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1、多层次作战仿真模型集成第6卷第8期2006年4月1671一l815(2006)08110603科学技术与工程ScienceTechnologyandEngineeringVo1.6No.8Apr.20062006Sci.Tech.Engng.多层次作战仿真模型集成罗成柏彦奇桑景瑞高鲁(军械T程学院,石家庄050003)摘要进行多层次仿真集成,满足多层次,多类型人员和多功能作战训练和研究分析是作战仿真的重要发展方向.建立了作战仿真模型体系,分析了多层次作战仿真集成途径和关键技术,以坦克分队和平台级坦克对抗仿真为背景,确定了基于HLA/RTI的多层次作战仿真联邦结构.应用多重表示实体建立连接成员桥
2、以减少R11数据流量和实现不同层次仿真对象属性的一致性更新.并提出了多分辨率实体属性映射关系建立的步骤和方法,为多层次作战仿真的集成提供一种参考方案.关键词多层次作战仿真集成多重表示建模中图分类号TP391.9:E251;文献标识码B信息化条件下的作战仿真,不同层次,不同分辨率模型共存,能够描述作战系统的宏观,微观特性,有助于从根本上解决军事建模的理论问题.我军作战仿真研究,各种类型,各种层次的仿真都取得了较大成就,但也存在一些问题,如互连互操作性和重用性差,仿真系统层次单一,规模较小,不能满足多层次,多类型人员作战训练和研究分析需求.因此,建立多层次,多分辨率的仿真模型并将这些模型综合集成成
3、为作战仿真的重要发展方向.1作战仿真模型体系未来作战仿真系统是平台级,战术级和战役级多层次综合集成的局域网或广域网,同地或异地,多系统连网运行的大规模仿真系统.作战模型从军种类型上可分为陆军,空军,海军和二炮等作战模型;从层次与分辨率上可分为战略,战役,战术和平台层次作战模型:从时间上可分为已经开发的和将来开发的作战模型.模型的集成可以是对已有的.也可以是新开发的.作战仿真模型体系如图l.2基于HLA的集成多层次作战仿真一般通过纵向集成同类型不2o05年l2月27日收到国家自然科学基金项目(69845001)资助第一作者简介:罗成(1974一),男(汉族),重庆人,博士研究生,研究方向:分布交
4、互式仿真.同层次仿真模型如陆军战役,战术作战仿真模型来实现.而在网络通信层以上,实现多层次作战仿真模型的集成需要以HLA/RIT为平台,以多分辨率建模技术保证多层次模型实体属性的一致性更新.2.1联邦结构以坦克分队(排),平台级坦克对抗仿真的集成为例,联邦设计的关键在于数据如何在两个仿真层次上通过RTI传输.一般有三种解决方案:在分队层上传输数据.这样能够允许使用分队仿真原有的FOM.但需要对平台级仿真传出的数据做出处理:在平台级仿真层上传输数据,这样需要改变分队仿真的FOM,并且要求分队仿真发出数据前做出处理;在两个层次上公布对象数据,但这样同样的数据会以不同方式多次描述,一致性维护困难.这
5、里选择在分队层次上传输数据,这样可以最大地减图l多层次作战仿真模型体系8期罗成.等:多层次作战仿真模型集成1107少RTI的数据流量.分队,平台级坦克仿真联邦的框架结构如图2.美国联合作战中心实现了在HLA下战术级仿真系统JCATS和战役级仿真系统JTLS的集成.其主要是在JCATS中再增加一个与JTLS同样分辨率的陆军实体模型,这样,JCATS通过解聚完成内部属性的更新,通过再聚合完成与J1LS的数据通信.本文通过在平台与分队仿真应用之间建立连接成员仿真桥,将分队仿真预订的平台仿真的数据经过属性映射后传出,而将平台仿真预订的数据经过映射逆处理后供其使用.分队仿真ll联邦管理工具IIlRTIl
6、I平台仿真一l仿斯l图2多层次坦克作战仿真2.2联邦对象类结构由于分队与平台层次对象之间存在层次结构.表l给出了分队与平台仿真的实体对应关系.对坦克部队的描述,分队仿真中描述的是聚合级的实体,而平台仿真则描述了分别3个平台级的坦克实体.2.3实体属性及其关联关系实体的属性有很多,表2示例性地列出了两个表1对象结构表层次仿真实体存在依赖关系的那些属性.左边的属性值都由右边相应的属性映射而成,这种映射关系还具有可逆性.这样.右边的属性值也可以从左边的属性经映射函数逆变换后得到更新.但这不能够清楚地表达出属性之间的关系.一方面.不同分辨率实体之间存在关联关系,另一方面,一个实体的属性之间也不是绝对独
7、立的.也存在一定的关联关系.因此,构建出实体属性之间的关联图就显得必要了.图3中,P的一个属性对应的是3个T的属性.虚箭头线表示同一实体属性之间的关系,如实体的速度和战损影响区域或位置:实粗箭头线表示从分队实体到3个坦克实体属性的分布关系:而实细箭头线表示从3个坦克实体到分队实体属性的聚合关系图3实体属性关联图仿真桥分队坦克排嚆性映射平台组成属性坦克坦克坦克图4仿真桥国2.4实体属性映射对于多层次的仿真联邦,由于不同仿真层次的实体属性之间存在特定的关系,在减RTI的数据1108科学技术与工程6卷流量的同时,还要保证实体属性得到一致的更新.因此.这里构建了两个层次仿真之间的连接件仿真桥.其实质是
8、一个多重表示实体仿真成员,结构如图4.该成员既有平台仿真的对象,又有分队仿真的对象.通过声明管理与两个层次的仿真交互数据,使二者属性一致地得到更新.为保证实体属性得到一致地更新.建立合理的实体属性映射关系成为关键.对映射关系.可以看成是实体属性之间的一种约束和依赖关系.是对属性关联图形式化描述的结果.对于实体的特征性属性如位置,速度等,映射关系相对比较简单.如坦克排的属性位置.当考虑到坦克排的阵形时可以用3辆坦克位置的外形轮廓来表示.也可以用3辆坦克位置外形的重心来表示.而对于实体的决策性属性如战损,杀伤能力等,由于各个层次仿真采用的算法不一致,比较复杂,一般采用人工智能等方法建立映射关系.3
9、结束语不同层次仿真模型集成时,涉及很多环节和领域.这里只重点地分析了不同分辨率实体属性的一致性映射过程.对于其它的问题如交互处理,时间管理和底层通信等还有待于进一步讨论.参考文献1金伟新,等.联合作战仿真模型体系的设计.计算机仿真,2003;20(8):462BowemFA,IIIProchnowDL.JTLS-JCATSfederationsuppoofemergencyresponsetraining.Proceedingsofthe2003WinterSimulationConference.2003:1O5210I60IntegrationoftheMulti-levelOperati
10、onsSimulationModelLUOCheng,BAIYanqi,SANGJingrui,GAOLu(OrdnanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003)AbstractTheintegrationofmulti-levelmodelofoperationssimulationformeetingtherequirementofmultilevel,multitype,multi-functionoperationstraining,investigationandanalysis,istheveryimportantdevelopmenttren
11、d.Firstly,themodelsystemofoperationssimulationisbuilt,theintegrationapproachandkeytechnologyarepresentedhere,andthemulti-leveloperationssimulationfederationframeworkisbuihbasedontheundergroundoftankunitandtankoppositionalsimulation.ThebridgeispresentedfordecreasingthedataflowsinRTIandguaranteeingthe
12、consistencyinupdatingthemulti-resolutionentitiesattributes.Finally,thestepsandmethodsofbuildingthemappingrelationsamongthemulti-resolutionentitiesattributesarepresented.TheintegrationschemesbasedonHLA/RTImayprovideareferencefortheintegrationofmulti-levelmodelofoperationssimulation.Keywordsmulti-leveloperationssimulationintegrationmuhiplerepresentationmodeling
