基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台及方法

本发明涉及信息，具体涉及一种基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台。

背景技术：

1、在军事需求牵引和科学技术的推动下，某型指挥信息系统功能不断趋于完善和成熟，系统功能与武器装备的信息化程度高度贴合，呈现出多要素、一体化设计特点。某型指挥信息系统以各级指挥员为核心，与实装系统互联互通，涵盖“侦、控、打、评、保”作战全流程，从信息收集、传递、处理以及使用等环节实现高度自动化，形成一个有机的“人-装”系统，最大限度的发挥各作战单元的战斗力。

2、虚拟仿真又称虚拟现实和模拟技术，即利用一个虚拟的系统模拟仿真真实系统，并可利用各种传感器实现虚实交互功能。虚拟仿真可通过三维场景建模、装备建模以及机器视觉等方式，可定制各种环境、装备参数，将受训人员沉浸在一种非常逼真、专为训练而设置的环境中，获得“身临其境”之感，大幅节省常态化训练开销。

3、目前，陆军装备较多，指挥信息系统功能涵盖面广，常态化训练要针对不同的使用人员、装备、环境展开，席位设置要兼顾地理配置、兵力编成等因素，实装组训难度大、开销多、时效差、效率低。因此，将虚拟仿真技术和指挥信息系统结合开发，搭建基于虚拟仿真的半实物某型指挥信息系统一体化模拟训练平台，在室内环境下模拟红蓝对抗中涉及的多装、多环境、多用户的作战流程，并通过vr/ar/mr设备，增加装备操作交互性，提升模拟训练质效。

技术实现思路

1、本发明提出的一种基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台，可至少解决上述技术问题之一。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台，包括，包括物理层、基础层、平台层和应用层，物理层包括网络支撑设备、计算服务设备、半实物仿真设备和实验配套设施设备；

4、半实物仿真设备包括仿真车辆、激光指示模拟设备和仿真方向盘；

5、基础层用于存储和管理系统中的各类模型与数据资源，为推演实验提供数据支撑，包括地图库、人员信息、建制数据、装备数据、实验信息库、推演过程库、实验结果库、想定信息库、设备信息库、系统信息库；

6、其中，系统信息库用于运维集成框架与各个构件的配置关联信息存储；地图库、人员信息、建制数据、装备数据、指标信息库、实验信息库和想定信息库用于推演实验设计和推演实验准备阶段；

7、设备信息库用于为推演配置提供各个终端的计算机及网络参数；推演过程库用于记录推演实验实施过程中战场交互事件和信息；实验结果库存储每次推演对抗结束后用于评估分析的结果数据；

8、平台层是系统的软件服务“核心”，是推演运行、连接训练设备、数据存储、网络交换、数据采集等资源的纽带，可实现各种资源间互操作、可重用、可组合的运行支撑平台；

9、核心平台包括基于ue4的推演运行支撑环境、通用分布式信息传输环境和数据采集接口；推演运行支撑环境由仿真数据服务、实时接入服务、时统服务以及数据驱动服务组成；通用分布式信息传输环境由文件读取服务以及远程传输服务等构件组成；依托平台运行环境，其中推演驱动包括时序同步、事件驱动、任务队列和命令解析；模型运算为推演实施过程中仿真模型的管理和解算，包括实体模型、行为模型和环境模型；

10、应用层在底层框架的提供支撑的上，按照推演实验流程，依据使用者需求和运维集成框架，采用构件化组装方式对各个功能构件进行配置和组装，生成服务于各个实验阶段的软件系统。

11、进一步地，还包括，

12、框架集成用于平台运维集成框架、用户权限管理、系统配置管理，以及软件集成时各个构件的配置管理；

13、通用构件为基础构件包含三维地图仿真、虚拟现实、战场信息整合；

14、推演实验准备系统服务于实验设计和实验准备阶段，包括实验编辑、实验信息库管理、想定编辑和想定信息库管理；

15、推演导调管理包括推演管理控制、导调控制和综合态势管理；

16、仿真模拟单元采用半实物加操作台结合的方式，实现目标模拟仿真单元、侦察模拟子系统、指挥模拟子系统、火力打击模拟单元；

17、毁伤评估管理包含毁伤模型与算法管理和分析评估管理；

18、地形管理包含与地形生成和地形编辑；

19、部署配置管理包含数据字典、部队建制管理、装备性能参数管理、人员信息管理；

20、服务于实验推演运行过程，由推演引擎、地图引擎、资源管理、模型支撑组成。

21、再一方面，本发明还公开一种基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟方法，采用上述的基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台，所述系统平台建成后，按照装备、人员、环境这些因素进行虚拟环境半实装训练，各级指挥员只需针对各自角色，启动相应接口协议即可接入某型指挥信息系统。

22、由上述技术方案可知，本实施例所述的基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台，是以模拟武器装备的战斗性能为需求，综合运用虚拟仿真、半实装模拟等技术手段，近真实的模拟出不同战场环境、不同地形条件下的，能构建集战场态势部署、侦察指挥、模拟对抗、效果评估等于一体的半实物某型指挥信息系统模拟训练仿真平台。该平台支持模拟实战阵地攻防、临机作战，支持开展对抗训练、战法研究、方案推演，能让实验人员能够尽可能在接近实战环境和实际装备的环境中训练和对抗，有效灵活才地运用所学知识，理论与实践相结合，增强装备教学实战化水平，提高装备和某型指挥信息系统实操能力。

23、具体的说，本发明的基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台具有以下有益效果：

24、优点1：闭环作战流程，紧贴实装操作，与某型指挥信息系统软件互联互通，在侦察、指挥、火控等子系统的设计上体现符合实装软件的关键要素；

25、优点2：立足“教为战”需求，将多种前沿技术融合应用，采用模拟训练、战场环境仿真、虚拟现实、分布式对抗等技术，既立足于实装，又有所突破，用低成本、高效率的方式达到模拟训练目的；

26、优点3：半实物模拟训练平台采用虚实一体化设计，基于实装软件构建互联互通的模拟训练系统，训练环境不受限，训练模式灵活多变，室内即可体验真实战场环境要素，无需动车动炮即可完成针对性训练，并且可多次复现训练内容，减少保障带来的时间损耗；

27、优点4：组训环节便捷，有效解决实装通信、装备磨损以及可靠性难以保证持久稳定问题，虚拟仿真模拟训练组训便捷，大幅提升有效训练时间，并且能够实时进行训练评估，对模拟过程数据进行实时跟踪、判定，提高评估的科学性。

技术特征：

1.一种基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台，包括物理层、基础层、平台层和应用层，物理层包括网络支撑设备、计算服务设备、半实物仿真设备和实验配套设施设备；其特征在于，

2.根据权利要求1所述的基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台，其特征在于：还包括，

3.一种基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟方法，其特征在于：采用权利要求1或2所述的基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台，所述系统平台建成后，按照装备、人员、环境这些因素进行虚拟环境半实装训练，各级指挥员只需针对各自角色，启动相应接口协议即可接入某型指挥信息系统。

技术总结
本发明的一种基于仿真的半实物及指挥信息系统一体的模拟平台及方法，本发明以模拟武器装备的战斗性能为需求，综合运用虚拟仿真、半实装模拟等技术手段，近真实的模拟出不同战场环境、不同地形条件下的，能构建集战场态势部署、侦察指挥、模拟对抗、效果评估等于一体的半实物某型指挥信息系统模拟训练仿真平台。该平台支持模拟实战阵地攻防、临机作战，支持开展对抗训练、战法研究、方案推演，能让实验人员能够尽可能在接近实战环境和实际装备的环境中训练和对抗，有效灵活才地运用所学知识，理论与实践相结合，增强装备教学实战化水平，提高装备和某型指挥信息系统实操能力。

技术研发人员：陈栋,田宗浩,朱建生,陈凯,蒋滨安,孙姗姗
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16