摘要文章對智能化訓練模擬系統(tǒng)進行了可行性研究與應用以解決部隊日常訓練中缺乏實際訓練設備、訓練效果低下、訓練限制條件多等問題本系統(tǒng)基于真實場景的模擬訓練系統(tǒng)架構使用數(shù)據(jù)與模型標準化技術實現(xiàn)設備數(shù)據(jù)的接口統(tǒng)一化采用訓練進程綜合控制技術確保在復雜的模擬環(huán)境條件下仍能保證訓練的高效性同時利用智能化訓練仿真技術來模擬各種真實環(huán)境下的訓練場景使用交互自適應模塊保證平臺的高可用性以為部隊訓練提供安全可靠、高效直觀的訓練方式

關鍵詞智能化模擬訓練;數(shù)據(jù)與模型標準化;訓練控制;智能仿真

中圖法分類號：TP391文獻標識碼：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，部隊日常訓練存在一個重大難題，即在缺乏實際設備進行訓練的情況下，訓練組織者與受訓者對于訓練進程和訓練效果的實際情況都很難把控。同時，在考核評估時，訓練評估人員也難對訓練結果與質(zhì)量做出實際、準確、科學的評判。在數(shù)字化信息條件下，訓練情況瞬息萬變，對于部隊以往使用的訓練教學方式提出了嚴峻考驗，固定、單一的訓練方式對于現(xiàn)時代高科技戰(zhàn)爭中的實際戰(zhàn)況難以把握，已經(jīng)不能滿足訓練要求[1 ]。

運用智能化訓練方式，將訓練場景智能化、數(shù)字化、訓練裝備數(shù)據(jù)化是新時代軍事訓練領域的重要內(nèi)容，同時是各國軍事研究的熱門方向。為了徹底解決上述難題，智能化訓練設備與模擬仿真教學訓練系統(tǒng)等應運而生?；谥悄芑蝿漳Ｐ偷难b備仿真與訓練系統(tǒng)，完全不需要額外增加任何實際仿真訓練與裝備訓練的時間損耗，其仿真任務場景中的智能設置將幾乎與裝備模擬訓練真實任務環(huán)境系統(tǒng)保持一致，可滿足真實裝備模擬訓練任務環(huán)境下的多種仿真訓練任務要求。同時，該系統(tǒng)可以將一些難以實現(xiàn)的訓練場景通過智能化仿真模擬場景進行展現(xiàn)，使得每個參訓和組織人員能夠體驗到訓練的完整過程，達到“用低訓練成本得到高訓練效果”的目的。

1? 可行性研究與設計

1.1? 可行性研究

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

1.2? 基于真實場景的模擬訓練系統(tǒng)架構

基于部隊訓練中的各種專項訓練的實際場景與訓練執(zhí)行流程，通過平臺控制介入的方式，可實現(xiàn)智能化訓練模擬系統(tǒng)將設備的模擬操作與實際功能的完美結合。力求構建真實的一體化訓練環(huán)境，可使指揮人員的能力、參訓人員操作訓練設備的熟練度大幅提升。使用智能化訓練模擬系統(tǒng)能夠?qū)θ藛T、設備、裝備的狀態(tài)進行實時掌控，并對訓練流程嚴格把控以及對部隊的綜合能力進行量化評估。

1.3? 數(shù)據(jù)與模型標準化技術

智能化訓練模擬系統(tǒng)利用通用數(shù)據(jù)標準化技術，實現(xiàn)訓練設備、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，實現(xiàn)多軍兵種、多設備、多設施的聯(lián)合與協(xié)同訓練，通過大量數(shù)據(jù)信息以及模型的支撐達到高標準、低經(jīng)濟、可靈活配置的訓練目標。利用數(shù)據(jù)與模型標準化技術，將數(shù)據(jù)類型和現(xiàn)有技術框架進行統(tǒng)一，并將多種裝備進行數(shù)字化模型解算，可統(tǒng)一裝備的數(shù)據(jù)輸入與輸出，從而實現(xiàn)多裝備、多模型的統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。根據(jù)實際裝備的特征與數(shù)據(jù)進行裝備模型的建模，利用實際設備的真實數(shù)據(jù)驅(qū)動裝備模型的運行，將裝備模型與數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，可實現(xiàn)多種訓練場景和訓練設備的高兼容性和可復用性。從頂層設計統(tǒng)一規(guī)劃，明確基于智能化訓練模擬的技術標準，為訓練設備、設施提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口和通用建模，可提高訓練效果與準確度[2] 。

1.4? 訓練進程綜合控制技術

智能化訓練模擬系統(tǒng)合理利用了有線設備和無線網(wǎng)絡信道，實現(xiàn)了復雜模擬仿真環(huán)境中的故障本地遠程設置和技術故障遠程設置。將訓練環(huán)境和進程自動控制仿真技術系統(tǒng)結合，實現(xiàn)了遠程真實環(huán)境模擬操作與設備遠程故障狀態(tài)實時設置。實時將模擬戰(zhàn)場與訓練環(huán)境通過遠程仿真訓練系統(tǒng)傳送到真實訓練系統(tǒng)，可以有效解決設備故障操作和訓練環(huán)境模擬訓練“兩張皮”問題，并大大提高訓練人員對突發(fā)事件的靈活應對水平，真正實現(xiàn)遠程真實訓練場景中的訓練，并覆蓋絕大多數(shù)訓練場景，使訓練人員的“訓練沉浸感”更強[3]。

1.5? 智能化訓練仿真技術

智能化訓練模擬系統(tǒng)主要利用可編程工控機件和可編程計算機控制器，模擬了真實訓練場景下的多種仿真設備的相關功能，對訓練設備信息進行全面、實時、快速的數(shù)據(jù)分析，并自動向指揮或控制管理人員進行操作信息分析反饋，實現(xiàn)了在專項能力訓練場景中模擬該系統(tǒng)設備進行的綜合全訓練流程、設備操作訓練、試驗結果模擬仿真，提高了操作人員對模擬設備系統(tǒng)的總體認識和實戰(zhàn)操作能力。

1.6? 交互自適應模塊

通過引入基于應用平臺的協(xié)議與適配模塊，使得智能化訓練模擬考核系統(tǒng)真正在部隊實現(xiàn)到了與控制信息平臺和模擬訓練應用平臺間的數(shù)據(jù)信息和適配信息互聯(lián)，保證控制平臺不需要更改原有架構的基礎上與訓練平臺進行數(shù)據(jù)互通?？缙脚_的交互及自適應技術將保證智能化訓練模擬系統(tǒng)實現(xiàn)在多模式、多平臺交互的使用場景轉(zhuǎn)換中的可用性及與其他平臺場景切換應用中數(shù)據(jù)的可用性，也為實時信息快速交換、傳輸和高度融合共享奠定技術基礎。

2? 智能化訓練模擬系統(tǒng)的實現(xiàn)與實際應用

2.1? 等效智能模擬仿真器

本系統(tǒng)應用智能化訓練仿真技術實現(xiàn)了等效智能模擬仿真器的功能，保證訓練中的智能化，解決了以往訓練中效率低下、成果差的問題，同時實現(xiàn)了基于真實場景的模擬訓練，提高了訓練效率。使用等效智能模擬仿真器進行智能化模擬訓練，能夠大大縮短訓練前期準備時間，讓訓練管理人員和受訓人員對實訓裝備的操作熟練度有極大提升，對訓練設備及訓練場景進行通用建模，增加了模型的高復用性，提高了訓練數(shù)據(jù)的利用率，減少了模擬訓練的準備時間，從而提高了訓練效率。同時，利用上級控制系統(tǒng)，訓練管理人員可對智能化模擬訓練設備和人員進行指令下發(fā)和遠程控制，能夠?qū)τ柧氈械母鞣N突發(fā)情況進行處理和操作人員的臨場操作能力進行全面考察，在節(jié)省訓練時間的同時提升了整體訓練效率[4]。

2.2? 基于應用的協(xié)議適配

在智能化訓練模擬中，不同設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)基于協(xié)議適配技術進行傳輸，以保持數(shù)據(jù)格式一致，且簡化系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的流程，同時保證數(shù)據(jù)簡單、易讀。通過級聯(lián)協(xié)議配置，將不同設備模型以及協(xié)議模型數(shù)據(jù)進行抽取，整合為同構信息格式，以提高重構度。對不同訓練場景以及訓練設備進行統(tǒng)一建模，為智能化訓練模擬系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、模型、接口制定統(tǒng)一規(guī)范，在保證模擬訓練的準確性的前提下，增強數(shù)據(jù)和模型的可重用性，提高模擬訓練效率。

2.3 ?代理模塊

首先，利用一級代理模塊，可連接訓練數(shù)據(jù)計算交互平臺和訓練過程控制交互平臺，在對訓練過程控制交互平臺進行優(yōu)化部署整合后，可直接使用，能夠?qū)崟r將各種信息數(shù)據(jù)加以收集、統(tǒng)計及匯總，實現(xiàn)了實時訓練信息數(shù)據(jù)的傳輸、處理、管理、交互。其次，二級代理模塊代理數(shù)字化訓練設備，在經(jīng)過簡單配置后，為設備之間的高效通信交互提供支持，同時保證與智能化訓練模擬系統(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。在實際訓練中，代理模塊承接控制平臺、訓練平臺與訓練裝備，保證各平臺與訓練裝備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、指令下達的時效性與準確性，提高了智能化訓練模擬系統(tǒng)的精確性。通過使用代理模塊，可以使智能化訓練模擬設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)的對接與推廣。

2.4? 高性能通信服務

智能化訓練模擬系統(tǒng)采用多種高性能網(wǎng)絡通信協(xié)議，可用于多個高并發(fā)請求的復雜網(wǎng)絡環(huán)境中，以實時、高效傳輸網(wǎng)絡消息，滿足網(wǎng)絡應用系統(tǒng)多樣化、網(wǎng)絡環(huán)境多樣化的需求。

智能化訓練模擬系統(tǒng)對訓練設備有很強的適應能力和信息傳輸能力，能夠建造各種訓練場景模型，并進行統(tǒng)計，為之后的訓練進行數(shù)據(jù)儲備。其依靠高性能通信服務，能夠滿足多場景、復雜環(huán)境、多設備需求，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? 多平臺融合技術

在執(zhí)行訓練指令時，智能化訓練模擬系統(tǒng)不能直接對硬件設備造成干擾與影響，因此要求其與訓練控制操作平臺進行隔離，并與訓練數(shù)據(jù)運算和模擬操作系統(tǒng)進行解耦合。模擬操作系統(tǒng)不能直接干預訓練操作系統(tǒng)的運行，各系統(tǒng)需要單獨進行網(wǎng)絡構造操作，從而保證系統(tǒng)的運行安全與數(shù)據(jù)解耦。

在日常訓練中，部隊為了達到預期目標和實現(xiàn)良好的訓練效果，需要及時將相關信息數(shù)據(jù)通過計算機上傳至指揮控制平臺。智能化訓練模擬系統(tǒng)采用基于代理模塊的模塊化設計，對接指揮控制中心與訓練信息管理平臺，保證各類數(shù)據(jù)資源能夠?qū)崿F(xiàn)自動、準確采集與分發(fā)。

3? 總結和展望

智能化訓練模擬系統(tǒng)在部隊現(xiàn)代化訓練方面擁有十分廣闊的應用前景，能夠有效減少部隊的裝備物資消耗，改變了各類訓練信息化方式難以融合的現(xiàn)狀，通過高效、準確、經(jīng)濟、多場景模擬仿真訓練平臺，為部隊逐步實現(xiàn)訓練信息化及日常實戰(zhàn)訓練提供了基礎軟件支持;為部隊訓練效果、訓練信息化質(zhì)量的實時考核評定和考核評估工作，提供了更為科學、有效、可靠的方法;能夠根據(jù)試驗設備要求，研制設計相應的試驗模擬分析系統(tǒng)，提高了設備的可靠性和研發(fā)效率;可以實現(xiàn)高耦合的模塊化制造，有很較強的可擴展性和可移植性，為訓練系統(tǒng)的進一步發(fā)展提供基礎保障。

隨著部隊特種訓練演習任務逐漸增多、設備研制力量逐漸強、信息化技術日益發(fā)展，開展日常任務全流程化專項技能訓練工作必不可少。智能化訓練模擬仿真技術的推廣，有利于實現(xiàn)部隊的現(xiàn)代化模擬訓練，提高部隊的信息化訓練效率，培養(yǎng)出更多的高層次復合型人才，從而提升部隊的綜合戰(zhàn)斗力。

參考文獻：

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

[2] 陳亮，楊勤，曹曉.國外模擬訓練對發(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.國外軍用訓練模擬技術發(fā)展分析[J].戰(zhàn)術導彈技術，2015（4）：107?110.

[4] 王鎖平.單機版數(shù)字化模擬訓練系統(tǒng)[J].海軍大連艦艇學院學報，2006，29（3）：85?89.

作者簡介：

劉智超（1984—） ，本科，工程師，研究方向：軍事訓練。