编队作战指挥信息系统半实物仿真测试平台构建
摘要: 构建了编队作战指挥信息系统半实物仿真测试平台，该仿真平台主要包括地理信息系统、系统精确对时、模拟目标运动模型、数据记录与回放以及系统评估模型等模块组成。并提出了编队作战指挥信息系统半实物仿真测试平台的评估指标体系。
关键词: 仿真系统; 评估; 编队作战;半实物仿真
在现代科学技术和信息化条件下，反舰导弹和飞机等空袭兵器性能不断提高，空袭能力大大加强，空袭形式出现了新的变化，特别是隐形技术的应用降低了目标的可发现性，因而，使舰队原有的防空体系受到了严重挑战，水面舰艇防空问题变得越来越突出。因此，建立可靠有效的海上防空体系是当前水面舰艇面临的重要问题之一[1 - 3]。目前，海上多平台防空体系仍处于研究阶段，还有很多关键问题亟待研究解决，因此建立编队作战指挥信息系统半实物仿真平台，研究系统的逻辑结构有效性、合理性和冗余性，研究系统的信息传输可靠性，研究系统信息处理的实时性、有效性，对编队作战指挥信息系统的建设具有重要意义[4 - 6]。
1 总体设计
1. 1 设计思想
该仿真系统将网内各平台不同类型雷达传感器探测到的目标信息发布在网内所有平台节点上，应用实时操作系统和双局域网( 实时快速以太网、射频网) 将网内所有节点上的微机连接起来，实现编队作战指挥信息系统的信息传输和处理。采用有线计算机网络和实装通信网络实现指挥信息系统的信息传输，应用实时操作系统对信息进行处理，在多个平台上形成统一的对空态势图，并将所有试验数据记录下来分析、回放。
该仿真系统设计为半实物仿真系统，系统中的数据传输设备为真实设备，其余的模块均由计算机模拟仿真实现。
1. 2 主要功能
1. 2. 1 仿真战术环境的生成
按照被试系统试验的需求，生成各种仿真战术环境，如空中目标的航路参数，导航系统输出的己舰参数和姿态角。系统过程推演主要基于目标运动模型和作战想定，通过模型调度算法进行过程推演。在模拟单个或多个目标时，可以通过人机交互设置目标初始位置、运动规律等。
……
2 半实物仿真系统
2. 1 系统组成
该半实物仿真系统由多个节点组成，每个节点内采用实时快速以太网进行数据传输，节点之间采用实装通信网络进行数据传输，系统组成如图1 所示。
2. 2 半实物仿真系统中的关键技术
2. 2. 1 地理信息系统
地理信息系统是处理、管理多种地理空间实体数据及其关系，其中包括空间定位数据、图形数据、属性数据等，并且能够分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程的系统[7 - 8]。编队作战指挥信息系统半实物仿真测试平台的战场态势可视化是地理信息系统在军事上的特定应用和功能扩展。借助于地理信息系统，仿真平台能够为每一次的仿真试验提供图形化、形象化和逼真化的战场态势显示。为了将地理信息系统嵌入到仿真平台，并且能够完成仿真系统所需的态势可视化功能解决了以下几个关键技术:
1) 标准军标是部队作战指挥、作战模拟和其它与军事相关活动中一种常用的图形符号，它是一种军队特有的、用图形符号表示的语言。为了在仿真系统的态势可视化中显示标准军标图标，达到显示信息标准化的目的，研究了标准军标在地理信息系统中的显示方法，其中包括标准军标库图标的制作方法以及在地理信息系统上正确显示标准军标库中的图标的方法。
2) 在态势可视化中显示效率是考察系统健壮性十分重要的指标，合适的地理信息系统图层设计对于提高显示效率非常重要。因此根据仿真系统态势可视化需求，对要显示的信息进行了分类，研究和设计了合理的地理信息系统图层机构。
2. 2. 2 系统精确对时
高精度的时间统一是编队作战指挥信息系统的基础，支持分布式探测器联合探测高速运动目标[9]。分布式探测器基于统一精确的时间基准探测，可大大降低后级信息处理的难度，提高态势准确性、完整性和统一性。要将各站点中传感器获得的数据进行共享、融合，获得单一、集成的对空态势图，必须即时校准各单独站点的时钟，保持各站点的高精度同步。基于此，根据现有的已成熟的时间同步算法，设计了适合本半实物仿真系统的时间同步方案，实现系统的高精度时间统一。
2. 2. 3 模拟目标运动模型
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