CN109658770A - 人民防空训练空情模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种人民防空训练空情模拟系统，包括想定生成分系统、模拟实施分系统以及警报报知分系统，所述想定生成分系统用于设置空情方案信息，所述模拟实施分系统用于根据设置的空情方案信息调用相应的模型对空情想定方案进行模拟，同时提供训练调理手段；所述警报报知分系统用于根据模拟实施分系统模拟时产生的数据进行相应的警报。本发明为民防预警提供了模拟平台，提高了防空袭战备质量，有助于人民防空指挥机构和指挥对象对人民防空应对措施和战争状态下的人民防空行动。

Description

人民防空训练空情模拟系统

技术领域

本发明属于计算机模拟技术，具体为一种人民防空训练空情模拟系统。

背景技术

当今世界时局存在很多不稳定的因素，人民防空事业依然是重中之重。敌方空中袭击对于一个地区的伤害是无法估量的，为了加强对敌方空中袭击的一些认知，必要的空情训练是必不可少的。然而，空情训练实际演练资金投入、人力物力投入巨大。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种人民防空训练空情模拟系统，解决现有空情训练演练资金、人力物力投入大的问题。

实现本发明的技术解决方案为：一种人民防空训练空情模拟系统，包括想定生成分系统、模拟实施分系统以及警报报知分系统，所述想定生成分系统用于设置空情方案信息，所述模拟实施分系统用于根据设置的空情方案信息调用相应的模型对空情想定方案进行模拟，同时提供训练调理手段；所述警报报知分系统用于根据模拟实施分系统模拟时产生的数据进行相应的警报。

优选地，所述训练调理手段包括态势显示、导调干预、战果裁决、训练评估及训练数据管理，所述态势显示用于以二维图像形式展示战场态势，包括作战兵力、作战区域、战场环境及作战事件；所述导调干预用于为外部提供兵力指挥控制、兵力干预、运行控制；所述战果裁决用于依据战场态势、兵力对抗情况，对交战结果进行裁决；所述训练评估用于实现评估指标体系裁剪、评估规则设置、训练成绩计算、辅助评估分析；所述训练数据管理用于提供装备性能、实体装配、兵力编成和行为规则基础数据库，并提供训练基础数据库的增加、删除、修改、查询、备份与还原功能。

优选地，所述模型包括实体模拟模型、装备模拟模型和行为模拟模型，所述实体模拟模型作为装备模拟模型和行为模拟模型的容器，用于模拟指挥实体和平台实体；所述装备模拟模型用于模拟各型装备的性能参数及装备功能，所述行为模拟模型用于模拟各类实体可能产生的动作。

优选地，所述实体模拟模型包括指挥实体模型和平台实体模型，所述指挥实体模型包括：

空中指挥所模型，用于提供空中指挥所编制级别、使命任务、地理位置、下辖指挥实体和平台列表、拥有装备列表的管理统一接口，以及为行为模拟模型提供容器接口；

指挥塔台模型，用于提供指挥塔台编制级别、使命任务、地理位置、被动调度平台列表、拥有装备列表的管理统一接口，以及为行为模拟模型等提供容器接口；

所述平台实体模型包括：飞机实体模型、导弹实体模型。

优选地，所述装备模拟模型包括平台模型、传感器模型、武器发射/投放控制模型、武器装备模型、通信装备模型、电子对抗装备模型、信息处理装备模型，其中：

所述平台模型用于提供敌我空中平台及武器的特性描述和状态描述；

所述传感器模型包括：

敌我识别器模型，用于对战场环境内的作战目标进行敌我属性判断；

机载火控雷达模型，用于模拟对机载火控雷达目标探测、目标跟踪过程；

机载导航雷达模型，用于对模拟机载导航雷达高度测量、地速测量、偏流角测量功能；

机载光电雷达模型，用于模拟搜索、发现和自动跟踪目标，并测量到空中目标距离功能；

所述武器发射/投放控制模型包括导弹发射系统工作模型、炸弹投放系统工作模型以及航空火炮发射系统工作模型；

所述通信装备模型包括通信装备分类模型、点对点通信质量模型、广播通信质量模型、通信链路建立模型以及通信距离作用模型；

所述电子对抗装备模型包括雷达告警工作模型、红外告警工作模型以及电子干扰吊舱工作模型；

所述信息处理装备模型包括：

情报融合处理模型，用于对情报信息进行航迹相关、身份识别、目标威胁评估与告警；

情报分发模型，用于向指挥塔台模型下传传感器模型原始信息以及情报融合处理模型输出的航迹相关、身份识别、目标威胁评估与告警信息。

优选地，所述行为模拟模型包括指挥决策行为模型、战术行为模型和原子行为模型，所述指挥决策行为模型用于战术指挥决策和指挥实体模型的行为控制，所述战术行为模型用于根据指挥决策模型的战术指挥决策结果驱动实体模拟模型完成战术行为，所述原子行为模型用于模拟平台的机动动作以及装备模拟模型的参数接口。

优选地，所述行为模拟模型包括：

歼击机/歼轰机行为模型，具体包括：

空中截击任务级行为模型，用于对空中目标实施拦截与攻击，包括前往指定空域行动级行为模型、空中待战行动级行为模型、超视距攻击行动级行为模型、近距格斗行动级行为模型、返航行动级行为模型，其中：

所述前往指定空域行动级行为模型用于描述歼击机由待战机场或空域飞到指定空域的过程，且能根据不同转移条件切换至空中待战行动级模型、超视距攻击行动级模型、近距格斗行动级模型、返航行动级模型；

所述空中待战行动级行为模型，用于描述歼击机在指定的空域，按照指定的航线飞行，等待战机投入战斗的过程，且能根据不同的转移条件能切换至飞往指定空域行动级模型、返航行动级模型、超视距攻击行动级模型、近距格斗行动级模型；

所述超视距攻击行动级行为模型用于描述从机载火控雷达发现远距离超视距目标，或接收到预警机发送的超视距目指目标，到发射武器攻击目标的进攻行动过程中产生的行为决策，且能根据不同的转移条件切换至空中待战行动级模型、返航行动级模型、近距格斗行动级模型；

所述近距格斗行动级行为模型用于描述飞行员操纵飞机与视距内目标展开近距格斗产生的行为决策，且能根据不同的转移条件切换至空中待战行动级模型、返航行动级模型、超视距攻击行动级模型；

所述返航行动级行为模型用于描述在完成截击任务、接收到外部返航指挥命令或摆脱攻击后，返回机场或母舰过程中产生的各类行为决策且能切换至超视距攻击行动级模型、近距格斗行动级模型；

空中巡逻任务级行为模型，用于在指定空域和规定的时间内进行警戒飞行，且能转移至空中截击任务级行为模型，包括空域巡逻行动级行为模型，所述空域巡逻行动级行为模型用于描述在指定的空域进行战斗巡逻，并根据战场态势决定发现目标后是否进行空中截击的战斗行动过程中产生的行为决策；

空中阻击任务级行为模型，用于在在规定的时限和空域内，形成空中屏障，阻拦并消灭敌机及其它空袭兵器的战斗任务，包括飞往指定空域行动级行为模型、空域巡逻行动级行为模型、超视距攻击行动级行为模型、近距格斗行动级行为模型、返航行动级行为模型；

轰炸机/歼轰机行为模型，具体包括：

突击目标行动级模型，用于描述轰炸机/歼轰击在到达战区后，依据制定的作战任务、实时战场态势和外部的指挥控制命令，决策如何对目标实施攻击且能切换至返航行动级行为模型。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明设计了包含实体模型和行为模型的空情模拟所需的各类仿真模型，能够根据设定的空情方案调用相应的模型进行空情模拟，最后根据模拟数据产生空情报知信息，为民防预警提供了模拟平台，提高了防空袭战备质量，有助于人民防空指挥机构和指挥对象对人民防空应对措施和战争状态下的人民防空行动。

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

附图说明

图1是人民防空训练空情模拟系统体系结构图。

图2是空情模拟训练实施流程图。

图3空情模拟训练实施信息图。

具体实施方式

本发明的人民防空训练空情模拟系统基于C/S结构，依托军事训练信息网和园区局域网，集成指挥、控制、信息服务及应用功能模块，形成空情信息的预设、空情想定的生成、空情行动模拟、空情警报的报知，从而实现对一些相应的情况通过空情来展示并产生相应的处理。

人民防空训练空情模拟系统主要由敌方空袭行动模拟、我方拦截行动模拟、我方空情处理模拟这三大类内容构成空情模拟的基本内容，在敌方空袭背景下，突出我方的反击行为，突出情报的侦察收集与处理，突出空情效果模拟与显示。基本空情态势支撑战区防空系统，作为人民防空行动开始的逻辑起点，即由人民防空训练空情模拟系统提供人民防空条件背景，通过空情造势，牵引和推动人民防空演练进程开始和不断深入。

人民防空训练空情模拟系统体系结构：

人民防空训练空情模拟系统的体系结构包括应用层、业务组件层、通用运行平台层和资源层，其组成结构如图1所示。

1)资源层包括系统运行、管理、维护所需的基础数据资源，包括模型运行所需的战场环境数据、武器装备数据、军事理论数据、作战效果数据等，将为通用平台的开发、业务组件的集成和应用提供底层支撑。

2)通用运行平台，包括二维通用运行平台、通用模拟支撑平台，提供模型运行的二维图像显示和模型运行管理，以提高系统软件和资源的复用，系统的开发效率与集成的灵活性。

3)业务组件层是满足各类业务应用所需功能的组件集合，在通用平台的基本功能组件和数据准备的基础上，通过想定生成、导调干预、事件报告、模拟推演管理、数据管理和模拟环境服务等组件，为人民防空训练空情模拟系统提供应用服务。

4)应用层在业务组件层的基础之上，根据人民防空训练空情模拟系统的具体应用需求，灵活组合配置业务组件和自身功能模块，形成为各类应用分系统。

人民防空训练空情模拟系统提供了一些必要手段使用户可以方便地按照作战想定生成各种模拟信息,并存放在数据库中；同时提供模拟时钟对系统的模拟训练进程进行控制,如可以设定当前时间,设定时钟速度等。在这种机制下,各个模拟程序(如雷达模拟、人防数据模拟)可以从想定生成分系统中读取相关信息。并按照当前时间和信息流程将信息发往指定目标,从而完成整个战斗过程的模拟。

本发明的人民防空训练空情模拟系统是对战场模拟对象的具体抽象，包括想定生成分系统、模拟实施分系统以及警报报知分系统，所述想定生成分系统用于设置空情方案信息，所述模拟实施分系统用于根据设置的空情方案信息调用相应的模型对空情想定方案进行模拟，同时提供训练调理手段；所述警报报知分系统用于根据模拟实施分系统模拟时产生的数据进行相应的警报。进一步地，各分系统的具体内容为：

(一)空情想定生成分系统

想定生成分系统用于设置空情方案信息，具体包括：

预设模拟信息或编辑模拟信息。基本的模拟信息包括战场目标、国别、敌我属性、存储路径、所属类别等。

对空情方案的形成、修改，对空袭兵器航迹的设置，具体为改变航迹、航向及速度等，即对新建空情方案里的空袭兵器进行编辑、设置每个空情信息的航迹、航向及速度等参数。

空情方案的增删改查：新建、删除、修改、编辑空情想定方案。

在某些实施例中，设置空情方案如下：

方案对抗的双方设置为红方和蓝方，方案时长为4个小时；

红方兵力部署：

红方部署一个指挥所，一座雷达站，一个机场，一架轰炸机、一架区域巡逻机、一个飞行编队、一个歼击机和一个护航掩护飞机。

红方初始态势：

歼击机按指定的航线巡逻，但探测雷达未开机；

轰炸机、区域巡逻机、护航掩护飞机：在待战区域按指定的航路巡逻待战；

飞行编队：沿指定的航线编队飞行。

蓝方兵力部署：

蓝方部署一座机场、一个预警雷达站、一个地方设施，以及一架歼击机。蓝方实体主要是作为目标存在。

(二)空情模拟实施分系统

空情模拟实施分系统根据设置的空情方案信息调用相应的模型对空情想定方案进行模拟，在某些实施例中，对上面设置的空情方案进行模拟：

调用模型过程如下：

歼击机起飞(调用固定翼飞机平台模型、起飞决策原子级行为模型)，探测设备开机(调用机载导航雷达模型)，沿指定航路飞行(调用空中待战行动级行为模型)。

空域巡逻：巡逻机在待战区等待命令(调用空中待战行动级行为模型)，接到命令后飞到指定区域进行巡逻(调用空中巡逻任务级行为模型)；

空中突击：红方战斗机攻击蓝方飞机(调用超视距攻击行动级行为模型)。

地面轰炸和伴随掩护：轰炸机对蓝方机场进行轰炸(调用突击目标行动级模型)，同时派遣歼击机进行伴随掩护(调用空中巡逻任务级行为模型)。

如图2、3所示，空情模拟实施分系统同时为空情训练提供调理手段，并为多平台协同训练和多中心联网训练提供网络通信服务，其中，空情训练调理手段具体为：

1、态势显示

以二维图像形式向组训人员直观展示战场态势，包括分方、分类和分层等显示方式，可显示作战兵力、作战区域、战场环境及作战事件等内容，辅助组训人员实施指挥控制、导调干预等。

2、导调干预

为组训人员提供兵力指挥控制、兵力干预、运行控制等，支持训练进程有序、合理推进。

3、战果裁决

依据战场态势、兵力对抗情况，对交战结果进行裁决，包括命中、毁伤、探测、干扰等裁决。

4、训练评估

提供自动和人工数据采集手段，并实现评估指标体系裁剪、评估规则设置、训练成绩计算、辅助评估分析等功能。

5、训练数据管理

为系统运行提供装备性能、实体装配、兵力编成和行为规则等基础数据支持，并提供训练基础数据库的增加、删除、修改、查询、备份与还原等功能。

(三)警报报知分系统

警报报知功能是依托系统内部网络结构层次，集多源情报融合处理、预警态势生成、警报报知于一体。具有情报收集、传输、处理、显示、分析、预警、报知等主要功能，其主要任务是保障指挥员及时掌握战场态势、来袭目标威胁情况及灾情信息，快速准确地下达预警指令，控制警报发放行动。

进一步的实施例中，模型包括实体模拟模型、装备模拟模型和行为模拟模型。实体模拟模型是一类容器模型，它是整个模型系统运行时的支撑模型，是所有模型调用的入口，相当于操作系统中的进程，可以拥有装备模拟模型和行为模型，同时可以具有各种资源，如机场跑道、航线等；装备模拟模型是对各型装备的性能参数和具备功能的模拟，行为模拟模型是对各类实体可能产生的动作等，装备模拟模型和行为模拟模型由实体模型调用。

(一)实体模拟模型

与空中相关的实体模拟模型主要包括指挥实体模型和平台实体模型两类，指挥实体模型对应于现实战场空间中的指挥所、指挥塔台、分队指挥员、飞行员等一系列可以收集信息做出决策的对象，平台实体模型是拥有指控能力的对象，如飞机、导弹等，它拥有一定的装备或者是某个指挥实体的载体。实体模拟模型是一类容器模型，它拥有的装设备、以及指挥决策过程都由装备模拟模型和行为模拟模型来描述，但是其可以拥有具有时间有效期的资源，具体内容如下：

1、指挥实体模型

(1)空中指挥所模型

模拟对象：空中指挥所

功能：提供空中指挥所编制级别、使命任务、地理位置、下辖指挥实体和平台列表、拥有装备列表等参数的管理统一接口，以及为行为模拟模型等提供容器接口。

(2)指挥塔台模型

模拟对象：地面指挥塔台

功能：提供指挥塔台编制级别、使命任务、地理位置、被动调度平台列表、拥有装备列表等参数的管理统一接口，以及为行为模拟模型等提供容器接口。

2、平台实体模型

(1)飞机实体模型

模拟对象：敌我空中各型飞机(型号列表参照武器装备模拟模型中的平台模型)。

功能：模拟固定翼和旋转翼各型飞机实体。

(2)导弹实体模型

模拟对象：敌我空中各型导弹(型号列表参照武器装备模拟模型中的平台模型)。

功能：模拟各型导弹实体。

(二)装备模拟模型

1、平台模型

平台模型主要提供敌我空中平台及武器的特性描述和状态描述，特性描述指的是对平台几何特性、动力学特性、电磁反射特性、红外辐射特性、磁异常特性、噪声特性、声反射特性、毁伤特性等与平台型号相关的性能参数，由性能数据结构设计、性能数据两部分构成；状态描述指的是模拟中服务于对抗与可视化的模拟状态结构设计，具体包括以下模型：

(1)固定翼飞机平台模型

模拟对象：苏-30MK2、歼-8F、歼-10A、歼-11B、歼-15、F-16A/B、“幻影”2000-5、IDF、F/A-18、F-15、F-2、轰-6G、运-7、运-8、运-8预警机、空警-200、E-2T/K、EP-3E、E-767、E-2、C-130、运-8、MD500/530、SH-60B、MH-60R。

功能：提供固定翼飞机的动力学特性、红外探测特性、被雷达探测特性、噪声、磁特性、毁伤特性以及对平台装载的武器系统、传感器系统、通信系统作战效能特性模型特定毁伤。

(2)旋转翼飞机平台模型

模拟对象：卡-28、S-3、MD500/530、SH-60B、MH-60R。

功能：提供旋转翼飞机的动力学特性、红外探测特性、被雷达探测特性、噪声、磁特性、毁伤特性以及对平台装载的武器系统、传感器系统、通信系统作战效能特性模型特定毁伤。

(3)导弹平台模型

模拟对象：PL-8、PL-9、PL-10、PL-11、PL-12、F-80、AIM-9X、AIM-120、AIM-132、AA-10、怪蛇-4、AAM-3。

功能：提供导弹的动力学特性、红外探测特性、被雷达探测特性、噪声、磁特性、毁伤特性、制导特性、引信触发特性和状态描述。

2、传感器模型

(1)敌我识别器模型

模拟对象：机载敌我识别器。

功能：采用“询问-应答”的技术手段对战场环境内的作战目标进行敌我属性(我方、友方、敌方、不明等)判断，为后期指挥决策和武器攻击提供支持。具体包括识别特征码自动生成模块、电磁波空间作用距离计算模块以及敌我识别判别模块，实现过程为：识别特征码自动生成模块依据构建的初始态势，为战场环境内的空中作战平台建立不同敌我属性的识别码生成模型，平台依据识别码的不同对平台属性进行判别；电磁波空间作用距离计算模块对敌我识别器发射的电磁波空间范围、大气损耗、地物的遮蔽等进行计算，确定电磁波能否被其它空中平台截获；敌我识别判别模块依据电磁波空间作用距离计算模块、识别特征码自动生成模块的产生的结果，对平台的属性进行判断，并将判别后的敌我属性与传感器探测的目标信息进行结合，向外系统发布。

(2)机载火控雷达模型

模拟对象：机载火控雷达，类型覆盖实波束、多普勒锐化、SAR模式。

功能：机载火控雷达模型完成对机载火控雷达目标探测、目标跟踪等过程的模拟，主要包括雷达天线特征计算模块、目标信号计算模块、有源干扰效果模块、探测概率模块、目标状态判断模块、目标参数测定模块等。其中，雷达天线特征计算模块完成对雷达天线的扫描过程建模、天线波束建模、天线视角计算建模；目标信号计算模块根据雷达发射功率、天线特征、目标特征、大气特征、地形特征，计算目标回波功率；有源干扰效果模块根据干扰源的分布、工作方式，计算本机接收到的干扰噪声功率；探测概率模块根据信噪比和斯威林曲线，计算目标的探测概率；目标状态判断模块根据探测概率和目标当前状态以及当前状态所属时间，判断雷达对当前目标处于搜索状态或跟踪状态；目标参数测定模块计算目标当前的速度、载机与目标之间的距离、方位等参数信息。

(3)机载导航雷达模型

模拟对象：机载导航雷达，类型覆盖自相干脉冲、相干脉冲、简单连续波、调频连续波等体制。

功能：机载导航雷达模型完成对机载导航雷达高度测量、地速测量、偏流角测量等功能的模拟，主要包括高度测量模块、地速测量模块、偏流角测量模块等，其中，高度测量模块完成对载机当前相对高度、气压高度的计算；地速测量模块完成对载机当前地速的计算；偏流角测量模块完成对当前偏流角的计算。

(4)机载光电雷达模型

模拟对象：机载光电雷达。

功能：实现根据空中目标的红外辐射，搜索、发现和自动跟踪目标，并测量到空中目标距离功能的模拟，包括红外辐射解算模块、大气衰减计算模块、跟踪模块和目标距离解算模块，其中，红外辐射解算完成目标自身发射的红外辐射和反射的环境红外辐射的计算。大气衰减完成大气衰减是指电磁波在大气中传播时发生的能量衰减的计算。跟踪模块实现对于跟踪目标方位角、跟踪目标能量、跟踪模式、预置跟踪目标匹配次数记录、跟踪目标丢失次数记录、自动跟踪目标丢失极大值的记录。目标距离解算实现对敌方目标距我距离的计算。

3、武器发射/投放控制模型

(1)导弹发射系统工作模型

模拟对象：机载空-空导弹武器系统。

功能：导弹数据的初始化；导弹类型和在位状态；导弹加电自检和断电；导弹射检和故障处理；装订攻击目标信息、计算发射条件(扇面角和自导时间)；进入导弹发射过程；电池激活处理、发射过程、故障处理。

(2)炸弹投放系统工作模型

模拟对象：机载航空炸弹武器系统。

功能：航空炸弹的初始化；类型和在位状态；炸弹加电自检和断电；计算发射条件；炸弹的单/连投控制；电池激活处理、投放过程、故障处理。

(3)航空火炮发射系统工作模型

模拟对象：航空火炮武器系统。

功能：航空火炮武器的发射控制和弹道解算。

4、武器装备模型

(1)航空炸弹

模拟对象：FT-3、FT-5、FT-2、FT-6、FT-3A、FT-6A、LT-2、LT-3、LS-6。

功能：提供炸弹的制导特性、RCS特性、弹道特性、杀伤特性、触发特性描述和状态描述。

(2)红外弹

模拟对象：烟火型红外干扰弹、燃料型红外干扰弹、复合型红外干扰弹。

功能：提供红外弹的弹道特性、红外辐射特性描述和状态描述。

5、通信装备模型

(1)通信装备分类模型

模拟对象：各型通信装备。

功能：根据空中涉及到的各型通信装备，按照信道类型、通信体制、通信距离等建立各型通信装备的分类模型，实现适合于虚拟兵力生成的分类映射表。

(2)点对点通信质量模型

模拟对象：具备点对点通信能力的通信装备。

功能：根据空中涉及到的各型具备点对点通信能力的通信装备，建立通过延迟时间、信噪比等参数描述的通信质量模型。

(3)广播通信质量模型

模拟对象：具有广播通信能力的通信装备。

功能：根据空中涉及到的各型具备广播通信能力的通信装备，建立通过延迟时间、信噪比等参数描述的通信质量模型。

(4)通信链路建立模型

模拟对象：不同虚拟兵力之间通信链路的建立过程。

功能：完成模拟人民防空训练空情模拟系统内部各虚拟兵力之间通信链路的建立。根据不同类型通信装备建立链路的参数要求，给出点对点或者广播通信链路建立请求的判决结果。

(5)通信距离作用模型

模拟对象：不同通信链路的作用距离。

功能：根据不同通信装备的类型，天气条件和通信装备平均可靠时间等参数，建立相对应的通信作用距离模型。

6、电子对抗装备模型

(1)雷达告警工作模型

模拟对象：机载雷达告警设备。

功能：通过对目标发射的电磁波的分选、识别与比对，确定威胁目标的类型、方位等信息，以驱动机载干扰系统实施有效干扰。其中，雷达告警判断模块分为两个过程，其一是判断能否进行告警，其二是对满足告警条件的目标，采用概率计算的方法，确定是否告警成功；威胁排序模块对满足雷达告警条件的目标，按照目标类型、方位、距离等信息进行威胁排序，为后续空中自卫干扰的实施提供基础。

(2)红外告警工作模型

模拟对象：机载红外告警设备。

功能：通过对来袭目标红外辐射强度的监测，确定威胁目标的类型、方位等信息，以驱动机载红瓦干扰系统实施有效干扰。其中，红外告警判断模块分为两个过程，其一是判断能否进行告警，其二是对满足告警条件的目标，采用概率计算的方法，确定是否告警成功；威胁排序模块对满足红外告警条件的目标，按照目标类型、方位、距离等信息进行威胁排序，为后续空中自卫红外干扰的实施提供基础。

(3)电子干扰吊舱工作模型

模拟对象：瞄准式、阻塞式、扫频式电子干扰吊舱。

功能：建立干扰天线方向性模型和天线扫描模型，产生与干扰信号样式、信号频段、发射功率匹配的电磁干扰波束。

7、信息处理装备模型

(1)情报融合处理模型

模拟对象：预警机任务电子系统中的情报融合处理.

功能：对预警机获取的情报信息进行航迹相关、身份识别、目标威胁评估与告警。情报信息的来源有雷达、敌我识别器、综合告警信息、双机工作时另一架预警机的探测信息等。航迹相关包括自动相关、自动相关航迹终止、人工相关干预、人工航迹终止、相关航迹数据选取等功能。身份识别具体为根据敌我识别器、雷达航迹、综合告警信息等确定目标的身份，可能的身份包括友机、敌机、不明机、中立机和民航机等。目标威胁评估与告警包括入侵警告、接近警告威胁评估，威胁评估程序对执行任务区域的威胁状况进行持续的计算，使操作员全面了解战场防御设施和禁止入侵区域内的威胁类型和威胁等级。

(2)情报分发模型

模拟对象：预警机任务电子系统中的情报分发处理。

功能：预警机通过数据链路向地面指挥塔台下传实时雷达信息、敌我识别信息、综合告警信息等传感器原始信息以及目标航迹、目标身份、威胁类型和威胁等级等情报融合处理系统输出的信息。

(三)行为模拟模型

行为模拟主要包括指挥决策行为模拟、战术行为模拟和原子行为模拟。指挥决策行为模拟主要模拟战术指挥决策和行为控制，决策结果关联到实体模拟模型上；战术行为模拟主要根据指挥决策模拟输出，驱动实体模拟模型完成一系列的战术行为，这里的战术行为即为战术任务，是一种中等模型粒度，为指挥实体或虚拟的决策者提供能够理解的战术模拟，如盘旋、到达指定点等；原子行为模拟主要是指平台的机动动作，与装备模拟模型的参数接口等。

因为空中实体行为涵盖了各级各类实体的行为，因此是一个庞大的模型体系，为描述方便，按照单机行为模拟和多机行为模拟的结构进行分类，将三个实体类别层次上的行为模型融合到单机行为模型和多机行为模型中，具体包括以下模型：

1、歼击机/歼轰机行为模型

(1)空中截击任务级行为模型

空中截击主要功能是在指挥所的引导下，对空中目标实施拦截与攻击的战斗活动，是一种待敌而动，后敌行动的方法。空中截击任务级行为模型由飞往指定空域、空中待战、超视距攻击、近距格斗、返航等5个行动级行为模型组成。各行动级行为模型由一个或多个原子级行为模型组成。其中，行动级行为模型为互斥状态，以外部输入或原子级行为模型输出作为激励，不同的行动级模型之间可互相转换。以下分别对各个行动级行为模型做解说：

A、飞往指定空域行动级行为模型

飞往指定空域行动级行为模型描述了歼击机由待战机场或空域前出到指定空域的过程。模型根据转移条件的不同可切换至空中待战(收到空中待战命令)、返航(收到返航命令)、超视距攻击(收到超视距攻击命令)、近距格斗(收到近距格斗命令)等行动级模型。

所述飞往指定空域行动级行为模型主要包含路径规划、态势评估、避险机动、空中飞行、起飞决策等原子级行为模型，具体分别为：

a路径规划原子级行为模型

主要依据制定的作战区域、攻击目标、集结地点以及要求到达的时间等信息自动生成最优的飞行路线，为歼击机的飞行提供路径支持。

b态势评估原子级行为模型

威胁评估决策模型是对飞行过程中，战场环境中出现的各类威胁(敌预警系统威胁、敌拦截机威胁、敌舰载防空导弹威胁、敌舰载防空炮威胁和地形、地形威胁、气象威胁等)做出评估和判断，并据此采取相应的对策和措施，为避险机动、攻击目标提供支持。

c避险机动原子级行为模型

飞行过程中，依据感知的战场态势信息和外部的指挥控制命令，实时规划新的飞行航路，确定飞机机动参数，以躲避敌预警系统、敌拦截飞机、敌舰载防空导弹、敌舰载防空炮、地形等。

d空中飞行原子级行为模型

空中飞行原子级行为模型由多个飞行动作决策原子级行为模型聚合而成，模拟中通过调用规则库中的行为规则实现。动作决策原子级行为模型需要飞行模拟、自动驾驶仪等物理装备模型提供支持。

e起飞决策原子级行为模型

起飞决策原子级行为模型实现对飞行员根据指挥所指令或路径规划输出，决定加力起飞或者正常起飞的行为决策的模拟。模型输出加力起飞或正常起飞指令等。

f爬升/降高决策原子级行为模型

爬升/降高原子级行为模型实现对飞行员决定以某一稳定的爬升率从某一高度爬升/降高至另一高度的行为决策的模拟。模型输出爬升率、结束高度等信息。

g压航线飞行决策原子级行为模型

压航线飞行决策原子级行为模型实现对飞行员根据指挥所指令或者路径规划的输出，决定沿指定航线飞行的行为决策的模拟。模型输出压航线飞行指令，航线信息等。

h转弯决策原子级行为模型

转弯决策原子级行为模型实现对飞行员决定以某一稳定的转弯角速度转弯机动的行为决策的模拟。模型根据转弯过程中是否高度保持，区分为等高转弯与非等高转弯。模型输出转弯角速度，是否高度保持等信息。

i高度保持决策原子级行为模型

高度保持决策原子级行为模型实现对飞行员决定操纵飞机至某一高度稳定飞行的行为决策的模拟。模型输出需保持的高度等信息。

j航向保持决策原子级行为模型

航向保持决策原子级行为模型实现对飞行员决定操纵飞机从当前状态下，通过调整舵偏角，达到保持某一航向角稳定飞行的行为决策的模拟。模型输出需保持的航向角等信息。

k速度保持决策原子级行为模型

速度保持决策原子级行为模型实现对飞行员决定操纵飞机以稳定的前向速度飞行的行为决策的模拟。模型输出需保持的前向速度。

B空中待战行动级行为模型

空中待战行动级行为模型描述了歼击机在指定的空域，按照指定的航线飞行，等待战机投入战斗的过程。空中待战行动级行为模型根据不同的转移条件能切换至飞往指定空域(收到飞往指定空域命令)、返航(收到返航命令)、超视距攻击(收到超视距攻击命令)、近距格斗(收到近距格斗命令)等行动级模型。

所述空中待战行动级行为模型主要包含路径规划、航线飞行、通信决策、态势评估等原子级行为模型。其中，路径规划、通信决策、态势评估原子级行为模型与飞往指定空域模型中描述的相应模型一致，航线飞行模型与压航线飞行决策模型基本一致，区别在于航线飞行模型中的输出航线一般为“8”字航线或双平行航线，而压航线飞行决策模型输出的航线为任意航线。

C超视距攻击行动级行为模型

超视距攻击行动级行为模型主要包含从机载火控雷达发现远距离超视距目标，或接收到预警机发送的超视距目指目标，到发射武器攻击目标的进攻行动过程中产生的行为决策模型。超视距攻击行动级行为模型根据不同的转移条件可切换至空中待战(收到空中待战命令)、返航(收到返航命令)、近距格斗(收到近距格斗命令等行动级模型。

所述超视距攻击行动级行为模型包括机动决策、武器选择、武器投射、态势评估等原子级行为模型。态势评估模型与前述的态势评估模型一致。

a机动决策原子级行为模型

机动决策原子级行为模型描述了飞行员根据当前目标相对距离、方位、速度等信息，以及战场态势，决定下一步将要采取何种机动动作的行为决策。根据战场态势的不同，可划分为攻击目标时的机动决策和被攻击时的机动决策。模型输出战斗机动动作指令。

b武器选择原子级行为模型

模型描述了飞行员根据目标的类型，相对距离、方位、速度，机载武器种类、数量等信息，选择使用何种武器攻击目标战斗行动过程中产生的行为决策。

c武器投射原子级行为模型

模型描述了飞行员发射武器攻击目标战斗行动产生的行为决策。模型输出武器发射交互信息。

D近距格斗行动级行为模型

近距格斗行动级行为模型描述了飞行员操纵飞机与视距内目标展开近距格斗产生的行为决策。近距格斗行动级行为模型能根据不同的转移条件切换至空中待战(收到空中待战命令)、返航(收到返航命令)、超视距攻击(收到超视距攻击命令)等行动级模型。所述近距格斗模型包含机动决策、武器选择、武器投射、态势评估等原子级行为模型。

E返航行动级行为模型

返航行动级模型主要描述歼击机等在完成截击任务、接收到外部返航指挥命令或摆脱攻击后，返回机场或母舰过程中产生的各类行为决策模型。

模型主要包括返场路径规划、航线飞行、态势评估等原子行为模型。各原子级模型与前述相应的原子级模型基本一致。

(2)空中巡逻任务级行为模型

空中巡逻是指歼击机在指定空域和规定的时间内进行警戒飞行的战斗任务。通常，空中巡逻与空中截击结合使用。空中巡逻任务级行为模型包含路径规划、航线飞行、态势评估、截击决策等多个原子级行为模型。根据截击决策原子级行为模型的输出不同，空中巡逻任务级行为模型可转移至空中截击任务级行为模型。

所述空域巡逻行动级行为模型描述了歼击机在指定的空域进行战斗巡逻，并根据战场态势决定发现目标后是否进行空中截击的战斗行动过程中产生的各种行为决策。

空域巡逻行动级行为模型包含路径规划、航线飞行、态势评估、截击决策等原子级行为模型。其中，路径规划、航线飞行、态势评估原子级行为模型与空中截击任务级行为模型中的航线飞行、态势评估原子级行为模型一致，截击决策原子级行为模型描述了飞行员根据目标威胁等级及其它战场态势决定是否截击目标的行为决策过程。截击决策原子级行为模型的输出决定了空中巡逻任务级行为模型是否转移至空中截击任务级行为模型。

(3)空中阻击任务级行为模型

空中阻击是指歼击机在规定的时限和空域内，使用较多兵力形成空中屏障，阻拦并消灭敌机及其它空袭兵器的战斗任务。空中阻击任务级行为模型包括飞往指定空域、空域巡逻、超视距攻击、近距格斗、返航等5个行动级行为模型。其中，飞往指定空域行动级行为模型、超视距攻击、近距格斗、返航行动级行为模型与空中截击中对应的行动级行为模型相同，空域巡逻行动级行为模型与空中巡逻任务级行为模型中的空域巡逻模型相同。

2、轰炸机/歼轰机行为模型

(1)突击目标行动级模型

主要描述轰炸机/歼轰击在到达战区后，依据初始制定的作战任务、实时战场态势和外部的指挥控制命令，决策如何对目标实施攻击。所述突击目标行动级模型可切换至返航等行动级模型。

突击目标行动级模型主要包括攻击路线规划、传感器使用策略决策、通信设备使用策略决策、可攻击性判断、火力分配、攻击目标选择、攻击武器选择、攻击效果评估等原子级行为模型。

·攻击路线规划原子级行为模型

依据被攻击目标的实时位置和姿态及整体战场情况，确定攻击时的飞行路线，包括确定攻击高度、攻击速度、攻击方向和攻击距离等，以确保被攻击目标在武器的攻击范围内，并便于轰炸机/歼轰机的隐蔽等。

·传感器使用决策原子级行为模型

通过调整传感器的工作模式、开关机时机实现对传感器设备的自动控制，实时感知战场的综合态势，为威胁评估决策提供基础信息，传感器设备包括雷达、红外、雷达告警、红外告警以及目视等。

·通信设备使用策略决策原子级行为模型

通过调整通信的工作模式、开关机时机实现对通信设备的自动控制，实时接受外部的指挥控制命令和目标信息，为威胁评估决策提供基础信息，通信设备包括短波电台、超短波电台、数据链等。

·攻击目标选择原子级行为模型

综合初始阶段分配的任务信息、战场态势信息以及外部的指挥控制命令，确定载机突击的具体目标或目标群，为火力分配原子级模型提供目标信息。

·可攻击性判断原子级行为模型

综合被攻击目标信息(类型、状态、防空武器及抗毁伤性等)以及载机自身信息(剩余油量、挂载武器等)进行可攻击性决策，判断是否可进行攻击。

·攻击武器选择原子级行为模型

在可攻击性判断为真的前提下，依据被攻击目标类型、抗毁伤性等信息，确定使用的武器类型(空舰导弹、炸弹、空舰鱼雷等)。

·火力分配原子级行为模型

在可攻击性判断为真的前提下，依据被攻击目标和载机武器挂载情况，进行火力分配，确定针对每个攻击目标使用的武器数量、投放方式和时机，并确定不同武器混合使用时的投放顺序，并依据确定的火力分配策略，投放相应的武器。

·攻击效果评估原子级行为模型

在武器投放后，对攻击效果进行自动评估，并依据自身的武器挂载情况和战场态势，确定是否进行二次攻击。

(2)返航行动级行为模型

返航行动级模型主要描述轰炸机/歼轰机等在作战行动结束、油料不足、接收到外部返航指挥命令或摆脱攻击后，返回机场或母舰过程中产生的各类行为决策模型。

模型主要包括返场路径规划、航线飞行、态势评估等原子行为模型。各原子级模型与前述相应的原子级模型基本一致。

Claims (10)

1.一种人民防空训练空情模拟系统，其特征在于，包括想定生成分系统、模拟实施分系统以及警报报知分系统，所述想定生成分系统用于设置空情方案信息，所述模拟实施分系统用于根据设置的空情方案信息调用相应的模型对空情想定方案进行模拟，同时提供训练调理手段；所述警报报知分系统用于根据模拟实施分系统模拟时产生的数据进行相应的警报。

2.根据权利要求1所述的人民防空训练空情模拟系统，其特征在于，所述训练调理手段包括态势显示、导调干预、战果裁决、训练评估及训练数据管理，所述态势显示用于以二维图像形式展示战场态势，包括作战兵力、作战区域、战场环境及作战事件；所述导调干预用于为外部提供兵力指挥控制、兵力干预、运行控制；所述战果裁决用于依据战场态势、兵力对抗情况，对交战结果进行裁决；所述训练评估用于实现评估指标体系裁剪、评估规则设置、训练成绩计算、辅助评估分析；所述训练数据管理用于提供装备性能、实体装配、兵力编成和行为规则基础数据库，并提供训练基础数据库的增加、删除、修改、查询、备份与还原功能。

3.根据权利要求1所述的人民防空训练空情模拟系统，其特征在于，所述模型包括实体模拟模型、装备模拟模型和行为模拟模型，所述实体模拟模型作为装备模拟模型和行为模拟模型的容器，用于模拟指挥实体和平台实体；所述装备模拟模型用于模拟各型装备的性能参数及装备功能，所述行为模拟模型用于模拟各类实体可能产生的动作。

4.根据权利要求3所述的人民防空训练空情模拟系统，其特征在于，所述实体模拟模型包括指挥实体模型和平台实体模型，所述指挥实体模型包括：

空中指挥所模型，用于提供空中指挥所编制级别、使命任务、地理位置、下辖指挥实体和平台列表、拥有装备列表的管理统一接口，以及为行为模拟模型提供容器接口；

指挥塔台模型，用于提供指挥塔台编制级别、使命任务、地理位置、被动调度平台列表、拥有装备列表的管理统一接口，以及为行为模拟模型等提供容器接口；

所述平台实体模型包括：飞机实体模型、导弹实体模型。

5.根据权利要求3所述的人民防空训练空情模拟系统，其特征在于，所述装备模拟模型包括平台模型、传感器模型、武器发射/投放控制模型、武器装备模型、通信装备模型、电子对抗装备模型、信息处理装备模型，其中：

所述平台模型用于提供敌我空中平台及武器的特性描述和状态描述；

所述传感器模型包括：

敌我识别器模型，用于对战场环境内的作战目标进行敌我属性判断；

机载火控雷达模型，用于模拟对机载火控雷达目标探测、目标跟踪过程；

机载导航雷达模型，用于对模拟机载导航雷达高度测量、地速测量、偏流角测量功能；

机载光电雷达模型，用于模拟搜索、发现和自动跟踪目标，并测量到空中目标距离功能；

所述武器发射/投放控制模型包括导弹发射系统工作模型、炸弹投放系统工作模型以及航空火炮发射系统工作模型；

所述通信装备模型包括通信装备分类模型、点对点通信质量模型、广播通信质量模型、通信链路建立模型以及通信距离作用模型；

所述电子对抗装备模型包括雷达告警工作模型、红外告警工作模型以及电子干扰吊舱工作模型；

所述信息处理装备模型包括：

情报融合处理模型，用于对情报信息进行航迹相关、身份识别、目标威胁评估与告警；

情报分发模型，用于向指挥塔台模型下传传感器模型原始信息以及情报融合处理模型输出的航迹相关、身份识别、目标威胁评估与告警信息。

6.根据权利要求3所述的人民防空训练空情模拟系统，其特征在于，所述行为模拟模型包括指挥决策行为模型、战术行为模型和原子行为模型，所述指挥决策行为模型用于战术指挥决策和指挥实体模型的行为控制，所述战术行为模型用于根据指挥决策模型的战术指挥决策结果驱动实体模拟模型完成战术行为，所述原子行为模型用于模拟平台的机动动作以及装备模拟模型的参数接口。

7.根据权利要求3所述的人民防空训练空情模拟系统，其特征在于，所述行为模拟模型包括：

歼击机/歼轰机行为模型，具体包括：

空中截击任务级行为模型，用于对空中目标实施拦截与攻击，包括前往指定空域行动级行为模型、空中待战行动级行为模型、超视距攻击行动级行为模型、近距格斗行动级行为模型、返航行动级行为模型，其中：

所述前往指定空域行动级行为模型用于描述歼击机由待战机场或空域飞到指定空域的过程，且能根据不同转移条件切换至空中待战行动级模型、超视距攻击行动级模型、近距格斗行动级模型、返航行动级模型；

所述空中待战行动级行为模型，用于描述歼击机在指定的空域，按照指定的航线飞行，等待战机投入战斗的过程，且能根据不同的转移条件能切换至飞往指定空域行动级模型、返航行动级模型、超视距攻击行动级模型、近距格斗行动级模型；

所述超视距攻击行动级行为模型用于描述从机载火控雷达发现远距离超视距目标，或接收到预警机发送的超视距目指目标，到发射武器攻击目标的进攻行动过程中产生的行为决策，且能根据不同的转移条件切换至空中待战行动级模型、返航行动级模型、近距格斗行动级模型；

所述近距格斗行动级行为模型用于描述飞行员操纵飞机与视距内目标展开近距格斗产生的行为决策，且能根据不同的转移条件切换至空中待战行动级模型、返航行动级模型、超视距攻击行动级模型；

所述返航行动级行为模型用于描述在完成截击任务、接收到外部返航指挥命令或摆脱攻击后，返回机场或母舰过程中产生的各类行为决策且能切换至超视距攻击行动级模型、近距格斗行动级模型；

空中巡逻任务级行为模型，用于在指定空域和规定的时间内进行警戒飞行，且能转移至空中截击任务级行为模型，包括空域巡逻行动级行为模型，所述空域巡逻行动级行为模型用于描述在指定的空域进行战斗巡逻，并根据战场态势决定发现目标后是否进行空中截击的战斗行动过程中产生的行为决策；

空中阻击任务级行为模型，用于在在规定的时限和空域内，形成空中屏障，阻拦并消灭敌机及其它空袭兵器的战斗任务，包括飞往指定空域行动级行为模型、空域巡逻行动级行为模型、超视距攻击行动级行为模型、近距格斗行动级行为模型、返航行动级行为模型；

轰炸机/歼轰机行为模型，具体包括：

突击目标行动级模型，用于描述轰炸机/歼轰击在到达战区后，依据制定的作战任务、实时战场态势和外部的指挥控制命令，决策如何对目标实施攻击且能切换至返航行动级行为模型。

8.根据权利要求7所述的人民防空训练空情模拟系统，其特征在于，所述飞往指定空域行动级行为模型包括路径规划原子级行为模型、态势评估原子级行为模型、避险机动原子级行为模型、空中飞行原子级行为模型、起飞决策原子级行为模型，分别具体为：

所述路径规划原子级行为模型用于依据制定的作战区域、攻击目标、集结地点以及要求到达的时间生成最优的飞行路线；

所述态势评估原子级行为模型用于飞行过程中，战场环境中出现的各类威胁做出评估和判断，并据此采取相应的对策和措施；

所述避险机动原子级行为模型用于飞行过程中，依据感知的战场态势信息和外部的指挥控制命令，实时规划新的飞行航路，确定飞机机动参数，以躲避敌预警系统、敌拦截飞机、敌舰载防空导弹、敌舰载防空炮、地形；

所述空中飞行原子级行为模型由多个飞行动作决策原子级行为模型聚合而成；

所述起飞决策原子级行为模型用于实现对飞行员根据指挥所指令或路径规划输出，决定加力起飞或者正常起飞的行为决策的模拟。

9.根据权利要求8所述的人民防空训练空情模拟系统，其特征在于，所述超视距攻击行动级行为模型包括机动决策原子级行为模型、武器选择原子级行为模型、武器投射原子级行为模型、态势评估原子级行为模型，其中，态势评估模型与飞往指定空域行动级行为模型的态势评估模型一致；

所述机动决策原子级行为模型用于描述飞行员根据当前目标相对距离、方位、速度以及战场态势，决定下一步将要采取何种机动动作的行为决策；

所述武器选择原子级行为模型用于描述飞行员根据目标的类型、相对距离、方位、速度、机载武器种类、数量，选择使用何种武器攻击目标战斗行动过程中产生的行为决策；

所述武器投射原子级行为模型用于描述飞行员发射武器攻击目标战斗行动产生的行为决策。

10.根据权利要求7所述的人民防空训练空情模拟系统，其特征在于，所述突击目标行动级模型包括攻击路线规划原子级行为模型、传感器使用策略决策原子级行为模型、通信设备使用策略决策原子级行为模型、可攻击性判断原子级行为模型、火力分配原子级行为模型、攻击目标选择原子级行为模型、攻击武器选择原子级行为模型、攻击效果评估原子级行为模型。