王志勇 張黨輝 李多宏 武朝輝 /文

軍事仿真技術是以相似原理、信息技術、系統(tǒng)技術及其應用領域有關的軍事專業(yè)技術為基礎，以計算機和各種物理效應設備為工具，利用系統(tǒng)模型對實際的或設想的系統(tǒng)進行軍事試驗研究的一種綜合性技術[1]。美國國防部高度重視軍事仿真技術的發(fā)展，一直將建模與仿真列為重要的國防關鍵技術。1992 年公布了“國防建模與仿真倡議”，并成立了國防建模與仿真辦公室，負責倡議的實施[2]。我國的軍事仿真技術與美國相比起步較晚，在仿真規(guī)模、體系結構、對抗功能和組織管理等方面還有一定差距，但隨著我國科技和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，軍事仿真技術在不同領域得到了充分的重視和應用。

軍事仿真技術在核安保領域的發(fā)展

核安保演練的類型

當前核安保演練從形式上可分為桌面推演、實兵對抗演練和計算機模擬演練。

桌面推演指的是參演人員利用地圖、沙盤、流程圖、視頻會議等輔助手段，依據(jù)核設施的核安保應急預案對事先假定的演練情景而進行交互式討論和推演應急決策的過程，從而促進相關人員掌握應急預案中所規(guī)定的職責和程序，提高指揮決策和協(xié)同配合的能力。桌面演練雖然操作簡單，但由于采用口述、文檔方式進行，缺乏真實感和臨境感，無法引起演練人員重視，與實際差距較大，難以取得較好演練效果。

核安保中的實兵對抗演練是對實物保護系統(tǒng)進行的性能測試。在這種測試中，防御利用指定的經(jīng)過培訓的人員扮演敵對力量的角色，進行與威脅或設計基準威脅相一致的模擬攻擊。實兵演練效果優(yōu)于桌面演練，但需要協(xié)調資源多，成本高，部分場景無法重現(xiàn)或模擬，特別是在核設施內(nèi)組織不適合長期、重復進行，還將對核設施的生產(chǎn)安全帶來隱患。

計算機模擬演練是在軍事仿真平臺基礎上，研究開發(fā)的核安保突發(fā)事件模擬仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有三維模擬仿真、跟實地相結合、能夠充分再現(xiàn)現(xiàn)場場景，最大限度的實現(xiàn)實戰(zhàn)效果，能夠做到“演練結合，以練為主”，讓紅、藍雙方在模擬仿真的環(huán)境里實現(xiàn)自主對抗。本文重點研究計算機模擬演練系統(tǒng)的設計與應用。

核安保計算機模擬演練的現(xiàn)狀

從2016 年開始，國防科技工業(yè)局在不同的核設施連續(xù)多年組織“風暴”系列核安保實兵對抗演練，2017 年首次采取計算機模擬演練的方式組織“風暴”系列核安保演練。計算機模擬演練其演練內(nèi)容、演練進程等與實兵演練基本一致，同樣是在設定的核安保突發(fā)事件環(huán)境中由事件響應管理機構、核安保響應力量、響應保障機構等參演對象進行各種響應的處置行動。所不同的是，在模擬演練中，突發(fā)事件的演練場景、事件過程的展現(xiàn)、各種響應處置行動及應對策略等，都是通過計算機三維模擬仿真技術實現(xiàn)的。其特點是它屬于一種可控制的、無破壞性的、耗費小的、并允許多次重復的試驗手段。它綜合集成了計算機、網(wǎng)絡技術、圖形圖像技術、多媒體、軟件工程、信息處理、自動控制等多個高新技術領域的知識。因此，計算機模擬演練對比實兵演練的優(yōu)勢在于，不動用人員、車輛、裝備，不占用現(xiàn)地核設施，不影響單位生產(chǎn)生活的情況下，即可達到練指揮、練戰(zhàn)法、練協(xié)同的目的。

核安保計算機模擬演練存在的不足

現(xiàn)有模擬演練系統(tǒng)中對于角色的功能適用面較窄。

筆者有興參與多次“風暴”系列核安保計算機模擬演練的系統(tǒng)開發(fā)設計與對抗演練，現(xiàn)有的模擬演練系統(tǒng)中對于紅方武警及藍方恐怖分子的功能設計較為齊全，無論是從單兵的戰(zhàn)術動作還是班組的戰(zhàn)術配合及協(xié)同動作，都能滿足仿真對抗的作戰(zhàn)要求。但是對于核設施保衛(wèi)部門及警衛(wèi)人員的角色設計相對簡單，只突出了報警環(huán)節(jié)的功能設計，缺乏警戒、疏散、防護、引導、組織協(xié)調等功能拓展，系統(tǒng)角色的功能適用面較窄。

參演人員機械執(zhí)行既定流程主觀能動性發(fā)揮不夠。

在組織核安保計算機模擬演練時，參演人員基本都是按照演練的腳本和處置的流程機械的執(zhí)行演練任務，可靈活發(fā)揮的空間有限，這種模式難以適應模擬對抗領域下各方的實際情況，無法發(fā)揮雙方的主觀能動性。只有給演練人員賦予較大自主權，特別是藍方模擬恐怖分子要模擬多種暴恐手段和方法，讓紅方難以捉摸對方的意圖，最大限度的鍛煉紅方的應急應變能力，爾后經(jīng)過反復的試錯推演，才能制定出適于多場景的、多種且完善可行的處置預案。

演練架構中的綜合評估環(huán)節(jié)設計簡單缺乏智能化。

當前的模擬對抗演練系統(tǒng)在綜合評估環(huán)節(jié)，只提供了不同視角的錄像回放功能和對抗傷損結果數(shù)據(jù)表，功能設計相對簡單，智能化程度較低。應重點開發(fā)和設計演練數(shù)據(jù)分析評估功能，根據(jù)計算機模擬仿真演練的統(tǒng)計數(shù)據(jù)及對抗處置效果，對演練的全過程進行定量和定性分析，對預案的合理性和有效性作出客觀評價，智能化的形成各角色的最佳行動路線和處置方法，為決策者優(yōu)化后續(xù)方案提供科學的依據(jù)和參考。

核安保計算機模擬仿真對抗演練系統(tǒng)設計

核安保角色分析

組織核安保計算機模擬仿真對抗演練系統(tǒng)的設計，必須基于對各類角色的精準分析上，可將核安保對抗演練系統(tǒng)的角色分為三個類別：紅方角色、藍方角色、導調控制角色。

紅方角色：站在紅方核安保響應力量的視角上，利用演練系統(tǒng)分配的要素資源，可將紅方角色分為武警席位（包括3 人應急小組、武警應急班、武警后續(xù)增援力量等）；保衛(wèi)、警衛(wèi)席位；公安、消防席位；醫(yī)療救護席位；其它響應力量席位等。

藍方角色：站在藍方模擬敵手的視角上，利用演練系統(tǒng)分配的要素資源，可將藍方角色分為恐怖分子；盜竊分子；鬧事人員；內(nèi)鬼等不同角色和席位。

導調控制角色：演練開始前，策劃整體演練流程、設置演練系統(tǒng)中各要素的限制規(guī)制、兵力部署和裝備配置、初始化地形、天氣、氣象、晝夜等環(huán)境信息；演練過程中，可通盤監(jiān)測并掌握各角色控制目標的態(tài)勢、行為等，但不得干涉各方行動；演練結束后，可分析、評估、點評各角色表現(xiàn)，聽取各方建議，優(yōu)化后續(xù)演練流程。

演練流程設計

流程設計是演練系統(tǒng)能否支撐全過程的關鍵，既要與真實的處置流程保持一致，又要便于系統(tǒng)實現(xiàn)。本系統(tǒng)按照核安保事件響應實際，基于核安保角色的分析，對演練前、演練中和演練后的主要流程進行設計。

演練前，演練組織方首先根據(jù)演練計劃、演練目標、過往演練情況等進行演練策劃，編制演練方案；然后初實化演練資源，確定地形地貌和可用的要素資源；設置演練系統(tǒng)中各要素的限制規(guī)制、兵力部署和裝備配置，初始化地形、天候、氣象、晝夜等環(huán)境信息；為確保演練的真實性和針對性，演練組織方要針對導調控制員、紅方響應力量和藍方模擬參演人員進行背對背的演練培訓，說明演練目標和注意事項，確保參演人員熟悉計算機模擬對抗系統(tǒng)的操作和應用，熟悉演練規(guī)則和要求，充分做好演練準備。

演練中，當演練組織者宣布演練開始后，藍方按照演練方案選擇作案地點，調度要素資源（車輛、武器裝備等）實施破壞行動，導入核安保事件，與此同時紅方布控各類防控要素（人防、物防、技防等措施）進入監(jiān)測狀態(tài)，一旦觸發(fā)報警保衛(wèi)部門與警衛(wèi)應迅速復核確認并研判事態(tài)情況，如已達到預案規(guī)定的響應級別，應迅速啟動核安保事件響應機制。紅方各響應力量應按照預案要求實施響應行動:首先武警應急小組應第一時間趕赴現(xiàn)場實施先期處置，遲滯敵手行動，防止事態(tài)擴大；其次武警應急班應迅速領取武器和相應裝備根據(jù)事態(tài)發(fā)展組織事件處置行動 ；再次武警增援分隊應在指揮員的組織指揮下重點封控和保護要害目標，確保要害目標絕對安全，同時派員增援一線處置任務，將入侵恐怖分子抓捕或擊斃，防止重要目標遭遇破壞。最后，公安人員負責現(xiàn)場取證和羈押敵手（恐怖分子）；消防人員負責現(xiàn)場滅火和排查隱患；醫(yī)療人員負責救護傷員；其它響應力量按照職責分工做好后續(xù)處置工作。演練全過程導調控制組要全程監(jiān)控演練態(tài)勢和發(fā)展，適時導調和控制演練節(jié)奏，確保演練貼近實戰(zhàn)。

演練后，導調評估組應組織評估和講評，根據(jù)錄像復盤和回放，收集演練數(shù)據(jù)組織分析評估，通過參演角色匯報情況或講評的形式，總結經(jīng)驗查找問題和不足，必要時可采取重啟演練流程進行部分重構（如更改作案地點或逃離方向等）再次組織演練和糾錯，經(jīng)多方研討后進一步優(yōu)化演練方案，完善處置預案。

演練架構設計

通過梳理角色與核安保事件處置流程，提煉其中共性通用模塊，進行基于角色的核安保模擬對抗演練系統(tǒng)架構設計，分為基礎設施層、數(shù)據(jù)資料層、仿真支撐層、應用支撐層、用戶層。

基礎設施層在提供基礎的計算機局域網(wǎng)絡的情況下，建立紅方作業(yè)區(qū)，提供紅方指揮員席位1 臺、紅方作業(yè)席位8－12 臺（根據(jù)紅方響應力量人員編制數(shù)量確定）；建立藍方作業(yè)區(qū)，提供藍方指揮員席位1 臺、藍方作業(yè)席位1－3 臺（根據(jù)作業(yè)想定及設計基準威脅要求確定）。同時建立大屏幕席位供演練觀摩使用；導調控制席位負責整個演練的資源分配和導調控制。整個模擬對抗演練系統(tǒng)由高性能服務器提供網(wǎng)絡應用保障。

數(shù)據(jù)資料層分為基礎庫、和業(yè)務庫二部分。基礎庫包括基礎數(shù)據(jù)庫存、交戰(zhàn)規(guī)則庫存、想定方案庫存、歷史數(shù)據(jù)庫、核安保模型庫、文件庫；業(yè)務庫包括演練方案、預案、演練記錄三類，演練方案以核安保事件類型區(qū)分為預警信息事件、一般性事件、武裝入侵事件，同時預案以三類事件為場景想定進行預案的編制。演練記錄主要由態(tài)勢信息和流程信息等數(shù)據(jù)構成。

仿真支撐層由虛擬戰(zhàn)場環(huán)境、武器裝備仿真、作戰(zhàn)力量與戰(zhàn)斗行為仿真三部分構成。虛擬戰(zhàn)場環(huán)境由二/三維地圖組件、天候環(huán)境仿真組件、地理環(huán)境仿真組件、探測設備仿真組件構成；武器裝備仿真由模擬槍支組件、彈藥/爆炸物組件、核安保載具組件、防暴防護組件構成；作戰(zhàn)力量與戰(zhàn)斗行為仿真主要由實時監(jiān)控組件、編輯編程組件、作戰(zhàn)/通訊單元組件、計算機生成兵力組件構成。

應用支撐層面向用戶，包括兩方面的功能，一是核心功能模塊，包括系統(tǒng)檢測、演練方案管理、演練角色控制、AI 操作控制。二是輔助功能模塊組，包括二/三維演練態(tài)勢、演練流程跟蹤、錄播與回放、演練分析評估。

用戶層基于核安保角色分析需求除設置了紅方響應力量人員、藍方恐怖分子、保衛(wèi)/警衛(wèi)外，還包括導調控制員和系統(tǒng)管理員，為演練提供技術支撐與保障。

模擬仿真系統(tǒng)在核安保對抗演練中的應用

演練準備

演練準備的內(nèi)容主要有：一是制定演練計劃。演練計劃內(nèi)容包括：演練目的、演練需求、演練范圍、時間安排、演練經(jīng)費預算、演練經(jīng)費籌措渠道等。二是設計演練方案。演練方案內(nèi)容應包括：演練目標、演練情景、實施步驟、評估標準與方法、演練方案文件、組織方案評審等。三是組織動員與培訓。計算機模擬演練開始前應進行演練動員和培訓，演練參與人員應掌握演練規(guī)則、演練情景和各自在演練中的任務。四是組織演練保障。演練保障應包括：人員保障、經(jīng)費保障、場地保障、物資和器材保障、通信保障、安全保障等工作。

演練實施

演練實施是計算機模擬演練的重點部分，其主要形式是導調控制組基于核安保角色分析及模擬系統(tǒng)響應流程設計，按照擬定的演練方案及處置預案，向藍方指揮席位下達演練開始指令，藍方指揮員按照演練方案和想定要求，命令藍方操作人員分別操作模擬演練系統(tǒng)完成侵入行動，導入核安保事件。紅方指揮員根據(jù)報警信息獲取情況，分別指揮警衛(wèi)、保衛(wèi)席位完成復核、報警、研判和啟動核安保響應機制的各項任務。與此同時紅方指揮員要根據(jù)事態(tài)的發(fā)展情況協(xié)調和指揮武警應急組、武警應急班和后續(xù)增援力量完成先期處置、拒止侵入、對抗交戰(zhàn)、封控搜捕等作戰(zhàn)任務。公安、消防、救護等其他響應力量席位要基于角色任務和紅方指揮員的指令及處置預案要求，操作模擬對抗系統(tǒng)完成各自作戰(zhàn)行動。導調控制組要全程監(jiān)控演練態(tài)勢和發(fā)展，適時導調和控制演練節(jié)奏，演練中如果形成的對抗態(tài)勢與想定有差別或不相符合，只要不影響達成演練目標，不要過多或強行干預，可采取隨機導調和情況誘導的方式進行調理和控制，確保演練貼近實戰(zhàn)。

演練評估和總結

演練結束后可通過組織評估會議等形式進行演練評估，演練評估報告的主要內(nèi)容一般包括：計算機模擬演練執(zhí)行情況、預案的合理性與可操作性、應急響應指揮人員的指揮協(xié)調能力、參演人員的應急處置能力、響應人員之間的戰(zhàn)術配合、系統(tǒng)演練時所用模擬設備裝備的適用性、演練目標的實現(xiàn)情況、演練的成本效益分析、對完善預案和演練的建議等。

演練總結應分為現(xiàn)場總結和事后總結。演練總結報告的內(nèi)容、主要包括：演練目的，時間和地點，參演單位和人員，演練方案概要，發(fā)現(xiàn)的問題與原因，經(jīng)驗和教訓，以及改進有關工作的建議等。

核安保計算機模擬對抗演練系統(tǒng)是在軍事仿真平臺基礎上，基于核安保事件角色分析和響應力量處置流程，設計和開發(fā)的對抗演練系統(tǒng)。核設施通過組織計算機模擬對抗演練，不僅可提升響應力量的應急處置水平，同時也可提高各級指揮員的組織指揮能力和協(xié)調控制能力，通過不斷完善核設施處置預案和提升實物保系統(tǒng)有效性，為隨時應對核安保各類突發(fā)事件打下堅實基礎，使核安保計算機模擬對抗演練系統(tǒng)更具實戰(zhàn)價值，確保達到核材料“一克不丟、一克不少”的目標要求。