CN112580221B - 一种攻防对抗仿真系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种攻防对抗仿真系统，所述系统包括进攻计算模块、防守计算模块和想定评估模块；进攻计算模块基于攻击武器参数确定初步进攻态势信息，接收基于初始环境参数和双方态势信息生成的进攻调整反馈信息，并调整下一时刻的进攻态势；防守计算模块基于防守系统参数确定初步防守态势信息，接收基于初始环境参数和双方态势信息生成的防守调整反馈信息，并调整下一时刻的防守态势；想定评估模块生成进攻调整反馈信息和防守调整反馈信息，并根据调整后的初步进攻态势和初步防守态势更新进攻调整反馈信息和防守调整反馈信息。这样，可以在模拟真实战场的环境中检验武器系统性能是否满足设计指标，实现计算在环实时演示和验证，加快了设计进程。

Description

一种攻防对抗仿真系统

技术领域

本申请涉及攻防对抗仿真技术领域，具体而言，涉及一种攻防对抗仿真系统。

背景技术

武器装备体系建设是一项复杂的系统工程，其各要素之间的关系错综复杂，需要建立完善的仿真、效能评估体系。发展体系对抗与评估技术能够深入理解各个武器装备在作战体系下的功能、相互之间的交互关系，实现武器装备体系论证与设计。

但现有的攻防对抗仿真系统大多局限于武器模型的参数加载、结果演示，当对导弹制导、控制方法进行验证时，无法利用现有对抗仿真系统进行计算在环实时演示和验证，只能将设计的导弹模型通过模型加载的方式加入到仿真系统中，数据流驱动显示对抗过程的方式没办法真实体现武器的战场作战效能。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种攻防对抗仿真系统，能够在模拟真实战场的环境中检验武器系统性能是否满足设计指标，可以实现计算在环实时演示和验证，加快了新式武器的论证过程和设计进程。

本申请实施例提供了一种攻防对抗仿真系统，所述系统包括进攻计算模块、防守计算模块和想定评估模块；

所述进攻计算模块，用于获取初始环境参数和攻击武器参数；基于所述攻击武器参数确定初步进攻态势信息，将所述初步进攻态势信息发送给所述想定评估模块；接收所述想定评估模块基于所述初始环境参数和双方态势信息交互生成的进攻调整反馈信息；根据所述进攻调整反馈信息调整进攻态势，生成调整后的进攻态势信息；

所述防守计算模块，用于获取初始环境参数和防守系统参数；基于所述防守系统参数确定初步防守态势信息，将所述初步防守态势信息发送给所述想定评估模块；接收所述想定评估模块基于所述初始环境参数和双方态势信息交互生成的防守调整反馈信息；根据所述防守调整反馈信息调整防守态势，生成调整后的防守态势信息；

所述想定评估模块，用于根据接收到的初步进攻态势信息和初步防守态势信息生成双方态势信息；根据所述初始环境参数和双方态势信息交互生成进攻调整反馈信息，将所述进攻调整反馈信息发送给所述进攻计算模块；根据所述初始环境参数和双方态势信息交互生成防守调整反馈信息，将所述防守调整反馈信息发送给所述防守计算模块；根据所述进攻计算模块发送的调整后的进攻态势信息，更新进攻调整反馈信息，根据所述防守计算模块发送的调整后的防守态势信息，更新防守调整反馈信息。

优选地，所述进攻计算模块包括第一计算单元和进攻分析单元；

所述第一计算单元，用于根据获取到的攻击武器参数计算得到攻击运行参数，其中，所述攻击武器参数为攻击武器的配置参数，所述攻击运行参数包括飞行器飞行速度、飞行器飞行方向、飞行器飞行高度、飞行器飞行范围和协同策略；根据所述想定评估模块发送的更新后的进攻调整反馈信息重新计算攻击运行参数，得到更新后的攻击运行参数；

所述进攻分析单元，用于根据所述攻击运行参数确定初步进攻态势信息，其中，所述初步进攻态势信息包括攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围以及损伤半径；根据所述更新后的攻击运行参数更新调整后的进攻态势信息。

优选地，所述进攻分析单元包括第一指挥子单元、第一武器选择子单元、进攻子单元和第一感知子单元；

所述第一武器选择子单元，用于确定选择的攻击武器类型；

所述第一感知子单元，用于根据所述攻击运行参数中的飞行器飞行速度、飞行器飞行方向、飞行器飞行高度、飞行器飞行范围和协同策略确定初步进攻态势信息中的攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围以及损伤半径；根据更新后的攻击运行参数重新确定调整后的进攻态势信息；

所述第一指挥子单元，用于根据确定出的初步进攻态势信息控制攻击武器的初步进攻态势；控制所述攻击武器根据调整后的进攻态势信息调整进攻态势；

所述进攻子单元，用于执行所述第一计算单元决策的指令动作，更新调整后的进攻态势信息。

优选地，所述第一计算单元分别与所述进攻分析单元中的第一指挥子单元、第一武器选择子单元、进攻子单元和第一感知子单元通过网络通信的方式连接。

优选地，所述防守计算模块包括第二计算单元和防守分析单元；

所述第二计算单元，用于根据获取到的防守系统参数计算得到防守运行参数，其中，所述防守系统参数包括拦截速度、拦截方向、拦截高度、拦截毁伤半径和拦截策略，所述防守运行参数包括探测系统的探测范围、移动速度、探测方向和航迹规划参数；根据所述想定评估模块发送的更新后的防守调整反馈信息重新计算防守运行参数，得到更新后的防守运行参数；

所述防守分析单元，用于根据所述防守运行参数确定初步防守态势信息，其中，所述初步防守态势信息包括防守力度、防守方向、防守位置和防守范围；根据所述更新后的防守运行参数更新调整后的防守态势信息。

优选地，所述防守分析单元包括第二指挥子单元、第二武器选择子单元、防御子单元和第二感知子单元；

所述第二武器选择子单元，用于确定选择的防守系统类型；

所述第二感知子单元，用于根据所述防守运行参数中的探测系统的探测范围、移动速度、探测方向和航迹规划参数确定初步防守态势信息中的防守力度、防守方向、防守位置和防守范围；根据更新后的防守运行参数重新确定调整后的防守态势信息；

所述第二指挥子单元，用于根据确定出的初步防守态势信息控制防守系统的初步进攻态势；控制所述防守系统根据调整后的防守态势信息调整防守态势；

所述防御子单元，用于执行所述第二计算单元决策的指令动作，更新调整后的防守态势信息。

优选地，所述第二计算单元分别与所述防守分析单元中的第二指挥子单元、第二武器选择子单元、防御子单元和第二感知子单元通过网络通信的方式连接。

优选地，所述想定评估模块包括想定编辑单元和效能评估单元；

所述想定编辑单元，用于编辑战场仿真场景，生成初始环境参数；

所述效能评估单元，用于根据所述初始环境参数以及根据接收到的初步进攻态势信息和初步防守态势信息生成的双方态势信息在战场仿真场景中进行攻击武器和防守系统对抗的迭代推演，生成迭代推演结果；根据所述迭代推演结果分别生成进攻调整反馈信息和防守调整反馈信息；根据所述调整后的进攻态势信息，更新进攻调整反馈信息，根据所述调整后的防守态势信息，更新防守调整反馈信息。

优选地，所述迭代推演结果包括：终止进攻态势信息中的攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围、损伤半径以及毁伤效能，和终止防守态势信息中的防守力度、防守方向、防守位置、防守范围以及拦截概率，以及所述攻击武器和所述防守系统对抗的对抗结果。

优选地，所述系统还包括第一态势显示模块、第二态势显示模块和第三态势显示模块；

所述第一态势显示模块设置在所述进攻计算模块上，用于表现仿真过程中的进攻态势变化；

所述第二态势显示模块设置在所述防守计算模块上，用于表现仿真过程中的防守态势变化；

所述第三态势显示模块设置在所述想定评估模块上，用于表现所述进攻计算模块和所述防守计算模块之间的迭代推演过程。

本申请实施例提供的攻防对抗仿真系统，包括进攻计算模块、防守计算模块和想定评估模块。进攻计算模块先获取初始环境参数和攻击武器参数，然后基于攻击武器参数确定初步进攻态势信息，将初步进攻态势信息发送给想定评估模块，同时，防守计算模块也获取初始环境参数和防守系统参数，然后基于防守系统参数确定初步防守态势信息，将初步防守态势信息发送给想定评估模块；想定评估模块接收初步进攻态势信息和初步防守态势信息并生成双方态势信息，然后根据初始环境参数和双方态势信息交互生成进攻调整反馈信息，并将进攻调整反馈信息发送给进攻计算模块，同时根据初始环境参数和双方态势信息交互生成防守调整反馈信息，并将防守调整反馈信息发送给防守计算模块；接着，进攻计算模块接收进攻调整反馈信息，然后根据进攻调整反馈信息调整初步进攻态势，生成调整后的进攻态势信息，防守计算模块接收防守调整反馈信息，然后根据防守调整反馈信息调整初步防守态势，生成调整后的防守态势信息；最后想定评估模块根据调整后的进攻态势信息更新进攻调整反馈信息，并根据调整后的防守态势信息更新防守调整反馈信息。

本申请实施例中，攻击方能够根据获取到的进攻调整反馈信息不断调整攻击武器的进攻态势信息，同理，防守方也能够根据获取到的防守调整反馈信息不断调整防守系统的防守态势信息，这样一来，研发人员可以在对抗仿真平台上验证算法，模拟真实战场的环境中检验武器系统性能是否满足设计指标，可以实现计算在环实时演示和验证，面对复杂的战场环境具有可靠性，加快了新式武器的论证过程和研究进程。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例所提供的第一种攻防对抗仿真系统的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的第二种攻防对抗仿真系统的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的第三种攻防对抗仿真系统的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种攻防对抗仿真方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍，本申请可应用于攻防对抗仿真技术领域。但现有攻防对抗仿真系统大多局限于武器模型的参数加载、结果演示，参数加载的方式，没办法真实体现武器的性能，同时对攻防武器的设计、论证兼容性不高。

具体地，有的对抗仿真系统可以从系统层级上将对抗仿真系统分成应用层、支撑层、模型层，提出完整的仿真体系；有的攻防对抗仿真系统可以实现多个武器系统的交互仿真，提高了仿真推演结果的可参考性；有的攻防对抗仿真系统可以对仿真系统进行优化，解决可靠性差的问题；但是上述所提的仿真系统只能使用现有武器模型，例如，现有的预警系统和弹道导弹模型，通过模型配置文件模拟在战场环境下的武器动态响应，由于配置文件参数有限，只能基于简单的规则做出有限的动作，具有很大的局限性。同时当对弹道导弹制导、控制方法进行验证时，无法利用现有对抗仿真系统进行计算在环实时演示、验证，只能将设计的导弹模型通过模型加载的方式加入到仿真系统中，而参数无法反应武器的全部性能。现有的对抗仿真及效能评估系统虽然支持第三方仿真系统如MATLAB、STK等，但是只是通过接口将仿真数据保存至数据库中，用于作战效果的分析评估，并没有实现MATLAB与仿真环境的实时交互。

基于此，本申请实施例提供了一种攻防对抗仿真系统，可以在对抗仿真平台上验证算法，模拟真实战场的环境中检验武器系统性能是否满足设计指标，可以实现计算在环实时演示和验证，面对复杂的战场环境具有可靠性，加快了新式武器的论证过程和研究进程。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的第一种攻防对抗仿真系统的结构示意图。如图1中所示，本申请实施例提供的攻防对抗仿真系统100，包括：进攻计算模块110、防守计算模块120和想定评估模块130；

具体地，所述进攻计算模块110，用于获取初始环境参数和攻击武器参数；基于所述攻击武器参数确定初步进攻态势信息，将所述初步进攻态势信息发送给所述想定评估模块130；接收所述想定评估模块130基于所述初始环境参数和双方态势信息交互生成的进攻调整反馈信息。

这里，初始环境参数是通过想定评估模块130对战场环境编辑后得到的结果，这个战场环境可以是实际环境中的场景，比如海陆空交战场景、雨雪晴交战天气以及晨午晚交战时间等，具体地，这个战场环境可以是真实战场环境，仿真系统能够在仿真平台上提供一种真实战场环境，这样，可以在模拟真实战场的环境中检验武器系统性能。

其一，攻击武器参数是攻击武器的固有属性参数，在接入仿真系统之前就已经设置好的参数，这些属性参数决定了攻击武器的攻击情况，如攻击速度的范围，攻击力度的范围，不同场景对武器性能的影响等。

其二，初步进攻态势信息是根据攻击武器参数确定的，初步进攻态势信息可以包括攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围以及损伤半径，进而，根据攻击武器的气动性能参数确定攻击武器的飞行速度，根据攻击武器的攻击力度的范围可以确定在模拟仿真时的攻击武器的攻击范围，攻击方向、攻击位置和损伤半径等都可以根据模拟仿真时的情景设置。

其三，双方态势信息为根据初步进攻态势信息和初步防守态势信息生成的双方态势信息，该双方态势信息用于展示攻击方和防守方的攻防对抗的过程以及最终结果。

具体地，进攻计算模块110在接收想定评估模块130基于初始环境参数和双方态势信息生成的进攻调整反馈信息时，需要了解到，进攻方在没有经过想定评估模块130之前是无法获取到所有的初步防守态势信息，即进攻方只能通过己方执行探测任务的无人机(UAV)获取部分初步防守态势信息。想定评估模块130可以进行全局态势的分析，想定评估模块130根据初始环境参数和双方态势信息生成进攻调整反馈信息，然后将进攻调整反馈信息发送给进攻计算模块110，进攻计算模块110不断的调整进攻策略，随着时间的推移，进攻方根据获取到的初步防守态势信息的相应调整进攻策略会越来越完善。

进而，进攻计算模块110在接收到想定评估模块130发送的进攻调整反馈信息后，根据所述进攻调整反馈信息调整进攻态势，生成调整后的进攻态势信息；这里，进攻计算模块110可以根据进攻调整反馈信息不断调整自身的进攻态势，得到调整后的进攻态势信息。

所述防守计算模块120，用于获取初始环境参数和防守系统参数；基于所述防守系统参数确定初步防守态势信息，将所述初步防守态势信息发送给所述想定评估模块130；接收所述想定评估模块130基于所述初始环境参数和双方态势信息交互生成的防守调整反馈信息。

这里，防守系统参数是防守系统的固有属性参数，在接入仿真系统之前就已经设置好的参数，这些属性参数决定了防守系统的模型性能，如拦截系统的拦截性能，探测系统的探测范围等。

具体地，初步防守态势信息是根据防守系统参数确定的，初步防守态势信息可以包括防守力度、防守方向、防守位置和防守范围，进而，根据防守系统的防守系统参数可以确定在模拟仿真时的防守系统的防守力度，根据防守系统的防守方向的范围可以确定在模拟仿真时的防守系统的防守范围，防守方向和防守位置等可以根据模拟仿真时的情景设置。

具体地，防守计算模块120在接收想定评估模块130基于初始环境参数和双方态势信息交互生成的防守调整反馈信息时，需要了解到，防守方在没有经过想定评估模块130之前是无法获取到所有的初步进攻态势信息，即防守方只能通过防御方的探测系统，如舰载、机载雷达或者卫星获取部分初步进攻态势信息。想定评估模块130可以进行全局态势的分析，想定评估模块130根据初始环境参数和双方态势信息生成防守调整反馈信息，然后将防守调整反馈信息发送给防守计算模块110，通过防守计算模块110内部的防守计算节点进行处理，从而不断的调整防守策略，随着时间的推移，防守方根据获取到的初步进攻态势信息的相应调整防守策略也会越来越完善。

进而，防守计算模块120在接收到想定评估模块130发送的防守调整反馈信息后，根据所述防守调整反馈信息调整所述初步防守态势，生成调整后的防守态势信息；这里，防守计算模块120可以根据防守调整反馈信息不断调整自身的防守态势，得到调整后的防守态势信息。

所述想定评估模块130，用于根据接收到的初步进攻态势信息和初步防守态势信息生成双方态势信息；根据所述初始环境参数和双方态势信息交互生成进攻调整反馈信息，将所述进攻调整反馈信息发送给所述进攻计算模块110；根据所述初始环境参数和双方态势信息交互生成防守调整反馈信息，将所述防守调整反馈信息发送给所述防守计算模块120；根据所述进攻计算模块110发送的调整后的进攻态势信息，更新进攻调整反馈信息，根据所述防守计算模块120发送的调整后的防守态势信息，更新防守调整反馈信息。

这里，想定评估模块130相当于一个裁判，可以根据接收到的初步进攻态势信息和初步防守态势信息进行全局态势的分析，将对抗的结果进行裁决；然后生成进攻调整反馈信息以供进攻计算模块110不断调整进攻态势信息，生成防守调整反馈信息以供防守计算模块120不断调整防守态势信息。

本申请提供了一种攻防对抗仿真系统，攻击方能够根据获取到的进攻调整反馈信息不断调整攻击武器的进攻态势信息，同理，防守方也能够根据获取到的防守调整反馈信息不断调整防守系统的防守态势信息，这样一来，研发人员可以在对抗仿真平台上验证算法，模拟真实战场的环境中检验武器系统性能是否满足设计指标，可以实现计算在环实时演示和验证，面对复杂的战场环境具有可靠性，加快新式武器的论证过程和研究进程。

请参阅图2，图2为本申请实施例所提供的第二种攻防对抗仿真系统的结构示意图。如图2中所示，本申请实施例提供的攻防对抗仿真系统100，包括：想定评估模块130、进攻分析单元1101、第一计算单元1102、防守分析单元1201和第二计算单元1202。

优选地，进攻计算模块包括第一计算单元1102和进攻分析单元1101；

所述第一计算单元1102，用于根据获取到的攻击武器参数计算得到攻击运行参数，其中，所述攻击武器参数为攻击武器的配置参数，所述攻击运行参数包括飞行器飞行速度、飞行器飞行方向、飞行器飞行高度、飞行器飞行范围和协同策略；根据所述想定评估模块发送的更新后的进攻调整反馈信息重新计算攻击运行参数，得到更新后的攻击运行参数。

这里，攻击武器参数是攻击武器的配置参数，是一个接入仿真系统前的固有参数，第一计算单元1102可以根据攻击武器参数计算得到攻击运行参数，其中，攻击运行参数主要包括飞行器飞行速度、飞行器飞行方向、飞行器飞行高度、飞行器飞行范围和协同策略等，通过这些攻击运行参数可以初步观测到攻击武器的初步进攻态势。

需要说明的是，将第一计算单元1102加入仿真平台上时，需要提前定义一些通信协议，在第一计算单元1102计算之前，把一些环境的参数传给第一计算单元1102，第一计算单元1102计算出来的结果通过通信协议传回仿真平台里面，进行显示，进而，第一计算单元1102与仿真平台需要一些通信的交互。除此之外，基于第一计算单元1102的封装性能，不同的体系模型只要通过规范的数据通信接口都可以输入至第一计算单元1102中进行处理。

这里，在第一计算单元1102获取到数据之前，可以提前进行数据的编辑，也可以将数据直接输入至第一计算单元1102进行编辑，从而得到初始化参数，将初始化参数输入至第一计算单元1102中。

举例说明：如果单独编辑战场环境，可以假定有多少架飞机，多少只船，多少个雷达，还需要一些具体的参数，比如飞机能飞多快，雷达的作用范围是多远，导弹的攻击范围，而这些具体的参数就需要在第一计算单元1102里面输入了，所以初始化参数直接给到第一计算单元1102，第一计算单元1102的封装性比较好，只要给他标准格式的数据，就可以进行解算，第一计算单元1102可以接导弹，可以接各种飞行器，不管数据来源是什么，比如飞行速度、飞行高度等飞行器的基本参数来源，不管这个参数是仿真产生的还是实际飞行的数据，只要是统一格式的数据就可以。由于战场环境比较复杂，第一计算单元1102在已知飞行速度之后，可能会判断导弹距离雷达有多远，然后判断能不能被雷达探测到。

所述进攻分析单元1101，用于根据所述攻击运行参数确定初步进攻态势信息，其中，所述初步进攻态势信息包括攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围以及损伤半径；根据所述更新后的攻击运行参数更新调整后的进攻态势信息。

这里，根据攻击运行参数的飞行器飞行速度、飞行器飞行方向、飞行器飞行高度、飞行器飞行范围和协同策略确定出初步进攻态势信息的攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围以及损伤半径。当攻击运行参数更新时，进攻态势信息也同步更新。

优选地，所述防守计算模块包括第二计算单元1202和防守分析单元1201；

所述第二计算单元1202，用于根据获取到的防守系统参数计算得到防守运行参数，其中，所述防守系统参数包括拦截速度、拦截方向、拦截高度、拦截毁伤半径和拦截策略，所述防守运行参数包括探测系统的探测范围、移动速度、探测方向和航迹规划参数；根据所述想定评估模块发送的更新后的防守调整反馈信息重新计算防守运行参数，得到更新后的防守运行参数。

同理，第二计算单元1202与第一计算单元1102的通信方式，功能特点等均是相同的。防守系统参数包括拦截武器的拦截速度、拦截方向、拦截高度、拦截毁伤半径和拦截策略，是一个接入仿真系统前就已经设置好的参数，第二计算单元1202可以根据防守系统参数计算得到防守运行参数，其中，防守运行参数包括探测系统的探测范围、移动速度、探测方向和航迹规划参数等，通过这些防守运行参数可以初步观测到防守系统的初步防守态势。

这里，在第二计算单元1202获取到数据之前，可以提前进行数据的编辑，也可以将数据直接输入至第二计算单元1202进行编辑，从而得到初始化参数，将初始化参数输入至第二计算单元1202中。

所述防守分析单元1201，用于根据所述防守运行参数确定初步防守态势信息，其中，所述初步防守态势信息包括防守力度、防守方向、防守位置和防守范围；根据所述更新后的防守运行参数更新调整后的防守态势信息。

这里，根据防守运行参数包括的探测系统的探测范围、移动速度、探测方向和航迹规划参数确定出初步防守态势信息的防守力度、防守方向、防守位置和防守范围。当防守运行参数更新时，防守态势信息也同步更新。

优选地，所述想定评估模块包括想定编辑单元1302和效能评估单元1301；

所述想定编辑单元1302，用于编辑战场仿真场景，生成初始环境参数；

所述效能评估单元1301，用于根据所述初始环境参数以及根据接收到的初步进攻态势信息和初步防守态势信息生成的双方态势信息在战场仿真场景中进行攻击武器和防守系统对抗的迭代推演，生成迭代推演结果；根据所述迭代推演结果分别生成进攻调整反馈信息和防守调整反馈信息；根据所述调整后的进攻态势信息，更新进攻调整反馈信息，根据所述调整后的防守态势信息，更新防守调整反馈信息。

这里，效能评估单元1301能够通过采集到的初始环境参数以及根据初步进攻态势信息和初步防守态势信息生成的双方态势信息进行迭代推演，方便进行场景再现，现象分析，问题追溯，并根据评估指标体系，分析评估方法，仿真采集数据，用于在线或离线的进行迭代推演结果的评估，并根据评估结果分别生成进攻调整反馈信息和防守调整反馈信息，同时，这个效能评估单元的执行动作是一个循环的过程，当进攻态势信息或防守态势信息调整了，都需要相应的重新进行迭代推演，从而更新进攻调整反馈信息和防守调整反馈信息。

具体地，所述迭代推演结果包括：终止进攻态势信息中的攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围、损伤半径以及毁伤效能，和终止防守态势信息中的防守力度、防守方向、防守位置、防守范围以及拦截概率，以及所述攻击武器和所述防守系统对抗的对抗结果。

需要说明的是，进攻方和防守方根据迭代推演结果评估各自系统的总体效能。

本申请实施例提供了一种攻防对抗仿真系统，攻击方能够根据获取到的进攻调整反馈信息不断调整攻击武器的进攻态势信息，同理，防守方也能够根据获取到的防守调整反馈信息不断调整防守系统的防守态势信息，通过攻击方和防守方的攻守结果，来让攻击方和防守方进一步调整双方的策略。这样一来，研发人员可以在对抗仿真平台上验证算法，模拟真实战场的环境中检验武器系统性能是否满足设计指标，可以实现计算在环实时演示和验证，面对复杂的战场环境具有可靠性，加快新式武器的论证过程和研究进程。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的第三种攻防对抗仿真系统的结构示意图。如图3中所示，本申请实施例提供的攻防对抗仿真系统100，包括：效能评估单元1301、想定编辑单元1302、第一计算单元1102、第一指挥子单元1104、第一武器选择子单元1103、进攻子单元1106、第一感知子单元1105、第二计算单元1202、第二指挥子单元1204、第二武器选择子单元1203、防御子单元1206和第二感知子单元1205。

其中，所述进攻分析单元包括第一指挥子单元1104、第一武器选择子单元1103、进攻子单元1106和第一感知子单元1105；

所述第一武器选择子单元1103，用于确定选择的攻击武器类型；

所述第一感知子单元1105，用于根据所述攻击运行参数中的飞行器飞行速度、飞行器飞行方向、飞行器飞行高度、飞行器飞行范围和协同策略确定初步进攻态势信息中的攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围以及损伤半径；根据更新后的攻击运行参数重新确定调整后的进攻态势信息；

这里，进攻方的第一感知子单元1105为无人机(UAV)，第一感知子单元1105可以通过机载(红外/光电)雷达感知对方，但是感知的结果只能是局部态势信息。

所述第一指挥子单元1104，用于根据确定出的初步进攻态势信息控制攻击武器的初步进攻态势；控制所述攻击武器根据调整后的进攻态势信息调整进攻态势；

所述进攻子单元1106，用于执行所述第一计算单元决策的指令动作，更新调整后的进攻态势信息。

举例说明，将本申请实施例的攻防对抗仿真系统应用在导弹攻击覆盖范围上，第一指挥子单元可以指挥飞机要不要发射攻击导弹；第一武器选择子单元可以决定发射什么类型的导弹，近程，中程或远程；攻击子单元可以发射攻击导弹；第一感知子单元可以控制飞机往哪飞，并把探测到的信息传回给第一指挥子单元。

其中，所述防守分析单元包括第二指挥子单元1204、第二武器选择子单元1203、防御子单元1206和第二感知子单元1205；

所述第二武器选择子单元1203，用于确定选择的防守系统类型；

所述第二感知子单元1205，用于根据所述防守运行参数中的探测系统的探测范围、移动速度、探测方向和航迹规划参数确定初步防守态势信息中的防守力度、防守方向、防守位置和防守范围；根据更新后的防守运行参数重新确定调整后的防守态势信息；

这里，防守方的第二感知子单元1205一般为雷达、卫星等，第二感知子单元1205也可以通过机载、舰载雷达或者红外、光电卫星感知对方，但是感知的结果也只能是局部态势信息。

所述第二指挥子单元1204，用于根据确定出的初步防守态势信息控制防守系统的初步进攻态势；控制所述防守系统根据调整后的防守态势信息调整防守态势；

所述防御子单元1206，用于执行所述第二计算单元决策的指令动作，更新调整后的防守态势信息。

举例说明，将本申请实施例的攻防对抗仿真系统应用在导弹攻击领域上，第二指挥子单元可以指挥舰船或者地基拦截系统要不要发射防导的导弹；第二武器选择子单元可以决定发射什么类型的导弹，近程，中程或远程；防御子单元可以发射防导的导弹；第二感知子单元可以控制飞机往哪飞，并把探测到的信息传回给第二指挥子单元。

具体地，第一计算单元1102分别与所述进攻分析单元中的第一指挥子单元1104、第一武器选择子单元1103、进攻子单元1106和第一感知子单元1105通过网络通信的方式连接；第二计算单元1202分别与所述防守分析单元中的第二指挥子单元1204、第二武器选择子单元1203、防御子单元1206和第二感知子单元1205通过网络通信的方式连接。

这里，各个单元内部的模块内容都是共享的，可以互相传播数据，可以以总线广播的形式传播，因为在由单元组成计算机网络里面，每个单元配置有统一的平台接口，数据通过接口向外部的网络总线转发，从而实现单元之间的通信。

这样，将计算单元(第一计算单元1102和第二计算单元1202)通过网络通信的方式加入到攻防对抗仿真系统中，能够实现计算在环的实时仿真，模拟各个武器节点在战场环境下的真实响应，对抗仿真结果更加可靠；计算单元提供与攻击方和防守方的体系统一的通信方式，使得想定评估模块、攻击计算模块和防守计算模块能够快速接入仿真平台中。

在本申请实施例中，作为一种优选的实施例，所述系统还包括第一态势显示模块、第二态势显示模块和第三态势显示模块，其中，以上三个态势显示模块在图中均为示出。

所述第一态势显示模块设置在所述进攻计算模块上，用于表现仿真过程中的进攻态势变化；

所述第二态势显示模块设置在所述防守计算模块上，用于表现仿真过程中的防守态势变化；

所述第三态势显示模块设置在所述想定评估模块上，用于表现所述进攻计算模块和所述防守计算模块之间的迭代推演过程。

这里，第一态势显示模块、第二态势显示模块和第三态势显示模块能够实时表现仿真过程中的态势变化，有助于研发人员及时观察态势变化情况，及时应对变化过程中的一些突发情况。

举例说明：在使用本申请实施例提供的攻防对抗仿真系统进行攻防对抗分析时，按照仿真前，仿真时和仿真后的过程进行介绍：

仿真前：在现有的攻防对抗仿真平台上，进行战场环境想定编辑，包括：战场地形、天气环境、电磁因素等；攻击方和防守方分别进行兵力部署，包括：进攻系统、预警系统、防守系统等。同时针对重要作战节点系统设定计算单元，计算单元中根据计算需求，输入更具体的初始化参数后，系统准备完成，开始仿真。

仿真时：仿真开始后，计算单元，以及攻击方和防守方的体系模块以规定的数据通信格式，通过与仿真平台中各环境单元进行时间同步、数据交互，感知局部态势，按照损伤、突防概率模型判断各武器设备的状态；例如：进攻方飞行器的计算单元，根据仿真作战的不同需求定义飞行器模型，以模型的初始化数据和攻击方体系探测到的战场态势作为输入，输出飞行器的航迹、飞行速度、高度等状态信息。

仿真后：效能评估单元评估并给出战场评估报告。

本申请实施例提供了一种攻防对抗仿真系统，攻击方能够根据获取到的进攻调整反馈信息不断调整攻击武器的进攻态势信息，同理，防守方也能够根据获取到的防守调整反馈信息不断调整防守系统的防守态势信息，通过攻击方和防守方的攻守结果，来让攻击方和防守方进一步调整双方的策略。这样一来，研发人员可以在对抗仿真平台上验证算法，模拟真实战场的环境中检验武器系统性能是否满足设计指标，可以实现计算在环实时演示和验证，面对复杂的战场环境具有可靠性，加快新式武器的论证过程和研究进程。

除此之外，本申请实施例将MATLAB、C++等仿真计算单元加入到攻防对抗系统中能够实现仿真环境与计算单元交互，攻防对抗系统提供真实战场环境，计算单元通过网络通信，获取环境信息，模拟作战单元真实反应。能够在模拟真实战场的环境中检验武器系统性能是否满足设计指标，加快了设计进程；同时计算节点针对体系对抗中模型的差异性，定义了统一的对抗仿真接口，模型的建立无需考虑计算单元内部的程序设计，有助于对抗仿真装备数据的快速更新。

进而，本申请实施例能够实现对抗仿真单元(第一指挥子单元、第一武器选择子单元、进攻子单元、第一感知子单元、第二指挥子单元、第二武器选择子单元、防御子单元和第二感知子单元)与计算单元(第一计算单元和第二计算单元)通过网络实现双向数据实时交互；将计算单元通过网络通信的方式加入到攻防对抗仿真系统中，能够实现计算在环的实时仿真，模拟各个武器节点在战场环境下的真实响应，对抗仿真结果更加可靠；计算单元提供与攻击方和防守方的体系统一的通信方式，使得想定评估模块、攻击计算模块和防守计算模块快速接入仿真平台中。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与攻防对抗仿真系统对应的攻防对抗仿真方法，由于本申请实施例中的方法解决问题的原理与本申请实施例上述攻防对抗仿真系统相似，因此方法的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。

请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的一种攻防对抗仿真方法的流程图，如图4中所示，本申请实施例以攻防对抗仿真系统为执行主体，所述方法包括：

S410、进攻计算模块获取初始环境参数和攻击武器参数，基于攻击武器参数确定初步进攻态势信息，将初步进攻态势信息发送给想定评估模块；防守计算模块获取初始环境参数和防守系统参数，基于防守系统参数确定初步防守态势信息，将初步防守态势信息发送给想定评估模块。

这里涉及进攻计算模块和防守计算模块的执行动作，它们都是根据初始环境参数和武器参数(攻击武器参数和防守系统参数)确定初步态势信息(初步进攻态势信息和初步防守态势信息)。

S420、想定评估模块接收初步进攻态势信息和初步防守态势信息并生成双方态势信息，根据初始环境参数和双方态势信息生成进攻调整反馈信息，并将进攻调整反馈信息发送给进攻计算模块；根据初始环境参数和双方态势信息生成防守调整反馈信息，将防守调整反馈信息发送给防守计算模块。

这里，想定评估模块需要生成两个调整反馈信息(进攻调整反馈信息和防守调整反馈信息)，并将两个调整反馈信息分别发送给对应的进攻计算模块和防守计算模块，以使进攻计算模块和防守计算模块调整自身的态势。

S430、进攻计算模块接收进攻调整反馈信息，根据进攻调整反馈信息调整进攻态势，生成调整后的进攻态势信息；防守计算模块接收防守调整反馈信息，根据防守调整反馈信息调整防守态势，生成调整后的防守态势信息。

这里，进攻计算模块和防守计算模块分别根据进攻调整反馈信息调整进攻态势和根据防守调整反馈信息调整防守态势，从而得到调整后的进攻态势信息和调整后的防守态势信息。

S440、想定评估模块根据调整后的进攻态势信息更新进攻调整反馈信息，根据调整后的防守态势信息更新防守调整反馈信息。

这里，循环采用步骤S410和步骤S430，以实现不断更新进攻调整反馈信息和防守调整反馈信息的过程，从而实现不断仿真攻防对抗结果的过程。

S450、当想定评估模块确定所述攻击方或所述防守方达到预设结束条件，确定攻防对抗仿真过程结束。

这里，预设结束条件为某一方胜利，对于攻击方来说，就是攻击方胜利，对于防守方来说，就是防守方胜利，当想定评估模块裁定攻击方胜利或裁定防守方胜利时，确定攻防对抗仿真过程结束。

本申请实施例提供的攻防对抗仿真方法，攻击方能够根据获取到的进攻调整反馈信息不断调整攻击武器的进攻态势信息，同理，防守方也能够根据获取到的防守调整反馈信息不断调整防守系统的防守态势信息，这样一来，研发人员可以在对抗仿真平台上验证算法，模拟真实战场的环境中检验武器系统性能是否满足设计指标，可以实现计算在环实时演示和验证，面对复杂的战场环境具有可靠性，加快研究进程。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种攻防对抗仿真系统，其特征在于，所述系统包括进攻计算模块、防守计算模块和想定评估模块；

所述进攻计算模块，用于获取初始环境参数和攻击武器参数；基于所述攻击武器参数确定初步进攻态势信息，将所述初步进攻态势信息发送给所述想定评估模块；接收所述想定评估模块基于所述初始环境参数和双方态势信息交互生成的进攻调整反馈信息；根据所述进攻调整反馈信息调整进攻态势，生成调整后的进攻态势信息；

所述防守计算模块，用于获取初始环境参数和防守系统参数；基于所述防守系统参数确定初步防守态势信息，将所述初步防守态势信息发送给所述想定评估模块；接收所述想定评估模块基于所述初始环境参数和双方态势信息交互生成的防守调整反馈信息；根据所述防守调整反馈信息调整防守态势，生成调整后的防守态势信息；其中，所述防守计算模块包括第二计算单元和防守分析单元；所述第二计算单元，用于根据获取到的防守系统参数计算得到防守运行参数，其中，所述防守系统参数包括拦截速度、拦截方向、拦截高度、拦截毁伤半径和拦截策略，所述防守运行参数包括探测系统的探测范围、移动速度、探测方向和航迹规划参数；根据所述想定评估模块发送的更新后的防守调整反馈信息重新计算防守运行参数，得到更新后的防守运行参数；所述防守分析单元，用于根据所述防守运行参数确定初步防守态势信息，其中，所述初步防守态势信息包括防守力度、防守方向、防守位置和防守范围；根据所述更新后的防守运行参数更新调整后的防守态势信息；

所述想定评估模块，用于根据接收到的初步进攻态势信息和初步防守态势信息生成双方态势信息；根据所述初始环境参数和双方态势信息交互生成进攻调整反馈信息，将所述进攻调整反馈信息发送给所述进攻计算模块；根据所述初始环境参数和双方态势信息交互生成防守调整反馈信息，将所述防守调整反馈信息发送给所述防守计算模块；根据所述进攻计算模块发送的调整后的进攻态势信息，更新进攻调整反馈信息，根据所述防守计算模块发送的调整后的防守态势信息，更新防守调整反馈信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进攻计算模块包括第一计算单元和进攻分析单元；

所述第一计算单元，用于根据获取到的攻击武器参数计算得到攻击运行参数，其中，所述攻击武器参数为攻击武器的配置参数，所述攻击运行参数包括飞行器飞行速度、飞行器飞行方向、飞行器飞行高度、飞行器飞行范围和协同策略；根据所述想定评估模块发送的更新后的进攻调整反馈信息重新计算攻击运行参数，得到更新后的攻击运行参数；

所述进攻分析单元，用于根据所述攻击运行参数确定初步进攻态势信息，其中，所述初步进攻态势信息包括攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围以及损伤半径；根据所述更新后的攻击运行参数更新调整后的进攻态势信息。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述进攻分析单元包括第一指挥子单元、第一武器选择子单元、进攻子单元和第一感知子单元；

所述第一武器选择子单元，用于确定选择的攻击武器类型；

所述第一感知子单元，用于根据所述攻击运行参数中的飞行器飞行速度、飞行器飞行方向、飞行器飞行高度、飞行器飞行范围和协同策略确定初步进攻态势信息中的攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围以及损伤半径；根据更新后的攻击运行参数重新确定调整后的进攻态势信息；

所述第一指挥子单元，用于根据确定出的初步进攻态势信息控制攻击武器的初步进攻态势；控制所述攻击武器根据调整后的进攻态势信息调整进攻态势；

所述进攻子单元，用于执行所述第一计算单元决策的指令动作，更新调整后的进攻态势信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一计算单元分别与所述进攻分析单元中的第一指挥子单元、第一武器选择子单元、进攻子单元和第一感知子单元通过网络通信的方式连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述防守分析单元包括第二指挥子单元、第二武器选择子单元、防御子单元和第二感知子单元；

所述第二武器选择子单元，用于确定选择的防守系统类型；

所述第二感知子单元，用于根据所述防守运行参数中的探测系统的探测范围、移动速度、探测方向和航迹规划参数确定初步防守态势信息中的防守力度、防守方向、防守位置和防守范围；根据更新后的防守运行参数重新确定调整后的防守态势信息；

所述第二指挥子单元，用于根据确定出的初步防守态势信息控制防守系统的初步进攻态势；控制所述防守系统根据调整后的防守态势信息调整防守态势；

所述防御子单元，用于执行所述第二计算单元决策的指令动作，更新调整后的防守态势信息。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二计算单元分别与所述防守分析单元中的第二指挥子单元、第二武器选择子单元、防御子单元和第二感知子单元通过网络通信的方式连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述想定评估模块包括想定编辑单元和效能评估单元；

所述想定编辑单元，用于编辑战场仿真场景，生成初始环境参数；

所述效能评估单元，用于根据所述初始环境参数以及根据接收到的初步进攻态势信息和初步防守态势信息生成的双方态势信息在战场仿真场景中进行攻击武器和防守系统对抗的迭代推演，生成迭代推演结果；根据所述迭代推演结果分别生成进攻调整反馈信息和防守调整反馈信息；根据所述调整后的进攻态势信息，更新进攻调整反馈信息，根据所述调整后的防守态势信息，更新防守调整反馈信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述迭代推演结果包括：终止进攻态势信息中的攻击速度、攻击方向、攻击位置、攻击范围、损伤半径以及毁伤效能，和终止防守态势信息中的防守力度、防守方向、防守位置、防守范围以及拦截概率，以及所述攻击武器和所述防守系统对抗的对抗结果。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一态势显示模块、第二态势显示模块和第三态势显示模块；

所述第一态势显示模块设置在所述进攻计算模块上，用于表现仿真过程中的进攻态势变化；

所述第二态势显示模块设置在所述防守计算模块上，用于表现仿真过程中的防守态势变化；

所述第三态势显示模块设置在所述想定评估模块上，用于表现所述进攻计算模块和所述防守计算模块之间的迭代推演过程。

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