文/吳亮
表1:電子對(duì)抗控制設(shè)備內(nèi)外交互關(guān)系
與實(shí)兵對(duì)抗相比,仿真推演相對(duì)受訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)、訓(xùn)練場(chǎng)地、天氣、保密性等條件限制較小,可用于開(kāi)展指揮員與指揮機(jī)關(guān)訓(xùn)練,開(kāi)展相關(guān)戰(zhàn)法研究,對(duì)提高訓(xùn)練水平具有重要意義。
隨著戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境的復(fù)雜化,電子對(duì)抗在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中起著至關(guān)重要的作用,必然要求仿真模型具有較好的開(kāi)放性與可擴(kuò)展性,能夠不斷滿足新的應(yīng)用需求;同時(shí),從仿真開(kāi)發(fā)的角度來(lái)看,仿真模型的功能不斷增強(qiáng)、復(fù)雜度越來(lái)越高,對(duì)仿真模型的可重用性也提出了越來(lái)越高的要求。基于組件的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)是當(dāng)前支持軟件重用的核心技術(shù),發(fā)展迅速并受到高度重視。因此,針對(duì)電子對(duì)抗控制設(shè)備的領(lǐng)域特征與可重用性需求,以滿足不同的推演需求,本文提出應(yīng)用組件技術(shù)開(kāi)發(fā)該仿真模型。
仿真推演系統(tǒng)需要充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)、裝備模型開(kāi)展仿真推演,通過(guò)仿真分析來(lái)評(píng)估、提高指揮員決策能力。為了滿足仿真推演系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需求,數(shù)字武器開(kāi)發(fā)平臺(tái)(DWK)覆蓋了從仿真開(kāi)發(fā)、仿真想定、仿真部署、仿真運(yùn)行到仿真評(píng)估等系統(tǒng)仿真的各個(gè)階段,實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)仿真應(yīng)用全生命周期的支持。DWK充分借鑒MDA思想,采用面向仿真組件開(kāi)發(fā)的方法,支持組件組裝,提供仿真應(yīng)用開(kāi)發(fā),運(yùn)行所需的一系列工具,構(gòu)建了全新的開(kāi)放式一體化仿真開(kāi)發(fā)體系結(jié)構(gòu),提高了仿真模型的重用性,優(yōu)化了仿真開(kāi)發(fā)流程,簡(jiǎn)化了仿真模型的開(kāi)發(fā)過(guò)程,降低了仿真開(kāi)發(fā)難度,使用戶無(wú)需了解HLA的復(fù)雜技術(shù)細(xì)節(jié)即可進(jìn)行仿真應(yīng)用開(kāi)發(fā)。本文借助DWK開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)電子對(duì)抗控制設(shè)備組件進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)用組件技術(shù)所支持的開(kāi)發(fā)模型,確定對(duì)電子對(duì)抗控制設(shè)備組件的開(kāi)發(fā)過(guò)程,主要包括以下幾個(gè)步驟:
(1)功能需求分析:在推演過(guò)程中,分析滿足電子對(duì)抗控制設(shè)備的功能需求,確定該模型的組成結(jié)構(gòu)。
(2)接口設(shè)計(jì):在需求分析的基礎(chǔ)上,分析電子對(duì)抗控制設(shè)備組件的內(nèi)外交互參數(shù),確定模型的屬性、對(duì)象類(lèi)、交互類(lèi)以及性能參數(shù)。
(3)仿真模型開(kāi)發(fā):借助DWK開(kāi)發(fā)平臺(tái),對(duì)電子對(duì)抗控制設(shè)備組件進(jìn)行開(kāi)發(fā),具體開(kāi)發(fā)過(guò)程如圖1所示。
在仿真推演中,電子對(duì)抗控制設(shè)備模型主要用于模擬飛機(jī)、艦艇、固定陣地的電子對(duì)抗決策過(guò)程,完成對(duì)目標(biāo)實(shí)施有源與無(wú)源干擾的引導(dǎo)和控制。
模型功能主要包括:
(1)威脅目標(biāo)上報(bào)功能:能夠根據(jù)偵察告警設(shè)備上報(bào)的威脅目標(biāo)信息,向上級(jí)指控系統(tǒng)上報(bào),并能夠撤消已上報(bào)的威脅目標(biāo)信息。
(2)威脅目標(biāo)自動(dòng)分配功能:能夠?qū)⑸霞?jí)指控系統(tǒng)下達(dá)的電子對(duì)抗目標(biāo)指示和威脅目標(biāo)信息進(jìn)行分析,綜合考慮目標(biāo)信息來(lái)源、威脅等級(jí)等因素,決定是否對(duì)威脅目標(biāo)實(shí)施干擾,并自動(dòng)分配有源或者無(wú)源干擾。
(3)有源干擾決策與引導(dǎo)功能:能夠依據(jù)威脅目標(biāo)信息,自動(dòng)選擇噪聲、欺騙、組合干擾等有源干擾樣式,自動(dòng)分配干擾資源,完成對(duì)雷達(dá)威脅目標(biāo)有源干擾的引導(dǎo),并能夠撤消對(duì)有源干擾的引導(dǎo)。
(4)無(wú)源干擾決策與引導(dǎo)功能:能夠依據(jù)上級(jí)指控系統(tǒng)下達(dá)的電子對(duì)抗目標(biāo)指示和威脅目標(biāo)信息,自動(dòng)選擇箔條、紅外、煙幕、組合等無(wú)源干擾樣式,完成對(duì)威脅目標(biāo)無(wú)源干擾的引導(dǎo)和發(fā)射控制,能夠撤消對(duì)無(wú)源干擾的引導(dǎo)。
圖1:組件開(kāi)發(fā)過(guò)程
在仿真推演過(guò)程中,電子對(duì)抗控制設(shè)備模型與其它很多模型存在信息交互關(guān)系,依據(jù)電子對(duì)抗控制設(shè)備模型功能需求分析,該模型的內(nèi)外交互關(guān)系如表1所示。
仿真組件主要包括原子組件和復(fù)合組件。原子組件是仿真原子功能模型,封裝了實(shí)際的仿真業(yè)務(wù)邏輯,根據(jù)用處的不同,它可分為:算法組件、流程控件、狀態(tài)組件以及界面組件。本文開(kāi)發(fā)的電子對(duì)抗控制設(shè)備模型為其中的算法組件。
仿真組件開(kāi)發(fā)的主要功能包括描述仿真組件的基本信息,基于已有組件開(kāi)發(fā)新的組件,對(duì)組件資源進(jìn)行統(tǒng)一的分類(lèi)管理,對(duì)仿真模型進(jìn)行開(kāi)發(fā)和管理,提供組件開(kāi)發(fā)擴(kuò)展功能,支持組件開(kāi)發(fā)調(diào)試。
圖2:威脅目標(biāo)上報(bào)顯示界面
圖3:有源干擾決策與引導(dǎo)
利用DWK開(kāi)發(fā)平臺(tái),創(chuàng)建電子對(duì)抗控制設(shè)備原子組件,根據(jù)模型的內(nèi)外交互關(guān)系,編輯該模型的輸入接口、輸出接口、發(fā)送事件接口以及接收事件接口,設(shè)計(jì)該模型的初始屬性,編輯生成該原子組件的描述文件(D3_EWConEquip.dsc 文件 )。
利用生成的*.dsc文件,生成電子對(duì)抗控制設(shè)備組件的代碼生成框架。工程中主要包含的項(xiàng)目分別為組件項(xiàng)目和單元測(cè)試項(xiàng)目。
模型開(kāi)發(fā)人員根據(jù)電子對(duì)抗控制設(shè)備的算法設(shè)計(jì),通過(guò)C++語(yǔ)言對(duì)生成的代碼框架添加組件算法,并編輯生成相應(yīng)的組件資源*.iso文件,最后利用開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)組件進(jìn)行發(fā)布。
在單元測(cè)試項(xiàng)目中可以對(duì)組件工程進(jìn)行單元測(cè)試。模型開(kāi)發(fā)人員可以再Component_UnitTest.cpp中,編寫(xiě)測(cè)試代碼對(duì)該組件進(jìn)行測(cè)試:
測(cè)試組件運(yùn)行接口:
該函數(shù)主要對(duì)模型的功能進(jìn)行簡(jiǎn)要驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果可以在命令提示行窗口進(jìn)行輸出。
組件的測(cè)試主要是通過(guò)DWK平臺(tái),設(shè)定紅藍(lán)方對(duì)抗仿真想定,運(yùn)行仿真,對(duì)電子對(duì)抗控制設(shè)備的模型功能進(jìn)行測(cè)試,查看是否滿足模型的功能需求,下面對(duì)其中幾個(gè)功能進(jìn)行簡(jiǎn)要的驗(yàn)證。
威脅目標(biāo)上報(bào)功能如圖2所示,圖中顯示的是某型艦艇的顯控界面,由艦載雷達(dá)偵察設(shè)備上報(bào)的雷達(dá)偵察目標(biāo)參數(shù)給電子對(duì)抗控制設(shè)備,電子對(duì)抗控制設(shè)備報(bào)給上級(jí)平臺(tái)指控系統(tǒng),平臺(tái)指控系統(tǒng)傳給顯控界面。
有源干擾決策與引導(dǎo)功能如圖3所示,圖中主要是對(duì)某型雷達(dá)成功實(shí)施有源干擾引導(dǎo)后,在顯控界面顯示的效果。
本文借助DWK開(kāi)發(fā)平臺(tái),應(yīng)用組件技術(shù)對(duì)電子對(duì)抗控制設(shè)備仿真模型進(jìn)行設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),該仿真模型已經(jīng)運(yùn)用于仿真推演中,并取得了非常好的應(yīng)用效果。該仿真模型采用組件化的開(kāi)發(fā)方法,不僅提高了開(kāi)發(fā)效率,降低了開(kāi)發(fā)難度,而且具有較好的可重用性和可擴(kuò)展性。
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