CN114186388A - 一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及战术仿真领域，尤其涉及一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析系统及方法。该方法根据作战需求分析和设计体系架构模型，在该模型中按照杀伤链环节对参与的各型武器系统进行分析，包括系统组成、接口关系和流程规则，对该模型的杀伤链流程进行动态运行验证，通过体系架构模型，完成复杂体系作战的杀伤链业务定义，通过体系架构模型指导仿真模型开发，将仿真数据进行保存，按照杀伤链环节对数据进行筛选，完成杀伤链特性分析工作。通过上述方法，本发明能够进一步提高基于杀伤链定义的战术仿真模型的可信度，使得杀伤链分析结果有了更高的参考价值。
Description
技术领域
本发明涉及战术仿真领域，尤其涉及一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析系统及方法。
背景技术
体系作战的本质是双方杀伤链（F2T2EA，即发现、定位、跟踪、瞄准、交战、评估）运行过程的破击、削弱与保护。传统意义上对杀伤链的研究主要集中在作战过程仿真推演以及三维视景演示方面，这些方法具有一定的局限性，表现为：传统的方法是将现有的武器系统进行组合，对杀伤链进行分析，涉及的体系作战较为简单，分析的工具注重于单独的武器系统的性能。在未来联合战争背景下，战场对抗形式、体系作战日趋复杂，新型武器系统可执行的任务、系统能力、接口关系越来越复杂，需要一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析方法来应对未来的体系作战。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析系统，它包括体系架构设计平台、作战场景仿真平台以及杀伤链分析评估平台，
所述体系架构设计平台，用于针对任务场景建立体系架构模型，并且在该体系架构模型中按照杀伤链环节对任务场景进行分解，并且在分解完成的各任务场景中定义参战武器系统、参战武器系统的顶层功能、各个参战武器系统之间的接口关系，同时还需要定义在不同杀伤链环节下各武器系统的活动流程以及作战信息传递关系；
所述作战场景仿真平台，根据体系架构模型中定义的信息，完成对应参战武器系统的兵力部署、作战编组、作战任务设定以及交战规则触发，进而完成建立具备时空关系的仿真推演模型，然后通过仿真推演模型进行仿真推演得到仿真结果数据；
所述杀伤链分析评估平台，根据体系架构模型中的定义对仿真推演模型得到的仿真结果数据进行筛选，并且根据杀伤链各个环节参战的武器系统类型，对仿真推演模型中各武器系统的工作时间进行环节划分并进行统计，实现杀伤链特性分析与评估。
作为优选，所述体系架构模型采用美国国防部体系架构框架DoDAF标准，模型中的视图元素遵循体系架构描述语言UPDM标准。
作为优选，仿真推演模型建立后需要通过与体系架构模型协同仿真以验证杀伤链环节可执行性与正确性。
作为优选，所述杀伤链分析评估平台通过有无特定装备进行结果对比，相同类型武器系统不同指标参数进行结果对比。
此外，本发明还提供一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析方法，包括使用上述的分析系统进行分析的方法，所述分析方法包括以下步骤：
S1、通过对任务场景分析，按照杀伤链环节对武器装备进行任务流程拆解，构建体系架构模型，并为分析评估提供杀伤链环节定义数据；
S2、通过体系架构模型指导作战场景仿真模型开发，其兵力部署、作战编组、作战任务的设定满足体系架构模型要求，将作战场景仿真模型与体系架构模型进行联合仿真，通过作战场景仿真模型触发离散型事件驱动体系架构模型动态执行，待联合仿真结束，后，通过判断体系架构模型杀伤链六大环节中各型武器系统是否按要求执行活动来验证体系架构模型的杀伤链环节可达性；
S3、通过分析评估模型按照体系架构模型定义对仿真数据进行数据筛选，并按照杀伤链环节对数据进行分析评估。
作为优选，所述S1中，体系架构建模包括能力分析、作战单位分析和武器系统分析。
作为优选，所述S3中，分析评估包括有无新型装备的对比分析。
采用以上结构与方法，本发明具有以下优点：采用体系工程的方法，通过体系架构模型对未来杀伤链进行专业研究，特别是新型武器系统加入后，将作战概念进行业务拆解，分析不同任务要求下杀伤链环节中各型武器系统的业务流程，分析、萃取、固化战术行为和交战规则，大大提高了杀伤链的本身可信性，同时也提高了仿真结果的可参考价值。
附图说明
图1是本发明的一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析方法流程示意图。
图2是实施例一中杀伤链特性分析结果示意图。
图3为实施例一中针对发现环节各型装备耗时分析结果示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思铅锑下对本发明的系统方法做简单改进都属于本发明要求的保护范围。
如图1所示，本发明提供了一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析系统，该系统包括体系架构设计平台、作战场景仿真平台以及杀伤链分析评估平台，
体系架构设计平台，能够根据作战业务需求设计和构建满足美国国防部体系架构框架DoDAF2.0的体系架构模型，该模型遵循体系建模UPDM语言，在该体系架构模型中按照杀伤链六大环节（发现、定位、跟踪、瞄准、交战、评估）对任务场景进行分解，得到六个分任务场景，并且在分解完成的分任务场景中定义参战武器系统、参战武器系统的顶层功能（具备的功能，如飞机具有出航、搜寻等功能）、各个参战武器系统之间的接口关系，同时还需要定义在不同杀伤链环节下各武器系统的活动流程以及作战信息传递关系；
作战场景仿真平台，根据体系架构模型中定义的参战武器系统、参战武器系统的顶层功能、各个参战武器系统之间的接口关系、在不同杀伤链环节下各武器系统的活动流程以及作战信息传递关系信息，完成对应参战武器系统的兵力部署、作战编组、作战任务设定以及交战规则触发，进而完成建立具备时空关系的仿真推演模型，然后通过场景仿真模型与体系架构模型协同仿真以此来验证杀伤链环节可执行性与正确性，验证完之后就可以通过仿真推演模型进行仿真推演得到仿真结果数据；
杀伤链分析评估平台，根据体系架构模型中的定义的参战武器系统、参战武器系统的顶层功能、各个参战武器系统之间的接口关系、在不同杀伤链环节下各武器系统的活动流程以及作战信息传递关系信息对仿真推演模型得到的仿真结果数据进行筛选，并且根据杀伤链各个环节参战的武器系统类型，对仿真推演模型中各武器系统的工作时间进行环节划分并进行统计，实现杀伤链特性分析与评估。
此外，本发明还提供一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析方法，包括使用上述分析系统进行分析的方法，所述分析方法包括以下步骤：
S1、通过对任务场景分析，按照杀伤链环节对武器装备进行任务流程拆解，构建体系架构模型，并为分析评估提供杀伤链环节定义数据；
S2、通过体系架构模型指导作战场景仿真模型开发，其兵力部署、作战编组、作战任务的设定满足体系架构模型要求，将作战场景仿真模型与体系架构模型进行联合仿真，通过作战场景仿真模型触发离散型事件驱动体系架构模型动态执行，待联合仿真结束，后，通过判断体系架构模型杀伤链六大环节中各型武器系统是否按要求执行活动来验证体系架构模型的杀伤链环节可达性；
S3、通过分析评估模型按照体系架构模型定义对仿真数据进行数据筛选，并按照杀伤链环节对数据进行分析评估。
具体实施例一：
任务场景：红蓝双方在某海域小范围冲突的场景；
按照以下步骤：
S1、采用体系架构模型对任务场景进行分解，确定六大环节的参战武器系统、系统顶层功能、接口关系、活动流程以及作战信息传递关系；
其中：红方系统包括卫星、指挥所、战斗机；蓝方系统包括飞机；并且定义各个系统的顶层功能，卫星的功能是大范围搜索以及数据传递，指挥所是数据分析、命令下达以及战后评估，战斗机是出航、搜寻定位以及打击目标；
活动流程为：
a)红方卫星扫描发现蓝方飞机；
b)红方卫星将目标数据发送至指挥所；
c) 红方指挥所解析卫星数据，判断蓝方飞机意图，下达拦截指令至红方战斗机
d) 红方战斗机收到指令开始出航，
e)红方战斗机到达任务区域后开始搜索蓝方飞机；
f)红方战斗机发现蓝方飞机后广播通知越界；
g)红方战斗机持续跟踪蓝方飞机；
h)蓝方飞机持续逼近，红方战斗机瞄准锁定蓝方飞机；
i)红方战斗机与蓝方飞机交战，并击毁蓝方飞机，红方飞机返航；
j)指挥所开展战斗评估总结工作；
并且上述的作战信息传递关系是指卫星给指挥所发消息，指挥所给战斗机发消息；
按照杀伤链环节在体系架构模型中可将上述步骤进行分解归类，其中，a、b、c、d归类为发现环节，e、f为定位环节、g为跟踪环节、h为瞄准环节、i为交战环节、j为评估环节。
S2、开展作战场景仿真模型建模工作
流程为：
A、兵力部署：在XX机场部署1架红方飞机，在XX地域部署指挥所，部署一颗红方侦查卫星；在XX海域部署一架蓝方飞机
B、想定编辑（包括作战编组、作战任务设定以及交战规则触发）：设定卫星的任务为探测XX海域，触发事件为当发现不明目标时，卫星下传数据至指挥所；设定指挥所任务为收到卫星数据后，间隔1分钟通知红方飞机起飞；设定红方飞机的任务为收到指令起飞，设置红方飞机的飞行路线，巡逻区域，设定红方飞机的触发事件为红方飞机发现蓝方飞机后持续跟踪，当跟踪超过10分钟后打击蓝方飞机。
设定蓝方飞机在XX海域一直往内陆飞行。
C、仿真推演：按照设计的任务来实时计算红蓝双方的当前动作。当卫星能够发现蓝方飞机时，一是需要发送事件至指挥所；二是需要发送事件至体系架构模型，让其动态运行；三是要记录下事件触发的时间点。
S3、杀伤链定义和仿真数据筛选，根据前面在体系架构模型中定义的a-j流程在记录的仿真数据下查找各个流程下的时间统计。比如在发现环节：卫星花了9分钟搜索到目标，下传数据花了1分钟，指挥所解析数据花了3分钟，决策花了2分钟，下达指令花了1分钟。
分析评估：
1、统计整个杀伤链的长度，就是把六个环节的全部时间加起来，得出结论，在XX海域小范围冲突，从发现目标到击毁目标，总共花了1.5小时。
2、如图2所示，统计杀伤链环节的各个武器系统的消耗时间，为后续优化提供支撑。（杀伤链越短越好）；
3、如图3所示，对比统计：通过不同的部署方案（装备数量的不同、部署位置的不同），来找到合适的最短杀伤链。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
Claims (7)
1.一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析系统，其特征在于：它包括体系架构设计平台、作战场景仿真平台以及杀伤链分析评估平台，
所述体系架构设计平台，用于针对任务场景建立体系架构模型，并且在该体系架构模型中按照杀伤链环节对任务场景进行分解，并且在分解完成的各任务场景中定义参战武器系统、参战武器系统的顶层功能、各个参战武器系统之间的接口关系，同时还需要定义在不同杀伤链环节下各武器系统的活动流程以及作战信息传递关系；
所述作战场景仿真平台，根据体系架构模型中定义的信息，完成对应参战武器系统的兵力部署、作战编组、作战任务设定以及交战规则触发，进而完成建立具备时空关系的仿真推演模型，然后通过仿真推演模型进行仿真推演得到仿真结果数据；
所述杀伤链分析评估平台，根据体系架构模型中的定义对仿真推演模型得到的仿真结果数据进行筛选，并且根据杀伤链各个环节参战的武器系统类型，对仿真推演模型中各武器系统的工作时间进行环节划分并进行统计，实现杀伤链特性分析与评估。
2.根据权利要求1所述的一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析系统，其特征在于：所述体系架构模型采用美国国防部体系架构框架DoDAF标准，模型中的视图元素遵循体系架构描述语言UPDM标准。
3.根据权利要求1所述的一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析系统，其特征在于：仿真推演模型建立后需要通过与体系架构模型协同仿真以验证杀伤链环节可执行性与正确性。
4.根据权利要求1所述的一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析系统，其特征在于：所述杀伤链分析评估平台通过有无特定装备进行结果对比，相同类型武器系统不同指标参数进行结果对比。
5.一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析方法，包括使用权利要求1~4任意一项所述的分析系统进行分析的方法，其特征在于，所述分析方法包括以下步骤：
S1、通过对任务场景分析，按照杀伤链环节对武器装备进行任务流程拆解，构建体系架构模型，并为分析评估提供杀伤链环节定义数据；
S2、通过体系架构模型指导作战场景仿真模型开发，其兵力部署、作战编组、作战任务的设定满足体系架构模型要求，将作战场景仿真模型与体系架构模型进行联合仿真，通过作战场景仿真模型触发离散型事件驱动体系架构模型动态执行，待联合仿真结束，后，通过判断体系架构模型杀伤链六大环节中各型武器系统是否按要求执行活动来验证体系架构模型的杀伤链环节可达性；
S3、通过分析评估模型按照体系架构模型定义对仿真数据进行数据筛选，并按照杀伤链环节对数据进行分析评估。
6.根据权利要求5所述的一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析方法，其特征在于：所述S1中，体系架构建模包括能力分析、作战单位分析和武器系统分析。
7.根据权利要求5所述的一种基于体系架构模型的杀伤链特性分析方法，其特征在于：所述S3中，分析评估包括有无新型装备的对比分析。
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