CN116522598A - 一种装备试验方案设计、推演与评估系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供了一种装备试验方案设计、推演与评估系统及其使用方法，该方法包括系统资源层，为验证装备技术性能、效能和适用性开展试验方案设计、推演与评估的软、硬件环境；试验模型与算法层，基于试验目的、试验条件、试验技术的约束条件，设置试验数字环境模型、装备试验指标体系、试验逻辑和试验评估模型；环境支撑层，为装备试验方案设计与仿真推演提供支撑环境；应用层，包括装备试验指标构建系统、试验方案设计系统、试验仿真推演系统以及试验评估系统。解决现有技术没有将装备试验方案结合仿真场景验证其正确性和有效性，导致装备在制造前进行评估不可避免基于实体进行试验，带来准备时间长、效率低和成本高的问题。

Description

一种装备试验方案设计、推演与评估系统及其使用方法

技术领域

本发明件涉及计算机仿真技术领域，尤其涉及一种装备试验方案设计、推演与评估系统及使用方法。

背景技术

军用仿真技术因其安全性、经济性、可重复性、可调整性和可预测性，被认为是指导国防建设的重要方法，已成为研究战争和参与战争不可或缺的实践手段。单件武器装备效能的发挥，依赖于整个武器装备体系的正常运作，同时，武器装备体系的研究，又依赖于真实装备提供有效、可信的基础数据支持，工程级和交战级联合仿真环境是武器仿真技术的重要方向，在交战级仿真中，融合工程级的武器模型，从而实现更高可信度的武器系统效能评估。

现有技术并没有将装备试验方案结合仿真场景验证其正确性和有效性，导致装备在制造前进行评估不可避免基于实体进行试验，带来准备时间长、效率低和成本高的问题，因此将仿真技术运用于试验方案的设计、推演与评估显得尤为重要。

发明内容

为解决现有技术没有将装备试验方案结合仿真场景验证其正确性和有效性，导致装备在制造前进行评估不可避免基于实体进行试验，带来准备时间长、效率低和成本高的问题，本说明书一个或多个实施例提供了一种装备试验方案设计、推演与评估系统，包括：

系统资源层，为验证装备技术性能、效能和适用性开展试验方案设计、推演与评估的软、硬件环境；

试验模型与算法层，基于试验目的、试验条件、试验技术的约束条件，设置试验数字环境模型、装备试验指标体系、试验逻辑和试验评估模型；装备试验指标体系的设置包括装备试验指标设置，并实现试验指标生成、筛选和优化；

环境支撑层，为装备运用仿真提供支撑环境，在试验模型与算法层的基础上，通过模型系统集成框架，将试验模型组装构建出试验数字环境、方案设计优化环境、方案仿真推演环境和装备效能评估环境，通过设置装备仿真运行引擎和试验想定仿真运行引擎分别为装备运用仿真和试验方案仿真推演提供支撑服务；

应用层，包括装备试验指标构建系统、试验方案设计系统、试验仿真推演系统以及试验评估系统；用于与用户进行信息交互，向用户提供试验设计全过程的装备试验指标体系构建，装备技术性能、效能和适用性的评估分析功能，整合环境支撑层提供的分析设计环境和试验业务功能，构建装备试验设计与评估系统；

开发与建模工具集：用于为试验模型与算法层和环境支撑层提供相应的开发与建模工具集。

本说明书一个或多个实施例提供了一种基于上述装备试验方案设计、推演与评估系统的使用方法，包括以下步骤：

接受试验方案设计与优化任务；

训练人员通过所述装备试验方案设计、推演与评估系统的应用层和开发与建模工具集完成装备指标体系和试验方案的设计；

试验模型与算法层根据装备指标体系和试验方案，自动生成试验想定，在仿真引擎和相关模型的支持下，系统进行试验方案推演，并通过试验评估模型对装备性能、效能和适用性进行评估；

通过控制和分析试验方案推演过程，结合装备评估结果，形成试验方案优化措施。

本发明提出了层次化互联框架，结合互操作性要求，首先根据装备使命任务和试验目标，构建被试装备的试验指标体系，并进行指标的剪裁和优化；再将相应的试验模型组装构建试验数字环境、方案设计优化环境、方案仿真推演环境和装备效能评估环境，进行装备作战能力的描述和模拟，考核装备的性能、效能和适用性，验证装备试验方案的正确性和有效性。试验方案仿真设计、推演与评估方法能够有效支撑装备的能力需求论证，对装备能力分析、评估及优化有着重要意义，能够辅助试验机构对试验方案的优劣进行分析和改进，同时规避装备需基于实体试验带来的准备时间长、效率低和成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种装备试验方案设计、推演与评估系统的网络架构图；

图2为本说明书一个或多个实施例提供的一种装备试验方案设计、推演与评估系统中试验指标体系构建模块结构示意图；

图3为本说明书一个或多个实施例提供的一种装备试验方案设计、推演与评估系统中装备效能指标组成结构示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例提供的一种装备试验方案设计、推演与评估系统的使用法方流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个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说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明件的保护范围。

下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明做出详细的说明。

系统实施例

根据本发明实施例，提供了一种装备试验方案设计、推演与评估系统，如图1所示，为本实施例提供的装备试验方案设计、推演与评估系统架构示意图，根据本发明实施例的装备试验方案设计、推演与评估系统，包括系统资源层、试验模型与算法层、环境支撑层和应用层；其中，

系统资源层：用于为验证装备技术性能、效能和适用性开展试验方案设计、推演与评估的软、硬件环境，包括操作系统，SQL数据库、MongoDB和达梦数据库-V7数据库、VisualStudio 2010等软件开发工具，Java、C++、boost-1.56等软件开发环境及网络环境等等。

试验模型与算法层：用于基于试验目的、试验条件、试验技术的约束条件，设置试验数字环境模型、装备试验指标体系、试验逻辑设计和试验评估模型；

装备试验指标体系的设置包括装备试验指标设置，还实现试验指标生成、筛选和优化。

环境支撑层：用于为装备试验方案仿真推演提供支撑环境，在试验模型与算法层的基础上，通过模型系统集成框架，将相应的试验模型组装构建试验数字环境、方案设计优化环境、方案仿真推演环境，以及装备性能、效能和适用性评估环境，该层通过设置相应的装备仿真运行引擎和试验想定仿真运行引擎分别为装备运用仿真和试验方案仿真推演提供支撑服务；

应用层：包括装备试验指标构建系统、试验方案设计系统、试验仿真推演系统以及试验评估系统；用于与用户进行信息交互，向用户提供试验设计全过程的装备试验指标体系构建，装备性能、效能和适用性的分析评估功能，整合环境支撑层提供的分析设计环境和试验业务功能，构建了装备试验设计与评估系统；

实现工具的设定为实现模型的标准化和交互性，为试验模型与算法层和环境支撑层提供相应的开发与建模工具集，可包括环境开发与配置工具，模型建立与管理工具。

应用层还用于支持资源和用户管理、试验想定编辑生成、动态展现多目标、多装备、大场景的装备试验态势，在线评价装备试验方案，回放装备试验方案制定过程。

本实施例，提出了层次化互联框架，结合互操作性要求，首先根据装备使命任务和试验目标，同时兼顾试验条件确定试验装备的指标，构建整个试验模型中各被试装备的试验指标体系，并进行指标的剪裁和优化，得到简化的试验指标；再将相应的试验模型组装构建试验数字环境、方案设计优化环境、方案仿真推演环境和装备效能评估环境进行装备作战能力的描述和模拟，考核装备的性能、效能和适用性，验证装备试验方案的正确性和有效性；试验方案仿真设计、推演与评估方法能够有效支撑装备的能力需求论证，对装备能力评估分析及能力的优化有着重要意义，能够辅助试验机构对试验方案的优劣进行分析和改进，同时规避装备需基于实体试验带来的准备时间长、效率低和成本高的问题。

参考图2所示，为试验指标体系构建模块结构示意图，在一些实施例中，试验模型与算法层包括试验指标体系构建模块，用于装备试验指标设计，实现试验指标快速生成、筛选和优化，以及指标的有效性和权重分析，支持试验大纲编制。

在一实施例中，试验指标体系构建模块包括：

指标体系框架生成单元：用于按照被试装备作战使命任务，生成装备性能、效能和适用性等指标体系框架；

指标聚合单元：实现通过多项单一指标评价装备综合效能；

指标分解单元：根据综合效能分配结果给出装备单项指标要求；

在一具体实施例中，具体指标生成方法包括：装备作战使命任务映射工具、关键作战问题分解工具和能力需求分析工具；指标的聚合和分解的方法包括但不限于加权平均法、模糊评价法、层次分析法、网络分析法等。

参考图3，为装备效能指标组成结构示意图，其中，装备效能包括但不限于指挥控制能力、通信能力、情报能力和电子对抗能力等等；其中，指挥控制能力可包括人机交互能力、指挥控制可靠性等；通信能力包括信息传输容量、通信时延、误码率等；情报能力包括信息融合能力、探测目标次数等；电子对抗能力包括电子进攻能力、雷达探测、电子支援能力等。

指标的筛选和优化单元：用于根据试验目标和试验条件，对指标体系框架中的指标进行剪裁和优化。系统提供被试装备通用标准的指标体系框架，应根据试验目标，同时兼顾试验条件，对其进行剪裁和优化，可综合运用各类指标优化工具，得到简化的试验指标；本实施例中关键指标的优化筛选包括但不限于使用分支定界法、分层抽样或正交采样。

指标的有效性分析单元：用于对指标体系框架中各指标的有效性进行分析。提供从指标的一致性、全面性、关键性、可检验性角度分析指标体系框架中各指标的有效性。

指标评估准则确定单元：用于设置各指标的目标值或阈值，实现评估装备性能、效能和适用性是否达到需求，及相关能力的指标值是否达到设定的阈值；装备的评估标准是系统要求的装备性能、效能和适用性的描述，通常用目标值和阈值表示。其中，目标值或阈值列出了最低可接受作战使用值，如果低于这个值，被试装备的相关能力就不合格。

指标权重分析单元：用于根据选定的指标权重分析方法，计算确定各指标权重；指标权重分析也是指标体系构建的重要内容之一，系统提供主成分分析、拉开档次法、Delphi法、层次分析法、客观权重分析等主观客观权重分析工具，支持指标权重计算。

指标及数据的可视化单元：用于各类指标及数据可视化；为便于监控整个计算过程，以及直观清晰的显示计算流程和结果，系统提供各类指标及数据可视化显示工具。

在一些实施例中，装备的仿真主要是将实体化的装备在仿真环境下以图形化的建模方式展现出来，包括建立装备的实体模型，为实体模型配置组件模型(组成组件及设定组件的参数)，其中，实体模型不具备处理指令的能力，只有组件模型可以添加执行指令。

在一些实施例中，试验指标体系构建模块还包括指标体系管理单元：用于实现对指标体系的新建、编辑、删除和搜索的管理功能。

指标体系中的任一节点信息包括指标名称、计量单位、默认值、备注、计算方式、指标权重、权重算法和效能算法等属性。

在本实施例中，根据试验需要完成指标体系的构建，建立完整的指标体系模型；

指标体系中任一节点的权重算法均按照由上向下分配原则，即除了叶子节点其他的节点都可以设置，权重算法包括多种主观赋权方法。例如层次分析法，该方法通过设置判断矩阵实现；指标体系中只有根节点才可以设置效能算法，包括多种主观评判法，可根据需求选择要使用的算法，如专家打分法，可通过建立分值等级范围实现。

本实施例中，指标模型设计主要是以图形化、可视化方式设计指标算法模型即指标计算流程图。指标计算流程逻辑图由算子组合而成；可包括多种类型的可配置算子，方便指标算法模型的构建；例如控制类算子，主要控制算法流程的开始与结果；数据源算子，为算法提供最基础的数据源信息(导入的其他试验或训练类数据)；类型转换算子，转换输入数据的类型输出所需的新类型数据；预处理计算算子，通过一些数学方法对数据进行处理计算，对于复杂的数据计算，通过C#脚本或Python脚本来处理生成新的数据表等等。

继续参考图1所示，试验模型与算法层还包括试验数字环境模型设置模块，通过对装备的作战模式(包括单装作战模式和装备体系作战模式)、试验样式、仿真推演技术的分析研究，总结构建装备试验方案设计、推演与评估系统所需的各类模型。这些模型是参试实体装备、试验场环境、参试力量及其行为规则的逻辑抽象，构建试验数字环境模型为推演试验进程奠定了基础。其中，试验数字环境模型设置模块包括：

战场环境设置单元：用于设定单装备或装备体系的作战环境，包括试验场的地形、水文、海洋、领空、太空、天气、电磁环境等模型。

被试装备模型设置单元：用于设置被试装备的主要性能参数、部署状态等，部署状态包括实时位置、弹道、航向等。

靶标设置单元：用于设置被试装备作战对象的主要性能参数、部署状态等。

我军装备体系设置单元：用于设置我军作战体系中与被试装备配套的共同达成战役、战术功能的装备模型。

敌军装备体系设置单元：用于设置被试装备作战模式中与之对抗的主要敌军装备模型，包括敌侦查、指挥、通信、电子干扰、网络攻击等类型的装备模型。

试验保障装备设置单元：用于设置包括数据收集与处理、试验结果分析与评估、试验指挥控制、试验后勤保障等类型装备模型。试验保障装备是为保证试验实施的必需装备，不是真实作战中的对抗装备。

参试兵力配置单元：用于试验兵力编成与部署，在电子地图上，按照各类参试兵力编成进行部署，完成对试验兵力位置、运动状态、试验装备搭载关系等初始参数的设置；支持以时间为主线，完成参试兵力在各时刻的运动航路、装备状态变化、武器发射等行动要点的设置。

装备行为设置单元：用于设置被试装备和其他装备的动作行为方案；

装备运用设置单元：用于设置被试装备和其他装备的运用作战方案。

继续参考图1所示，本实施例试验模型与算法层还包括试验逻辑设计模块：用于实现对各类战场模型的调用整合，设计具体试验业务过程。

试验逻辑设计模块还实现试验方案可视化设计环境和试验推演评估环境，实现对各类战场模型的调用整合。

试验逻辑设计模块包括试验方法选择单元、仿真试验单元及数据需求分析单元；

仿真试验设计单元：用于根据试验方法、战场模型、试验目的、试验条件等设定仿真试验执行流程。

试验方法选择单元：提供基于试验设计的统计学理论基础，科学选择试验中因子、水平的设计方法，包括但不限于正交设计、均匀设计、序贯设计、小子样设计方法等。

数据需求分析单元：提供相关工具，分析各类指标的数据格式、精度等要求，明确指标数据来源，包括仿真计算、前期试验、本次试验、研制过程等。

试验逻辑设计模块还包括试验方案管理单元，实现试验方案模板管理、试验方案文档管理、试验方案生成以及试验方案内容维护，具体的包括：

试验方案模板管理子单元：提供文档模板编辑功能，用于根据试验方案文书格式要求，定义试验方案模板，支持试验方案文本内容生成。

试验方案文档管理子单元：提供对试验方案的创建、删除、上传、下载、查阅、检索等功能。

试验方案文本录入维护子单元：用于调用指定方案模板，完成试验方案名称、背景概述、试验目的、试验时间、试验要求等方案文本要素的录入和编辑工作。

试验方案生成子单元：用于调用装备试验指标体系、试验方案设计数据、试验方案文本录入维护的数据等，自动融合生成试验方案文件。

继续参考图1所示，本实施例试验模型与算法层还包括试验评估模块，用于设置试验评估方法，基于试验评估方法对被试装备性能、效能的分析评估，支持试验评估报告撰写。其中，

试验评估模块包括效能评估单元：用于根据仿真试验数据与试验方案运行数据，支持装备性能、效能等分析评估；其中，效能评估单元的评估包括以下评估内容：

步骤1、数据汇总与审核；利用系统提供的接口，汇总当前试验、前期试验、仿真试验、军事模拟演习等各类来源数据。同时，利用数据校核工具进行校核，确保各种来源数据的有效性。

步骤2、数据预处理；对定性数据，可以利用统计方法、专家打分、模糊数学等工具对定性数据进行量化分析。对定量指标，则可依据指标类型，运用标准差、极值差等工具实现数据的标准化、无量纲化和一致化。

步骤3、单项评估或综合评估，单项评估支持各类底层指标计算和分析评估，依据指标特点，提供线性叠加、非线性增强、能力覆盖、能力交叉等形式评估计算模型；综合评估模块支持装备性能、效能等分析评估，最后确定被试装备的装备性能、效能和适用性是否符合标准。

还包括适用性评估单元和贡献率评估单元：

适用性评估单元：实现从寿命周期经济性、质量稳定性两个角度，分析和评估装备的适用性。

贡献率评估单元：提供基于增量的、基于比值的、基于满意度的和基于效费比的度量方法，实现单台装备对体系效能贡献的分析和评估。

在一些实施例中，应用层包括试验仿真推演模块，用于根据设计的试验方案，基于仿真引擎，实现试验方案仿真推演；

试验仿真推演模块包括推演控制单元、推演状态监控单元和推演态势显示单元；其中，

推演控制单元：用于控制试验方案仿真推演过程，主要是试验仿真过程控制、执行域控制。具体包括：

试验过程控制：下达试验的初始化、开始、暂停、继续、终止等控制指令并下发相关数据。

执行域控制：监视执行域中参与仿真推演各模块的实时技术参数。

即时通讯：支持联入到同一执行域的岗位之间传输文本信息，当一个岗位发送消息时，其他岗位都能收到。

推演状态监控单元：用于监视执行域中各仿真系统的参与情况，引擎运行情况、硬件负载等信息，对参与推演的各系统运行状态进行监控，及时发现和报告运行过程中发生的错误或故障，并提供强制退出功能。

应用层设置可视化展示模块，用于可视化展示试验数字环境模型的构建、装备试验指标体系的构建、试验逻辑设计过程、推演态势的显示及试验评估结果的显示；提供实体显示配置，辅助用户掌握试验想定概况；

本实施例可视化展示模块还设置回放单元：用于回放并控制对试验场态势形象直观的二/三维展示，提供态势控制功能，使军事分析人员、仿真试验人员可以根据关注时间或地点，随时控制态势的进展或切换地图视点，工具同时提供地图元素的显隐控制，更好地展现仿真过程。

本实施例可视化展示模块通过二/三维展示评估结果，其中评估结果展示可以采用文字报告、表格统计、图形展示等形式，可将评估结果数据可视化处理，如将评估结果生成柱状图、函数曲线图等。

在具体实施例中，可视化展示模块实现：

二维战场态势显示：展示试验进程和试验态势，具体包括：被试装备与靶标信息显示，查看装备或靶标状态、实时位置、作战状态、打击或侦察状态等；显示被试装备作战体系中的试验环境、试验力量、试验过程、试验区域、指挥关系、隶属关系、探测关系、通信连接等；提供常用GIS功能，如：放大、缩小、放大区域、设置地图中心点、漫游、重置等；提供显示配置功能，能够根据用户的需要，自由定制地图元素的显示风格，可定制的元素包括：路径点、轨迹点、指控关系、传感器信息、干扰信息、通信信息、武器杀伤范围、区域信息、网络信息等；提供插件开发机制，支持用户根据特定的模型或业务需要，拓展现有态势展示功能；提供可选的插件包，提供的功能包括：距离量算、面积量算、方位计算、坡度计算、通视检查、位置导航等。

二维实时信息查询：主要是对参试装备战技术性能及相关信息的查询显示，包括装备当前状态、装备隶属关系、装备组成及战技术性能、所处战场环境等。

二维统计信息显示：按评估指标要求，对各类指标数据进行统计分类，实时显示统计结果。

三维态势显示：在二维态势显示软件的基础上，系统还提供三维态势显示功能，主要用于立体展示试验场态势，使观摩人员更直观的感受战场环境，了解战场态势。利用地理数据库、军标库、三维模型库、想定库等资源，基于三维图形渲染服务和地理信息服务，在三维虚拟试验环境中，根据推演仿真数据对试验仿真推演过程进行实时展现和回放，并进行演示管理。

仿真回放控制：通过加载仿真推演运行过程记录的态势数据文件，回放整个仿真推演过程，为试验方案分析提供直观的辅助，回放模式支持态势的开始、暂停、继续、速度改变等多种态势控制手段。

在一些实施例中，通过想定编辑工具实现想定的创建、加载、编辑、保存等基本功能；其中，

想定编辑工具通过二维电子地图提供兵力部署、地理分析以及态势呈现等功能，在想定规范的约束下进行初始态势和试验任务的设定，最终输出规范化的想定文件。

想定编辑功能，具备战场数字环境、试验方案可视化设计环境和试验推演评估环境，实现对各类试验模型的调用整合，设计具体试验业务过程。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种基于上述实施例提供的装备试验方案设计、推演与评估系统实现的使用方法，如图4所示，根据本发明实施例的使用方法，包括步骤：

步骤S1、接受试验方案设计与优化任务；

步骤S2、通过装备试验方案设计、推演与评估系统的应用层和开发与建模工具集完成装备试验指标体系和试验方案的设计；

步骤S3、试验模型与算法层根据装备指标体系和试验方案，自动生成试验想定，在仿真引擎的和相关模型的支持下，系统进行试验方案推演，并通过试验评估模型对装备性能、效能和适用性进行评估。

步骤S4、通过控制和分析试验方案推演过程，结合装备评估结果，形成试验方案优化措施，并返回步骤S3。

本实施例训练方法，实现装备试验总体单位根据试验方案设计与优化任务要求，对装备试验指标体系、试验方案进行设计，对被试装备进行评估，对试验方案进行仿真推演，形成试验方案优化措施；依托装备试验方案设计、推演与评估系统，实现对试验进度、训练人员、阵地布置、装备配属等相关内容的全要素设计、推演与评估，解决现有试验方案设计过程依赖实体装备的弊端，节约试验准备时间、提高试验效率、节省试验成本。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种装备试验方案设计、推演与评估系统，其特征在于，包括：

系统资源层，为验证装备技术性能、效能和适用性开展试验方案设计、推演与评估的软、硬件环境；

试验模型与算法层，基于试验目的、试验条件、试验技术的约束条件，设置试验数字环境模型、装备试验指标体系、试验逻辑和试验评估模型；装备试验指标体系的设置包括装备试验指标设置，并实现试验指标生成、筛选和优化；

环境支撑层，为装备试验方案仿真推演提供支撑环境，在试验模型与算法层的基础上，通过模型系统集成框架，将试验模型组装构建出试验数字环境、方案设计优化环境、方案仿真推演环境和装备性能、效能和适用性评估环境，通过设置装备仿真运行引擎和试验想定仿真运行引擎分别为装备运用过程仿真和装备试验方案推演的提供支撑服务；

应用层，包括装备试验指标构建系统、试验方案设计系统、试验仿真推演系统以及试验评估系统；用于与用户进行信息交互，向用户提供试验设计全过程的装备试验指标体系构建，装备性能、效能和适用性的评估分析功能，整合环境支撑层提供的分析设计环境和试验业务功能，构建装备试验设计与评估系统；

开发与建模工具集：用于为试验模型与算法层和环境支撑层提供相应的开发与建模工具集。

2.如权利要求1所述的一种装备试验方案设计、推演与评估系统，其特征在于，所述试验模型与算法层包括试验指标体系构建模块，用于装备试验指标设计，实现试验指标生成、筛选和优化，以及指标的有效性和权重分析。

3.如权利要求2所述的一种装备试验方案设计、推演与评估系统，其特征在于，所述试验指标构建模块包括：指标体系框架生成单元，用于按照被试装备作战任务，生成装备性能、效能和适用性的指标体系框架；

指标评估准则确定单元：用于设置各指标的目标值或阈值，实现评估装备性能、效能和适用性是否达到需求，及相关能力的指标值是否达到设定的阈值；

指标权重分析单元：用于根据选定的指标权重分析方法，计算确定各指标权重。

4.如权利要求3所述的一种装备试验方案设计、推演与评估系统，其特征在于，所述试验指标构建模块还包括：

指标的筛选和优化单元：用于根据试验目标和试验条件，对指标体系框架中的指标进行剪裁和优化；

指标的有效性分析单元：用于对指标体系框架中各指标的有效性进行分析；

指标体系管理单元：用于实现对指标体系的新建、编辑、删除和搜索的管理功能。

5.如权利要求1所述的一种装备试验方案设计、推演与评估系统，其特征在于，所述试验模型与算法层包括试验数字环境模型设置模块，该模块包括：

战场环境设置单元：用于设定单装备或装备体系的作战环境；

被试装备模型设置单元：用于设置被试装备的主要性能参数、部署状态；

靶标设置单元：用于设置被试装备作战对象的主要性能参数和部署状态；

我军装备体系设置单元：用于设置我军作战体系中与被试装备配套的共同达成战役、战术功能的装备模型；

敌军装备体系设置单元：用于设置被试装备作战模式中与之对抗的主要敌军装备模型；

装备行为设置单元：用于设置被试装备和其他装备的动作行为方案；

装备运用设置单元：用于设置被试装备和其他装备的运用作战方案。

6.如权利要求1所述的一种装备试验方案设计、推演与评估系统，其特征在于，所述试验模型与算法层还包括试验逻辑设计模块，包括：

仿真试验设计单元：用于根据试验方法、战场模型、试验目的、试验条件设定试验执行流程；

试验方法选择单元：提供基于试验设计的统计学理论基础，科学选择试验中因子、水平的设计方法；

数据需求分析单元：提供相关工具，分析各类指标的数据格式、精度的要求，明确指标数据来源。

7.如权利要求6所述的一种装备试验方案设计、推演与评估系统，其特征在于，所述试验逻辑设计模块还包括试验方案管理单元，包括：

试验方案模板管理子单元：提供文档模板编辑功能，用于根据试验方案要求，定义试验方案模板，支持试验方案文本内容生成；

试验方案文档管理子单元：提供对试验方案的创建、删除、上传、下载、查阅及检索功能；

试验方案文本录入维护子单元：用于调用指定方案模板，完成试验方案名称、背景概述、试验目的、试验时间、试验要求方案文本要素的录入和编辑工作；

试验方案生成子单元：用于调用装备试验指标体系、试验方案设计数据、试验方案文本录入维护的数据，自动融合生成试验方案文件。

8.如权利要求1所述的一种装备试验方案设计、推演与评估系统，其特征在于，所述应用层包括试验仿真推演模块，用于根据设计的试验方案，基于仿真引擎，实现试验仿真推演，该模块包括：

推演控制单元：用于控制试验方案仿真推演过程；

推演状态监控单元：用于监视执行域中各仿真系统的参与情况，引擎运行情况、硬件负载信息，对参与推演的各系统运行状态进行监控，及时发现和报告运行过程中发生的错误或故障，并提供强制退出功能。

9.如权利要求1所述的一种装备试验方案设计、推演与评估系统，其特征在于，所述试验模型层还包括试验评估模块，该模块包括：

效能评估单元，用于根据仿真试验数据与试验方案运行数据，支持装备性能、效能的分析评估；

适用性评估单元：用于实现从寿命周期经济性、质量稳定性两个角度，分析和评估装备的适用性；

贡献率评估单元：提供基于增量的、基于比值的、基于满意度的和基于效费比的度量方法，实现单台装备对体系效能贡献的分析及评估。

10.一种基于权利要求1-9任意一项所述的一种装备试验方案设计、推演与评估系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

接受试验方案设计与优化任务；

训练人员通过所述装备试验方案设计、推演与评估系统的应用层和开发与建模工具集完成装备指标体系和试验方案的设计；

试验模型与算法层根据装备指标体系和试验方案，自动生成试验想定，在仿真引擎的和相关模型的支持下，系统进行试验方案推演，并通过试验评估模型对装备性能、效能和适用性进行评估；

通过控制和分析试验方案推演过程，结合装备评估结果，形成试验方案优化措施。