：

导演部是系统的控制中枢，主要是导演组的工作场所，完成想定编辑与生成、态势监控、进程管理、战果裁决、兵力调理、信息交互、数据记录与统计等功能；红/蓝方一级指挥所是对抗双方最高指挥员的指挥战位，也是实现指挥对抗的指挥中心，能够依据训练想定，完成本方兵力编成与部署，实现作战方案编辑与生成，完成战场数据融合，并显示实时旅指作战态势，实现对本方兵力行动的协调控制和实施作战时的后装、通信保障等功能；红/蓝方二级指挥所是各群（队）指挥员实施战场指挥的指挥战位，也是各群（队）指挥所对所属兵力实施指挥控制的指挥场所，能够接收上级指挥命令，协调所属兵力的作战行动，并仿真各种兵力分队的战术行动、主要武器装备使用及指挥控制过程。

3.1.2 公共服务支撑层

公共服务支撑层为系统运行提供必要的公共服务支撑，包括RTI服务、模型运算服务、文电传输服务和数据库服务等5大类公共服务。

RTI服务采用MAKRTI运行支撑平台，为分布式单联邦系统运行提供网络信息交互的支撑服务［7～8］；模型运算服务根据演练红蓝双方各种指挥控制交互、交战环境参数和参战实体战术技术参数，运行仿真模型，更新实体状态，生成并发布交战结果和战场态势；文电传输服务用于拟制作战文书和在各训练台位之间传递作战文书，实现导调文书下达、各种作战命令下达、汇报请示上传等作战过程，为作战文书的拟制提供模版、提醒文书到达，清除文书、保存文书、恢复文书，为运行系统数据统计提供文书统计数据；语音传输服务进行作战语音通信模拟，仿真作战过程中语音指令传递过程，包括席位管理、信道管理、在线用户管理、语音采集、语音压缩与解压、语音发送、语音接收、混频输出等；数据库服务为系统运行提供数据查询、运算调用、存储等功能［9～10］。

3.1.3 公共资源支撑层

公共资源支撑层主要是对模拟训练系统研发过程中涉及的各类数据、各类模型进行统一分类与规范，并实施共同管理，提高数据、模型的标准化和可复用性。具体包括模型资源和数据资源两部分：

模型资源就是根据演练双方各种指挥控制交互、交战环境和参战实体、交战结果和战场态势等的需求，建立战场环境模型、陆战兵力模型、工事障碍模型、支援兵力模型等四大类模型，为指挥对抗模拟训练提供模型运算支撑；数据资源为系统运行提供数据支撑，主要包括兵力数据库、装备数据库、数字地图库、方案数据库、军标库、模型库、交战规则库、战场交互数据库、训练信息管理数据库等。主要用于系统运行中的数据查询、运算调用、存储等。

3.2 系统软件设计

系统设计时，考虑到各种功能台位存在相互交叉、相互依存的关系，因此在保证台位功能实现的基础上，对软件模块进行归类，将系统设计为七大分系统，软件结构图如图2所示。

图2 海军陆战队战术模拟训练系统软件结构图

导调控制分系统为演练的红蓝双方通过配置编制、装备、想定等数据库实现战斗准备阶段导演控制，通过RTI订购战场信息、公布演习进程交互、支援兵力指挥交互实现战斗实施阶段导演控制，主要包括如图七大模块功能。

计划组织战斗分系统配置在一级指挥所，主要是为演练的红蓝双方指挥所参演人员完成战斗准备相关工作提供一个综合训练环境和信息化训练平台，辅助指挥所参演人员进行情况分析、定下作战决心，实施要图标绘，辅助完成战斗准备阶段的数据录入，最终辅助生成作战方案。

指挥控制分系统是指挥对抗训练双方通过对各自所属兵力作战行动的指挥、协调与控制，对支援保障兵力的协调与引导，实现战斗实施阶段对各种作战兵力的指挥控制。主要功能包括所属兵力和支援保障兵力的指挥、协调与控制；对所属兵力作战行动进行实时指挥；对复杂电磁环境下的通信情节进行处置；对作战过程中的弹药、油料进行补给。

态势显控分系统主要用于显示战场态势，为参训者提供训练信息环境。通过RTI订购战场信息，以图形、数据方式为参训者提供战场信息。态势显控包含用于导演部的综合态势显控模块、用于一级指挥所的态势显控模块、用于二级指挥所的态势显控模块以及底层的数据融合模块。

模型服务分系统主要根据演练红蓝双方各种指挥控制交互、交战环境参数和参战实体战术技术参数，运行仿真模型，更新实体状态，生成并发布交战结果和战场态势。

辅助评估分系统通过订购所有的战场信息，并进行分类统计、记录、管理和显示，为训练评估提供数据支持。

训练信息管理分系统通过管理兵力数据库、装备数据库，以及人员训练相关信息的管理实现对系统基础数据以及训练使用情况的统一管理。

4 构建系统涉及的关键技术

1）基于体系对抗的作战模型构建技术

基于体系对抗的模型具有多侧面、多层次、多精度的特点，它的构建必须符合当前作战流程和特定的作战模式，使个体的独立性与整体的一致性相结合，并遵循HLA/RTI分布式交互仿真平台标准。系统针对两栖作战背景下海军陆战队的作战特点，对于海军陆战兵力建立旅团、分队等级别的作战模型；对于水面舰艇、航空兵、潜艇等兵力建立了编队和单平台的作战模型；对于岸导兵力建立了突击群级别的作战模型。这些作战模型在同一的模型架构下，通过模型服务分系统同一调度、同一解算，建立了适应于两栖作战的、侧重于海军陆战队兵力的体系对抗作战模型构建方法。

2）海军陆战队作战效能评估方法

对抗双方的作战效能评估结果直接影响对抗双方的战法运用、兵力配置、行动指挥等问题。系统主要从如下几个方面解决作战效能评估问题：一是科学采集各类模型数据，综合考虑了作战中各类环境因素的影响，建立能够反映红蓝双方兵力交战的作战效能评估模型。二是着力解决聚合级实体的作战效能和毁伤效果评估，运用军事指数法、模糊层次分析法和ADC（有效性、可靠性和能力）效能分析方法建立针对不同作战目标的综合战斗力效能计算模型，同时考虑不同兵种分队的相互交战关系，通过在兰彻斯特方程基础上的战斗力指数方法，建立交战关系的多维兰彻斯特方程，对战场毁伤、武器弹药消耗等问题进行了离散数值解算，提供了作战效果计算的有效途径。

3）电子海图与电子陆图的集成问题

海岸带是海军陆战队主要作战空间，涵盖了海上、水下、空中、滩头、陆地等空间范围，数据要素类型繁多，内容复杂，格式多样，是参训人员获取战场环境信息、拟定作战方案、辅助作战决策的重要依据，直接影响系统的仿真度、可靠性和可操作性。在现有主要数据源基础上为系统提供地理空间数据保障和战场环境仿真必须解决海图与陆图的集成问题。系统统一采用墨卡托投影地图格式［11］，数据源使用MGS支持的Vector格式，依据相关军用标准统一地理要素编码、地图图式和目标属性定义，在此基础上通过构建Delaunay三角网建立关于陆地和海洋的DTM模型［12］，处理几何变形和位置差异，拼接不同的海图与海图，最终实现仿真地形的集成。

5 系统的实现

以上设计在。net2005平台［13］下基于MFC模式开发，使用MAK-RTI3.2运行时间支撑结构，使用KD-OMDT进行对象模型开发，并予以实现。全系统运行一个RTI中央服务器，使用6个网络代理，分别担负陆战队、水面舰艇、航空兵、潜艇、岸防兵和综合导控的网络代理服务。系统最多开设12个指挥所，80个台位，350个仿真实体，在仿真时比1∶10的情况下连续运行72小时，主网网络流量峰值小于12Mbit/s。经过多次实验，其平均无故障时间超过300小时，平均故障恢复时间小于30分钟，充分验证了系统设计的稳定性和可行性。

6 结语

构建海军陆战队战术模拟训练系统是一项复杂而艰巨的任务。本文提出的构建系统能逼真地模拟海军陆战队装备性能和作战行动，首次实现了两栖作战样式下，海军陆战队由海到陆作战全过程、指挥全流程模拟，填补了海军陆战队指挥所网上对抗演练的空白，对我军两栖作战的网上训练具有重要的指导意义。

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