趙占偉

(中國(guó)人民解放軍91388部隊(duì),廣東湛江 524022)

科技的飛速發(fā)展給靶場(chǎng)帶來了許多挑戰(zhàn)。首先是武器系統(tǒng)功能上變得越來越綜合,結(jié)構(gòu)上變得越來越復(fù)雜,單一功能的靶場(chǎng)無法完成全部試訓(xùn)任務(wù)。其次是新武器系統(tǒng)和作戰(zhàn)概念出現(xiàn)的時(shí)間間隔越來越短,靶場(chǎng)面臨著越來越重的試訓(xùn)任務(wù)。第三是維護(hù)、更新和新建靶場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)施的費(fèi)用越來越高,造成試驗(yàn)訓(xùn)練成本越來越高。面對(duì)這些挑戰(zhàn),為了使新武器裝備和作戰(zhàn)概念盡快形成戰(zhàn)斗力,需要研究新的試驗(yàn)訓(xùn)練手段,提升靶場(chǎng)試驗(yàn)訓(xùn)練能力。在盡快形成戰(zhàn)斗力、降低試驗(yàn)訓(xùn)練成本和提升靶場(chǎng)試驗(yàn)訓(xùn)練能力方面,美軍提出了構(gòu)建廣域的邏輯靶場(chǎng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練的概念。在邏輯靶場(chǎng)中,美軍提出了試驗(yàn)訓(xùn)練資源的概念,將靶場(chǎng)試驗(yàn)訓(xùn)練所需要的一切事物都稱為試驗(yàn)訓(xùn)練資源。邏輯靶場(chǎng)試驗(yàn)訓(xùn)練資源既包括分布于美軍各大靶場(chǎng)和訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的各種軟硬件設(shè)施,也包括美國(guó)國(guó)內(nèi)各大高校、公司和研究機(jī)構(gòu)的一些重要的研究設(shè)施,將這些試驗(yàn)訓(xùn)練資源通過專用的試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)連接起來,然后按照美軍的試驗(yàn)訓(xùn)練使能體系結(jié)構(gòu)(TENA)進(jìn)行接口封裝和標(biāo)準(zhǔn)化改造就構(gòu)成了一個(gè)邏輯上的國(guó)家廣域靶場(chǎng)。在邏輯靶場(chǎng)中,針對(duì)具體的試驗(yàn)訓(xùn)練任務(wù),美軍可以很方便地從試驗(yàn)訓(xùn)練資源倉庫中抽取所需的試驗(yàn)訓(xùn)練資源,方便快捷地構(gòu)成針對(duì)該任務(wù)的試驗(yàn)訓(xùn)練靶場(chǎng)能力,高效地完成試驗(yàn)訓(xùn)練訓(xùn)練任務(wù)。

虛擬魚雷工程項(xiàng)目是美軍1997年在水下戰(zhàn)領(lǐng)域進(jìn)行聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練的一次研究嘗試,目的是利用位于紐波特的海軍水下戰(zhàn)中心的建模和仿真設(shè)施(主要是魚雷半實(shí)物仿真設(shè)施),通過衛(wèi)星和水聲無線網(wǎng)絡(luò)等專用網(wǎng)絡(luò)和外場(chǎng)真實(shí)的水下、水面和空中實(shí)裝連接起來,構(gòu)建逼真的水下戰(zhàn)對(duì)抗訓(xùn)練環(huán)境,以此來達(dá)到減少訓(xùn)練成本,提高訓(xùn)練質(zhì)量的目標(biāo),同時(shí)還為其后續(xù)的聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練積累經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)[1]。

1 美軍虛擬魚雷工程概述

美軍虛擬魚雷工程項(xiàng)目主要分為三個(gè)階段進(jìn)行,第一階段使用潛艇發(fā)射虛擬的魚雷對(duì)抗真實(shí)的潛艇目標(biāo),第二階段利用直升機(jī)平臺(tái)發(fā)射空投虛擬魚雷對(duì)抗真實(shí)的潛艇,第三階段主要考慮利用水面艦平臺(tái)發(fā)射虛擬魚雷來對(duì)抗真實(shí)的潛艇。其第一階段是在1997年6月18-19日進(jìn)行的,主要是在巴哈馬群島的安德羅斯島美軍大西洋水下試驗(yàn)與評(píng)估中心完成的。首先是運(yùn)行在該中心試訓(xùn)海域的一艘真實(shí)的潛艇跟蹤并鎖定一艘真實(shí)的目標(biāo)潛艇,當(dāng)艇上作戰(zhàn)人員通過戰(zhàn)術(shù)裝備向艇上武器仿真接口發(fā)出魚雷預(yù)置和發(fā)射命令時(shí),該火力控制命令通過通信設(shè)施傳向位于羅得島的紐波特海軍水下戰(zhàn)中心的魚雷半實(shí)物仿真設(shè)施,通過該設(shè)施提供虛擬魚雷,以進(jìn)行魚雷戰(zhàn)術(shù)攻擊。作戰(zhàn)控制命令和魚雷遙測(cè)數(shù)據(jù)(包括位置和武器狀態(tài)數(shù)據(jù))通過衛(wèi)星、海面和海底的聲學(xué)調(diào)制解調(diào)器和岸上的專用骨干網(wǎng)絡(luò)在水下潛艇、陸上魚雷設(shè)施和評(píng)估中心間傳遞通信。具體場(chǎng)景如圖1所示。

美軍在該項(xiàng)目第一階段任務(wù)中,利用半實(shí)物仿真設(shè)施共發(fā)射了8條Mk48重型魚雷,其中4條命中,2條明確未命中,2條疑似未命中。疑似未命中的結(jié)果可能由于在魚雷發(fā)射序列期間岸上軟件錯(cuò)誤導(dǎo)致,而且來自于魚雷半實(shí)物仿真設(shè)施的通信數(shù)據(jù)成功地傳遞到了潛艇作戰(zhàn)控制系統(tǒng)。除了2條疑似未命中,所有仿真的魚雷都完成了其作戰(zhàn)運(yùn)行過程(包含命中爆炸或命令關(guān)機(jī)),并成功將線導(dǎo)指令從潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)傳遞到仿真魚雷。整個(gè)試驗(yàn)期間水聲下行鏈路(潛艇到岸)通信過程很好,水聲上行鏈路(岸到潛艇)在試驗(yàn)窗口期間經(jīng)歷了一段不可用的時(shí)間。

在上述階段任務(wù)中,美軍對(duì)其早期的兩種體系結(jié)構(gòu)分布式交互仿真(DIS)和高層體系結(jié)構(gòu)(HLA)進(jìn)行了嘗試使用,在前3條魚雷攻擊訓(xùn)練過程中,在整個(gè)廣域異構(gòu)試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)上使用了基于DIS的分布式交互仿真體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練環(huán)境,而在后面的5條魚雷攻擊訓(xùn)練過程中,在整個(gè)廣域異構(gòu)試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)上使用了基于HLA的高層體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練環(huán)境。結(jié)果顯示這兩種體系結(jié)構(gòu)在當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)條件下都能滿足試驗(yàn)訓(xùn)練要求,而且分布式交互仿真DIS體系結(jié)構(gòu)由于當(dāng)時(shí)技術(shù)比較成熟有更多的支撐工具可用,顯得比高層體系結(jié)構(gòu)HLA更適用,但這兩種體系結(jié)構(gòu)都顯示出了對(duì)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練支持方面的短板。如當(dāng)時(shí)兩種體系結(jié)構(gòu)都缺乏對(duì)試驗(yàn)訓(xùn)練過程中所有數(shù)據(jù)捕獲錄取的能力;同一個(gè)聯(lián)邦軟件不能兼具支持實(shí)時(shí)顯示和事后回放;真實(shí)的外場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)由于存在野值問題,導(dǎo)致不經(jīng)平滑直接發(fā)布給仿真模型可能會(huì)給仿真模型內(nèi)部計(jì)算帶來問題,且兩種體系結(jié)構(gòu)都沒有工具軟件解決這個(gè)問題;兩種體系結(jié)構(gòu)都缺乏對(duì)底層試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)健康狀態(tài)維護(hù)監(jiān)測(cè)的工具;兩種體系結(jié)構(gòu)部署時(shí)都需要大量的人力物力來支持,成本較高。這些短板促使了后來美軍在試驗(yàn)訓(xùn)練領(lǐng)域針對(duì)體系結(jié)構(gòu)問題開展專門的研究,從而導(dǎo)致試驗(yàn)訓(xùn)練體系結(jié)構(gòu)TENA的產(chǎn)生。

在仿真建設(shè)上,美軍通過該項(xiàng)目還得出需要在仿真精度、仿真復(fù)雜度和成本之間進(jìn)行認(rèn)真的權(quán)衡。如當(dāng)系統(tǒng)中其他系統(tǒng)都被精確建模時(shí),一旦出現(xiàn)某個(gè)系統(tǒng)沒有很好地被仿真建模,當(dāng)接收到來自靶場(chǎng)“壞的跟蹤數(shù)據(jù)”時(shí),也表現(xiàn)為整個(gè)系統(tǒng)模型沒有建好的問題,即單個(gè)子系統(tǒng)成員的仿真建模精度會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)對(duì)外的仿真精度,構(gòu)建仿真系統(tǒng)時(shí)需要認(rèn)真權(quán)衡確定仿真精度,合理分配建設(shè)成本。

2 靶場(chǎng)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練問題研究

2.1 實(shí)現(xiàn)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練的意義

新的試驗(yàn)鑒定條例將原來以性能鑒定試驗(yàn)為主的試驗(yàn)?zāi)Ｊ綌U(kuò)展到性能試驗(yàn)、作戰(zhàn)試驗(yàn)、在役考核三個(gè)階段,對(duì)武器裝備試驗(yàn)鑒定提出了新要求,要求在真實(shí)的多種條件下考核武器裝備的性能,具體體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面:

1)試驗(yàn)環(huán)境真實(shí)性要求在貼近實(shí)戰(zhàn)、復(fù)雜環(huán)境、對(duì)抗環(huán)境下考核;

2)參試裝備體系性要求在體系中試驗(yàn)裝備的作戰(zhàn)效能;

3)參演兵力對(duì)抗性要求在有對(duì)手對(duì)抗中試驗(yàn)裝備作戰(zhàn)效能;

4)作戰(zhàn)流程完整性要求情報(bào)、指控、攻擊等要素參與評(píng)估;

5)操作人員的典型性要求真正的作戰(zhàn)人員參與閉環(huán)操控裝備

6)考核評(píng)估的獨(dú)立性要求試驗(yàn)鑒定獨(dú)立于研制和采購。

對(duì)照上述試驗(yàn)鑒定新要求,傳統(tǒng)的試驗(yàn)?zāi)Ｊ诫y以適用試驗(yàn)鑒定的新要求,必須構(gòu)建聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練模式,對(duì)靶場(chǎng)試驗(yàn)訓(xùn)練能力進(jìn)行提升。

2.2 聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練的資源問題研究

1)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練的資源定義

美軍的聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練將參試資源根據(jù)其性質(zhì)分為三類:真實(shí)的(Live)、虛擬的(Virtual)、構(gòu)造的(Constructive),簡(jiǎn)稱LVC資源,這些資源包含分布于美軍國(guó)內(nèi)外各個(gè)靶場(chǎng)、科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的各種設(shè)施,以充分利用國(guó)家現(xiàn)有的各種資源,可快速形成能力,節(jié)省時(shí)間和金錢[8]。

真實(shí)的資源:指真實(shí)的、物理的設(shè)施,包括士兵、飛機(jī)、坦克、艦船和武器系統(tǒng)。

虛擬的資源:指上述物理設(shè)施的仿真器,提供給真實(shí)世界作戰(zhàn)人員接口和人在回路仿真,如飛機(jī)仿真器、坦克仿真器。

構(gòu)造的資源:指純仿真,或者由人控制(半自動(dòng)兵力)或者完全自動(dòng)運(yùn)行不需要人參與(稱為“閉環(huán)仿真”)。

2)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練資源能力問題

美軍對(duì)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練資源提出了三種能力建設(shè)要求:互操作、可重用、可組合。通過這三種能力使試驗(yàn)訓(xùn)練資源在體系結(jié)構(gòu)下具有快速、靈活性構(gòu)建試訓(xùn)能力的能力,從而可滿足不同試驗(yàn)訓(xùn)練任務(wù)。

其中互操作能力定義為:一組獨(dú)立開發(fā)的組件、應(yīng)用或系統(tǒng)的特性,即它們可以工作在一起,作為一些業(yè)務(wù)流程的組成部分,實(shí)現(xiàn)用戶所定義的目標(biāo)。根據(jù)能力層級(jí)至下向上又細(xì)分為6個(gè)層級(jí)[2],如圖2所示。

孤立的-軟件功能上自包含。元素之間互相孤立,不能分享公共的計(jì)算資源,如網(wǎng)絡(luò)。

共存的-當(dāng)使用某種公共基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)時(shí),軟件元素共存,在同時(shí)運(yùn)行時(shí),互相不沖突使用共享資源。

語法級(jí)-軟件元素通過消息或數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù),因?yàn)閿?shù)據(jù)交換存在,這個(gè)級(jí)別需要一個(gè)公共的數(shù)據(jù)模式。

語義級(jí)-元素共享一個(gè)公共的對(duì)象模型和一組公共的服務(wù),從而完全定義論述的領(lǐng)域。系統(tǒng)和應(yīng)用間可能有重復(fù)的功能。

無縫級(jí)-元素因?yàn)獒槍?duì)某一特定領(lǐng)域有充分定義的對(duì)象和技術(shù)進(jìn)程,所以元素可實(shí)現(xiàn)綜合功能。對(duì)于運(yùn)行在這個(gè)級(jí)別上的一組軟件元素,其單個(gè)組件功能間沒有重疊,且可產(chǎn)生有效的端到端功能和進(jìn)程上的集成。

自適應(yīng)-軟件在運(yùn)行時(shí)自組織以適應(yīng)條件、資源、威脅等改變,根據(jù)它們當(dāng)前環(huán)境的狀態(tài)執(zhí)行功能。

可重用性能力定義:一個(gè)特定組件、應(yīng)用或系統(tǒng)的特性,即它可以在超出它原先設(shè)計(jì)的目的、配置或情形下使用。可重用性指一個(gè)特定產(chǎn)品除了在它開發(fā)的地方外還可以在多個(gè)靶場(chǎng)或設(shè)施中使用。

可組合性能力定義:從一池可重用的、互操作的元素中快速組裝、初始化、測(cè)試和執(zhí)行邏輯靶場(chǎng)的能力。

3)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練資源非集中開發(fā)問題

聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練需要不同的參試資源,不同的參試資源必然有不同的研制單位、廠家、人員在不同的時(shí)間、不同的地點(diǎn)以不同的方式研制開發(fā)。這些不同的參試資源必然存在許多差異性,美軍最早意識(shí)到參試資源的差異性會(huì)對(duì)互操作能力實(shí)現(xiàn)帶來嚴(yán)重的問題, 尤其是接口和信息交互協(xié)議的差異,影響設(shè)備資源間的互操作[4]。解決這個(gè)問題的傳統(tǒng)方法是按任務(wù)需求事先將大家聚在一起起草書面的接口規(guī)范,然后根據(jù)統(tǒng)一的書面協(xié)議開發(fā)或修改參試資源互操作協(xié)議。這樣做在試驗(yàn)訓(xùn)練資源規(guī)模較小時(shí)實(shí)施較易,但當(dāng)試驗(yàn)訓(xùn)練資源大量增加時(shí),涉及的單位人員會(huì)很多,需大量的溝通協(xié)調(diào),工作效率低下,成本花銷大,執(zhí)行非常困難,而且對(duì)書面的協(xié)議不同的開發(fā)人員由于理解的差異也會(huì)造成開發(fā)出的協(xié)議存在錯(cuò)誤和歧義,在具體運(yùn)行調(diào)試時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤,無法實(shí)現(xiàn)互操作問題,耗費(fèi)大量的排故調(diào)試精力。進(jìn)一步講，這種在某一時(shí)刻按任務(wù)召集起草的協(xié)議不具有后續(xù)的通用性和穩(wěn)定性,當(dāng)下一個(gè)任務(wù)來臨需要加入其他參試資源時(shí)，可能需要做重復(fù)的工作,浪費(fèi)時(shí)間、金錢,效率不高。

針對(duì)上述非集中開發(fā)帶來的問題,需要找到合適的解決方法才能有效進(jìn)行聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練。美軍針對(duì)此問題通過在TENA體系結(jié)構(gòu)框架下提供接口校驗(yàn)工具,以使所有參試資源在加入聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練之前就先進(jìn)行接口校核,確保在聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練時(shí)不會(huì)出現(xiàn)因接口錯(cuò)誤和歧義帶來的問題。

4)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練資源“真實(shí)效應(yīng)”問題

“真實(shí)的效應(yīng)”是指在聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練中要著重考慮人員和飛機(jī)、坦克、艦艇等實(shí)裝因素的影響,主要是時(shí)間和成本的影響,在聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練中,由于有前述真實(shí)資源參與,所以仿真時(shí)間要以真實(shí)的時(shí)間為基準(zhǔn),不需要純仿真那樣按仿真特點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間加速、暫?；驕p慢,沒有時(shí)間管理要求。聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練組織實(shí)施非常復(fù)雜,當(dāng)在調(diào)試或試驗(yàn)過程中出現(xiàn)故障或失敗時(shí),會(huì)對(duì)參試真實(shí)的實(shí)裝資源帶來試驗(yàn)成本的增加和效率的降低問題。因此需要運(yùn)行之前充分準(zhǔn)備,周密籌劃,研究制定聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練運(yùn)行程序,盡量減少失敗和故障。

2.3 聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練體系結(jié)構(gòu)問題研究

美軍將體系結(jié)構(gòu)定義為一個(gè)系統(tǒng)(或系統(tǒng)的系統(tǒng))的分割,如識(shí)別主要部分和系統(tǒng)的研制目的、功能、接口和內(nèi)部關(guān)聯(lián)性以及系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)發(fā)展變化的指導(dǎo)原則。體系結(jié)構(gòu)可對(duì)系統(tǒng)研發(fā)人員進(jìn)行約束,這些約束使獲得高等級(jí)目標(biāo)成為可能。美軍形象地將體系結(jié)構(gòu)定義為系統(tǒng)從需求到設(shè)計(jì)之間的一座橋梁。

基于體系結(jié)構(gòu)的開發(fā)已經(jīng)成為通用工程實(shí)踐的一部分,無論是構(gòu)建武器系統(tǒng)級(jí)的復(fù)雜試驗(yàn)環(huán)境,還是構(gòu)建有攻防對(duì)抗條件的復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,都需要整合靶場(chǎng)試驗(yàn)訓(xùn)練資源,改造和重用靶場(chǎng)遺留系統(tǒng),而良好的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)。

目前試驗(yàn)訓(xùn)練常用的體系結(jié)構(gòu)有高層體系結(jié)構(gòu)HLA、數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)DDS和試驗(yàn)訓(xùn)練使能體系結(jié)構(gòu)TENA。高層體系結(jié)構(gòu)HLA側(cè)重應(yīng)用于仿真領(lǐng)域,尤其是數(shù)字仿真,具有時(shí)間管理功能模塊,通過RTI提供的服務(wù)提高了信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、可靠性和帶寬[5]。數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)DDS由對(duì)象管理組織OMG提出,主要用于分布式實(shí)時(shí)通信,采用發(fā)布/訂閱體系架構(gòu),強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)為中心,提供豐富的QoS服務(wù)質(zhì)量策略,能保障數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、高效、靈活地分發(fā),可滿足各種分布式實(shí)時(shí)通信應(yīng)用需求,軍事上美國(guó)海軍將其用于艦艇內(nèi)部數(shù)據(jù)通信,如美軍的宙斯盾系統(tǒng)就是用了DDS架構(gòu)[3]。TENA是美軍專門面向靶場(chǎng)試訓(xùn)領(lǐng)域提出的試驗(yàn)訓(xùn)練使能體系結(jié)構(gòu)。吸收了HLA、DDS等體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),針對(duì)美軍的試驗(yàn)訓(xùn)練領(lǐng)域增加了領(lǐng)域特定功能,提供了豐富的產(chǎn)品線產(chǎn)品以支持美軍聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練,如接口校驗(yàn)工具,解決了非集中開發(fā)問題。

由于美軍專門面向其試驗(yàn)訓(xùn)練領(lǐng)域的體系結(jié)構(gòu)TENA對(duì)我國(guó)是不公開的,且該體系結(jié)構(gòu)除了相應(yīng)的技術(shù)產(chǎn)品外還有一套適應(yīng)其國(guó)內(nèi)實(shí)際的運(yùn)行管理機(jī)制,我國(guó)照搬過來是不適宜的,因此國(guó)內(nèi)靶場(chǎng)要開展聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練工作也需要根據(jù)國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況構(gòu)建適應(yīng)于我國(guó)國(guó)情的試驗(yàn)訓(xùn)練領(lǐng)域體系結(jié)構(gòu)。

2.4 聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施問題研究

美軍為了支持聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練能力,構(gòu)建了專門的試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò),并針對(duì)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn),開展專門研究,同時(shí)研究開發(fā)出了一些網(wǎng)絡(luò)維護(hù)診斷工具,如網(wǎng)絡(luò)診斷和測(cè)量工具,提高網(wǎng)絡(luò)的性能。表1是 美軍對(duì)其未來聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的要求[7]。

美軍的研究重點(diǎn)其一主要針對(duì)試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性問題進(jìn)行研究,試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)類型覆蓋各種有線/無線、蜂窩、衛(wèi)星、水聲和射頻通信等網(wǎng)絡(luò)鏈路。網(wǎng)絡(luò)鏈路的異構(gòu)性和可變品質(zhì)將要極大地約束試驗(yàn)訓(xùn)練的能力,試驗(yàn)訓(xùn)練任務(wù)將不可能容忍這種異構(gòu)鏈路條件下的低數(shù)據(jù)率、低帶寬、鏈路頻繁失效等問題,需要優(yōu)化使用這種有限的網(wǎng)絡(luò)資源,提高網(wǎng)絡(luò)性能。

表1 美軍未來聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)

其二針對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)特性,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括各種各樣的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),如傳感器節(jié)點(diǎn)、衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)、水聲節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)點(diǎn)(指iPhone&iPod Touch,片上計(jì)算機(jī),平板電腦,智能手機(jī)等)等。目前這些無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在計(jì)算能力弱、功率低、存儲(chǔ)空間和能量供應(yīng)有限等缺點(diǎn),無法使當(dāng)前的美軍TENA中間件有效地部署在這些節(jié)點(diǎn)上,極大地約束試驗(yàn)訓(xùn)練的能力,需要開發(fā)更有效的輕量級(jí)TENA中間件,提高訂購/發(fā)布效率,充分利用節(jié)點(diǎn)的能力[6]。

構(gòu)建我國(guó)的聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練能力同樣也需要建立專門的試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò),同時(shí)針對(duì)提升試驗(yàn)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)能力開展相關(guān)的技術(shù)研究,如網(wǎng)絡(luò)測(cè)量診斷技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)擁塞控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)等。此外,試驗(yàn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)傳遞過程中需要加密,防止被敵方捕獲,尤其是面對(duì)無線鏈路時(shí),網(wǎng)絡(luò)安全性也是聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練需要重點(diǎn)研究解決的重要問題。

2.5 聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練運(yùn)行管理機(jī)制問題研究

美軍在聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練中技術(shù)產(chǎn)品TENA的研發(fā)維護(hù)由科學(xué)應(yīng)用國(guó)際公司(SAIC)負(fù)責(zé),產(chǎn)品的推廣使用由美國(guó)國(guó)防部負(fù)責(zé),建立了一套從上到下的管理運(yùn)行機(jī)制,并且針對(duì)靶場(chǎng)現(xiàn)有資源的現(xiàn)狀制定了詳細(xì)的升級(jí)改造計(jì)劃,以使未來所有靶場(chǎng)資源都符合TENA相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。未來靶場(chǎng)設(shè)備供應(yīng)商提供的設(shè)備如果不符合TENA相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),就不能進(jìn)入靶場(chǎng)領(lǐng)域。

由于聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練資源廣泛分布于不同的地方,將這些分散的資源系統(tǒng)組織起來,實(shí)施難度相當(dāng)大,因此實(shí)現(xiàn)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練能力需要制定良好的組織實(shí)施程序。美軍在聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練運(yùn)作中,將聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練的整個(gè)過程劃分為試驗(yàn)訓(xùn)練前、試驗(yàn)訓(xùn)練中、試驗(yàn)訓(xùn)練后三個(gè)階段和5個(gè)活動(dòng)。其中每個(gè)階段和活動(dòng)又細(xì)分為若干個(gè)子過程,這些子過程詳細(xì)列舉說明了整個(gè)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練的運(yùn)作情形。

此外,聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練還需要制定一些相關(guān)的試驗(yàn)訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)機(jī)制,如針對(duì)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練運(yùn)作機(jī)制制定相應(yīng)的運(yùn)行機(jī)制標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范化地指導(dǎo)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練運(yùn)作過程;針對(duì)試驗(yàn)訓(xùn)練體系結(jié)構(gòu)制定資源接入的接口規(guī)范和封裝標(biāo)準(zhǔn),從而規(guī)范試驗(yàn)訓(xùn)練資源,使其納入到體系結(jié)構(gòu)中。

3 結(jié)束語

從國(guó)內(nèi)靶場(chǎng)實(shí)際情況出發(fā),完全實(shí)現(xiàn)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練能力目前還需要一個(gè)過程,這是因?yàn)榘袌?chǎng)目前對(duì)聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練并沒有充分的認(rèn)識(shí),且在技術(shù)上持認(rèn)可態(tài)度的靶場(chǎng)科技專家尚不多,而且往往將聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練和仿真試驗(yàn)看成一樣,導(dǎo)致聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練能力建設(shè)推進(jìn)困難。事實(shí)上,從試驗(yàn)訓(xùn)練資源角度看,仿真試驗(yàn)資源只是聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練資源中的一種資源,除此之外,聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練資源還包含其他一些實(shí)兵實(shí)裝資源。從傳統(tǒng)認(rèn)知上講,仿真試驗(yàn)只是純粹利用仿真設(shè)施進(jìn)行的一種局部小范圍的試驗(yàn),與聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練是有本質(zhì)區(qū)別的。還有一點(diǎn)原因是靶場(chǎng)目前已經(jīng)投入了大量經(jīng)費(fèi)和人力構(gòu)建了許多半實(shí)物和數(shù)字仿真試驗(yàn)訓(xùn)練資源,但是由于靶場(chǎng)仿真試驗(yàn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問題還沒有很好的解決,導(dǎo)致靶場(chǎng)的大量投入和仿真建設(shè)具體產(chǎn)生的效益尚沒有成正比,使很多靶場(chǎng)專家將仿真建設(shè)發(fā)展中的現(xiàn)狀與聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練建設(shè)發(fā)展聯(lián)系在了一起,造成了目前聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練能力發(fā)展建設(shè)中的困境。

所以提高認(rèn)識(shí),統(tǒng)一思想是發(fā)展和構(gòu)建聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練能力首先要解決的問題。聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練和仿真試驗(yàn)兩種試驗(yàn)?zāi)芰Πl(fā)展是可相互促進(jìn)的,聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練能力的提升需要仿真試驗(yàn)訓(xùn)練資源能力建設(shè)的提升,而聯(lián)合試驗(yàn)訓(xùn)練充分利用仿真試驗(yàn)訓(xùn)練資源也可以提高仿真試驗(yàn)訓(xùn)練資源的應(yīng)用效益,促進(jìn)仿真試驗(yàn)?zāi)芰ㄔO(shè)的提升。