摘要文章對(duì)智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)進(jìn)行了可行性研究與應(yīng)用以解決部隊(duì)日常訓(xùn)練中缺乏實(shí)際訓(xùn)練設(shè)備、訓(xùn)練效果低下、訓(xùn)練限制條件多等問題本系統(tǒng)基于真實(shí)場(chǎng)景的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)架構(gòu)使用數(shù)據(jù)與模型標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的接口統(tǒng)一化采用訓(xùn)練進(jìn)程綜合控制技術(shù)確保在復(fù)雜的模擬環(huán)境條件下仍能保證訓(xùn)練的高效性同時(shí)利用智能化訓(xùn)練仿真技術(shù)來模擬各種真實(shí)環(huán)境下的訓(xùn)練場(chǎng)景使用交互自適應(yīng)模塊保證平臺(tái)的高可用性以為部隊(duì)訓(xùn)練提供安全可靠、高效直觀的訓(xùn)練方式

關(guān)鍵詞智能化模擬訓(xùn)練;數(shù)據(jù)與模型標(biāo)準(zhǔn)化;訓(xùn)練控制;智能仿真

中圖法分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Feasibility study and application of intelligent training simulation system

LIU Zhichao

（Rocket Force Military Training Center of The Staff，Beijing 100085，China）

Abstract： In this paper，the feasibility study and application of the intelligent training simulationsystem are carried out to solve various problems such as lack of actual training equipment，lowtraining effect，and many training restrictions in the daily training of troops. The system adopts asimulation training system architecture based on real scenarios，uses data and model standardizationtechnology to unify the interface of equipment data，and adopts comprehensive training processcontrol technology to ensure the efficiency of training under complex simulated environmentalconditions.Intelligent training simulation technology simulates training scenarios in various realenvironments，uses interactive adaptive modules to ensure the high availability of the platform，andprovides a safe，reliable，efficient and intuitive training method for army training.

Key words： intelligent simulation training，data and model standardization，training control，intelligent simulation

長期以來，部隊(duì)日常訓(xùn)練存在一個(gè)重大難題，即在缺乏實(shí)際設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練的情況下，訓(xùn)練組織者與受訓(xùn)者對(duì)于訓(xùn)練進(jìn)程和訓(xùn)練效果的實(shí)際情況都很難把控。同時(shí)，在考核評(píng)估時(shí)，訓(xùn)練評(píng)估人員也難對(duì)訓(xùn)練結(jié)果與質(zhì)量做出實(shí)際、準(zhǔn)確、科學(xué)的評(píng)判。在數(shù)字化信息條件下，訓(xùn)練情況瞬息萬變，對(duì)于部隊(duì)以往使用的訓(xùn)練教學(xué)方式提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)，固定、單一的訓(xùn)練方式對(duì)于現(xiàn)時(shí)代高科技戰(zhàn)爭中的實(shí)際戰(zhàn)況難以把握，已經(jīng)不能滿足訓(xùn)練要求[1 ]。

運(yùn)用智能化訓(xùn)練方式，將訓(xùn)練場(chǎng)景智能化、數(shù)字化、訓(xùn)練裝備數(shù)據(jù)化是新時(shí)代軍事訓(xùn)練領(lǐng)域的重要內(nèi)容，同時(shí)是各國軍事研究的熱門方向。為了徹底解決上述難題，智能化訓(xùn)練設(shè)備與模擬仿真教學(xué)訓(xùn)練系統(tǒng)等應(yīng)運(yùn)而生?；谥悄芑蝿?wù)模型的裝備仿真與訓(xùn)練系統(tǒng)，完全不需要額外增加任何實(shí)際仿真訓(xùn)練與裝備訓(xùn)練的時(shí)間損耗，其仿真任務(wù)場(chǎng)景中的智能設(shè)置將幾乎與裝備模擬訓(xùn)練真實(shí)任務(wù)環(huán)境系統(tǒng)保持一致，可滿足真實(shí)裝備模擬訓(xùn)練任務(wù)環(huán)境下的多種仿真訓(xùn)練任務(wù)要求。同時(shí)，該系統(tǒng)可以將一些難以實(shí)現(xiàn)的訓(xùn)練場(chǎng)景通過智能化仿真模擬場(chǎng)景進(jìn)行展現(xiàn)，使得每個(gè)參訓(xùn)和組織人員能夠體驗(yàn)到訓(xùn)練的完整過程，達(dá)到“用低訓(xùn)練成本得到高訓(xùn)練效果”的目的。

1? 可行性研究與設(shè)計(jì)

1.1? 可行性研究

智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)將訓(xùn)練場(chǎng)景智能化、數(shù)字化，訓(xùn)練裝備數(shù)據(jù)化，通過等效環(huán)境模擬引擎提供模擬的真實(shí)場(chǎng)景與裝備訓(xùn)練數(shù)據(jù)，在對(duì)整體訓(xùn)練進(jìn)行高度可控的情況下，可提升訓(xùn)練效率與裝備操作的熟練度。在智能模擬引擎技術(shù)的支撐下，展現(xiàn)訓(xùn)練進(jìn)程的真實(shí)模擬特性，達(dá)到與實(shí)際訓(xùn)練相同的訓(xùn)練效果。使用智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)，可以保證訓(xùn)練的高效性與有效性，解決部隊(duì)以往訓(xùn)練中的各種問題，為部隊(duì)訓(xùn)練帶來新方向。

1.2? 基于真實(shí)場(chǎng)景的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)架構(gòu)

基于部隊(duì)訓(xùn)練中的各種專項(xiàng)訓(xùn)練的實(shí)際場(chǎng)景與訓(xùn)練執(zhí)行流程，通過平臺(tái)控制介入的方式，可實(shí)現(xiàn)智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)將設(shè)備的模擬操作與實(shí)際功能的完美結(jié)合。力求構(gòu)建真實(shí)的一體化訓(xùn)練環(huán)境，可使指揮人員的能力、參訓(xùn)人員操作訓(xùn)練設(shè)備的熟練度大幅提升。使用智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)能夠?qū)θ藛T、設(shè)備、裝備的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，并對(duì)訓(xùn)練流程嚴(yán)格把控以及對(duì)部隊(duì)的綜合能力進(jìn)行量化評(píng)估。

1.3? 數(shù)據(jù)與模型標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)利用通用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練設(shè)備、數(shù)據(jù)接口的統(tǒng)一化。其著眼于一體化的聯(lián)合作戰(zhàn)能力的形成與提升，實(shí)現(xiàn)多軍兵種、多設(shè)備、多設(shè)施的聯(lián)合與協(xié)同訓(xùn)練，通過大量數(shù)據(jù)信息以及模型的支撐達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)、低經(jīng)濟(jì)、可靈活配置的訓(xùn)練目標(biāo)。利用數(shù)據(jù)與模型標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，將數(shù)據(jù)類型和現(xiàn)有技術(shù)框架進(jìn)行統(tǒng)一，并將多種裝備進(jìn)行數(shù)字化模型解算，可統(tǒng)一裝備的數(shù)據(jù)輸入與輸出，從而實(shí)現(xiàn)多裝備、多模型的統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。根據(jù)實(shí)際裝備的特征與數(shù)據(jù)進(jìn)行裝備模型的建模，利用實(shí)際設(shè)備的真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)裝備模型的運(yùn)行，將裝備模型與數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，可實(shí)現(xiàn)多種訓(xùn)練場(chǎng)景和訓(xùn)練設(shè)備的高兼容性和可復(fù)用性。從頂層設(shè)計(jì)統(tǒng)一規(guī)劃，明確基于智能化訓(xùn)練模擬的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為訓(xùn)練設(shè)備、設(shè)施提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口和通用建模，可提高訓(xùn)練效果與準(zhǔn)確度[2] 。

1.4? 訓(xùn)練進(jìn)程綜合控制技術(shù)

智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)合理利用了有線設(shè)備和無線網(wǎng)絡(luò)信道，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜模擬仿真環(huán)境中的故障本地遠(yuǎn)程設(shè)置和技術(shù)故障遠(yuǎn)程設(shè)置。將訓(xùn)練環(huán)境和進(jìn)程自動(dòng)控制仿真技術(shù)系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程真實(shí)環(huán)境模擬操作與設(shè)備遠(yuǎn)程故障狀態(tài)實(shí)時(shí)設(shè)置。實(shí)時(shí)將模擬戰(zhàn)場(chǎng)與訓(xùn)練環(huán)境通過遠(yuǎn)程仿真訓(xùn)練系統(tǒng)傳送到真實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)，可以有效解決設(shè)備故障操作和訓(xùn)練環(huán)境模擬訓(xùn)練“兩張皮”問題，并大大提高訓(xùn)練人員對(duì)突發(fā)事件的靈活應(yīng)對(duì)水平，真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程真實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景中的訓(xùn)練，并覆蓋絕大多數(shù)訓(xùn)練場(chǎng)景，使訓(xùn)練人員的“訓(xùn)練沉浸感”更強(qiáng)[3]。

1.5? 智能化訓(xùn)練仿真技術(shù)

智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)主要利用可編程工控機(jī)件和可編程計(jì)算機(jī)控制器，模擬了真實(shí)訓(xùn)練場(chǎng)景下的多種仿真設(shè)備的相關(guān)功能，對(duì)訓(xùn)練設(shè)備信息進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)、快速的數(shù)據(jù)分析，并自動(dòng)向指揮或控制管理人員進(jìn)行操作信息分析反饋，實(shí)現(xiàn)了在專項(xiàng)能力訓(xùn)練場(chǎng)景中模擬該系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行的綜合全訓(xùn)練流程、設(shè)備操作訓(xùn)練、試驗(yàn)結(jié)果模擬仿真，提高了操作人員對(duì)模擬設(shè)備系統(tǒng)的總體認(rèn)識(shí)和實(shí)戰(zhàn)操作能力。

1.6? 交互自適應(yīng)模塊

通過引入基于應(yīng)用平臺(tái)的協(xié)議與適配模塊，使得智能化訓(xùn)練模擬考核系統(tǒng)真正在部隊(duì)實(shí)現(xiàn)到了與控制信息平臺(tái)和模擬訓(xùn)練應(yīng)用平臺(tái)間的數(shù)據(jù)信息和適配信息互聯(lián)，保證控制平臺(tái)不需要更改原有架構(gòu)的基礎(chǔ)上與訓(xùn)練平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通?？缙脚_(tái)的交互及自適應(yīng)技術(shù)將保證智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在多模式、多平臺(tái)交互的使用場(chǎng)景轉(zhuǎn)換中的可用性及與其他平臺(tái)場(chǎng)景切換應(yīng)用中數(shù)據(jù)的可用性，也為實(shí)時(shí)信息快速交換、傳輸和高度融合共享奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

2? 智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與實(shí)際應(yīng)用

2.1? 等效智能模擬仿真器

本系統(tǒng)應(yīng)用智能化訓(xùn)練仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了等效智能模擬仿真器的功能，保證訓(xùn)練中的智能化，解決了以往訓(xùn)練中效率低下、成果差的問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了基于真實(shí)場(chǎng)景的模擬訓(xùn)練，提高了訓(xùn)練效率。使用等效智能模擬仿真器進(jìn)行智能化模擬訓(xùn)練，能夠大大縮短訓(xùn)練前期準(zhǔn)備時(shí)間，讓訓(xùn)練管理人員和受訓(xùn)人員對(duì)實(shí)訓(xùn)裝備的操作熟練度有極大提升，對(duì)訓(xùn)練設(shè)備及訓(xùn)練場(chǎng)景進(jìn)行通用建模，增加了模型的高復(fù)用性，提高了訓(xùn)練數(shù)據(jù)的利用率，減少了模擬訓(xùn)練的準(zhǔn)備時(shí)間，從而提高了訓(xùn)練效率。同時(shí)，利用上級(jí)控制系統(tǒng)，訓(xùn)練管理人員可對(duì)智能化模擬訓(xùn)練設(shè)備和人員進(jìn)行指令下發(fā)和遠(yuǎn)程控制，能夠?qū)τ?xùn)練中的各種突發(fā)情況進(jìn)行處理和操作人員的臨場(chǎng)操作能力進(jìn)行全面考察，在節(jié)省訓(xùn)練時(shí)間的同時(shí)提升了整體訓(xùn)練效率[4]。

2.2? 基于應(yīng)用的協(xié)議適配

在智能化訓(xùn)練模擬中，不同設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)基于協(xié)議適配技術(shù)進(jìn)行傳輸，以保持?jǐn)?shù)據(jù)格式一致，且簡化系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的流程，同時(shí)保證數(shù)據(jù)簡單、易讀。通過級(jí)聯(lián)協(xié)議配置，將不同設(shè)備模型以及協(xié)議模型數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取，整合為同構(gòu)信息格式，以提高重構(gòu)度。對(duì)不同訓(xùn)練場(chǎng)景以及訓(xùn)練設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一建模，為智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、模型、接口制定統(tǒng)一規(guī)范，在保證模擬訓(xùn)練的準(zhǔn)確性的前提下，增強(qiáng)數(shù)據(jù)和模型的可重用性，提高模擬訓(xùn)練效率。

2.3 ?代理模塊

首先，利用一級(jí)代理模塊，可連接訓(xùn)練數(shù)據(jù)計(jì)算交互平臺(tái)和訓(xùn)練過程控制交互平臺(tái)，在對(duì)訓(xùn)練過程控制交互平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化部署整合后，可直接使用，能夠?qū)崟r(shí)將各種信息數(shù)據(jù)加以收集、統(tǒng)計(jì)及匯總，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)訓(xùn)練信息數(shù)據(jù)的傳輸、處理、管理、交互。其次，二級(jí)代理模塊代理數(shù)字化訓(xùn)練設(shè)備，在經(jīng)過簡單配置后，為設(shè)備之間的高效通信交互提供支持，同時(shí)保證與智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸有統(tǒng)一的接口，從而提升系統(tǒng)的適配性。在實(shí)際訓(xùn)練中，代理模塊承接控制平臺(tái)、訓(xùn)練平臺(tái)與訓(xùn)練裝備，保證各平臺(tái)與訓(xùn)練裝備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、指令下達(dá)的時(shí)效性與準(zhǔn)確性，提高了智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的精確性。通過使用代理模塊，可以使智能化訓(xùn)練模擬設(shè)備的多重控制變得簡單，使得使用、移植十分方便，便于系統(tǒng)的對(duì)接與推廣。

2.4? 高性能通信服務(wù)

智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)采用多種高性能網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，可用于多個(gè)高并發(fā)請(qǐng)求的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，以實(shí)時(shí)、高效傳輸網(wǎng)絡(luò)消息，滿足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)多樣化、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境多樣化的需求。

智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)對(duì)訓(xùn)練設(shè)備有很強(qiáng)的適應(yīng)能力和信息傳輸能力，能夠建造各種訓(xùn)練場(chǎng)景模型，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為之后的訓(xùn)練進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)備。其依靠高性能通信服務(wù)，能夠滿足多場(chǎng)景、復(fù)雜環(huán)境、多設(shè)備需求，在數(shù)據(jù)量、通信鏈路壓力增加的情況下表現(xiàn)良好。

2.5? 多平臺(tái)融合技術(shù)

在執(zhí)行訓(xùn)練指令時(shí)，智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)不能直接對(duì)硬件設(shè)備造成干擾與影響，因此要求其與訓(xùn)練控制操作平臺(tái)進(jìn)行隔離，并與訓(xùn)練數(shù)據(jù)運(yùn)算和模擬操作系統(tǒng)進(jìn)行解耦合。模擬操作系統(tǒng)不能直接干預(yù)訓(xùn)練操作系統(tǒng)的運(yùn)行，各系統(tǒng)需要單獨(dú)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造操作，從而保證系統(tǒng)的運(yùn)行安全與數(shù)據(jù)解耦。

在日常訓(xùn)練中，部隊(duì)為了達(dá)到預(yù)期目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)良好的訓(xùn)練效果，需要及時(shí)將相關(guān)信息數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)上傳至指揮控制平臺(tái)。智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)采用基于代理模塊的模塊化設(shè)計(jì)，對(duì)接指揮控制中心與訓(xùn)練信息管理平臺(tái)，保證各類數(shù)據(jù)資源能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)、準(zhǔn)確采集與分發(fā)。

3? 總結(jié)和展望

智能化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)在部隊(duì)現(xiàn)代化訓(xùn)練方面擁有十分廣闊的應(yīng)用前景，能夠有效減少部隊(duì)的裝備物資消耗，改變了各類訓(xùn)練信息化方式難以融合的現(xiàn)狀，通過高效、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、多場(chǎng)景模擬仿真訓(xùn)練平臺(tái)，為部隊(duì)逐步實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練信息化及日常實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練提供了基礎(chǔ)軟件支持;為部隊(duì)訓(xùn)練效果、訓(xùn)練信息化質(zhì)量的實(shí)時(shí)考核評(píng)定和考核評(píng)估工作，提供了更為科學(xué)、有效、可靠的方法;能夠根據(jù)試驗(yàn)設(shè)備要求，研制設(shè)計(jì)相應(yīng)的試驗(yàn)?zāi)M分析系統(tǒng)，提高了設(shè)備的可靠性和研發(fā)效率;可以實(shí)現(xiàn)高耦合的模塊化制造，有很較強(qiáng)的可擴(kuò)展性和可移植性，為訓(xùn)練系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

隨著部隊(duì)特種訓(xùn)練演習(xí)任務(wù)逐漸增多、設(shè)備研制力量逐漸強(qiáng)、信息化技術(shù)日益發(fā)展，開展日常任務(wù)全流程化專項(xiàng)技能訓(xùn)練工作必不可少。智能化訓(xùn)練模擬仿真技術(shù)的推廣，有利于實(shí)現(xiàn)部隊(duì)的現(xiàn)代化模擬訓(xùn)練，提高部隊(duì)的信息化訓(xùn)練效率，培養(yǎng)出更多的高層次復(fù)合型人才，從而提升部隊(duì)的綜合戰(zhàn)斗力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王巍.數(shù)字化訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[ J].產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，2020（15）：2.

[2] 陳亮，楊勤，曹曉.國外模擬訓(xùn)練對(duì)發(fā)展我軍航海模擬器的啟示[J].艦船電子工程，2011，31（5）：12?14.

[3] 田赤軍，李艷雷，唐成，等.國外軍用訓(xùn)練模擬技術(shù)發(fā)展分析[J].戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)，2015（4）：107?110.

[4] 王鎖平.單機(jī)版數(shù)字化模擬訓(xùn)練系統(tǒng)[J].海軍大連艦艇學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，29（3）：85?89.

作者簡介：

劉智超（1984—） ，本科，工程師，研究方向：軍事訓(xùn)練。