基于兵棋推演的通信网保障仿真软件设计研究

余瑞丰 赵乐 牛德智

摘要：随着现代化互联网络的发展，兵棋推演早已经从纸上棋盘转变为数字化仿真系统，本文通过将兵棋推演系统与综合通信组网节点结合并对接的思想，提出了一种新型通信网保障仿真软件设计思路。

关键词：兵棋推演  通信网保障  软件设计

1 通信网保障仿真软件研究背景及介绍

1.1 研究意义

随着计算机技术的不断发展，兵棋系统所具备的模型和系统架构正在逐步成型，覆盖陆、海、空、天、电全域联合作战;在万物互联的时代趋势下，各网系节点的各类通信设备在作战任务中承担着重要的通信保障任务，因此研发通信保障推演系统具有很重要的实际意义。

1.2 软件简述

以智能军队、自主化装备和无人化战争为标志的军事变革风暴正在来临，基于此概念设计的通信网保障仿真软件将具有综合网系中各类通信节点和通信设备进行建模、仿真，用于查看节点间静态、动态的连接关系，战时通信态势分析和策略部署的功能。

2 通信网保障仿真软件运行机理设计

2.1 通信网保障仿真软件分类及安装需求，从应用结构上大抵可以分为

2.1.1 单机型

一般为单机部署，仅在本地安装，数据模型库均存储在本地硬盘，无需联网调用，仅更新数据或升级时需连接网络通过平台服务器进行模型地图等组件的更新，多用于单机对抗，人机练习，可调整模拟难度，可以应用于兵棋爱好者或入门教学的使用。

2.1.2 分布式型

采用B/S软件架构，部分模型也可安装在本地，用户可以通过登录程序连接服务器进行对战，可以用于人机互联，人人对抗，可以应用于兵棋推演大赛和实际作战指挥任务演练中。

2.1.3 人工智能型

通过人工智能程序，将既定设置的模式去进行推演，人工部署后自动进行，具有高效、快捷的优越性，也可以减少人为操作不熟练的失误，可以应用于计划、部署指挥演习任务的制定等。

2.2 通信网保障仿真软件所包含的要素

2.2.1 棋子

仿真软件中棋子主要是部队或武器平台与各综合组网中的基站，各种固定、机动台站，包含计算机台站、卫星、光纤、短波、长波等各类通信手段。

2.2.2 地图

仿真软件采用正六边形地图，也可以直接使用军用地形图。

2.2.3 规则

仿真软件推演规则是对推演者如何使用进行推演的说明，应该符合各网系中的通信标准，考虑到网络设备的专有属性，从流量、吞吐量、不可达比率、上下载速率等网络特有方向去综合设定。

2.2.4 想定

仿真软件中必须考虑到各网系设备的启动发送时间、工作时长、环境温度等，特别是想定不可以脱离电子干扰环境下的推演，不可以单纯只考虑到设备的性能参数，要考虑技术人员的规划，重拨，输入生效等真实环境中会出现的必要指标，在干扰环境下的指挥命令延误或错传，将从根源上导致战场局势的变化。

2.3 通信网保障仿真软件体系架构

设计采用B/S的平台化分层式的结构，分层式结构设计也是目前使用最為广泛，也是最重要的一种结构，系统设计的逻辑模型表述如下图：

人机界面

2.3.1 地图层

用于显示地图上海陆空部署的各类网系通信站、基站等位置摆放，明确各个通信节点地理位置。地图层由航天、航空、地面、地下、水层、水层6个图层构成，各个通信节点要素分别部署于所在图层上，如卫星位于航天图层，战斗机位于航空图层，机动车台站位于地面图层，地堡通信站位于地下图层，舰船位于水上图层，核潜艇位于水下图层。

2.3.2 链路层

用于显示网系节点中的连接关系，链路连接完成后根据不同网络情况分别呈现红色、橙色、黄色、蓝色、绿色，红色代表链路状态有严重告警，橙色代表链路状态有重要告警、黄色代表链路状态有次要告警，蓝色代表链路状态有异常通知、绿色代表链路状态正常。以IP网络举例，红色为设备不可达或链路中断;橙色为重要参数配置错误，如SNMP读写团体字错误;黄色为网络状态欠佳，如CPU使用率、内存使用率过高;蓝色代表链路状态的异常，如链路down掉，收到蓝色警告通知。

2.3.3 数据层

数据是计算机兵棋推演的核心之一，用于具体网络情况参数的显示和更改，如IP报文收发速率，网络吞吐量，各类性能指标等，用户可以结合数据和链路情况对网络的实时态势有一个整体把握，指挥官通过对现有各网系资源的把握结合战场情况变化的动态，高效的调用可用通信资源，对战场保障提供强有力的支撑。

2.3.4 人机界面

人机界面，也就是系统的表示层，是系统直接与用户交互的部分，在这里层结构中，最理想的状态是不包含系统的业务层面的逻辑代码，仅仅只有关于界面显示的的代码。通过3D建模配合让用户可以更直观有效的对通信网络保障任务的完成进行更好的整体把握。

2.4 通信网保障仿真软件设计时需要的注意事项

2.4.1 大数据的收集与整理

只有采集各军兵种各网系的分布情况，各节点设备型号情况，各类通信设备的具体参数信息才能做出有意义的推演系统，脱离实际就变成了纸上谈兵。

2.4.2 加强电子干扰和复杂环境的模型建设

在目前的兵棋推演系统中对武器装备、军队编制等信息已经逐步建立，相关的作战模型也较多，但在电子干扰环境下对设备影响的情况还很缺少，复杂环境下需要考虑的种种细节因素有时候会成为决定战场成败的关键。

2.4.3 推演过程中的人为反应

目前兵棋推演系统培养的战争指挥策略往往忽略实际落实人员的操作情况，例如忽略在通信保障任务中，每一次数据通信的保障都需要考虑通信环境和各种人为反应因素，需要把人做出决策的时间和部署策略的时间考虑进去。

参考文献：

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[5]方雄利.基于兵棋推演的海上攻防信息系统分析与研究[D].武汉：武汉工程大学，2018.

作者简介：余瑞丰，国防科技大学信息通信学院试验训练基地教员，讲师，综合网络管理。

国防科技大学信息通信学院试验训练基地，陕西 西安 710106