基于EATI的导弹作战概念建模*

2020-12-02高桂清张晶晶吴鹏程秦园丽

舰船电子工程 2020年10期

王康高桂清张晶晶吴鹏程秦园丽

（1.火箭军工程大学西安 710025）（2.96761部队灵宝 742500）

1 引言

模型是对客观事物在形态、结构、属性、过程以及运行规律等一个或多个方面的简化反映和抽象。模型一般不是系统对象本身，而是一个系统在某一方面本质属性的描述，它以某种确定的形式（如文字、符号、图标、实物或数学公式等）提供关于该系统的知识，是对现实系统某些被关注特征方面的模仿或抽象[1～3]。建立和研究模型的目的，是为了发现或了解客观实体的本质属性和基本规律，是为了获得有关客观事物原型的更多信息。因此，模型即是研究对象又是研究手段，它提供了一种处理或简化复杂问题的方法[4～5]。

在军事领域，为对军事系统进行完整、准确、一致和无二性的描述，常利用规范的语义和语法结构进行描述，即概念建模。它主要通过采集某项或多项类似的军事任务中所涉及的主要作战实体，以及作战实体在遂行任务过程中所的关键动作和动作之间信息流、数据流的交互，建立以相互间关系客观表达为特点的军事概念模型，为军事模拟系统的开发提供一个参照物体系[6～8]。在众多概念建模方法中，EATI概念建模方法的运用较为广泛。利用其对导弹作战概念进行建模，能够准确、全面、系统地对作战行动进行完整描述，为模拟训练系统搭建及导弹作战相关问题研究提供支撑。

2 EATI概念建模方法介绍

EATI（Entity-Action-Task-Interaction）方法是一种面向实体的系统建模方法，是目前大型军用仿真系统设计与建模比较有效的方法之一，以实体为基础，通盘考虑实体所承担的任务、完成的行动，以及在行动过程中的交互所构建的军事概念模型。

图1 EATI概念建模方法框架

EATI方法是从实体、动作、任务、交互四个元素对系统分别建模[9]。其建模思想是：任一作战实体（Entity）为完成某一特定任务（Task），必然会产生多项军事动作（Action），同时与其他作战实体产生一个或多个交互（Interaction）。也就是说，每一个实体执行一项具体军事任务时，均产生一个任务空间概念模型，而其中的作战实体、作战任务、军事动作和交互均可提炼出来，形成一系列的基于实体的名词词典和基于动作的动词词典，这就是美军在任务空间概念模型技术框架中提到的EATI模板[9]。其中，实体（Entity）是指作战行动过程中的各参与者，具有执行某项任务的能力、完成某种动作的能力，并与其他实体具有一定的关联性，如指挥所、发射车、通信枢纽、防御单元、保障单元等。动作指作战实体所具备的能力或概念属性，具有一定的执行规则，在执行过程中受相关因素制约，如车辆机动能力受到道路等级、道路坡度、天候等因素制约，通信能力受到地形、干扰等因素制约。任务是由一个实体执行的具有明确意义的一个或多个动作组成的有序序列，遵循一定的条件和准则，可向下分解为若干个子任务，任务完成是若干实体执行系列动作的过程，在该过程中需要对情况的变化做出决策，由此引起相关参数变化，如隐蔽伪装、导弹发射任务等。交互是作战实体在执行任务的过程中相互传递信息的行为[10]。

采用基于EATI方法进行的军事概念建模，首先要以分析作战过程入手，抽象提取双方的作战实体，归纳每一类实体可能担负的作战任务，总结完成这些任务时要做哪些动作，特别需要关注在动作过程中需要遵守的军事规则，最后考察实体在完成任务和动作的过程中可能产生的交互。基于EATI的军事建模，最终所形成的是实体模型和动作模型，实体模型除了实体的属性与状态外，还规定了实体可能完成的动作，以及动作的交互处理、规则推理、交互发送和实体行为等方法。而动作模型，是仿真引擎在运行过程中执行事件调用的响应函数[10～12]。

3 基于EATI的常规导弹作战单元任务模型建立

利用EATI方法对常规导弹作战单元进行建模的思路为：以常规导弹部队遂行火力打击任务作战行动流程为主线，以指挥所、导弹发射车、指挥枢纽、保障单元为主要作战力量，突出对抗的真实性、随机性和灵活性。

3.1 实体元模型

实体元模型可通过四元组进行表示：EN::＜N，TE，AT，AC＞。式中，N为实体标识；TE为实体执行任务；AT为实体属性集合，用向量标示为AT={AT1，AT2，……ATn}，n代表属性向量维数；AC为实体动作集合，可表示为AC={AC1，AC2，……ACn}，n代表该实体动作维数。常规导弹实体元模型见表1。