防空反导作战想定分发与推演训练系统

　　摘　要: 基于可视化的防空反导开发平台( VppMAK) 中防空反导作战想定分发与推演训练系统( 简称防空反导训练系统) , 是一套基于柔性组件的可视基础框架( VVP-VBF) 中组件的国产商业仿真软件。该系统包括高性能数字装备仿真开发平( HDK) 红蓝对抗组件包、Eag le Ey e 数据驱动可视化组件包、VppSTK 国产卫星仿真组件包、数据分发服务( DDS) 和COBRA 通信协议技术体制。该系统可实现防空反导三维作战想定( 想定编辑以及任务规划) 、空情DDS 分发、想定推演、三维战场动态显示( 目标实时监控) 和模拟指挥训练。基于VBF 国产开发平台, 实现了防空反导训练系统软件框架设计、各功能子系统以及业务功能设计, 采用C/ C+ + 开发实现对类、函数、组件、对象组件化封装与组件接口的注册管理, 并集成了一套防空反导训练系统工程方法, 积累了国产化实现的技术经验。

　　关键词: 防空反导模拟训练; 组件化开发框架; 作战想定空情分发; 三维战场环境

　　0　引　言

　　随着我军各级部队陆续装备防空反导系统, 需要相应的训练软件以提高训练水平与质量。防空反导作战想定分发与推演训练系统( 简称防空反导训练系统) , 是航天慧海基于柔性组件的可视基础框架( VVP-VBF) 研制实现的国产防空反导训练系统。

　　该系统打破了国外对华禁运封锁和底层限制, 且可集成Mat lab, Flames, MAK, STK, Vega/ V eg aPrime, QualNet / Opent , SkyLine 以及Vstask 等国外第三方仿真系统, 同时能够与半实物仿真系统互连, 提供二次开发功能， 实现防空反导作战想定、分发、推演、二/ 三维显示以及训练评估。

　　1　系统定位组成与功能

　　防空反导训练系统用于各级防空反导演习、演习汇报多媒体制作、防空反导作战任务虚拟现实与模拟训练。

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　　1. 3　系统功能

　　防空反导训练系统以野战战场三维地形、防空武器兵力部署与想定规划、模拟空情分发与演示以及三维战场演习推演为主要功能, 同时将防空反导雷达组网威力范围、电磁环境态势可视化、地形遮挡计算与禁射角等加入三维地形作业, 为防空反导作战指挥提供基于网络的多级指挥所协同仿真训练平台, 提供防空反导多级演习保障指挥支撑环境[ 4] 。该系统可模拟防空和反导雷达空情探测数据并以空情情报格式分发; 监控实时空情的二/ 三维分发, 用于共同课目训练、半年演习的指挥所合练以及年度演习的实时监控与指挥[ 4] 。

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　　2. 2　组件集成

　　对运行环境进行抽象后, 实现计时器、标准库( STL ) 和DLL 操作抽象, 同时实现网络套接字( SOCKET ) 、开放图形库( OPENGL) 和封装, 对操作系统抽象定义内存和多进程多线程管理, 建立了跨平台和跨操作系统的运行环境。采用基于元数据的设计思想和实现方法, 属性数据的数据结构能够支持各种类型属性数据, 同时也支持用户自行定义属性数据的数据结构, 从而使得各种矢量数据的接收和处理成为可能; 提供了基于XML 格式的地理信息数据, 并支持该格式数据的处理。基于组件化开发+ 算法插件开发模式, 实现该软件平台架构, 用于防空反导战场多目标业务属性显示, 战术部署态势可视化展示时, 实现搭积木和开放式框架, 软件结构可任意组合; 提供与VVP-3D 地理环境显示系统接口, 实现二维与三维联动; 为防空反导模拟训练系统提供HLA 仿真接口和基础支撑数据库接口支持。

　　2. 3　技术体制

　　由于防空反导训练系统仅是一套训练系统, 因此, 该系统采用开放式主控+ 组件动态库的架构, 支持使用二次开发包( SDK) 的二次应用开发, 以及应用程序接口( API) 调用, 同时又能够与Mat lab 和HLA 接口。根据应用环境要求采用DDS 技术体制,相对于RT I DDS, DDS 为全新产品, 无旧代码束缚,直接面向最新的对象管理组织( OMG) DDS 应用接口标准。提供API 和SDK, 支持模板库和MFC 类库界面框架开发。同时为KD-RT I 仿真系统提供HLA仿真接口支持, 实现三维可视化显示。

　　2. 4　其他系统/ 软件集成

　　防空反导训练系统可与雷达态势仿真模块无缝集成, 开发了雷达散射截面积( RCS) 及电子侦察的极化方向、天线增益以及天线方向对准等高级雷达分析功能, 不受国外技术限制和封锁, 可根据需要细化、研究和开发更深层次的分析模型与算法模型, 用于分析计算电子干扰以及电子对抗条件下的干扰电磁波的能量。同时, SDK 与开发示例使计算机和仿真专业工程师能够根据已有组件进行开发。

　　3　分系统设计

　　通过组件库的集成, 防空反导训练系统由作战想定规划、空情报文分发、想定推演、效能评估以及系统维护5 个子系统组成, 各子系统功能如下:

　　3. 1　作战想定规划

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