梁精睿 曹军海 安斌来

摘要：在一体化联合作战的背景下，现代战争中对一体化联合保障的要求逐步增加，传统的只是针对保障体系进行仿真评估的方法已经逐渐不能满足现阶段对装备综合保障体系的评估、优化以及其中人员训练等要求。本文从回顾现阶段装备综合保障领域的研究现状出发，分析现有方法的存在的问题，为后续进行基于人在环的装备综合保障仿真进行了展望。

Abstract： Under the background of integrated joint operations， the requirement of integrated joint support in modern warfare is increasing gradually. The traditional method of simulation evaluation for support system can not meet the requirements of evaluation， optimization and personnel training of equipment integrated support system at this stage. This paper reviews the current research situation in the field of equipment integrated support， and analyses the existing problems of the existing methods， and looks forward to the follow-up simulation of equipment integrated support based on man-in-the-loop.

關键词：一体化联合保障;装备综合保障;人在环

Key words： integrated joint guarantee;integrated equipment support;man-in-the-loop

中图分类号：E92                                          文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）09-0181-04

0  引言

随着时间的推移，世界各国的经济实力以及国防科技实力的提升，现代战争的形势已经发生了翻天覆地的变革。区别于以往的单一军种甚至单一兵种的对抗，现代战争往往是陆、海、空、天、电磁五位一体的联合作战。这种变化的本质是由以往的单一军兵种体系之间的对抗演变为多军种联合的体系对抗。在20世纪80年代以来，历次战争的科技水平逐渐提升，高技术含量的作战形势越来越考验部队装备综合保障的实力，可以说，一个国家军队的装备保障的实力的高低某种程度上可以决定其国防力量的强弱。因此为了充分发挥现有装备的实力，就要做好装备的保障工作。但军事装备区别于民用设备，有着价格昂贵、数量较少、不便于进行实际试验等特点，所以多采用仿真的技术来对装备保障的体系的结构组成、人员配比、资源配置进行研究，同时也可以用仿真推演的方法对保障体系中的各个岗位人员进行训练。

文章简要的总结了装备综合保障仿真以及其结合人在环方法的相关研究进展。首先回顾了装备综合保障仿真的国外研究情况，其次从装备综合保障和系统建模仿真两个方面回顾了国内的研究进展，接着回顾了基于人在环方法的装备综合保障的运用现状，从中提炼了研究中存在的问题，展望了未来的研究发展趋势。

1  装备综合保障仿真的国内外研究现状

装备综合保障仿真的研究，是基于装备保障的领域，在信息化、一体化的实战背景，对部队的装备保障中各个要素、各部门人员和各种装备进行全面的、详尽的数学和决策建模，对整个保障流程进行合理的描述，为后续业务推演程序的建立、新人员新装备的训练提供详细的、可靠的参数。

1.1 国外研究现状

在开展装备保障仿真业务推演方面，以美国为代表的西方国家一直走在研究的前列。为适应新的作战环境和作战样式对装备保障的要求，减少保障负担，降低保障费用，提高保障效率，提高装备的完好性，美国国防部正在逐步实现后勤保障系统向反映敏捷性、系统可靠性等方面进行转变[1]。

近些年来，美军通过总结经验，使装备保障理论在宏观和微观上都有了重要进展。“以可靠性为中心”已经成为装备综合保障的理论核心，与此同时，仿真技术也随之进入了装备综合保障的体系内[2][3]。现代战争中，装备保障已经从“配角”逐渐演变成了“主角”。伊拉克战争的经验告诉人们，装备技术保障产生的作用是远远大于单纯的部队作战[4]。

1970年，美国国会“蓝丝带国防小组报告”提出“联合试验与鉴定计划”，在后续工作中被美军顺利的启动。这个计划中对联合试验中装备保障仿真领域提出了概念上的定义。1994年10月，美国空军主导，海军和陆军参与完成的“联合先进分布仿真”（JADS[5]）的提出，确定了在未来美军的装备保障中计算机仿真建模技术的必要性以及可行性[6]。

在海湾战争中，美军装备保障体系模式尚且较为落后，反应速度较慢、指挥效益严重低下、仍采取老式的保障及训练模式[7]。而到了在伊拉克战争中，美军吸取了之前的教训，提升了装备保障的效率，使战时的装备保障具有了超前性、针对性、精确性、整体性和高效性的特点，为部队完成作战任务打下良好基础[8]。

20世纪80年代，美国国防部提出了CALS（Continuous Acquisition & Life-cycle Support，持续采办与全寿命周期保障）战略，利用信息化技术实现美军装备技术保障能力，推动了信息技术在军事领域的大面积应用[9]。

20世纪90年代初，美军等世界发达国家军队为适应高技术化下的联合作战要求，均纷纷加强装备保障信息化建设，推动了传统机械化保障的更新换代升级。到现在，经过近30多年的发展，美军装备保障在信息化领域已经成型，大量的诸如仿真建模等信息化技术均得到了长足的发展[10]。

美國联合部队司令部的JESPP项目已经采取了用计算机仿真技术来识别、定义和分析建模和仿真。超级计算机引入部队作战以后，提供了强大的信息化技术硬件支持，将数据分析技术向前有了大幅度的飞跃，为装备保障仿真推演系统的建立提出了硬件设备的支持[11]。

2004年，斯罗普·格鲁门公司为美国航空兵武器系统部开发“全球作战保障系统”（ARGCS）。该系统涵盖了美国所有军种、部分NATO（North Atlantic Treaty Organization，北大西洋公约组织）盟国和部分平台的数据。同时，ARGCS[12][13]系统可以为美国大量海陆空装备提供实际保障和模拟保障训练，这极大的提高了美军在装备保障方面的效率，也大大促进了美军在装备保障人员培训的速度[14]。

1.2 国内研究现状

1.2.1 装备综合保障方面

我国于80年代开始在装备研制中开展综合保障方面的研究。原国防科工委1991年下发了《关于进一步加强武器装备可靠性与维修性工作的通知》文件中强调了装备保障性的重要性 [15][16]。自此，作为一项强制性要求，综合保障工作在型号研制工作中得到了初步的体现。维修性通用规范（GJB368.6）对装备在研制过程中建立保障系统提出了明确要求[17]。之后，我国先后编制了多本国家军用标准，如《装备保障性分析》[18][19]、《装备保障性记录》[20][21]和《装备综合保障通用要求》[22][23]。

徐东[24]认为我军装备保障领域存在着诸如设计阶段缺乏保障型设计、使用阶段保障费用居高不下和新装备形成保障能力周期长等问题，并研究并分析了基于GIS[25]（geo-information system，地理信息系统）的装备保障辅助优化决策。

钱潜[26]针对一体化装备保障中保障设备分配不合理的问题，用MATLAB软件建立并解析了基于排队论的装备保障设备数量选取模型，为装备一体化建设与发展提供了理论支持。

陈守华[27]通过利用MATLAB软件，建立了基于广义元胞自动机的保障力量配置模型，为装备保障中的保障力量配置提供一种新的解决方案。

刘福胜[28]通过讨论装备预防性与修复性维修，利用RCMA[29]（以可靠性为中心的维修分析），科学合理的解决了备品备件数量确定的问题。

1.2.2 系统建模仿真方面

郭霖瀚[30]对基本作战单元层次的复杂装备系统进行了分析，为评估作战单元的任务持续能力提供理论依据。

尚柏林[31]根据Petri网[32]模型描述的系统结构来构造基地级备件供应保障的仿真系统。

段宝君[33]是使用模型对离散事件建模进行分析，将对象的仿真建模框架作为研究基础，分析和研究了当前航空备件供应中存在的问题及其原因。

杨宇航[34]根据不同的系统状态把系统备件的保障过程划分为多种不一样的事件链，建立了两级备件管理模式优化仿真的模型和算法，由于系统状态的变化、仿真时间的推进，作者在仿真的过程中选择不同状态中不同的事件链，若仿真结束条件经过判断为真，则对所得到的数据进行分析，就可以获得系统平均意义上的特征参量。

邢彪[35]和白宪阵[36]采用多Agent[37]和基于UML的体系建模方法，建立了装备保障体系模型，对模型进行仿真试验，为提出新型保障模式、加强综合保障的能力提供了理论与数据支持。

曹军海[38]采用HLA方法对装备综合保障进行协同建模与仿真平台构架的搭建，给出了一定的工具来进行支持，描述了平台搭建过程中的关键技术，并给出了一定的应用实例。

杜海东 [39]通过对效能模型的解析、权衡模型的设计和运用Anylogic软件进行仿真设计，定义了系统效能与RMS指标的关系，为建立获取最佳RMS的仿真模型提供了技术支持。

2  基于人在环的装备综合保障的发展现状

21世纪初期，美国空军研究实验室在综合了前两代兵棋系统（Mind-on-Mind Wargames和Force-on-Force Wargames）之后，开发了第三代的兵棋系统，System-on-System Wargames。新一代的兵棋系统在保留上两代的一些关键技术后，通过增加了一些诸如可变人为影响因素的模块，使新一代的兵棋系统在人在环领域中向前迈进了一大步[40][41]。

A Naseem[42]在2017年6月提出，认为基于实时人在环路的威胁评估系统可以使指挥官在训练中尽可能的贴近实际，有利于更好的锻炼受训人员与实际结合的能力，避免受训人员由于实际与系统不符合而产生对实际整体系统的决策失误。

宋静婧[43]通过基于VxWorks实时操作系统，对某型无人飞艇进行在人在环条件下的飞行仿真试验，表明了人在回路方法可以提高受培训者的训练强度，能够实现在突发紧急情况和偶发故障的条件下做出准确的判断与及时的指令。

张文阁[44]对人在环指控系统进行深入分析，描述了基于外挂信息自动采集系统的具体使用方法，并在此基础上提出一种新型的、不干扰原系统的信息自动采集系统，为系统总体定量实验分析提供重要支撑。

張伟[45]认为不同情况下，不同的人在环路系统中注重的结果也不尽相同。通过研究“人”的仿真可信度影响因素，提出了在三个环节可以提高“人”的仿真可信度的措施：操作人员选择、培训以及试验组织。这是保证仿真系统能够科学得出准确数据的必要条件。

C Yun[46]根据飞行控制系统的特点和人在回路仿真的要求，提出了一种基于MATLAB/SIMULINK的人在环无人机飞行仿真器的设计方案。与传统的手动编程相比，基于人在环的建模设计具有灵活、快速、高效、更贴近真实的特点。

Z Song[47]重点阐述了运用了人在环技术以后的指挥控制系统在生产制造、决策制定等方面与传统仿真系统的区别与先进之处。

刘嵩[48]认为，现阶段来说，兵棋作为一种基于人在环的业务仿真系统，已经变成了对作战进行对抗推演的重要工具。鉴于信息化技术具有快速的计算能力，对战场态势实施表达的较为友好的操作方式，所以利用计算机系统进行兵棋推演已经变成兵棋的一项重要形式。

潘长鹏[49]在进行人在环仿真推演系统研究时提出，虽然近几年很多部队院校均纷纷引入或开发新一代兵棋系统（例如装甲兵工程学院、石家庄陆军指挥学院引入“火力战”系统;原第二炮兵工程大学与华中科技大学等单位研发了“第二炮兵战役、战术级兵棋推演系统”;海军工程大学研发了“海军未来指挥官兵棋推演系统”），但我国部队应用广泛的几款主流兵棋推演系统均在装备保障方面并无太大的进展。

余华鸿[50]认为虚拟现实（VR）技术实质是一种先进的人在环系统接口。它能提供给用户直观而自然的实时感知人机交互手段。由于这项技术具有多感知性、存在感、交互性以及自主性，所以VR技术可以大大提高用户的体验度和系统效率，并且这项技术已经广泛应用于娱乐、艺术、教育、军事、航天工业、医学和管理工程等领域。

3  结论

当前人在环装备综合保障仿真在军事上的应用多用于进行战场模拟、战役推演，只是应用于战斗情况下的人机交互仿真，而在装备保障经常是简化甚至进行忽略不做考虑内容。这对于推进一体化装备保障没有产生有效的积极意义。在平时仿真训练中，如果过分的忽略掉装备保障这一重要组成部分，这会使陆军装甲部队在仿真训练推演中与实际有一定的偏差，而且不利于保障力量与作战力量的一体化训练。

综上所述，基于人在环的装备综合保障仿真推演技术是解决新形势下一体化联合作战装备保障的较为有效的措施。针对装备保障业务流程仿真推演技术的应用要求，通过系统研究，以此来明确人在环的保障业务流程以及推演的各种工作模式，通过数据来构建仿真推演的技术方案，并对其中人在环仿真等重点技术进行研究，为建立一套能对部队保障力量进行基于信息化一体化条件下的虚拟仿真模拟训练、对指挥管理人员提供逼真的战场环境、评估部队原有装备保障体系以及对新建立的保障系统进行配置合理性评估的人在环装备保障业务仿真推演系统提供重要的理论支持。

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