关于靶场开展一体化联合试训环境建设的思考∗

商 乐

（中国人民解放军91336部队 秦皇岛 066000）

1 引言

一体化联合作战样式，基于信息系统的体系作战能力的要求，加快了我军武器装备信息化、网络化、体系化建设步伐，靶场作为检验武器装备的试验场，原有试验模式注重性能指标的测试，已经不能满足现实需求，需要由战技术性能试验向作战效能试验转变，由单一武器系统有条件试验向各系统集成的体系作战试验转变。同时，在新形势下对靶场在训练方面提出了更高要求。在试验中前推训练科目，在训练中后延试验内容，形成试训一体化的综合保障能力，实现装备与体系，技术与战术，现役与在研的融合发展，促进体系战斗力的快速生成，这些现实需求牵引着靶场武器装备试验训练朝着一体化联合试验训练转型［1］。

一体化联合试验训练能力是信息化时代作战对靶场提出的新要求，也是靶场发挥战斗力生成“催化剂”和“倍增器”效能的必然选择。这就给靶场的建设带来了新的挑战，一体化联合试验训练环境的构建是靶场建设面临的一个重要问题。

2 靶场一体化联合试训的现状

2.1 背景

利用靶场各种资源开展一体化联合试验训练的思想最先由美军提出［2～4］。主要背景是美国国防部已投入大量资金建设了各种试验训练靶场与设施，供美军军种和机构进行装备试验和部队训练。靶场地理位置分散，只能提供单一服务，各靶场地理发展，造成资源重复建设，阻碍靶场之间的互操作和资源重用，影响靶场经济高效的发展。一是JV2020/NCW定义的联合作战框架在试验和训练时，其规模和范围超出了现有任一靶场的能力，要提供这种作战空间的逼真表示，必须互联各种靶场和设施；二是美国国防部提出了“基于仿真的采办”新策略，以模型和仿真纽带建立跨功能、跨阶段、跨部门的协同环境，进行一体化的研究、开发、试验与训练；三是武器系统越来越先进，越来越复杂，试验和训练的范围越来越广，能力要求越来越高，倒逼美军进行跨靶场与设施边界、跨试验训练边界、跨LVC边界的联合试验训练。

2.2 美军靶场建设现状

20世纪90年代开始，美军开始执行“2010基础设施倡议（FI 2010）”，在试验靶场大力推行“逻辑靶场”概念，充分利用逻辑靶场概念开展一体化联合试验训练，逻辑靶场概念的背后体现了美军正在进行的试验和训练领域的深刻转型，反映了美军基于各靶场和设施的能力寻求一体化联合试验和训练，支持美军发展联合作战能力的技术［5～7］。其目标是在已有的靶场互联和区域性靶场联合体的基础上，将国家主要靶场与试验设施基地与联合训练基础设施发展成一个基于全球信息栅格，包含真实的、虚拟的、构造的由系统组成的系统（SOS），在以网络为中心、具有联合能力、信息作战的环境下进行试验和训练。同时，可以为美国国防部范围内联合环境下的试验提供基础设施，在联合环境下评估武器系统，支持的试验类型包括：系统工程和设计、研发试验、作战试验、互操作能力认证、网络就绪关键性能参数灵活性试验、联合任务能力组合试验等。

逻辑靶场主要采用两种标准体系结构ADS和TENA。ADS特别是HLA中立于应用领域，而TE⁃NA专门针对试验和训练领域，且美军目前强制推行TENA作为新建靶场设施标准规范，将系统兼容的标准化程度和互操作程度分为不同的层次，支持靶场与设施联合试验训练按照不同层次的标准逐步发展，从而可支持基于靶场现有能力进行联合试验训练，并逐步发展成标准化程度更高的联合试验训练。TENA体系结构图如图1所示。

图1 TENA体系结构图

2.3 我军靶场建设现状

我国虽然已经拥有多个专业性和综合性国家靶场，靶场建设水平较过去有了较大提高，但就发展模式而言，尚未真正进入联合试验训练一体化阶段。靶场未进行统一顶层设计，试验和训练两种体制互不兼容，未形成内在的有机整合。由于资源和系统优化整合发展不足，存在重复建设情况，没有形成统一态势，未能发挥出整体效能。应借鉴美军TENA体系结构，认真思考靶场发展方向，拓展资源网络共享和体系柔性重组等功能，提高试验和训练要素的聚合能力，形成紧密耦合、整体联动、指挥高效的网络化系统，构建试验训练一体化靶场［8］。

3 靶场一体化联合试训环境建设总体思路

我军靶场一体化联合试训环境体系结构应充分借鉴美军TENA的思想，结合我军武器装备试验和训练发展的实际情况，摒弃原有试验和训练设施（或资源）专用化、型号化孤立式建设思想，引导靶场建设从“任务驱动型”向“能力建设型”转变，统一纳入到一体化试验训练的大环境下考虑，形成以数据为中心，以靶场试验资源能力为基础，以网络化、数字化和规范化为要求的建设模式。

3.1 构建原则

借鉴TENA思想，突出顶层设计，注重体系规划，形成单装备、多领域、体系化的业务应用模型；以试训应用牵引技术实现，以技术验证推动应用拓展；采用成熟技术，注重实用、可靠、开放、兼容性和可扩展性；强化标准规范研究，强制新建试训资源采用标准规范。

顶层设计和强制规范是实现靶场一体化联合试训环境建设的关键因素，可有效加快推进一体化联合试训环境的建设进程，避免各靶场多重准则的使用，提高靶场联合集成效率。

3.2 主要作用

1）推动靶场信息化建设的步伐，促进靶场试验训练职能的协调发展；

2）提高靶场试验资源的使用效益，充分利用各种资源进行实兵对抗训练，提高联合作战能力；

3）有利于试验方法和训练方法的创新，提高试验和训练层次和能力；

4）深化建模与仿真技术在靶场试训领域的应用，开展基于LVC的红蓝对抗环境下的作战试验与训练；

5）为作战试验和对抗演习的效能评估提供更广泛、更有力的支撑。

4 体系结构分析

靶场一体化联合试训环境体系结构主要任务是为构建满足未来军事需求的试训逻辑靶场提供体系结构和技术支撑，更有效地利用靶场资源，提高联合试训能力，最大程度降低试验训练的运作费用。体系结构应充分借鉴多种体系结构的研究与应用成果，定义一体化联合试训环境体系结构，促进靶场试验与训练的互操作、重用和组合，可以根据具体的试验或训练任务需要，将分布在各靶场、设施中的试验、训练、仿真、高性能计算能力集成起来，构成试验训练的“逻辑靶场”［9～11］。

靶场一体化联合试训环境体系结构应包含以下内容：

1）对象模型。所有靶场资源和工具之间通信的公共描述方式。某个逻辑靶场中所使用的对象模型成为“逻辑靶场对象模型（LROM）”，依据对象模型定义，包含一体化联合试训体系结构标准的对象定义和非标准定义。

2）靶场试训资源应用。包含靶场试训资源应用和体系工具。靶场试训资源是与一体化联合试训环境体系结构兼容的靶场装设备、仪器仪表、处理系统等，是逻辑靶场的核心部分；靶场体系工具是通用的、可重用的靶场应用，通常用于促进逻辑靶场全生命周期的管理。

3）公共基础结构。为实现一体化联合试验训练环境体系的目标和驱动需求奠定基础的软件系统，包括用于存储应用、对象模型的仓库，用时信息实时交换的靶场体系中间件，用于存储试验过程、试验事件间收集数据以及总结信息的靶场数据档案。

4）实用程序。为逻辑靶场使用靶场体系及相应的管理而特别设计的应用程序。

5）非靶场体系应用。与靶场体系不兼容但被逻辑靶场需要的仪器仪表、处理系统、被试系统、训练参与者、C4ISR系统。

5 靶场一体化联合试训环境关键技术

5.1 公共对象模型技术

公共对象模型是实现不同系统之间互操作的关键机制，决定了互操作的程度。目前，多数实际应用的对象模型处于语法层次，在语义层次还在不断研究中。实现语义层的互操作是基础目标，也是实现无缝互操作、自适应互操作等更高级互操作的基础。目前公共对象模型技术及特点如表1所示。

表1 公共对象模型技术及特点

5.2 公共网关技术

网关是异构系统互联时使用的数据转换器，用于支持互联系统双方的信息格式、对象模型、通信机制、时间理解、靶场事件的理解等，而公共网关技术重点解决异构系统与公共网关之间的数据映射，避免异构系统之间的重复映射。公共网关技术主要包括：制定公共网关能力描述文档、建立公共网关与公共对象模型的能力映射关系、设计公共网关映射语言、建立网关性能评价标准等［12～13］。

5.3 中间件技术

中间件技术主要为一体化联合试训环境提供底层通信支持和基本服务，利用高效可靠的消息传递机制进行保障各应用节点信息交互的高性能、低延迟和实时性，能够基于对象模型提供不同的通信策略，可适用于IP网络、共享内存、反射内存等多种信息媒介，提供声明管理服务、对象管理服务、数据分发管理服务、时间管理服务，为各种虚实试验训练资源提供通用、互操作、一致的调用接口，灵活适应一体化联合试训的任务需求。

5.4 联合试训应用技术体系

主要包括一体化联合试训指挥控制技术、靶场多源信息综合处理技术、靶场试训综合评估技术等。其中，一体化联合试训指挥控制技术主要包括试训筹划、试训联合导调、试训系统运行管理和控制、多维度的试训信息综合显示等，为试训指挥员和管理人员提供服务支撑。靶场多源信息综合处理技术，需要综合处理测控装备、参试参训装备上报的测控信息、装备位置、状态等试验训练信息，联合情报支援保障系统通报的支援情报，仿真模拟系统发送的模拟情报，经协议转换、无源定位、滤波、航迹平滑、航迹相关等融合处理，生成综合态势、区域态势、红方态势、蓝方态势，按需分发到相应的系统、战位［14］。靶场试训综合评估技术主要用于，通过构建有限的评估准则和评估模型，量化试验训练过程、结果，评估装备试验效能、部队作战能力。

6 靶场一体化联合试训环境建设面临的主要问题

靶场一体化联合试训环境建设基础条件是基础通信网络设施，只有建立健全安全可靠的试验数据采集、试验数据处理、数据传输等信息化手段，实现所有试训资源和参试、参训系统的联通和信息共享，才有可能实现一体化联合试训。目前靶场通信网络的覆盖范围和通信能力有限，制约着靶场一体化联合试训环境的承载能力，需要进一步加强基础通信网络设施建设，为互联互通提供坚实的物质基础。

靶场目前试验方法存在着一些局限性，试验设施越来越不能满足新型装备开展作战试验的需求，通过一体化联合环境的构建提升试验能力是试验人员感兴趣的方面。但是，一体化联合试训环境在试验或训练中的效能未能得到充分验证，导致没有有力证据支撑一些焦点问题：一体化联合试训环境能否提供满足高质量试验要求的有效的试验数据？不同类型、不同层次的被试系统如何应用一体化联合环境？这些焦点问题未能有效解决，导致一体化联合试训环境的建设的驱动力不足。

靶场目前缺乏强制性标准规范，指南性纲领文件可执行性不强，新建试训资源还未能在互联互通和互操作的技术层次作出有效要求，一体化联合试训环境的建设缺乏统一有效的管理，未形成建设合力。

7 结语

一体化联合试训环境的建设，通过各类试训资源的互操作、重用和灵活组合，实现根据不同试验训练任务快速建立特定的试验训练系统，有效提升试训能力，形成1+1＞2的综合效益。本文通过借鉴美军靶场建设思想，提出了构建原则，初步分析了体系结构框架内容，并对一体化联合试训环境的关键技术和面临的主要问题进行了探讨研究，为下一步重点针对特定试验训练领域的深化研究奠定了研究基础。

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