作战仿真在武器装备研制中的应用研究
对于不同的军事应用和仿真的规模,武器装备作战仿真的侧重点是有区别的。在战略层,主要用于支撑武器装备作战需求及发展战略论证;在战役层,主要用于装备体制论证和体系作战运用研究等;在战术层,主要用于支撑武器装备研制立项论证及作战使用论证等;在技术层针对单一武器装备的技术性能指标开展仿真,主要支撑武器装备预先研究、型号研制、改型改进,技术引进等论证和验证。
作战仿真的分类及其应有的划分方法有很多种,通常按作战仿真的应用领域或仿线]:一类是分析类仿真。主要用于作战方案决策、战法研究等;第二类是训练类仿真,主要用于决策者、各级指挥员及战斗人员的训练;第三类是采办类仿真,主要用于武器发展战略规模结构论证以及武器装备概念或型号研制论证,通过仿真分析为武器装备的采办、设计、发展、运用和改进提高依据。
[4] 肖 滨,黄文斌. 作战仿真实验的研究与实践[J]. 军事运筹与系统工程,2010,24(1):28-33.
[5] 谢 旭,邱晓刚. 作战仿真知识体系的初步探索[J]. 系统仿线] 唐 忠,薛永奎等. 美军作战仿真系统综述[J]. 航天电子对抗,2014,30(4):45-48.
例如,飞机的研制是个复杂的系统工程,不仅涉及到飞机本身复杂的结构设计,还包括各种机载武器系统、传感器、通信系统等。装备论证贯穿了装备研制的整个过程,在立项论证阶段,评估不同任务情况下飞机的作战效能;在设计论证阶段,评估不同战术技术指标对飞机作战效能的影响;在研制阶段,评估装备性能对全局作战效能的贡献程度。
作战仿真是使武器装备研制实现科学决策、技术创新和应用优化的有效新手段,通过对武器装备作战概念方案的设计,使用作战仿真实验室完成整个作战仿真实验过程,有力的支撑了武器装备的研制及改进改型。
在发展趋势方面,一是采用统一的仿真技术框架是未来作战仿真系统的主要趋势之一。在现代作战仿真中,只有统一的公共技术标准,才能使作战仿真系统作战模型实现真正的“标准化”,才能满足现代作战仿真的需求;二是在战略、战役、战术和装备同一和不同层级仿真平台实现互联互通、信息有效传递,使得作战仿真营造的作战环境更逼近现实作战,对装备研制以及培养和锻炼装备指挥技术人才具有重要作用。
美国是作战仿真实验室发展种类最全,用途最广的国家,根据不同应用场景,先后建立 30 多个不同级别、不同类型的作战实验室,主要可以分为三类:专项作战实验室、作战实验中九游体育网站入口心、作战实验室联合体[6]。如美陆军部推行的“作战模型改进计划”,就是在一个统一的管理机构之下,建立一个具有层次结构的陆军作战模型系列。这些作战实验室采用作战仿真与实兵演练相结合的方式,对美军未来信息化条件下的高技术战争的作战理念、试验和评估,为打赢未来战争奠定了坚实的基础。
我军装备研发通常是在开发完后再投入部队进行试验,开发周期长,而且由于系统已经处于完成阶段,试验中出现的问题更改起来难度较大,增大装备研发风险。通过将作战仿真应用到装备研发流程,注重作战牵引,创新装备研发模式,结合持续迭代的仿真演示验证,可是型号研制初期指标快速收敛,提升装备研发能力。
在 20 世纪 70 年代国内提出了“作战实验室”的概念,从90年代开始,国内对军用仿真技术尤其是分布交互式仿真、作战仿真技术的发展开始重视,这些年来更是得到了长足的发展,从各个渠道投入巨资开展研究和建设,不少科研院所、军事院校都建立了各自领域的作战实验室,也取得了不少的成果[3]。随着作战仿真实验室相关技术的发展,以及应用领域的拓展,不同领域的作战实验室开始互联互通,初步建成可以进行诸军兵种联合作战仿真的联合作战实验室,使得各自领域的作战仿真能够在更大的范围内得以应用。
[1] 李 航,李明等. 体系作战探索性仿真技术[J]. 计算机仿线] 陈 蕾,方崴源. 作战仿真技术研究与展望[J]. 科技咨询,2012,37:186-187.
20 世纪 60 年代以来,由于军事运筹学、系统工程理论以及计算机等现代信息技术的不断发展,使得作战仿真的发展进入一个新的阶段,并广泛应用于军事推演、装备研制的各个方面。作战仿真是以军事运筹的实践活动为研究对象,通过对作战环境和作战过程进行模拟研究实验。作战仿真在应用分析的过程既可以提高和改进以往研究军事问题的方式和方法,也可以通过作战仿真技术研究新的作战理论、装备、战略战术,推演优化各种作战方案,验证某种武器装备体系的作用[1-2]。
作战仿真是武器装备需求论证与评估最有效的方法之一。根据公开资料,美军在海湾战争、伊拉克战争等现代几场局部战争之前都开展了充分的作战仿真来设计并优化作战方案,仿真试验的结果直接用于指导实战。正是由于作战仿真能够高度逼近真实的战场环境和武器装备的造价保养费用昂贵,作战仿真实验室可以用来验证武器装备系统性能、系统综合集成等方面的新思想新概念和新技术,并确定其在实际作战中的可行性和作战效能,为进一步武器装备的研制、改进改型指明方向,降低装备的研制成本。
摘要:作战仿真作为系统仿真在装备研制领域的具体应用,能够有效提高武器装备研制的能力。本文首先从武器装备研制的角度对作战仿真进行论述,介绍了作战仿真在武器装备研制的分类、应用方向以及作战仿真实验室的建设,然后从缩短研制周期、论证装备需求、降低装备研制成本和验证装备作战效能等方面分析作战仿真在武器装备研制中的优势,最后对未来作战仿真技术的应用进行了初步的展望。
对于采办类仿真,按照研究的对象和目的不同,可以分为三类:一是体系级,主要是针对武器装备发展战略规模结构等论证需要,通常以战略/战役作战为背景,具备构建要素全、规模大,各武器装备联结关系复杂,与实战较贴近的特点;二是系统级,主要面向装备型号研制立项、改进改型、引进等论证需要,通常以战役/战术作战为背景,具有模型详细、仿真任务背景单一等的特点;三是设备级,面向武器装备关键技术预先研究和新技术应用研究等论证需要,通常以战术作战或单项技术效能分析为背景,具有系统结构和简单背景等特点,是专项技术论证的有效手段。
作战仿真实验室对探索装备作战概念研究、装备研制论证和部队装备使用都有着重要的地位和作用。对于采办类的仿真实验室,它是使武器装备研制实现科学合理的有效方式。作战仿真环境,可以为新装备研制论证提供丰富的资源和科学的方法支撑,满足武器装备研制论证、技术指标设计优选、新技术验证、作战九游体育网站入口使用研究、作战效能评估、联合实验和训练等应用需求。