军事仿真技术在核安保对抗演练中的应用

王志勇 张党辉 李多宏 武朝辉 /文

军事仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的军事专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行军事试验研究的一种综合性技术[1]。美国国防部高度重视军事仿真技术的发展，一直将建模与仿真列为重要的国防关键技术。1992 年公布了“国防建模与仿真倡议”，并成立了国防建模与仿真办公室，负责倡议的实施[2]。我国的军事仿真技术与美国相比起步较晚，在仿真规模、体系结构、对抗功能和组织管理等方面还有一定差距，但随着我国科技和经济的不断发展，军事仿真技术在不同领域得到了充分的重视和应用。

军事仿真技术在核安保领域的发展

核安保演练的类型

当前核安保演练从形式上可分为桌面推演、实兵对抗演练和计算机模拟演练。

桌面推演指的是参演人员利用地图、沙盘、流程图、视频会议等辅助手段，依据核设施的核安保应急预案对事先假定的演练情景而进行交互式讨论和推演应急决策的过程，从而促进相关人员掌握应急预案中所规定的职责和程序，提高指挥决策和协同配合的能力。桌面演练虽然操作简单，但由于采用口述、文档方式进行，缺乏真实感和临境感，无法引起演练人员重视，与实际差距较大，难以取得较好演练效果。

核安保中的实兵对抗演练是对实物保护系统进行的性能测试。在这种测试中，防御利用指定的经过培训的人员扮演敌对力量的角色，进行与威胁或设计基准威胁相一致的模拟攻击。实兵演练效果优于桌面演练，但需要协调资源多，成本高，部分场景无法重现或模拟，特别是在核设施内组织不适合长期、重复进行，还将对核设施的生产安全带来隐患。

计算机模拟演练是在军事仿真平台基础上，研究开发的核安保突发事件模拟仿真系统，该系统具有三维模拟仿真、跟实地相结合、能够充分再现现场场景，最大限度的实现实战效果，能够做到“演练结合，以练为主”，让红、蓝双方在模拟仿真的环境里实现自主对抗。本文重点研究计算机模拟演练系统的设计与应用。

核安保计算机模拟演练的现状

从2016 年开始，国防科技工业局在不同的核设施连续多年组织“风暴”系列核安保实兵对抗演练，2017 年首次采取计算机模拟演练的方式组织“风暴”系列核安保演练。计算机模拟演练其演练内容、演练进程等与实兵演练基本一致，同样是在设定的核安保突发事件环境中由事件响应管理机构、核安保响应力量、响应保障机构等参演对象进行各种响应的处置行动。所不同的是，在模拟演练中，突发事件的演练场景、事件过程的展现、各种响应处置行动及应对策略等，都是通过计算机三维模拟仿真技术实现的。其特点是它属于一种可控制的、无破坏性的、耗费小的、并允许多次重复的试验手段。它综合集成了计算机、网络技术、图形图像技术、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高新技术领域的知识。因此，计算机模拟演练对比实兵演练的优势在于，不动用人员、车辆、装备，不占用现地核设施，不影响单位生产生活的情况下，即可达到练指挥、练战法、练协同的目的。

核安保计算机模拟演练存在的不足

现有模拟演练系统中对于角色的功能适用面较窄。

笔者有兴参与多次“风暴”系列核安保计算机模拟演练的系统开发设计与对抗演练，现有的模拟演练系统中对于红方武警及蓝方恐怖分子的功能设计较为齐全，无论是从单兵的战术动作还是班组的战术配合及协同动作，都能满足仿真对抗的作战要求。但是对于核设施保卫部门及警卫人员的角色设计相对简单，只突出了报警环节的功能设计，缺乏警戒、疏散、防护、引导、组织协调等功能拓展，系统角色的功能适用面较窄。

参演人员机械执行既定流程主观能动性发挥不够。

在组织核安保计算机模拟演练时，参演人员基本都是按照演练的脚本和处置的流程机械的执行演练任务，可灵活发挥的空间有限，这种模式难以适应模拟对抗领域下各方的实际情况，无法发挥双方的主观能动性。只有给演练人员赋予较大自主权，特别是蓝方模拟恐怖分子要模拟多种暴恐手段和方法，让红方难以捉摸对方的意图，最大限度的锻炼红方的应急应变能力，尔后经过反复的试错推演，才能制定出适于多场景的、多种且完善可行的处置预案。

演练架构中的综合评估环节设计简单缺乏智能化。

当前的模拟对抗演练系统在综合评估环节，只提供了不同视角的录像回放功能和对抗伤损结果数据表，功能设计相对简单，智能化程度较低。应重点开发和设计演练数据分析评估功能，根据计算机模拟仿真演练的统计数据及对抗处置效果，对演练的全过程进行定量和定性分析，对预案的合理性和有效性作出客观评价，智能化的形成各角色的最佳行动路线和处置方法，为决策者优化后续方案提供科学的依据和参考。

核安保计算机模拟仿真对抗演练系统设计

核安保角色分析

组织核安保计算机模拟仿真对抗演练系统的设计，必须基于对各类角色的精准分析上，可将核安保对抗演练系统的角色分为三个类别：红方角色、蓝方角色、导调控制角色。

红方角色：站在红方核安保响应力量的视角上，利用演练系统分配的要素资源，可将红方角色分为武警席位（包括3 人应急小组、武警应急班、武警后续增援力量等）；保卫、警卫席位；公安、消防席位；医疗救护席位；其它响应力量席位等。

蓝方角色：站在蓝方模拟敌手的视角上，利用演练系统分配的要素资源，可将蓝方角色分为恐怖分子；盗窃分子；闹事人员；内鬼等不同角色和席位。

导调控制角色：演练开始前，策划整体演练流程、设置演练系统中各要素的限制规制、兵力部署和装备配置、初始化地形、天气、气象、昼夜等环境信息；演练过程中，可通盘监测并掌握各角色控制目标的态势、行为等，但不得干涉各方行动；演练结束后，可分析、评估、点评各角色表现，听取各方建议，优化后续演练流程。

演练流程设计

流程设计是演练系统能否支撑全过程的关键，既要与真实的处置流程保持一致，又要便于系统实现。本系统按照核安保事件响应实际，基于核安保角色的分析，对演练前、演练中和演练后的主要流程进行设计。

演练前，演练组织方首先根据演练计划、演练目标、过往演练情况等进行演练策划，编制演练方案；然后初实化演练资源，确定地形地貌和可用的要素资源；设置演练系统中各要素的限制规制、兵力部署和装备配置，初始化地形、天候、气象、昼夜等环境信息；为确保演练的真实性和针对性，演练组织方要针对导调控制员、红方响应力量和蓝方模拟参演人员进行背对背的演练培训，说明演练目标和注意事项，确保参演人员熟悉计算机模拟对抗系统的操作和应用，熟悉演练规则和要求，充分做好演练准备。

演练中，当演练组织者宣布演练开始后，蓝方按照演练方案选择作案地点，调度要素资源（车辆、武器装备等）实施破坏行动，导入核安保事件，与此同时红方布控各类防控要素（人防、物防、技防等措施）进入监测状态，一旦触发报警保卫部门与警卫应迅速复核确认并研判事态情况，如已达到预案规定的响应级别，应迅速启动核安保事件响应机制。红方各响应力量应按照预案要求实施响应行动:首先武警应急小组应第一时间赶赴现场实施先期处置，迟滞敌手行动，防止事态扩大；其次武警应急班应迅速领取武器和相应装备根据事态发展组织事件处置行动 ；再次武警增援分队应在指挥员的组织指挥下重点封控和保护要害目标，确保要害目标绝对安全，同时派员增援一线处置任务，将入侵恐怖分子抓捕或击毙，防止重要目标遭遇破坏。最后，公安人员负责现场取证和羁押敌手（恐怖分子）；消防人员负责现场灭火和排查隐患；医疗人员负责救护伤员；其它响应力量按照职责分工做好后续处置工作。演练全过程导调控制组要全程监控演练态势和发展，适时导调和控制演练节奏，确保演练贴近实战。

演练后，导调评估组应组织评估和讲评，根据录像复盘和回放，收集演练数据组织分析评估，通过参演角色汇报情况或讲评的形式，总结经验查找问题和不足，必要时可采取重启演练流程进行部分重构（如更改作案地点或逃离方向等）再次组织演练和纠错，经多方研讨后进一步优化演练方案，完善处置预案。

演练架构设计

通过梳理角色与核安保事件处置流程，提炼其中共性通用模块，进行基于角色的核安保模拟对抗演练系统架构设计，分为基础设施层、数据资料层、仿真支撑层、应用支撑层、用户层。

基础设施层在提供基础的计算机局域网络的情况下，建立红方作业区，提供红方指挥员席位1 台、红方作业席位8－12 台（根据红方响应力量人员编制数量确定）；建立蓝方作业区，提供蓝方指挥员席位1 台、蓝方作业席位1－3 台（根据作业想定及设计基准威胁要求确定）。同时建立大屏幕席位供演练观摩使用；导调控制席位负责整个演练的资源分配和导调控制。整个模拟对抗演练系统由高性能服务器提供网络应用保障。

数据资料层分为基础库、和业务库二部分。基础库包括基础数据库存、交战规则库存、想定方案库存、历史数据库、核安保模型库、文件库；业务库包括演练方案、预案、演练记录三类，演练方案以核安保事件类型区分为预警信息事件、一般性事件、武装入侵事件，同时预案以三类事件为场景想定进行预案的编制。演练记录主要由态势信息和流程信息等数据构成。

仿真支撑层由虚拟战场环境、武器装备仿真、作战力量与战斗行为仿真三部分构成。虚拟战场环境由二/三维地图组件、天候环境仿真组件、地理环境仿真组件、探测设备仿真组件构成；武器装备仿真由模拟枪支组件、弹药/爆炸物组件、核安保载具组件、防暴防护组件构成；作战力量与战斗行为仿真主要由实时监控组件、编辑编程组件、作战/通讯单元组件、计算机生成兵力组件构成。

应用支撑层面向用户，包括两方面的功能，一是核心功能模块，包括系统检测、演练方案管理、演练角色控制、AI 操作控制。二是辅助功能模块组，包括二/三维演练态势、演练流程跟踪、录播与回放、演练分析评估。

用户层基于核安保角色分析需求除设置了红方响应力量人员、蓝方恐怖分子、保卫/警卫外，还包括导调控制员和系统管理员，为演练提供技术支撑与保障。

模拟仿真系统在核安保对抗演练中的应用

演练准备

演练准备的内容主要有：一是制定演练计划。演练计划内容包括：演练目的、演练需求、演练范围、时间安排、演练经费预算、演练经费筹措渠道等。二是设计演练方案。演练方案内容应包括：演练目标、演练情景、实施步骤、评估标准与方法、演练方案文件、组织方案评审等。三是组织动员与培训。计算机模拟演练开始前应进行演练动员和培训，演练参与人员应掌握演练规则、演练情景和各自在演练中的任务。四是组织演练保障。演练保障应包括：人员保障、经费保障、场地保障、物资和器材保障、通信保障、安全保障等工作。

演练实施

演练实施是计算机模拟演练的重点部分，其主要形式是导调控制组基于核安保角色分析及模拟系统响应流程设计，按照拟定的演练方案及处置预案，向蓝方指挥席位下达演练开始指令，蓝方指挥员按照演练方案和想定要求，命令蓝方操作人员分别操作模拟演练系统完成侵入行动，导入核安保事件。红方指挥员根据报警信息获取情况，分别指挥警卫、保卫席位完成复核、报警、研判和启动核安保响应机制的各项任务。与此同时红方指挥员要根据事态的发展情况协调和指挥武警应急组、武警应急班和后续增援力量完成先期处置、拒止侵入、对抗交战、封控搜捕等作战任务。公安、消防、救护等其他响应力量席位要基于角色任务和红方指挥员的指令及处置预案要求，操作模拟对抗系统完成各自作战行动。导调控制组要全程监控演练态势和发展，适时导调和控制演练节奏，演练中如果形成的对抗态势与想定有差别或不相符合，只要不影响达成演练目标，不要过多或强行干预，可采取随机导调和情况诱导的方式进行调理和控制，确保演练贴近实战。

演练评估和总结

演练结束后可通过组织评估会议等形式进行演练评估，演练评估报告的主要内容一般包括：计算机模拟演练执行情况、预案的合理性与可操作性、应急响应指挥人员的指挥协调能力、参演人员的应急处置能力、响应人员之间的战术配合、系统演练时所用模拟设备装备的适用性、演练目标的实现情况、演练的成本效益分析、对完善预案和演练的建议等。

演练总结应分为现场总结和事后总结。演练总结报告的内容、主要包括：演练目的，时间和地点，参演单位和人员，演练方案概要，发现的问题与原因，经验和教训，以及改进有关工作的建议等。

核安保计算机模拟对抗演练系统是在军事仿真平台基础上，基于核安保事件角色分析和响应力量处置流程，设计和开发的对抗演练系统。核设施通过组织计算机模拟对抗演练，不仅可提升响应力量的应急处置水平，同时也可提高各级指挥员的组织指挥能力和协调控制能力，通过不断完善核设施处置预案和提升实物保系统有效性，为随时应对核安保各类突发事件打下坚实基础，使核安保计算机模拟对抗演练系统更具实战价值，确保达到核材料“一克不丢、一克不少”的目标要求。