文档介绍：仿真技术在各相关领域中的应用 523
分布式潜艇作战系统仿真设计环境研究
倪正、周敏
(中国船舶工业集团公司船舶系统工程部,北京,100036)

摘要分布式潜艇作战系统仿真设计环境是目前国内功能较全、规模较大、技术较新且紧密结
合需求的潜艇作战系统仿真平台,是数学仿真环境和半物理仿真环境的总和。该仿真设计环境可在较
真实的水下战场环境中,利用异地分布的设备和仿真模拟器进行互操作,完成潜艇作战系统及分系统
的仿真、验证和培训等应用,通过Stage软件的集成实现对整个仿真过程中战场态势的实时显示,并
能对仿真结果进行评估。本文对本仿真设计环境的体系结构、功能、组成、工作流程和解决的关键技
术等方面进行详细了介绍。明确指出其今后所具有的广阔发展空间和发展方向。
1 概述
需求分析
由于市场竞争日趋激烈和国防需求的牵引,军方不仅对潜艇作战系统体系结构、
功能、性能指标和质量提出了更高的要求,而且还减少了研制金费,压缩了研制周
期。这样,迫使我们不断采用新技术和新方法,更新研发工具和手段,既满足军方
和研发潜艇作战系统的需求,又提高我们的竞争能力。
潜艇作战系统的研制工作是一项复杂的系统工程。首先,潜艇作战系统涉及声、
光、电、机、控制等多学科和领域,涉及的研制单位多,技术协调关系复杂。第二,
潜艇作战系统的研制一般需经历几年、十几年甚至更长的研制周期。第三,即使装
备部队后,仍只有通过部队海上使用得到的反馈信息,才能对潜艇作战系统进行修
改和完善,但在和平时期,只有通过组织军事演习或试验才能对潜艇作战系统的功
能、性能进行检测,其演习难度和费用都会很大。最后,潜艇作战系统仿真手段不
先进,过去对某项设备/某种算法的验证我们一般采用人工计算或单平台数学仿真
的方法,只能做到对潜艇作战系统的局部进行仿真。由于潜艇作战系统研发过程中
存在的这些问题,迫切需要我们研制新的研发工具和手段以解决现存的问题和矛
盾。
经过几年的努力,我们自行研制了一种分布式潜艇作战系统仿真设计环境。它
是一种仿真技术与网络技术相融合的新技术,为潜艇作战系统开发、设计、调试、
验证、试验和验收提供较真实的作战环境、实体、作战态势、仿真调度和测试分析
的一个虚拟环境,使研究人员能够通过视觉和感觉来感知虚拟环境中潜艇作战系统
的运行情况,并进行交互操作,把人和计算机较好地结合起来,使潜艇作战系统的
开发技术有了新的发展。
研制目标
分布式潜艇作战系统仿真设计环境的总目标是为潜艇作战系统的研制提供一个
524 2003全国系统仿真学术年会
较真实的开发、设计、运行、调试、验证和验收的虚拟环境。
⑴可支持对潜艇作战系统的信息流仿真。实现从前端传感器到后端武器的信
息流程仿真,模拟潜艇作战系统工作方式和工作过程。
⑵可支持潜艇作战系统的一次精确仿真。从攻、防双方航渡、声纳探测发现、
跟踪、定位、识别目标、情报处理、指挥决策到武器攻击或水声对抗防御直至武器
击中目标或防御成功,完整地实现了人在回路的分布式交互仿真。
⑶可支持武器系统的效能仿真。选取一种作战态势,系统自动附加随机误差,
在联机工作方式下重复做多次,得出武器命中概率或水声对抗防御成功概率。
新特性