彭 勇

(石家莊機(jī)械化步兵學(xué)院教研部， 河北 石家莊 050083)

面向自動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)的作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化研究

彭 勇

(石家莊機(jī)械化步兵學(xué)院教研部， 河北 石家莊 050083)

對(duì)作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化的概念進(jìn)行了界定，對(duì)作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化的要求進(jìn)行了探討，提出了指導(dǎo)作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化的作戰(zhàn)實(shí)體、預(yù)想情況、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)行動(dòng)、作戰(zhàn)條件(Entities，Predicted Situations，Tasks，Actions，Conditions，EPSTAC)方法，并對(duì)作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化的過程進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后，對(duì)作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化理論的有效性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明：該理論較好地滿足了實(shí)驗(yàn)需求。

自動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)； 作戰(zhàn)方案； 數(shù)據(jù)化

作戰(zhàn)方案是一種基于自然語言，主要采用文字、圖表等形式進(jìn)行表述的作戰(zhàn)文書。對(duì)于作戰(zhàn)方案自動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)，由于其仿真運(yùn)行的整個(gè)過程全部由計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)完成對(duì)方案數(shù)據(jù)的解析、計(jì)算等操作，因此作戰(zhàn)文書式作戰(zhàn)方案難以滿足仿真實(shí)驗(yàn)自動(dòng)仿真運(yùn)行需求。作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化是指按照仿真實(shí)驗(yàn)自動(dòng)仿真需求對(duì)作戰(zhàn)方案進(jìn)行抽象、表示和處理，使之成為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的結(jié)構(gòu)化、格式化和精確化方案數(shù)據(jù)的活動(dòng)過程。將作戰(zhàn)文書式作戰(zhàn)方案向符合自動(dòng)仿真需求的方案數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，已經(jīng)成為自動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)必須解決的首要問題。為此，筆者提出采用作戰(zhàn)實(shí)體、預(yù)想情況、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)行動(dòng)、作戰(zhàn)條件(Entities,Predicted Situations, Tasks,Actions,Conditions,EPSTAC)方法指導(dǎo)作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化，為仿真實(shí)驗(yàn)自動(dòng)仿真運(yùn)行提供理論支持。

1 自動(dòng)仿真對(duì)方案數(shù)據(jù)化的要求

1.1 方案數(shù)據(jù)的粒度應(yīng)與仿真實(shí)體模型的粒度相匹配

數(shù)據(jù)粒度，即數(shù)據(jù)分辨率，指對(duì)數(shù)據(jù)描述的詳略程度和精確程度。只有方案數(shù)據(jù)的粒度與仿真環(huán)境中仿真實(shí)體模型的粒度相匹配，才能方便仿真實(shí)體模型對(duì)方案數(shù)據(jù)的訪問、調(diào)用和處理。根據(jù)方案數(shù)據(jù)的種類，方案數(shù)據(jù)粒度可細(xì)分為作戰(zhàn)實(shí)體粒度、作戰(zhàn)任務(wù)粒度和作戰(zhàn)行動(dòng)粒度。

1)作戰(zhàn)實(shí)體粒度，即作戰(zhàn)實(shí)體的分辨精度，一般用來描述作戰(zhàn)實(shí)體可識(shí)別的最小單位。在仿真實(shí)驗(yàn)中，如果需模擬的最小作戰(zhàn)單位為連級(jí)，則方案中對(duì)作戰(zhàn)實(shí)體的描述精度和仿真環(huán)境中仿真實(shí)體模型的粒度也需到連級(jí)，只有這樣，在方案仿真過程中各級(jí)作戰(zhàn)實(shí)體才能找到相應(yīng)的仿真實(shí)體模型，并與之建立相應(yīng)的仿真映射關(guān)系。

2)作戰(zhàn)任務(wù)粒度，即作戰(zhàn)任務(wù)的描述精度。作戰(zhàn)系統(tǒng)的總體作戰(zhàn)任務(wù)是通過所有最小粒度作戰(zhàn)實(shí)體的協(xié)同動(dòng)作來完成的，因此作戰(zhàn)任務(wù)的最小粒度應(yīng)與作戰(zhàn)實(shí)體及仿真實(shí)體模型的最小粒度保持一致。如：坦克兵的最小粒度為連級(jí)，則坦克兵作戰(zhàn)任務(wù)應(yīng)細(xì)化到連級(jí)，只有這樣，在仿真運(yùn)行時(shí)連級(jí)坦克兵實(shí)體模型才有匹配的作戰(zhàn)任務(wù)可以執(zhí)行。

3)作戰(zhàn)行動(dòng)粒度，即作戰(zhàn)行動(dòng)的描述精度。作戰(zhàn)實(shí)體擔(dān)負(fù)的作戰(zhàn)任務(wù)需通過一系列的作戰(zhàn)行動(dòng)來完成，有什么級(jí)別的作戰(zhàn)任務(wù)，就有什么級(jí)別的作戰(zhàn)行動(dòng)，因此作戰(zhàn)行動(dòng)的粒度應(yīng)與作戰(zhàn)任務(wù)的粒度保持一致，同樣也應(yīng)與作戰(zhàn)實(shí)體和作戰(zhàn)仿真實(shí)體模型的粒度保持一致。1.2 方案數(shù)據(jù)應(yīng)具有結(jié)構(gòu)化、格式化和精確化等特征

結(jié)構(gòu)化是指幾項(xiàng)數(shù)據(jù)按照一定結(jié)構(gòu)組合后應(yīng)該能夠表達(dá)具體明確的方案內(nèi)容，如：“作戰(zhàn)實(shí)體名稱+編成+配置”可以明確表達(dá)作戰(zhàn)實(shí)體的編成及部署情況。格式化是指每項(xiàng)數(shù)據(jù)都應(yīng)有嚴(yán)格的格式規(guī)范和數(shù)據(jù)約束，以確保數(shù)據(jù)在運(yùn)算和使用過程中具有較強(qiáng)的一致性，如：地點(diǎn)類數(shù)據(jù)統(tǒng)一按高斯坐標(biāo)表示，時(shí)刻型數(shù)據(jù)統(tǒng)一按“年-月-日 時(shí)：分”格式表示等。精確化是指數(shù)據(jù)的表述不能出現(xiàn)模棱兩可的現(xiàn)象，必須用精確的數(shù)值、時(shí)刻等來表述地點(diǎn)坐標(biāo)、兵力規(guī)模和作戰(zhàn)時(shí)間等。在自動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)的整個(gè)仿真運(yùn)行過程中，所有的數(shù)據(jù)處理過程全部由計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)完成，計(jì)算機(jī)程序?qū)⑴c計(jì)算的數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)、格式和精確性上有明確的要求，因此通過數(shù)據(jù)化得到的方案數(shù)據(jù)只有具有結(jié)構(gòu)化、格式化和精確化的特征，才能驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)運(yùn)行。1.3 方案數(shù)據(jù)應(yīng)能被準(zhǔn)確、不失真地加載到仿真環(huán)境

在仿真初始化時(shí)，仿真環(huán)境需對(duì)方案數(shù)據(jù)進(jìn)行初始加載，對(duì)仿真環(huán)境中各種仿真模型進(jìn)行初始賦值，形成初始仿真態(tài)勢(shì)。隨著仿真時(shí)鐘的推進(jìn)，在仿真引擎的控制下，方案數(shù)據(jù)被不斷加載到仿真環(huán)境中，映射為仿真模型的運(yùn)行規(guī)則、參數(shù)和約束條件等，驅(qū)動(dòng)仿真模型運(yùn)行，產(chǎn)生作戰(zhàn)行動(dòng)過程，推動(dòng)仿真自動(dòng)、連續(xù)運(yùn)行。因此，方案數(shù)據(jù)能夠被加載到仿真環(huán)境中是對(duì)方案數(shù)據(jù)化工作的必然要求，而且還要準(zhǔn)確、不失真地加載。只有這樣，仿真實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果才是可信的。

2 方案數(shù)據(jù)化的EPSTAC方法

2.1 EPSTAC方法的提出

為保證方案數(shù)據(jù)化生成的方案數(shù)據(jù)能夠滿足仿真實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)仿真需求，自動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)需要有一套切實(shí)可行的方法來指導(dǎo)作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化的進(jìn)行。目前，大部分仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用面向?qū)ο?實(shí)體)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的大部分對(duì)象類和實(shí)例與作戰(zhàn)方案中的作戰(zhàn)實(shí)體具有天然的對(duì)應(yīng)關(guān)系[1]。如果采用面向?qū)嶓w的方法對(duì)作戰(zhàn)方案進(jìn)行數(shù)據(jù)化，則很容易得到仿真模型直接訪問和使用的數(shù)據(jù)。因此，作戰(zhàn)方案的數(shù)據(jù)化可以抓住作戰(zhàn)實(shí)體這個(gè)核心要素，并通過分析作戰(zhàn)實(shí)體與其他要素之間的關(guān)系來確定需要數(shù)據(jù)化的內(nèi)容。

基于上述分析，借鑒系統(tǒng)論、面向?qū)ο笏枷?，?shí)體、行動(dòng)、任務(wù)、交互(Entities，Actions，Tasks，Interactions，EATI)方法[2-4]，以及實(shí)體、行為、交互(Entity，Behavior，Interaction，EBI)方法[5]，筆者提出了EPSTAC方法，用于指導(dǎo)作戰(zhàn)方案的數(shù)據(jù)化，為仿真實(shí)驗(yàn)自動(dòng)仿真提供所需的數(shù)據(jù)。EPSTAC方法中的5個(gè)要素是仿真實(shí)驗(yàn)自動(dòng)仿真必需的5類方案數(shù)據(jù)，它們以作戰(zhàn)實(shí)體為核心相互關(guān)聯(lián)，既能較好地反映出作戰(zhàn)方案的宏觀性、整體性、預(yù)想性和關(guān)聯(lián)性等特點(diǎn)，又能滿足仿真實(shí)驗(yàn)自動(dòng)仿真需求，其中，“預(yù)想情況”要素地位和作用非常重要，在仿真實(shí)驗(yàn)中起著控制指揮實(shí)體作出決策和行動(dòng)處置的重要作用。

2.2 EPSTAC方法的各要素內(nèi)涵

2.2.1 作戰(zhàn)實(shí)體

作戰(zhàn)實(shí)體(Entities，E)是作戰(zhàn)方案的核心要素，是構(gòu)成仿真戰(zhàn)場(chǎng)空間的基本單元，是所有作戰(zhàn)行動(dòng)的指揮者或執(zhí)行者。作戰(zhàn)實(shí)體在作戰(zhàn)方案中可以分為指揮實(shí)體和行動(dòng)實(shí)體2大類，但都可以從靜態(tài)屬性和動(dòng)態(tài)屬性2個(gè)方面進(jìn)行描述[6]。靜態(tài)屬性主要描述固定不變的信息，如作戰(zhàn)實(shí)體的名稱、所屬兵種和級(jí)別等；動(dòng)態(tài)屬性主要描述經(jīng)常發(fā)生變化的信息，如作戰(zhàn)實(shí)體的運(yùn)動(dòng)屬性、空間屬性和任務(wù)屬性等。這些屬性在某一時(shí)刻的具體數(shù)值將表征作戰(zhàn)實(shí)體的狀態(tài)，如作戰(zhàn)實(shí)體在某一時(shí)刻的作戰(zhàn)部署情況。所有作戰(zhàn)實(shí)體在某一時(shí)刻的狀態(tài)將構(gòu)成作戰(zhàn)系統(tǒng)的狀態(tài)空間，形成某一時(shí)刻的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)將影響指揮實(shí)體的決策和行動(dòng)實(shí)體的作戰(zhàn)行動(dòng)。對(duì)作戰(zhàn)實(shí)體的屬性進(jìn)行數(shù)據(jù)化，將有利于對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)的采集，便于指揮實(shí)體進(jìn)行態(tài)勢(shì)判斷和行動(dòng)決策。因此，作戰(zhàn)方案中的作戰(zhàn)實(shí)體是需要數(shù)據(jù)化的關(guān)鍵內(nèi)容。

2.2.2 預(yù)想情況

預(yù)想情況(Predicted Situations，PS)是對(duì)作戰(zhàn)過程中可能出現(xiàn)的某種戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行的設(shè)想。作戰(zhàn)過程充滿隨機(jī)性和蓋然性，隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些不確定性的情形或態(tài)勢(shì)。只有在作戰(zhàn)方案中對(duì)這些情形或態(tài)勢(shì)進(jìn)行充分的預(yù)想并給出明確行動(dòng)對(duì)策(行動(dòng)方案)，在作戰(zhàn)方案仿真過程中當(dāng)該情形或態(tài)勢(shì)達(dá)成時(shí)才能有相應(yīng)的對(duì)策可以執(zhí)行。預(yù)想情況及行動(dòng)方案是作戰(zhàn)方案的核心組成部分，體現(xiàn)了指揮員的指揮藝術(shù)和指揮謀略。在作戰(zhàn)方案仿真過程中，當(dāng)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)與預(yù)想情況一致時(shí)，該預(yù)想情況被激活，同時(shí)觸發(fā)圍繞該預(yù)想情況提前制定的行動(dòng)對(duì)策(行動(dòng)方案)，下發(fā)所屬部隊(duì)執(zhí)行。由此可見：預(yù)想情況是觸發(fā)指揮實(shí)體進(jìn)行指揮決策和行動(dòng)實(shí)體執(zhí)行作戰(zhàn)行動(dòng)的總開關(guān)，在作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮著重要作用。因此，作戰(zhàn)方案中的預(yù)想情況是需要數(shù)據(jù)化的關(guān)鍵內(nèi)容。

2.2.3 作戰(zhàn)任務(wù)

作戰(zhàn)任務(wù)(Tasks，T)是帶有明確作戰(zhàn)意圖和作戰(zhàn)目的的行動(dòng)過程[7]，是作戰(zhàn)編組采取相應(yīng)作戰(zhàn)行動(dòng)的直接驅(qū)動(dòng)。在作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)中，針對(duì)某一預(yù)想情況制定的某一作戰(zhàn)行動(dòng)方案，其包含著為完成同一個(gè)作戰(zhàn)目標(biāo)，具有協(xié)同關(guān)系的作戰(zhàn)實(shí)體各自所擔(dān)負(fù)的具體作戰(zhàn)任務(wù)。作戰(zhàn)任務(wù)的內(nèi)容將會(huì)影響作戰(zhàn)實(shí)體執(zhí)行的作戰(zhàn)行動(dòng)以及執(zhí)行效果，進(jìn)而影響作戰(zhàn)結(jié)果。因此，作戰(zhàn)方案中的作戰(zhàn)任務(wù)是需要數(shù)據(jù)化的關(guān)鍵內(nèi)容，也是控制作戰(zhàn)實(shí)體采取作戰(zhàn)行動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源。

2.2.4 作戰(zhàn)行動(dòng)

在作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)中，作戰(zhàn)實(shí)體擔(dān)負(fù)的作戰(zhàn)任務(wù)將會(huì)驅(qū)動(dòng)作戰(zhàn)實(shí)體執(zhí)行一系列的作戰(zhàn)行動(dòng)(Actions，A)。作戰(zhàn)實(shí)體的作戰(zhàn)行動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行實(shí)體與作用實(shí)體(目標(biāo)實(shí)體)狀態(tài)的變化，從而驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的變化和作戰(zhàn)進(jìn)程的動(dòng)態(tài)演進(jìn)。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的變化又將可能給作戰(zhàn)實(shí)體帶來新的作戰(zhàn)任務(wù)，周而復(fù)始地推進(jìn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的變化和作戰(zhàn)進(jìn)程的動(dòng)態(tài)演進(jìn)，直至仿真活動(dòng)結(jié)束。在作戰(zhàn)方案仿真實(shí)驗(yàn)中，作戰(zhàn)行動(dòng)的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)是由作戰(zhàn)任務(wù)經(jīng)過分解、細(xì)化而來的，是產(chǎn)生作戰(zhàn)行動(dòng)過程和效果的數(shù)據(jù)源。制定明確的作戰(zhàn)行動(dòng)參數(shù)模板，將作戰(zhàn)任務(wù)參數(shù)映射為行動(dòng)參數(shù)，將是作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化的關(guān)鍵內(nèi)容。

2.2.5 作戰(zhàn)條件

作戰(zhàn)仿真的順利進(jìn)行離不開包括戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、敵情、我情在內(nèi)的作戰(zhàn)條件(Conditions，C)的支持和制約。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中的地形、天候、電磁、工事、障礙物、雷場(chǎng)等所包含的信息只有進(jìn)行數(shù)據(jù)化，才能計(jì)算其對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)過程和效果的影響；敵情在仿真過程中將成為敵方作戰(zhàn)部署和作戰(zhàn)行動(dòng)的數(shù)據(jù)來源，只有對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)化，才能支持作戰(zhàn)方案的仿真；我情是指本級(jí)的上級(jí)部隊(duì)的有關(guān)情況，其規(guī)定了本級(jí)的作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)范圍和作戰(zhàn)力量編配等，是本級(jí)部隊(duì)實(shí)施作戰(zhàn)行動(dòng)的約束條件，因此也需對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)化。

2.3 EPSTAC方法的各要素關(guān)系

EPSTAC方法的各要素之間關(guān)系如圖1所示。各類數(shù)據(jù)并不是孤立存在的，它們之間形成了一個(gè)以作戰(zhàn)實(shí)體數(shù)據(jù)為核心，各類數(shù)據(jù)之間相互影響和制約的有機(jī)整體。

圖1 EPSTAC方法各要素之間關(guān)系

作戰(zhàn)條件數(shù)據(jù)對(duì)其他4類數(shù)據(jù)均具有影響和制約作用。它是作戰(zhàn)實(shí)體進(jìn)行編組和任務(wù)區(qū)分的依據(jù)，是情況預(yù)想時(shí)需要考慮的約束條件，是行動(dòng)效果好壞的影響因素。

作戰(zhàn)實(shí)體數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)想情況、作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)行動(dòng)3類數(shù)據(jù)均具有影響和制約作用。作戰(zhàn)實(shí)體數(shù)據(jù)不僅影響作戰(zhàn)實(shí)體擁有的作戰(zhàn)能力和可以承擔(dān)的作戰(zhàn)任務(wù)以及執(zhí)行的作戰(zhàn)行動(dòng)，還影響指揮員在制定方案時(shí)對(duì)預(yù)想情況的設(shè)計(jì)和處置。

預(yù)想情況數(shù)據(jù)對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)數(shù)據(jù)具有影響和制約作用。每一種預(yù)想情況都有相應(yīng)的處置，即圍繞預(yù)想情況都有明確的作戰(zhàn)行動(dòng)方案，作戰(zhàn)行動(dòng)方案中包含了各個(gè)作戰(zhàn)編組擔(dān)負(fù)的具體作戰(zhàn)任務(wù)。

作戰(zhàn)任務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)數(shù)據(jù)具有影響和制約作用。作戰(zhàn)實(shí)體擔(dān)負(fù)的作戰(zhàn)任務(wù)決定了其應(yīng)該采取的作戰(zhàn)行動(dòng)種類，并通過一系列作戰(zhàn)行動(dòng)的有序執(zhí)行來完成。

3 作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化的過程

作戰(zhàn)方案的數(shù)據(jù)化是一個(gè)活動(dòng)過程，它包含對(duì)作戰(zhàn)方案進(jìn)行數(shù)據(jù)建模、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)錄入工具、錄入作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)以及生成方案數(shù)據(jù)庫(kù)(或數(shù)據(jù)文件)等環(huán)節(jié)，如圖2所示。

圖2 作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化的過程

3.1 數(shù)據(jù)建模

數(shù)據(jù)建模，即通過對(duì)作戰(zhàn)方案進(jìn)行抽象、描述和處理，建立起計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別、處理和存儲(chǔ)的，具有一定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和約束關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù)(或數(shù)據(jù)文件)的活動(dòng)過程[8]。數(shù)據(jù)建模的目的為：1)為方案數(shù)據(jù)的錄入提供規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；2)為仿真環(huán)境提供規(guī)范的數(shù)據(jù)支持，以滿足仿真環(huán)境對(duì)方案數(shù)據(jù)進(jìn)行加載和處理的要求。由此可知：數(shù)據(jù)建模是溝通作戰(zhàn)方案和仿真運(yùn)行的橋梁。

本文采用基于EPSTAC方法的“三階段”方案數(shù)據(jù)建模過程框架(如圖3所示)來建立數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)從作戰(zhàn)方案內(nèi)容到概念模型、邏輯模型、數(shù)據(jù)模型的逐層轉(zhuǎn)化，最終為仿真實(shí)驗(yàn)所用。

在概念模型建立階段，對(duì)作戰(zhàn)實(shí)體、預(yù)想情況、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)行動(dòng)和作戰(zhàn)條件進(jìn)行抽象，利用格式化的文字、圖表等形式對(duì)其進(jìn)行格式化描述[9]，為實(shí)現(xiàn)方案各要素從格式化描述向邏輯描述的轉(zhuǎn)化提供依據(jù)。

在邏輯模型建立階段，利用UML對(duì)方案各要素進(jìn)行邏輯描述。依據(jù)格式化描述文檔資料，按照格式化描述向邏輯描述的映射規(guī)則，利用UML類圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖和交互圖等實(shí)現(xiàn)方案各要素從格式化描述向邏輯描述的轉(zhuǎn)化。該階段產(chǎn)生的UML類圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖和交互圖等既可作為方案各要素從邏輯描述向數(shù)據(jù)描述轉(zhuǎn)化的中間視圖，也可作為仿真程序開發(fā)的技術(shù)視圖[10]。

圖3 基于EPSTAC方法的“三階段”方案數(shù)據(jù)建模過程框架

在數(shù)據(jù)模型建立階段，依據(jù)邏輯描述產(chǎn)生的UML類圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖和交互圖等，利用映射規(guī)則實(shí)現(xiàn)方案各要素從邏輯描述向數(shù)據(jù)描述的轉(zhuǎn)化，生成關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)表或XML數(shù)據(jù)文件。

3.2 設(shè)計(jì)方案數(shù)據(jù)錄入工具

作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化的最終目的是將作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)錄入到仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)方案的自動(dòng)仿真。因此，設(shè)計(jì)方案數(shù)據(jù)錄入工具是輔助軍事人員完成作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)錄入的必要前提。在設(shè)計(jì)方案數(shù)據(jù)錄入工具時(shí)，應(yīng)按照數(shù)據(jù)建模中對(duì)數(shù)據(jù)類型、格式、結(jié)構(gòu)等的約定來設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面，保證錄入的作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)能夠存入數(shù)據(jù)建模所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)文件中。

所設(shè)計(jì)的方案數(shù)據(jù)錄入工具需滿足以下要求：1)便于軍事人員理解其錄入數(shù)據(jù)的含義和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系；2)支持不同類型數(shù)據(jù)錄入的需求；3)錄入操作簡(jiǎn)單易行；4)錄入界面美觀大方。

方案數(shù)據(jù)的錄入，一般可采用文本式錄入、表格式錄入和地圖注記式錄入等方式[11]，具體如下：

1)文本式錄入。即通過制定一定的語法規(guī)則，將相關(guān)數(shù)據(jù)基元串聯(lián)為一份具有完整語義的語句，并按照統(tǒng)一規(guī)范的格式顯示為一份完整的文書。以作戰(zhàn)實(shí)體的機(jī)動(dòng)攻擊任務(wù)為例：[實(shí)體名稱]擔(dān)負(fù)機(jī)動(dòng)攻擊任務(wù)，于[時(shí)刻]開始沿[路線點(diǎn)1]、[路線點(diǎn)2]、[路線點(diǎn)3]路線機(jī)動(dòng)，在[地點(diǎn)1]位置展開，向[地點(diǎn)2]地點(diǎn)之?dāng)嘲l(fā)起攻擊。在這份文書中，表述方法是固定的，其中“[]”內(nèi)為需要填入的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)在編輯完成后就可以作為作戰(zhàn)實(shí)體的機(jī)動(dòng)攻擊任務(wù)保存到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)文件中，供仿真時(shí)使用。

2)表格式錄入。即將關(guān)鍵數(shù)據(jù)以表格方式顯示，表格的結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)數(shù)據(jù)表或數(shù)據(jù)文件的結(jié)構(gòu)相同，數(shù)據(jù)值在編輯完成后存入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)表或數(shù)據(jù)文件之中。

3)地圖注記式錄入。即在數(shù)字地圖上以軍標(biāo)符號(hào)和圖形的方式直接錄入方案數(shù)據(jù)，如錄入各作戰(zhàn)編組的作戰(zhàn)配置地域、機(jī)動(dòng)路線和作戰(zhàn)目標(biāo)等。

3.3 錄入方案數(shù)據(jù)，得到數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)文件

在方案數(shù)據(jù)錄入工具和數(shù)據(jù)模型的支持下，完成對(duì)作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)的錄入，并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)文件中。在仿真時(shí)，由仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)或仿真模型按照仿真實(shí)驗(yàn)自動(dòng)仿真的要求，完成數(shù)據(jù)的加載、調(diào)用和更新等操作。

4 可行性驗(yàn)證

圖4 作戰(zhàn)實(shí)體數(shù)據(jù)錄入的部分界面

圖5 作戰(zhàn)任務(wù)數(shù)據(jù)錄入的部分界面

筆者采用EPSTAC方法，按照作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化過程，對(duì)戰(zhàn)術(shù)級(jí)別的陸軍合同戰(zhàn)斗方案數(shù)據(jù)化進(jìn)行了研究，將作戰(zhàn)實(shí)體仿真粒度確定為連級(jí)(個(gè)別為排級(jí))，分別建立了不同類型作戰(zhàn)實(shí)體、預(yù)想情況、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)行動(dòng)及作戰(zhàn)條件的概念模型、邏輯模型和數(shù)據(jù)模型，并開發(fā)了陸軍合同戰(zhàn)斗仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的作戰(zhàn)實(shí)體、作戰(zhàn)任務(wù)數(shù)據(jù)錄入的部分界面分別如圖4、5所示。以陣地攻防戰(zhàn)斗作戰(zhàn)想定為背景，在擬制了多個(gè)合同戰(zhàn)斗方案的基礎(chǔ)上，對(duì)EPSTAC方法和作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化過程進(jìn)行了可行性驗(yàn)證。首先，使用方案數(shù)據(jù)錄入工具對(duì)方案數(shù)據(jù)的錄入過程進(jìn)行測(cè)試，通過多次測(cè)試和完善，實(shí)現(xiàn)了作戰(zhàn)方案的一次性整體錄入；其次，啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的仿真運(yùn)行，對(duì)方案數(shù)據(jù)的加載、運(yùn)算、存儲(chǔ)等過程進(jìn)行測(cè)試，經(jīng)過多次修改和完善，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)無需人工指令干預(yù)即可順利完成自動(dòng)仿真的目的，從而驗(yàn)證了EPSTAC方法和作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化過程的可行性和有效性。

5 結(jié)論

作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化是一項(xiàng)細(xì)致且繁重的系統(tǒng)性工作，任何一項(xiàng)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)不合理或不科學(xué)均可能影響仿真實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)運(yùn)行。EPSTAC方法和作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化過程僅是從宏觀上為作戰(zhàn)方案的數(shù)據(jù)化提供方法指導(dǎo)，具體到某一作戰(zhàn)規(guī)?；蜃鲬?zhàn)兵種的作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)化還需進(jìn)行深入的細(xì)化研究，根據(jù)相應(yīng)的仿真需求，明確仿真粒度，并分別建立不同類型作戰(zhàn)實(shí)體、預(yù)想情況、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)行動(dòng)及作戰(zhàn)條件的概念模型、邏輯模型和數(shù)據(jù)模型，以及開發(fā)相應(yīng)的方案數(shù)據(jù)錄入工具等。

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(責(zé)任編輯: 尚彩娟)

Research on Operational Plan Datamation of Automatic Simulation Experiment

PENG Yong

(Department of Teaching Research, Shijiazhuang Mechanized Infantry Academy, Shijiazhuang 050083, China)

The author makes clear the concept of operational plan datamation, discusses the demand of operational plan datamation, puts forward the guiding operational plan datamation method of Entities, Predicted Situations, Tasks, Actions, Conditions (EPSTAC), and designs the process of operational plan datamation. Finally, the availability of operational plan datamation theory is verified by automatic simulation experiment, and the result shows that the operational plan datamation well satisfies the experimental requirements.

automatic simulation experiment; operational plan; datamation

2016-10-17

彭 勇(1976-)，男，講師，博士。

TP391.9

：ADOI：10.3969/j.issn.1672-1497.2016.06.018

1672-1497(2016)06-0095-05