[發明專利]一種作戰推演仿真與效能評估一體化集成方法

有效

• 申請號: 202011106874.7
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112052608B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 曾衛平;雷詠春;孫磊;孫強;曹晞;肖向榮
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張毓靈

1.一種作戰推演仿真與效能評估一體化集成方法，其特征在于：構建作戰場景，建立能力指標項，運行推演仿真，進行作戰任務分析，完成對推演仿真數據的效能分析評估；所述方法基于能力指標與作戰關鍵事件的關聯矩陣映射；所述方法實現了作戰推演仿真分系統與效能分析與評估分系統之間數據集成；所述作戰推演仿真分系統通過數據總線發送仿真控制報文和仿真數據報文至效能分析與評估分系統；所述效能分析與評估分系統以數據庫訪問接口獲取作戰推演仿真分系統中的作戰場景想定數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述構建作戰場景包括細分作戰關鍵事件、生成作戰方案、設計作戰想定；

所述建立能力指標項包括構建基礎指標集、細分能力指標、新建評估算法模型；

所述運行推演仿真包括運行仿真、輸出仿真數據記錄；

所述進行作戰任務分析包括獲取仿真控制和數據報文、仿真數據記錄預處理；

所述對推演仿真數據的效能分析評估包括輸出單項效能和綜合任務效能、輸出裝備作戰效能分析與評估報告。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：

所述細分作戰關鍵事件是在裝備的作戰概念所描述使命任務基礎上，基于作戰任務場景，敘述作戰過程涉及的任務時間、天候氣象、地理環境、紅藍雙方交戰行為、交戰流程、交戰效果；

所述生成作戰方案用于承接作戰關鍵事件所敘述內容，描述裝備在作戰過程中的作戰樣式、作戰任務、作戰需求以及作戰環境；

所述設計作戰想定在生成作戰方案的基礎上，對作戰關鍵事件在作戰推演仿真分系統進行設計，在二維、三維地形圖上構建戰場場景，編制對抗雙方兵力，制定作戰任務計劃，生成作戰想定；

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：

所述構建基礎指標集依據使命任務的能力要求，建立適應評估需求的指標體系，并以模板的形式保存，便于后續同類作戰想定和評估任務的快速調用；

所述細分能力指標用于詳細描述裝備的能力要求，并建立關聯矩陣映射關系，關聯細分后的作戰關鍵事件；

所述新建評估算法模型用于封裝數據處理、指標計算、權值計算、綜合評估、參數分析等各類算法算子；

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：

所述運行仿真用于實例化仿真實體，對需要仿真的裝備功能特性和作戰過程進行模擬，完成想定制作、運行控制、態勢顯示、記錄重演內容；

所述輸出仿真數據記錄用于對仿真結果數據進行統計分析，并獲取不同方案底層指標的度量值，形成評估樣本；

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：

所述獲取仿真控制和數據報文是效能分析與評估分系統從作戰推演仿真分系統中以數據總線的形式獲取仿真控制報文和仿真數據報文，用于收集仿真數據；

所述仿真數據記錄預處理用于對收集仿真數據讀取、處理和打包，以數據總線的方式直接讀取作戰仿真推演所生產的仿真數據，并利用樣本預處理算法腳本，對仿真數據進行統計、變換處理，使之能夠直接用于評估指標解算，實現從仿真樣本到評估樣本的轉換，為評估模型運行做好數據準備；

所述輸出單項效能和綜合任務效能用于對裝備完成作戰任務的能力進行評估，并對設計的不同作戰方案進行作戰效果對比，優選合理的作戰方案；

所述輸出裝備作戰效能分析與評估報告在優選合理的作戰方案下，選擇一套評估數據樣本，對應一個評估方案，執行評估計算過程，生成評估報告；

7.根據權利要求2所述的系統，其特征在于：

所述作戰推演仿真分系統采用分布式架構，前臺應用軟件與后臺服務軟件分離，數據應用軟件與數據模型庫分離，包含仿真前端應用軟件、仿真運行服務軟件、仿真模型庫；

所述效能分析與評估分系統由指標與指標體系管理工具、評估建模與運行工具、評估結果分析工具和算法算子接口組件、評估算法模型庫、評估樣本數據集組成；

所述數據集成包括：作戰推演仿真分系統以數據總線方式將仿真數據記錄發送至效能分析與評估分系統、效能分析與評估分系統將能力指標和作戰關鍵事件之間關聯矩陣以數據庫接口方式連接作戰推演仿真分系統中的作戰方案；

8.一種如權利要求1-7中任一項所述系統的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、依據裝備的使命任務和能力指標，在指標與指標體系管理工具中構建基礎指標集，調用指標體系模板管理模塊已有指標體系模板，設計評估指標體系；

步驟2、根據裝備的使命任務和作戰概念，在指標與指標體系管理工具中細分能力指標，同時在前端軟件框架中細分作戰概念為作戰關鍵事件，并在評估建模與運行工具中建立能力指標和作戰關鍵事件的關聯矩陣；

步驟3、在仿真前端應用軟件中解析步驟2中的作戰關鍵事件生成作戰方案，并依據作戰方案設計作戰想定，運用仿真運行服務軟件，并調用仿真模型庫，在仿真前端應用軟件中執行仿真運行，輸出仿真數據記錄；

步驟4、解析步驟2中的能力指標，在評估建模與運行工具中新建評估算法模型，并通過數據總線獲取仿真控制報文和仿真數據報文方式，獲取步驟3中的仿真數據記錄，分別調用評估算法模型庫、評估樣本數據庫，對仿真數據記錄進行預處理；

步驟5、在評估建模與運行工具中，以步驟4中預處理之后的仿真數據記錄，輸出單項能力效能和綜合任務效能；

步驟6、以步驟5中輸出的單項能力效能和綜合任務效能作為輸入，以數據庫訪問接口方式訪問仿真運行服務軟件，修改作戰方案，重新設計作戰想定；

步驟7、以步驟6中設計的新作戰想定，在仿真模型庫中優化仿真模型，并在仿真運行服務軟件中生成新的仿真數據記錄；

步驟8、迭代步驟3、步驟4、步驟5、步驟6、步驟7中的內容，以作戰想定設計、推演仿真模擬和效能評估分析的多次迭代優化，確保武裝裝備在作戰推演仿真中的優化設計，輸出最優作戰效能分析結論；

步驟9、在評估結果分析工具中，以步驟8中作戰效能分析結論，輸出裝備的作戰效能分析與評估報告。