赵 琳

(中国电子科学研究院综电部，北京 100041)

陆航合同战术训练仿真系统设计与应用

赵 琳

(中国电子科学研究院综电部，北京 100041)

提出了一套陆航指挥合同战术训练仿真系统构架，可支持陆军师旅级指挥所和陆航团指挥员、参谋进行合同战术训练，并可接入陆航直升机模拟器训练飞行员操作能力。通过典型作战样式描述，展示了该训练系统的应用流程。

陆航指挥所;合同战术训练;仿真系统

陆航以军用直升机等高技术装备为主要作战平台，具有行动隐蔽、飞行高度灵活、作战地域广、机动性强、部署方便等特点和优势，是信息化条件下陆军合同作战不可或缺的重要力量。陆航部队可协同陆军其他兵种作战或单独遂行战斗任务，其参与的战斗情况复杂，需要陆军指挥人员根据各种任务、气象、地形等条件和信息，作出及时有效的决策，快速完成陆航作战指挥。

非作战时，使用作战指挥训练仿真系统提升陆航指挥员合同作战指挥能力，是一种较为有效的方法，但目前的训练仿真系统多为训练单兵操作能力的飞行模拟器，不支持陆航指挥员的战术指挥训练，为满足陆航指挥参谋人员进行合同战术训练的需求，文中构建了一套陆航合同战术训练仿真系统，简称“陆航训练系统”。

1 系统总体设计

陆航训练系统的重点训练对象是陆军师旅指挥所、陆航团指挥所的指挥员和参谋，也可接入飞行模拟驾驶舱同时训练陆航直升机飞行员。该系统训练的任务和目的是提升陆航指挥人员合同作战时的战术决策及指挥能力，以及飞行员的作战能力。

1.1 系统功能结构设计

设计系统功能时考虑了以下因素:

(1)训练对象:陆军师指挥所、陆航团的指挥员和参谋、陆航直升机驾驶员。

(2)陆军合同作战兵种:陆航兵、装甲兵、炮兵、防空兵、工程兵等。

(3)战术级训练实体规模:师、旅、团、营、连、排、大队等。

(4)仿真训练功能特点:仿真运行控制、训练回放和训练结果评估等。

(5)其他因素:地形气象、武器装备、障碍设施等。

综合上述因素，陆航训练系统功能结构设计如图1所示。

(1)指挥员训练操作:直接面向指挥机构受训学员的功能项，支持学员开展态势标绘、情报综合、信息共享、文书拟制、作战指挥、文电收发、业务计算、辅助决策功能的训练。

(2)飞行员训练操作:面向受训直升机飞行员的功能项，集成在飞行模拟器中，从视觉、听觉、触觉等感官角度仿真为飞行员构建逼真的驾驶环境［2］。

(3)模型模拟:提供陆航训练系统对各类模型的模拟能力。实体模拟是对作战部队、指挥所、设施等的模拟，模型经过实例化能直接响应受训人员的作战指令;行动模拟是对作战部队行动的模拟，包括指挥、机动、进攻及保障等类型;气象地形模拟重点从大气、水文、气象、高程、地貌等方面进行建模，以体现环境对作战的影响。

(4)训练评估:覆盖从数据记录、训练情况回放到分析评估结果的全过程，实现了导演分析学员指挥能力、评判学员受训情况的要求。

图1 陆航训练系统功能结构

1.2 系统架构设计

如图2所示在功能结构设计的基础上建立陆航训练系统架构分3层，最底层是数据层、中层为服务层、顶层是应用层。

图2 陆航训练系统架构

(1)数据层。提供了陆航训练系统所需的全部基础数据，包括通用的地理信息类数据、前期的想定规划类数据和用户文电类数据、训练过程中产生的态势类和计划类数据、与模型计算相关的模型类数据、训练结束后支持评判分析的评估类数据。数据层为中间的服务层提供大量有效的数据支撑。

(2)服务层。提供了陆航训练系统所需基础功能和服务，包括通信服务、地图服务、文电服务和模型服务，其中通信服务和地图服务使用最广。服务层是承上启下的中间层，在底层数据支持的基础上实现应用层所需的各项功能。

(3)应用层。提供了陆航训练系统所需的各项应用功能，这些功能按照业务需求分类，通过友好的人机界面展现给使用者，支持指挥人员训练使用。用户可根据需要不断扩展该应用层功能，并可在该层上增加业务层，来进一步细化陆航指挥的业务功能分类。

1.3 系统组成结构设计

基于陆航训练系统的功能组成和系统总体架构设计情况，提出系统组成结构，如图3所示。

陆航训练系统设计为3个子系统，即导调控制和评估子系统、模型模拟子系统和多级训练子系统。子系统外部的信息交互通过两种方式实现:一是基于网络通信服务，二是数据库共享。各子系统内部通过网络通信服务实现数据传递，与外部的数据交互统一通过服务器中转处理，使子系统内部各席位对外透明。

(1)导调控制和评估子系统。该子系统支持想定规划、训练状态控制、训练过程干预、训练结果评估等功能操作，由想定制作席、各类导演席、系统配置席和服务器组成。子系统所需的数据库集成在导演服务器上，包括想定库、装备库、态势库、文电库和用户信息库。

该子系统与其它系统的关系。发送初始化、同步、运行、停止等命令，控制其它子系统的状态;系统运行中收集处理模型模拟子系统上报的真实态势，收集多级训练子系统上报的情报、态势、文电等信息，并根据作战情况发送干预指令，控制模型模拟子系统实体模型的数量和状态变化，达到调整学员训练任务的目的。

图3 陆航训练组成结构

(2)模型模拟子系统。该子系统集中了所有模型的计算功能和信息交互功能，是陆航训练系统的运算核心，提供了虚拟战场的作战实体模拟、作战过程模拟和环境模拟的能力。

模拟作战实体类型包括，陆军师级指挥所和陆航团实体、陆军合同战术训练各兵种部队和装备实体、工程设施等实体。

模拟作战过程包括，指挥、机动、攻击和保障等过程。指挥过程，模拟部队编成编组关系调整变化的过程;机动过程，模拟部队执行机动、跟进等行动情况;攻击过程，模拟陆航执行对地突击任务，地面陆军各兵种执行攻击、伏击、防御等作战过程;保障过程，模拟陆航执行空地情报侦查任务，地面陆军各兵种执行工程修筑、后勤补给、道路运输等作战过程。

模拟的环境特性包括气象环境和地理环境。气象环境重点模拟了不同天气特征下风力、能见度、湿度等指标的变化情况;地理环境，基于陆航作战的特点，对地形地貌进行模拟。

该子系统与其他子系统的关系。加载导调控制和评估子系统的想定规划数据，初始化各类模型实体;接收导调控制和评估子系统的导调控制命令，控制模型服务器的启停;运行过程中，响应多级训练子系统的指挥控制命令，执行作战任务，反馈结果，同时向导调控制和评估子系统报告实体真实态势信息。

(3)多级训练子系统。该子系统直接面向受训人员，以人机交互界面操作为主。多级训练能够支持陆军师指挥所、陆航指挥所、陆航飞行多级别人员的训练。受训层次的设置可根据训练任务、训练对象的不同进行调整，一般以训练陆航指挥员为主，需要训练飞行员时接入飞行模拟舱，或由模型模拟子系统的直升机模型实体支持训练。受训指挥所的数量、受训席位的数量，以及模拟舱的数据均可根据训练的规模动态调整。受训指挥所的服务器上部署了计划库和态势库，支持学员编制作战文书、处理情报和态势信息。

该子系统与其他子系统的关系。接收导调控制和评估子系统的想定规划数据，初始化兵力编成、任务、已知情报等信息;向导调控制和评估子系统传输文电、上报计划，接收导调指令;与模型模拟子系统中对应受训指挥所、受训飞行模拟器的模型实体交互状态数据和指挥命令，从而获取自身的状态变化信息，并控制所属兵力的行为动作。

1.4 关键技术

在陆航训练系统的设计过程中引入了多项关键技术，合理应用这些技术对系统的成功构建至关重要。

(1)想定规划技术。系统中想定规划技术的特点是，提供想定数据分类编辑、存储功能，以及人机界面操作图上规划功能，且能够基于系统模型组件化的特点编辑和加载模型部件，进行实体类的组装或拆分，在想定中实例化实体类，实现一次编辑多次使用。

(2)基于组建化的模型模拟技术。各模型实体类由以下组件类组装形成:装备类、环境类、认知类、毁伤类、编队类。装备类是对实体类的各功能组成部件进行模拟，分为平台类、通信类、传感器类、数据处理类、武器系统类和弹药类，经过扩展可生成具体的装备类型;行为认知类提供对实体消息、行为的模拟;毁伤类模拟了武器系统、弹药的杀伤能力;编队类可扩展生成地面编队类和空中编队类;环境类分为气象类、地形类等。

(3)训练系统架构技术。系统整体为分布式结构，各子系统内部多为集中式结构，子系统间的数据交互通过接入同一通信总线实现，子系统内部利用数据库实现数据共享，并基于通信服务实现信息传递。多级训练子系统由多个受训单元组成，受训单元内部按照C/S结构建立。受训单元的服务器接入训练系统的通信总线，处理、存储内外传输的数据、完成各类复杂计算，客户端受训席位提供战术指挥操作界面，提供编制文书、情报操作、态势显示、指令下达、战术计算等业务领域功能。导调控制和评估子系统由一个单元组成，单元内部也为C/S结构。服务器负责对外交互完成数据存储，客户端导演席提供界面操作能力，完成想定制作、导调控制、训练监控、分析评判等功能。

(4)通信网络服务技术。陆航训练系统的数据交互主要基于通信服务实现。通信网络服务具备以下技术:无中心的网络环境技术;可配置的虚拟网络技术;跨平台的信息传递技术。

2 系统应用案例

2.1 想定作战背景设置

现以红方地面部队侦查并打击蓝方地面防御部队为背景设置想定。红方陆军数字化师下设X个陆航团、X个装甲合成旅，陆航团下设X个陆航大队，陆航大队所属多架攻击直升机和侦察直升机，装甲合成旅下设X个装甲营，X个地炮营，营由多个战斗车辆突击连、火炮连组成。蓝方机步旅下设X个营，每个营由X个装甲连组成。

红方前期已知情报，在A地附近频繁截获某频段通信信号，疑似敌方指挥机构所在地，在A地附近的B号公路上频繁发现连或以上规模的装甲车辆活动，疑似附近有一定规模的防御之敌。

上级任务，对A地区进行空地侦察，明确敌目标种类、规模和方位，组织火力歼灭该地之敌。

训练目的，对陆军师、陆航团指挥所指挥员和参谋的战术指挥作战能力进行训练，同时训练陆航飞行员的作战能力。红方将师指挥所、陆航团指挥所设为受训单元，师指挥所配置指挥员席、情报参谋席、通信参谋席、作战参谋席等，陆航团指挥所配置指挥员席、情报/通信参谋席、作战参谋席，学员扮演各席位的角色参与训练;蓝方导演扮演蓝方部队最高指挥官，配合红方进行对抗训练。

2.2 系统应用流程和用户操作

(1)空地侦察过程。基于陆航训练系统，红方师指挥所可获取已知情报和上级任务要求，根据此信息，师指情报参谋使用作战计划功能制定包含侦察任务在内的战斗保障计划，并形成相关文书。按照自动化的业务处理流程，情报参谋提交文书，其指挥员完成文书签署，上级机构完成文书批准，通过文电功能下发给所属陆航团指挥所［1］。

陆航团指挥所收到计划文书后，作战参谋使用系统的作战指挥功能、战术计算功能、态势标绘等功能计算、规划出侦察航线，由指挥员确认批准后下达侦察命令，通过底层通信平台发送给陆航大队的侦察直升机模型或模型对应的模拟舱服务器，模型根据命令的航线设置情况飞行到指定地区上空侦察敌兵力和部署情况。

模拟舱服务器收到指挥所命令后，传递给指定的飞行模拟舱，受训驾驶员根据收到的信息操作模拟舱设备，操作动作被转换为控制直升机模型的指令，通过模拟舱服务器传递给模型模拟系统的直升机实体，控制实体执行侦察任务并反馈实体状态。驾驶员在模拟飞行过程中，侦察发现敌方装甲集群目标所在地，立刻通过模拟舱服务器上报陆航指挥所。

(2)对地突击过程。陆航团指挥所指挥员将模型或模拟舱侦察到的目标信息通过态势分发功能上报师指挥所，情报参谋使用情报综合功能完成情报处理，师指挥所指挥员结合处理后的敌情信息，判断该批目标为上级任务中A地之敌的防御部队。师指挥所作战参谋根据战场态势和上级任务，使用作战计划功能制定作战计划，计划经批准后通过文电系统下发陆航团指挥所［1］。陆航团指挥所指挥员、作战参谋接收计划文书后，使用作战指挥、态势标绘等功能规划任务航线，下达命令，指挥陆航大队的武装直升机模型或模拟舱执行对地突击任务。

直升机驾驶员接收命令后配合地面红方装甲部队模型按航路模拟产生飞行航线到达指定区域上空，模拟发射攻击武器，摧毁部分蓝方装甲目标。红方地面装甲兵、炮兵部队模型在师指挥所的指挥下，模拟彻底歼灭A地之敌。

(3)返航过程。红方陆航直升机模型配合地面火炮部队，完成打击后，驾驶员通过底层通信平台发送返航请求消息，陆航团指挥所指挥员发送返航命令，直升机编队模型模拟按航路返回原机场的过程。完成着陆模拟后陆航团指挥所指挥员向师指挥所报告机场兵力、资源变化情况。

(4)训练回放与评估。在训练过程中各导演可实时监视战场态势，红方导演对师制定的文书进行审批，蓝方导演负责指挥蓝方作战兵力，评估导演在席位上选择回放师指挥所、陆航团指挥所受训席的操作记录和态势情况，分析评判学员指挥能力，使用评估软件对各学员的训练情况进行打分。

3 结束语

基于陆航训练发展的需要，结合对训练系统研究和开发的工作经验，提出了陆航训练系统建设的思路。文中从系统功能、系统构架、系统组成到技术运用，基本完成了训练系统的整体设计思路的介绍。今后需要进一步研究我军陆航作战和训练的需求，完善陆航训练系统。

［1］王立强.数据链在陆航典型作战样式中的应用［J］.电讯技术，2004(6):18－20.

［2］胡晓峰，司光亚，吴林，等.战争模拟引论:下［M］.北京:国防大学出版社，2009.

［3］杨剑.UHF数据链重要性能参数确定方法［J］.电子科技，2010，23(8):107 －108，113.

［4］徐忠富，王国玉，陈琦，等.MDA概念和技术在仿真系统开发中的响应［J］.计算机仿真，2008(1):296－300.

Application and Design of an Army Aviation Combined Tactics Training Simulation System

ZHAO Lin
(Department of Integrated Electronics，China Academy of Electronics and Information Technology，Beijing 100041，China)

A simulation system framework of army aviation combined tactics training is proposed in this paper.This simulation system framework supports commanders and staff members of land army division headquarters and army aviation corps to develop combined tactics training.It can also be connected with the army aviation helicopter simulator to train airman's operation ability.Finally，by describing several battle modes，this training system application flow is shown.

army aviation command post;combined tactics training;simulation system

TP391.92;E251

A

1007－7820(2012)06－020－05

2012-03-25

赵琳(1979—)，女，工程师。研究方向:系统仿真。