技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計算機(jī)仿真技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種作戰(zhàn)體系建模與仿真系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著戰(zhàn)爭形態(tài)的變革、戰(zhàn)爭理論的發(fā)展以及武器裝備的進(jìn)步，現(xiàn)代戰(zhàn)爭對作戰(zhàn)指揮提出了新的要求。依靠指揮員的謀略素質(zhì)，通過各類輔助系統(tǒng)的應(yīng)用，不但要解決戰(zhàn)爭中“干什么”和“怎么干”的問題，而且要輔助解決“這樣干，行不行”的問題。而解決這一過程模擬的重要手段就是作戰(zhàn)體系建模與仿真。

作戰(zhàn)體系建模與仿真包含作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)建模和以此為基礎(chǔ)的體系仿真兩方面內(nèi)容。

體系結(jié)構(gòu)是研究、分析作戰(zhàn)體系的有效方法之一，它確定了作戰(zhàn)的組成要素；各組成要素之間的靜態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)系和動態(tài)行為關(guān)系；戰(zhàn)場態(tài)勢演進(jìn)所遵循的原則。通過對作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)的研究，可有效協(xié)助完成復(fù)雜戰(zhàn)場對抗過程的建模以及作戰(zhàn)方案的設(shè)計工作。

體系仿真是在一定的戰(zhàn)場環(huán)境中，在參戰(zhàn)各方部署和行動的基礎(chǔ)上，按照各方制定的行動計劃，依據(jù)作戰(zhàn)規(guī)則，對參戰(zhàn)各方作戰(zhàn)行動和效果進(jìn)行仿真展示，對作戰(zhàn)進(jìn)程以及作戰(zhàn)進(jìn)程中可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行模擬，可用于研究、檢驗作戰(zhàn)計劃，評估作戰(zhàn)體系效能，研究新的作戰(zhàn)理論等。

目前，美國國防部體系結(jié)構(gòu)框架（DoDAF）已成為研究體系結(jié)構(gòu)的重要標(biāo)準(zhǔn)，得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)較多科研機(jī)構(gòu)和院校也對體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，但這些系統(tǒng)大都停留在依據(jù)DoDAF標(biāo)準(zhǔn)建立各視圖的層面，缺乏簡單有效的手段對整個體系結(jié)構(gòu)的邏輯流程的驗證，也沒有考慮如何基于體系結(jié)構(gòu)建立實(shí)際可用的仿真系統(tǒng)，缺乏與后續(xù)仿真系統(tǒng)的接口，因而不能加載各作戰(zhàn)實(shí)體真實(shí)的數(shù)學(xué)模型并且以直觀的方式對戰(zhàn)場的態(tài)勢進(jìn)行展示。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種作戰(zhàn)體系建模與仿真系統(tǒng)，打通了從體系結(jié)構(gòu)建模到體系仿真之間的通道，實(shí)現(xiàn)了從作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)靜態(tài)建模、動態(tài)邏輯驗證到體系仿真的一體化仿真流程。

本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種作戰(zhàn)體系建模與仿真系統(tǒng)，包括體系結(jié)構(gòu)建模模塊、體系結(jié)構(gòu)邏輯驗證模塊、體系結(jié)構(gòu)時序文件生成模塊、體系仿真想定生成模塊、體系仿真用戶界面、體系仿真引擎以及仿真數(shù)據(jù)記錄回放模塊，其中：

體系結(jié)構(gòu)建模模塊：采用UML描述方法，得到DoDAF1.0版本的體系結(jié)構(gòu)模型，所述體系結(jié)構(gòu)模型包括依次生成的DoDAF1.0版本的OV-1高層作戰(zhàn)概念圖、OV-4組織關(guān)系圖、OV-7邏輯數(shù)據(jù)模型圖、OV-3作戰(zhàn)信息交換矩陣圖、OV-2作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連接關(guān)系描述圖和OV-6b狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述圖；

體系結(jié)構(gòu)邏輯驗證模塊：首先將UML描述的DoDAF1.0版本的體系結(jié)構(gòu)模型生成C語言代碼，然后對生成的C語言代碼進(jìn)行編譯和鏈接，生成可執(zhí)行模型程序，接著調(diào)用Telelogic?Tau軟件的模型驗證器運(yùn)行所述可執(zhí)行模型程序，通過Socket網(wǎng)絡(luò)接口獲取所述可執(zhí)行模型程序的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和事件信息，在OV-6b狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述圖中動態(tài)顯示模型執(zhí)行過程；同時將動態(tài)執(zhí)行過程中的所有實(shí)體屬性信息、狀態(tài)轉(zhuǎn)換信息和事件信息進(jìn)行存儲，供體系結(jié)構(gòu)時序文件生成模塊使用；

體系結(jié)構(gòu)時序文件生成模塊：以時間和各實(shí)體的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為主線，將體系結(jié)構(gòu)邏輯驗證模塊中存儲的所有實(shí)體屬性信息、狀態(tài)轉(zhuǎn)換信息和事件信息存儲為文本格式的體系結(jié)構(gòu)時序文件；

體系仿真想定生成模塊：首先從體系結(jié)構(gòu)時序文件生成模塊中導(dǎo)入體系結(jié)構(gòu)時序文件，并解析出體系結(jié)構(gòu)時序文件中所有實(shí)體屬性信息，狀態(tài)轉(zhuǎn)換信息和事件信息，生成作戰(zhàn)實(shí)體列表、作戰(zhàn)實(shí)體狀態(tài)列表和作戰(zhàn)實(shí)體消息列表，然后根據(jù)其中的作戰(zhàn)實(shí)體列表創(chuàng)建作戰(zhàn)實(shí)體，根據(jù)其中作戰(zhàn)實(shí)體狀態(tài)列表和作戰(zhàn)實(shí)體消息列表為創(chuàng)建的所述每個作戰(zhàn)實(shí)體創(chuàng)建相應(yīng)的作戰(zhàn)計劃，將所述作戰(zhàn)實(shí)體及作戰(zhàn)計劃進(jìn)行保存，生成體系仿真想定文件；

體系仿真用戶界面：使用HLA網(wǎng)絡(luò)接收體系仿真引擎發(fā)送的仿真態(tài)勢數(shù)據(jù)，實(shí)時動態(tài)顯示作戰(zhàn)態(tài)勢，并響應(yīng)用戶操作，向仿真引擎發(fā)送仿真控制指令，實(shí)現(xiàn)對仿真引擎的控制；

體系仿真引擎：根據(jù)體系仿真想定文件創(chuàng)建作戰(zhàn)實(shí)體對象，為作戰(zhàn)實(shí)體對象添加作戰(zhàn)計劃，對所有作戰(zhàn)實(shí)體和作戰(zhàn)計劃進(jìn)行管理，并通過HLA網(wǎng)絡(luò)接口向體系仿真用戶界面發(fā)送作戰(zhàn)態(tài)勢數(shù)據(jù)；進(jìn)行仿真時間的推進(jìn)和仿真定時器的調(diào)度；管理所有類工廠，以類工廠模式創(chuàng)建作戰(zhàn)實(shí)體的組件；

仿真數(shù)據(jù)記錄回放模塊：將體系仿真引擎中所有作戰(zhàn)實(shí)體狀態(tài)和作戰(zhàn)實(shí)體交互事件保存成數(shù)據(jù)文件，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文件的回放。