CN113312789A - 基于多信息融合的仿真系统及方法 - Google Patents

基于多信息融合的仿真系统及方法 Download PDF

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杨海波
陈建华
章阳
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Abstract

本发明公开了一种基于多信息融合的仿真系统及方法，系统包括：体系仿真想定层，其用于输入对抗双方的兵力参数，以及至少其中一方的武器参数、以及海洋作战环境参数；体系仿真规则层，其用于根据体系仿真想定层输入的参数分别调用相应的规则库，生成基于过程模型的运行事件；体系仿真运算层，其用于对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果；体系仿真演示评估层，其用于对仿真结果进行分析，对于对抗双方的态势进行二维或三维渲染显示。本发明的仿真系统，通过构建以信息功能类型支援兵力为中心的仿真体系，运用作战过程仿真方法，可综合分析在多信息诸兵力支援作战的态势下，我方作战兵力完成作战流程的有效性和综合作战能力。

Description

基于多信息融合的仿真系统及方法
技术领域
本发明属于计算机仿真技术领域，具体地说，涉及一种基于多信息融合的仿真系统及方法。
背景技术
联合作战是基于信息系统的体系作战，而基于空间信息支援的联合作战指挥活动实质是指挥人员搜集、分析、处理、传递和利用指挥信息的活动，通过空间信息支援行动可有效提高了指挥人员实时掌握战场态势的能力，因此，传统的指挥控制方式和指挥信息系统已经不能够满足基于空间信息支援的联合作战指挥活动，由于基于空间信息支援的联合作战指挥活动中指挥信息的类型增多、信息量成倍数增加以及指挥流程更加复杂，使得其指挥控制的难度增大。
以当前潜射导弹作战运用为例，主要面临的问题有：①武器使用要求高。运行程序复杂，技术要求高，整个系统使用过程需要缜密考虑，细心熟练。②对体系运行要求高。仅仅靠自身系统不能完成任务，需要外部陆、海、空、天、电、网体系的全面支持，才能确保任务的顺利实施和突防效果。③面临外部环境严酷。需要面对复杂海洋作战环境，作战对手多维兵力的威胁日益增大，是在强对抗状态下的作战运用。
针对以上问题，潜射导弹的作战，具有诸兵力融合的体系作战特点，要有效提升作战效能，需要进行有效融合运用。而目前存在的问题是：陆、海、空、天、电、网体系建设不断加强，原有的以单兵种(兵力)为中心的仿真系统和方法，存在兵力融合不足、重点不明确、过程分析节点和层次不清晰、综合运用欠缺的矛盾。
鉴于此，研究一种如何对指挥信息进行有效控制以实现指挥人员对部队进行有效控制的空间信息支援行动指挥信息控制系统是本技术领域人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种基于多信息融合的仿真系统，可以解决上述问题。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种基于多信息融合的仿真系统，包括：
体系仿真想定层，其用于输入对抗双方的兵力参数，以及至少其中一方的武器参数、以及海洋作战环境参数；
体系仿真规则层，其用于根据体系仿真想定层输入的参数分别调用相应的规则库，生成基于过程模型的运行事件；
体系仿真运算层，其用于对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果；
体系仿真演示评估层，其用于对所述仿真结果进行分析，对于对抗双方的态势进行二维或三维渲染显示。
进一步的，所述体系仿真想定层包括：
蓝方兵力想定及参数输入模块，其用于输入蓝方兵力的种类以及数量参数；
红方兵力想定及参数输入模块，其用于输入红方兵力的种类以及数量参数；
红方导弹想定及参数输入模块，其用于输入红方导弹种类和发射数量参数；
海洋作战环境想定及参数输入模块，其用于输入海洋作战环境的水文气象、水声环境、电磁环境的类别和参数。
进一步的，所述体系仿真规则层包括：蓝方兵力规则库模块、红方兵力规则库模块、红方导弹规则库模块、以及海洋作战环境规则库模块；各规则库至少包含武器装备基础作战性能数据和以事件流程图为基线的生成规则，所述体系仿真规则层根据体系仿真想定层输入的参数，分别从各规则库模块调用相应的规则库，生成基于过程模型的运行事件流程图，得到各运行事件的流程图集合。
进一步的，所述体系仿真运算层根据体系仿真融合运行规则对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果。
进一步的，所述体系仿真演示评估层还包括对于对抗双方的导弹攻击态势进行二维或三维渲染显示，同步显示导弹飞行姿态参数。
进一步的，所述体系仿真运算层还包括对各项数据进行仿真演示，包括：对抗双方兵力的位置、作战过程和作战结果态势；导弹的发射攻击前后态势、运行弹道仿真数据及轨迹。
进一步的，所述体系仿真规则层采用I DEF3建模方法建立基于过程的事件流程图规则。
进一步的，事件流程图至少包括活动、交汇点、联接、参照物；
所述活动包括编号和活动描述；
所述交汇点包括扇出型和扇入型，所述扇出型是指一个过程向后有两个或两个以上的过程分支，所述扇入型是指两个或两个以上的过程合成为一个过程；
所述联接代表活动之间在时间轴上的前后顺序关系；
所述参照物用于进行说明或表示转向。
本发明同时提出了一种基于多信息融合的仿真方法，包括以下步骤：
输入对抗双方的兵力参数，以及至少其中一方的武器参数、以及海洋作战环境参数；
根据体系仿真想定层输入的参数分别调用相应的规则库，生成基于过程模型的运行事件；
对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果；
对所述仿真结果进行分析，对于对抗双方的态势进行二维或三维渲染显示。
进一步的，对各运行事件进行融合运行计算步骤中，根据体系仿真融合运行规则对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的基于多信息融合的仿真系统，通过构建以信息功能类型支援兵力为中心的仿真体系，运用作战过程仿真方法，综合分析多信息诸兵力类(群组)使用特点，立足复杂海洋作战环境，构建双方兵力对抗模式下的多信息诸兵力基于过程模型的联合使用规则，综合验证潜射导弹体系和诸信息兵力的作战运用流程和过程，可综合分析在我方多信息诸兵力支援作战的态势下的作战兵力完成作战流程的有效性和综合作战能力。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明提出的基于多信息融合的仿真系统的一种实施例的方框图；
图2是本发明提出的基于多信息融合的仿真系统的一种实施例的产品实现原理图；
图3是本发明提出的基于多信息融合的仿真系统的一种实施例的规则图图；
图4是本发明提出的基于多信息融合的仿真系统的一种实施例的时间流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
本实施例提出了一种基于多信息融合的仿真系统，如图1所示，包括：
体系仿真想定层，其用于输入对抗双方的兵力参数，以及至少其中一方的武器参数、以及海洋作战环境参数；
体系仿真规则层，其用于根据体系仿真想定层输入的参数分别调用相应的规则库，生成基于过程模型的运行事件；
体系仿真运算层，其用于对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果；
体系仿真演示评估层，其用于对仿真结果进行分析，对于对抗双方的态势进行二维或三维渲染显示。
本实施例的基于多信息融合的仿真系统，通过构建以信息功能类型支援兵力为中心的仿真体系，运用作战过程仿真方法，综合分析多信息诸兵力类(群组)使用特点，立足复杂海洋作战环境，构建双方兵力对抗模式下的多信息诸兵力基于过程模型的联合使用规则，综合验证潜射导弹体系和诸信息兵力的作战运用流程和过程，可综合分析在我方多信息诸兵力支援作战的态势下，我方作战兵力完成作战流程的有效性和综合作战能力。
对抗双方包括红方和蓝方。
体系仿真想定层包括：
蓝方兵力想定及参数输入模块，其用于输入蓝方兵力的种类以及数量参数；
红方兵力想定及参数输入模块，其用于输入红方兵力的种类以及数量参数；
红方导弹想定及参数输入模块，其用于输入红方导弹种类和发射数量参数；
海洋作战环境想定及参数输入模块，其用于输入海洋作战环境的水文气象、水声环境、电磁环境的类别和参数。
如图2所示，为仿真系统实现原理图，红方导弹按照作战准备、发射实施、初段飞行、中段飞行、末段飞行的流程进行作战，期间，会受到海洋作战环境的制约，受到蓝方作战兵力的对抗(以作战兵力组合的形式，完成某一作战功能)，同时，也会受到红方兵力的作战支援(陆基、海基、空基、天基、网电等兵力，按照作战编组分解组合，以信息兵力组合的形式，完成某一支援作战功能)。通过分析各事件流程，可综合分析在红方多信息诸兵力支援作战的态势下，红方导弹对抗蓝方作战兵力完成作战流程的有效性和综合作战能力。
体系仿真运算层主要是体系仿真系统模型融合计算模块。体系仿真演示评估层由红蓝双方作战兵力态势图模块、导弹攻击态势图模块和导弹飞行姿态参数图模块组成。
体系仿真运算层的体系规则如图3所示，按照“战役、战术、行动和活动”四个层级展开。
活动是作战编组的最基本运用单位，能够完成基本作战功能。若干活动按照事件运行流程，组合形成基于作战的行动。若干行动可组合为战术层级作战任务，若干战术层级作战，组合为最高级的战役层级作战。
体系仿真规则层包括：蓝方兵力规则库模块、红方兵力规则库模块、红方导弹规则库模块、以及海洋作战环境规则库模块；各规则库至少包含武器装备基础作战性能数据和以事件流程图为基线的生成规则，所述体系仿真规则层根据体系仿真想定层输入的参数，分别从各规则库模块调用相应的规则库，生成基于过程模型的运行事件流程图，得到各运行事件的流程图集合。
体系仿真运算层根据体系仿真融合运行规则对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果。
体系仿真演示评估层还包括对于对抗双方的导弹攻击态势进行二维或三维渲染显示，同步显示导弹飞行姿态参数。
体系仿真运算层还包括对各项数据进行仿真演示，包括：对抗双方兵力的位置、作战过程和作战结果态势；导弹的发射攻击前后态势、运行弹道仿真数据及轨迹。
体系仿真规则层采用I DEF3建模方法建立基于过程的事件流程图规则。
事件流程图至少包括活动、交汇点、联接、参照物；一个典型的时间流程图如图4所示。
其中，活动包括编号和活动描述；
交汇点包括扇出型和扇入型，扇出型是指一个过程向后有两个或两个以上的过程分支，扇入型是指两个或两个以上的过程合成为一个过程。交汇点代表三种逻辑关系含义：“与(&)”、“或(O)”、“异或(X)”，有两种时间关系含义：同步、异步。参见表1所示：
Figure BDA0003115301030000071
表1交汇点说明表
联接代表活动之间在时间轴上的前后顺序关系；
参照物用于进行说明或表示转向。说明是对活动和交汇点的详细约束描述，转向则可以借助以前定义过的事件流程图单元，相当于GO-TO。
事件流程图具有以下可变特性：起始时间t，延续时间T(范围：0～∞)，发生概率p(范围：0～1)，影响级ir(取值1或2)和优先级pr(取值1或2)。根据特性值，决定事件走向。
仿真运算层根据体系仿真想定层输入和体系仿真规则库，针对生成的一条或多条事件流程，结合作战兵力函数库，进行计算仿真，生成结果。
体系仿真演示评估层的原理是对各项数据进行仿真演示，包括：红蓝双方兵力的位置、作战过程和作战结果态势；导弹的发射攻击前后态势、运行弹道仿真数据及轨迹等。
根据红方潜射导弹体系作战需求，充分考虑海洋作战环境信息，综合红方外部陆、海、空、天、电、网体系兵力，进行有效分解编组，一方面形成红方全面支持作战兵力，另一方面对抗蓝方天基、空基、海基和陆基兵力，并构建了基于过程模型的联合使用规则，形成详细的事件流程图。
并且能够取得综合验证潜射导弹体系和多信息诸兵力的作战运用流程和过程，评估作战运用能力的技术效果。
实施例二
本实施例提出了一种基于多信息融合的仿真方法，包括以下步骤：
输入对抗双方的兵力参数，以及至少其中一方的武器参数、以及海洋作战环境参数；
根据体系仿真想定层输入的参数分别调用相应的规则库，生成基于过程模型的运行事件；
对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果；
对所述仿真结果进行分析，对于对抗双方的态势进行二维或三维渲染显示。
对各运行事件进行融合运行计算步骤中，根据体系仿真融合运行规则对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果。
本方法通过构建以信息功能类型支援兵力为中心的仿真体系，运用作战过程仿真方法，综合分析多信息诸兵力类(群组)使用特点，立足复杂海洋作战环境，构建双方兵力对抗模式下的多信息诸兵力基于过程模型的联合使用规则，综合验证潜射导弹体系和诸信息兵力的作战运用流程和过程，可综合分析在我方多信息诸兵力支援作战的态势下，我方作战兵力完成作战流程的有效性和综合作战能力。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于多信息融合的仿真系统，其特征在于，包括：
体系仿真想定层，其用于输入对抗双方的兵力参数，以及至少其中一方的武器参数、以及海洋作战环境参数；
体系仿真规则层，其用于根据体系仿真想定层输入的参数分别调用相应的规则库，生成基于过程模型的运行事件；
体系仿真运算层，其用于对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果；
体系仿真演示评估层，其用于对所述仿真结果进行分析，对于对抗双方的态势进行二维或三维渲染显示。
2.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述体系仿真想定层包括：
蓝方兵力想定及参数输入模块，其用于输入蓝方兵力的种类以及数量参数；
红方兵力想定及参数输入模块，其用于输入红方兵力的种类以及数量参数；
红方导弹想定及参数输入模块，其用于输入红方导弹种类和发射数量参数；
海洋作战环境想定及参数输入模块，其用于输入海洋作战环境的水文气象、水声环境、电磁环境的类别和参数。
3.根据权利要求2所述的仿真系统，其特征在于，所述体系仿真规则层包括：蓝方兵力规则库模块、红方兵力规则库模块、红方导弹规则库模块、以及海洋作战环境规则库模块；各规则库至少包含武器装备基础作战性能数据和以事件流程图为基线的生成规则，所述体系仿真规则层根据体系仿真想定层输入的参数，分别从各规则库模块调用相应的规则库，生成基于过程模型的运行事件流程图，得到各运行事件的流程图集合。
4.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述体系仿真运算层根据体系仿真融合运行规则对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果。
5.根据权利要求3所述的仿真系统，其特征在于，所述体系仿真演示评估层还包括对于对抗双方的导弹攻击态势进行二维或三维渲染显示，同步显示导弹飞行姿态参数。
6.根据权利要求5所述的仿真系统，其特征在于，所述体系仿真运算层还包括对各项数据进行仿真演示，包括：对抗双方兵力的位置、作战过程和作战结果态势；导弹的发射攻击前后态势、运行弹道仿真数据及轨迹。
7.根据权利要求3所述的仿真系统，其特征在于，所述体系仿真规则层采用IDEF3建模方法建立基于过程的事件流程图规则。
8.根据权利要求7所述的仿真系统，其特征在于，事件流程图至少包括活动、交汇点、联接、参照物；
所述活动包括编号和活动描述；
所述交汇点包括扇出型和扇入型，所述扇出型是指一个过程向后有两个或两个以上的过程分支，所述扇入型是指两个或两个以上的过程合成为一个过程；
所述联接代表活动之间在时间轴上的前后顺序关系；
所述参照物用于进行说明或表示转向。
9.一种基于多信息融合的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
输入对抗双方的兵力参数，以及至少其中一方的武器参数、以及海洋作战环境参数；
根据体系仿真想定层输入的参数分别调用相应的规则库，生成基于过程模型的运行事件；
对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果；
对所述仿真结果进行分析，对于对抗双方的态势进行二维或三维渲染显示。
10.根据权利要求9所述的仿真方法，其特征在于，对各运行事件进行融合运行计算步骤中，根据体系仿真融合运行规则对各运行事件进行融合运行计算，形成仿真结果。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114491795A (zh) * 2021-12-31 2022-05-13 中国航天空气动力技术研究院 一种先进布局飞行器设计与作战仿真迭代修正方法
CN117408070A (zh) * 2023-11-06 2024-01-16 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种陆海空天节点信息交互方法、装置、设备及存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112668175A (zh) * 2020-12-25 2021-04-16 中国人民解放军63892部队 基于动态情况驱动的军事仿真方法及系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112668175A (zh) * 2020-12-25 2021-04-16 中国人民解放军63892部队 基于动态情况驱动的军事仿真方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘剑等: "面向联合的海战仿真模型优化设计研究", 《兵器装备⼯程学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114491795A (zh) * 2021-12-31 2022-05-13 中国航天空气动力技术研究院 一种先进布局飞行器设计与作战仿真迭代修正方法
CN117408070A (zh) * 2023-11-06 2024-01-16 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种陆海空天节点信息交互方法、装置、设备及存储介质

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