摘要:基于HLA建立仿真應(yīng)用系統(tǒng)是提高作戰(zhàn)仿真活動(dòng)效率的有效途徑。分析了導(dǎo)彈攻防仿真系統(tǒng)的功能,并依據(jù)HLA的基本概念、方法和原理對(duì)分布式導(dǎo)彈攻防仿真系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),建立了系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),介紹了聯(lián)邦成員的分類及具體的聯(lián)邦成員,并給出了FOM/SOM的設(shè)計(jì)和仿真系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)。

　　關(guān)鍵詞:HLA/RTI;FOM/SOM;導(dǎo)彈攻防仿真

　　中圖分類號(hào):TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí):AAbstract: The HLA-based simulation application system is an efficient approach to increase the efficiency of the combat simulation. The function of Missile-Combat Simulation system are analyzed. According to the basic concept, method and principle of HLA, thesystem design of the distributed missile-combat simulation system is carried on.On this foundation,system structure of the system isbuilt, and the realization method of federation members’classification and the design of FOM/S0M and the program implementationof the missile-combat simulation system are provided.

　　Key words: HLA/RTI,FOM/SOM, Missile-Combat Simulation

　　文章編號(hào):1008-0570(2008)01-1-0212-02引言隨著現(xiàn)代作戰(zhàn)中武器系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)等的日益復(fù)雜,采用分布式仿真和提高作戰(zhàn)仿真活動(dòng)的效率成為仿真技術(shù)能否在國(guó)防領(lǐng)域中成功應(yīng)用的關(guān)鍵。未來(lái)大規(guī)模分布式仿真需要集成多個(gè)部門(mén)開(kāi)發(fā)的不同類型的仿真應(yīng)用,因而提高仿真效率的主要途徑是提高系統(tǒng)內(nèi)各仿真應(yīng)用間的互操作性和可重用性。高層體系結(jié)構(gòu)(HLA)是美國(guó)國(guó)防部建模與仿真辦公室(DMSO)于1995年提出的一個(gè)全新的仿真技術(shù)框架,相對(duì)于DIS標(biāo)準(zhǔn),HLA解決了靈活性,可擴(kuò)充性,減少網(wǎng)絡(luò)冗余數(shù)據(jù)等問(wèn)題。基于HLA的仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是當(dāng)前一個(gè)重要的研究方向。導(dǎo)彈的進(jìn)攻和防御是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程,沒(méi)有一套完整的解析方法對(duì)它進(jìn)行全面的分析,同時(shí)由于政治、經(jīng)費(fèi)等原因,實(shí)戰(zhàn)演習(xí)比較困難,因此導(dǎo)彈攻防仿真系統(tǒng)是研究導(dǎo)彈進(jìn)攻與防御的有效手段。

　　1系統(tǒng)功能導(dǎo)彈攻防仿真系統(tǒng)主要研究在攻防對(duì)抗條件下,導(dǎo)彈對(duì)典型作戰(zhàn)對(duì)象預(yù)警探測(cè)、硬抗擊和軟對(duì)抗等防御手段的突防過(guò)程的仿真技術(shù)應(yīng)用,為導(dǎo)彈突防研究提供有效的技術(shù)支持。其主要功能為:(1)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈突防的仿真研究與演示:(2)對(duì)導(dǎo)彈突防效果進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)估。

　　2基于HLA的仿真系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)導(dǎo)彈攻防仿真系統(tǒng)采用HLA為核心的技術(shù)框架,以仿真資源為中心,建立包含聯(lián)邦開(kāi)發(fā)、運(yùn)行支撐、演示、控制管理、分析評(píng)估的仿真環(huán)境,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

　　3仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

　　3.1建立聯(lián)邦成員基于HLA的成員分三類:導(dǎo)演方成員組、紅方成員組、藍(lán)方成員組。

　　1)導(dǎo)演方成員組:

　　(1)仿真管理器成員:根據(jù)仿真用戶的要求,對(duì)仿真進(jìn)行管理、控制和監(jiān)視;對(duì)武器系統(tǒng)的性能參數(shù)進(jìn)行修改;對(duì)演示內(nèi)容進(jìn)行控制的成員。

　　(2)評(píng)估方成員:根據(jù)導(dǎo)彈攻防仿真系統(tǒng)的仿真結(jié)果,利用相關(guān)指標(biāo)體系(如用目標(biāo)殺傷概率和達(dá)到指定殺傷概率所需導(dǎo)彈數(shù)指標(biāo)、復(fù)合干擾下導(dǎo)引頭對(duì)抗性能評(píng)估指標(biāo)等),采用相應(yīng)評(píng)估方法對(duì)導(dǎo)彈毀傷效果、命中精度、抗干擾能力等進(jìn)行評(píng)估

　　(3)數(shù)據(jù)庫(kù)成員:由數(shù)據(jù)收集工具(DCT)采集的FOM中定義的成員交互的數(shù)據(jù),并將其在數(shù)據(jù)庫(kù)中存檔;由成員自己記錄的成員內(nèi)部的私有數(shù)據(jù)。

　　(4)三維視景顯示成員:以三維動(dòng)畫(huà)方式演示戰(zhàn)場(chǎng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)仿真的可視化,演示仿真的過(guò)程。

　　2)紅藍(lán)方成員組

　　(1)進(jìn)攻彈成員:主要完成進(jìn)攻彈的飛行彈道計(jì)算,輸出位置、速度、姿態(tài)等彈道參數(shù)。藍(lán)方:

　　(2)雷達(dá)成員。包括預(yù)警雷達(dá)和制導(dǎo)雷達(dá),進(jìn)行進(jìn)攻彈的探測(cè)信息計(jì)算。

　　(3)衛(wèi)星成員。包括高軌衛(wèi)星和低軌衛(wèi)星,進(jìn)行進(jìn)攻彈的探測(cè)信息計(jì)算。

　　(4)攔截彈成員。將攔截彈、指控中心和目標(biāo)模型合為一個(gè)成員,完成攔截彈的發(fā)射諸元和飛行、攔截彈道的計(jì)算,以及目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的計(jì)算輸出。

　　3.2 FOM/SOM設(shè)計(jì)表1給出對(duì)象類的定義。交互類有攔截評(píng)估、毀傷評(píng)估、運(yùn)行管理,由評(píng)估方成員根據(jù)進(jìn)攻彈、攔截彈和目標(biāo)的參數(shù)進(jìn)行評(píng)估,仿真管理器成員進(jìn)行仿真的運(yùn)行管理。

　　導(dǎo)彈攻防仿真系統(tǒng)的SOM設(shè)計(jì)如下表所示:

　　3.3仿真系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)RTI軟件主要包含三個(gè)組件:RtiExec、FedExec和libRTI,它們運(yùn)行在單獨(dú)的一臺(tái)工作站或任意復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)上。進(jìn)程RtiExec管理聯(lián)邦的創(chuàng)建和撤消,并指示成員加入正確的聯(lián)邦執(zhí)行。FedExec管理聯(lián)邦中成員的加入和退出,每一運(yùn)行的聯(lián)邦對(duì)應(yīng)一個(gè)FedExec進(jìn)程。LibRTI是一個(gè)C++庫(kù),為成員開(kāi)發(fā)者提供了HLA接口規(guī)范定義的一系列的服務(wù)。成員通過(guò)libRTI調(diào)用HLA的服務(wù)同RtiExec、FedExec以及其它成員進(jìn)行通信。

　　仿真系統(tǒng)的主仿真線程流程圖如下: