數(shù)虎圖像可軍事模擬仿真系統(tǒng)解決方案

    軍事仿真是從武器裝備仿真發(fā)展起來的一個(gè)研究領(lǐng)域，泛指與軍事有關(guān)的所有仿真技術(shù)、仿真系統(tǒng)或仿真方法。由于它來源于系統(tǒng)仿真領(lǐng)域，所以它只能是系統(tǒng)仿真中的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，與工業(yè)仿真、能源仿真等相對(duì)應(yīng)。軍事仿真可以說是工業(yè)界的一個(gè)概念，更多地從技術(shù)角度強(qiáng)調(diào)武器裝備的仿真與應(yīng)用，但近年來也逐步增加了作戰(zhàn)仿真的內(nèi)容。而戰(zhàn)爭模擬則是軍方的概念，更多地從戰(zhàn)爭、作戰(zhàn)的角度進(jìn)行研究，盡管兩者研究的方法和范圍有很多相近之處。

    國外軍事仿真以美國最為先進(jìn),回顧近二十幾年來美國軍事仿真大事記,從其國會(huì)立法中明白了美國為什么把仿真放在戰(zhàn)略位置而倍加重視。根本原因就在于仿真的經(jīng)濟(jì)有效性和能夠帶給高技術(shù)工作機(jī)會(huì)。軍費(fèi)開支總是有限的,基于仿真的采辦就能更快、更好、更省地實(shí)現(xiàn)武器系統(tǒng)采辦。聯(lián)想到我國軍事仿真的發(fā)展情況,形勢(shì)喜人,但要再接再厲,抓住現(xiàn)代軍事仿真的主題,發(fā)展我國軍事仿真技術(shù),讓我國軍事仿真在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下持續(xù)發(fā)展,在數(shù)字化、科學(xué)化、智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化和協(xié)同化的方向上大踏步地前進(jìn)!

    一、數(shù)虎圖像可以為軍事模擬仿真系統(tǒng)提供以下解決解決方案 ：

    1、軍事沙盤 電子沙盤：沿海作戰(zhàn)環(huán)境虛擬仿真分析系統(tǒng)　沿海作戰(zhàn)環(huán)境虛擬仿真輔助決策系統(tǒng) ；邊境地區(qū)數(shù)字化作戰(zhàn)環(huán)境分析系統(tǒng) ·　邊境地區(qū)數(shù)字化作戰(zhàn)環(huán)境分析決策系統(tǒng) ；三維實(shí)景兵要地志 ·　城市防空虛擬仿真指揮系統(tǒng)

    2、戰(zhàn)場環(huán)境模擬系統(tǒng)：三維軍事地形圖集（含景觀地貌） 三維實(shí)景作戰(zhàn)模擬仿真系統(tǒng)

    3、指揮決策仿真模擬：軍、師、團(tuán)指揮訓(xùn)練三維模擬仿真系統(tǒng)，數(shù)字邊疆作戰(zhàn)環(huán)境分析決策系統(tǒng)

    4、新式武器與裝備的研制和應(yīng)用.武器拆卸 新武器威力模擬等

    5、作戰(zhàn)訓(xùn)練與人才培養(yǎng)方面：模擬操作 模擬演示 模擬駕駛等仿真訓(xùn)練系統(tǒng)

    二、數(shù)虎圖像軍用仿真技術(shù)包括幾個(gè)方面：

    1. 建模技術(shù) 它是仿真技術(shù)的核心和基礎(chǔ)。

    2. 硬件技術(shù)仿真系統(tǒng)的硬件包括計(jì)算機(jī)和各種物理效應(yīng)設(shè)備。

    3. 軟件技術(shù)包括仿真支撐軟件等。它使模型和硬件得以有機(jī)結(jié)合。

    4.用戶界面技術(shù)用戶界面是人與仿真世界交流的途徑,在軍事仿真系統(tǒng)中的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)直觀分析和真實(shí)逼真的訓(xùn)練環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)成為作戰(zhàn)仿真界面設(shè)計(jì)方面的熱點(diǎn)。

    5. 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模逼真作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)中的作用是使各種軍用仿真設(shè)施能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享。

    三、軍事模擬和仿真的應(yīng)用

    （一）在新式武器與裝備的研制和應(yīng)用上，軍事模擬也可以得到很大的效益。比如，在美國國防部測(cè)繪局在1995年8月到9月北約對(duì)波黑進(jìn)行大規(guī)�？找u期間，曾在意大利的空軍基地建立一個(gè)作戰(zhàn)模擬設(shè)施，利用偵察衛(wèi)星拍攝的高分辨率圖像與測(cè)繪據(jù)提供的波黑地區(qū)的數(shù)字地圖相結(jié)合，通過作戰(zhàn)模擬所產(chǎn)生的靈境環(huán)境，模擬戰(zhàn)斗機(jī)在波黑地區(qū)上空的飛行。經(jīng)過這個(gè)仿真環(huán)境的訓(xùn)練，極大地提高了實(shí)戰(zhàn)的成功率和飛行員的適應(yīng)性。又比如在巡航導(dǎo)彈防御第一論證階段，通過演示來探索對(duì)付超視距巡航導(dǎo)彈的作戰(zhàn)能力。美軍的中央司令部、空軍、國防部、高級(jí)研究計(jì)劃局等單位參加了這一計(jì)劃的作戰(zhàn)模擬。美國陸軍在推出著名的“愛國者”導(dǎo)彈的時(shí)候也大量采用了仿真和建模的方法，其結(jié)果大大提高了這種導(dǎo)彈在實(shí)戰(zhàn)中的可靠性。

    （二）軍事模擬也能夠應(yīng)用在作戰(zhàn)訓(xùn)練與人才培養(yǎng)等方面。這些方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

    首先是徹底檢查部隊(duì)的訓(xùn)練戰(zhàn)略，更新傳統(tǒng)的訓(xùn)練觀念；培養(yǎng)單兵或小范圍作戰(zhàn)編組的作戰(zhàn)技能。這些仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和逼真性得到了很大的提高,圖像的仿真程度也已經(jīng)與實(shí)物、實(shí)景相差無幾。特別是訓(xùn)練仿真系統(tǒng)具有在危險(xiǎn)小、消耗低的條件下訓(xùn)練出較強(qiáng)作戰(zhàn)技能部隊(duì)的特點(diǎn),因此受到世界各國軍隊(duì)的極大重視。通過在模擬實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行訓(xùn)練,部隊(duì)可無須進(jìn)行實(shí)際操作就能理解現(xiàn)代戰(zhàn)爭的概念和流程,士兵在戰(zhàn)前就可確切知道他要完成什么樣的任務(wù),從而提高完成任務(wù)的能力和增強(qiáng)完成任務(wù)的信心。而且,分散在各地的部隊(duì)無須集中就能通過模擬器材一起訓(xùn)練。從排到營的機(jī)械化分隊(duì)可演練協(xié)同作戰(zhàn),攻擊機(jī)可演練從不同基地起飛執(zhí)行同一任務(wù),艦只可演練相互間的配合和策應(yīng),特種作戰(zhàn)部隊(duì)可反復(fù)演練預(yù)定作戰(zhàn)任務(wù)中的每個(gè)細(xì)節(jié)。此外,仿真模擬演練可在一定程度上代替大規(guī)模實(shí)兵演習(xí),節(jié)省大筆經(jīng)費(fèi)。

    其次是研討發(fā)展趨勢(shì)。另外還有在過去成功的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)向一體化的、聯(lián)合作戰(zhàn)的模擬系統(tǒng)發(fā)展；更多的包含作戰(zhàn)模擬設(shè)施的作戰(zhàn)演習(xí)。以檢查部隊(duì)的訓(xùn)練為例，現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)允許軍隊(duì)以一種過去完全想象不到的方式來培訓(xùn)戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)役和戰(zhàn)略軍官了。

    在部隊(duì)訓(xùn)練方面,模擬仿真技術(shù)同樣大有用武之地。目前,外軍的虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練技術(shù)已發(fā)展到相當(dāng)水平。到上世紀(jì)80年代末,美國陸軍訓(xùn)練士兵還是采用野戰(zhàn)訓(xùn)練和模擬訓(xùn)練兩種方法。野戰(zhàn)訓(xùn)練的主要問題是燃料、彈藥消耗大,場地、安全都有困難,組織大規(guī)模演習(xí)費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,模擬訓(xùn)練所用的模擬器可能比它所模擬的真實(shí)裝備還要貴。為了解決部隊(duì)訓(xùn)練問題,美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局1983年開始實(shí)施模擬器聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃,把分散在各地的訓(xùn)練器用計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò),形成分布式交互仿真,實(shí)現(xiàn)異地聯(lián)通與互操作。

    (三 )作戰(zhàn)仿真模擬

    一般而言,作戰(zhàn)模擬可分為實(shí)地軍事演習(xí)、現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)、沙盤作業(yè)、圖上作業(yè)、戰(zhàn)爭對(duì)策、計(jì)算機(jī)模擬等幾種類型。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅為研究戰(zhàn)爭提供了科學(xué)的方法,使研究的進(jìn)程更加逼真、更加接近于實(shí)戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)過程的仿真模擬,而且使研究的結(jié)果更加可信,從而有利于提高指揮藝術(shù)和作戰(zhàn)技能。計(jì)算機(jī)作戰(zhàn)模擬是把對(duì)抗的全過程結(jié)構(gòu)組成和大部分規(guī)定事先編人計(jì)算機(jī)程序,然后用計(jì)算機(jī)語言描述戰(zhàn)斗過程,并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的一種新型模擬方法。

    通過計(jì)算機(jī)作戰(zhàn)模擬,不僅可以在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)基礎(chǔ)上對(duì)新的作戰(zhàn)理論原則、作戰(zhàn)行動(dòng)規(guī)則進(jìn)行多方位的論證,并通過模擬對(duì)抗,計(jì)算各軍、兵種部隊(duì)的攻防作戰(zhàn)能力,經(jīng)過比較挑出最佳作戰(zhàn)方案,而且可以使指揮員置于陸、海、空、天、電五維全方位的作戰(zhàn)空間,從而擺脫二維空間的思維枷鎖,使指揮藝術(shù)得到更充分的發(fā)揮,事實(shí)上,“沙漠盾牌”作戰(zhàn)計(jì)劃的藍(lán)本就是出自“內(nèi)部觀察90”的計(jì)算機(jī)模擬演習(xí)。

    采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行作戰(zhàn)仿真模擬,無須調(diào)動(dòng)一兵一車就可以上演出一幕幕威武雄壯的戰(zhàn)爭活劇,因此備受各國軍隊(duì)的青睞。目前,美國國防大學(xué)已為軍官開設(shè)了軍事政治課程以及聯(lián)合與合成作戰(zhàn)模擬課程。美三軍主要作戰(zhàn)中心每年都要接待各類高級(jí)指揮和參謀人員進(jìn)行作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練。為了統(tǒng)一建模方法和統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式,美陸軍部推行了作戰(zhàn)模型改進(jìn)計(jì)劃,設(shè)想在一個(gè)統(tǒng)一的管理機(jī)構(gòu)下建立一個(gè)具有層次結(jié)構(gòu)的陸軍作戰(zhàn)模擬系列,將陸軍各兵種的作戰(zhàn)模型全部納入這個(gè)體系中,以培養(yǎng)適應(yīng)未來戰(zhàn)爭需要的陸軍軍官,而俄軍條令也規(guī)定,團(tuán)以上作戰(zhàn)計(jì)劃的制訂必須經(jīng)過計(jì)算機(jī)模擬鑒定。當(dāng)前,計(jì)算機(jī)模擬正在被越來越多國家的軍隊(duì)視為作戰(zhàn)計(jì)劃制訂的必要環(huán)節(jié)。

    (四)指揮決策仿真模擬

    虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于指揮決策模擬,主要是輔助指揮員進(jìn)行決策和指揮作戰(zhàn)。指揮員不僅能夠在虛擬的戰(zhàn)場上空飛行,視察傳感設(shè)備對(duì)敵方兵力部署等敵情、戰(zhàn)情的感知情況,而且還能看見位于敵方觀察點(diǎn)的部隊(duì),通過多方位的觀察,可以進(jìn)一步了解敵人當(dāng)前的意圖,更清楚地展現(xiàn)我方智能搜索設(shè)備的盲區(qū)(如雷達(dá)盲區(qū))、電臺(tái)配置的具體細(xì)節(jié)、通信節(jié)點(diǎn)部署的實(shí)際地理環(huán)境特點(diǎn)等。此外,運(yùn)用建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),還可以建立諸軍兵種合成指揮系統(tǒng)。在戰(zhàn)爭決策模擬中,利用大規(guī)模并行處理機(jī)的建模和模擬仿真技術(shù),可以精確地再現(xiàn)戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)態(tài)勢(shì),逼真地模擬戰(zhàn)場環(huán)境,并精確地預(yù)見未來戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略上的發(fā)展態(tài)勢(shì),從而能夠?yàn)橹笓]決策提供盡可能接近實(shí)際的戰(zhàn)場情況,使指揮員能夠正確地指揮作戰(zhàn)和進(jìn)行戰(zhàn)略決策。

    (五) 信息網(wǎng)絡(luò)虛擬(欺騙)戰(zhàn)

    信息網(wǎng)絡(luò)虛擬(欺騙)戰(zhàn)是以計(jì)算機(jī)成像、電子顯示、話音識(shí)別和合成、傳感等技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)施的信息欺騙。它通過信息網(wǎng)絡(luò)某一節(jié)點(diǎn),把己方計(jì)算機(jī)與對(duì)方聯(lián)網(wǎng),或戰(zhàn)前通過各種途徑將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)植入敵方的指揮控制信息系統(tǒng)中,把己方的虛擬信息即假情報(bào)、假?zèng)Q心、假部署傳輸給敵方,迷惑敵人,誘敵判斷失誤向敵指揮官和士兵發(fā)布敵方軍官假命令,使敵聽命是從,改變敵方指揮官的作戰(zhàn)意圖,使敵軍事行動(dòng)陷入混亂。這種戰(zhàn)法能使敵方在三維聲像環(huán)境中,看到酷似實(shí)物的立體交戰(zhàn)圖像,使敵方產(chǎn)生錯(cuò)覺,增大了欺騙的真實(shí)性。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事上能把接受者投放到一種逼真的、為作戰(zhàn)而設(shè)置的現(xiàn)實(shí)中,可以模擬未來戰(zhàn)場各種復(fù)雜情況,從而使敵改變決心和部署。1994年4月,隨著美軍第一支數(shù)字化部隊(duì)的建立,美軍就開始著手運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行模擬對(duì)抗性演習(xí),并專門成立了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)欺騙戰(zhàn)研究小組,由其具體負(fù)責(zé)技術(shù)研制和試驗(yàn)。

    此外，仿真和建模方法也可以應(yīng)用在核武器使用上，應(yīng)用在信息作戰(zhàn)中去。綜上所述，利用軍事建模與仿真技術(shù)來開發(fā)新技術(shù)，并努力使其轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)上能夠承受的、決定性的軍事能力，正是當(dāng)前國際上質(zhì)量建軍的重要方向之一。

    軍事仿真包括武器技術(shù)仿真、武器系統(tǒng)仿真以及作戰(zhàn)仿真等,已經(jīng)在軍隊(duì)訓(xùn)練、武器裝備研制、作戰(zhàn)指揮和規(guī)劃計(jì)劃等方面發(fā)揮重要作用,成為國防領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,發(fā)達(dá)國家軍隊(duì)普遍面臨作戰(zhàn)方式變化和國防預(yù)算縮減的雙重壓力,而軍事仿真以其在一系列局部戰(zhàn)爭特別是海灣戰(zhàn)爭中發(fā)揮的有效作用和相對(duì)低廉的成本,更加引起各國政府的普遍重視。