一種面向作戰模擬的作戰過程建模方法及模型調度方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及作戰過程建模及其相關的模型調度方法，屬作戰模擬領域。
【背景技術】
[0002] 作戰模擬是檢驗作戰方案、預估作戰效果（效能）、優化分析作戰計劃及裝備配置 的重要技術手段。作戰過程模型是驅動作戰模擬W及作戰效能指標計算的總體框架，既要 對作戰任務的實施過程進行模型描述，還要在此基礎上調度效能指標計算模型的運行。作 戰過程模型大體分確定性模型和隨機性模型兩類，各有優缺點。確定性模型易于突出主要 因素對效能的影響且運算量較小，但往往需要一定簡化，不致力于描述作戰過程的隨機性， 作戰模擬容易"劇本化"。相比而言，隨機性模型重在反映作戰過程的隨機不確定性，但運算 量大、參數調整復雜，且對技術和戰術方面細節知識的要求都很高，在有的應用中所需要的 軟、硬件條件和知識條件難W具備。而且，為得到具有普遍意義的結果，還要針對大想定集 建立模型，該又增大了隨機性建模和模擬的難度。為此，有必要結合確定性與隨機性建模的 優點，提出新的作戰過程建模方法及其模型調度方法。

【發明內容】

[0003] 本發明提供一種面向作戰模擬的作戰過程建模方法及模型調度方法，其能支持對 各作戰活動進行確定性和隨機性效能模型的配置W解決效能指標計算問題，支持效能模型 的模塊化封裝W便模型重用。
[0004] 為實現上述目的，本發明的技術方案如下：
[0005] -種面向作戰模擬的作戰過程建模方法，作戰過程按戰役、戰斗、行動、活動進行 層次劃分，每一層次均用CSD來描述，在不同層次，CSD都采用確定性與隨機性相結合的方 法進行該層次作戰過程建模。
[0006] 行動層及W上層次，采用確定性與隨機性規則相結合的作戰過程演化分支運行方 式。
[0007] 確定性規則包括時序運行、優先級判別運行或/和影響級判別運行。
[0008] 活動層上，采用確定性或隨機性方法建立合理的效能計算模型。
[0009]利用上述作戰過程建模方法獲得的模型的調度方法，首先在待運行模塊集中捜索 最早起始模塊，如果唯一，則令其運行；否則，先按模塊影響級判斷運行的模塊，再按上述運 行規則驅動模塊運行；每個模塊運行后，將其從待運行模塊集中刪除，并重新捜索最早起始 模塊；如此循環，直到待運行模塊集為空則停止運行。
[0010] 該模型調度方法包括如下具體步驟：
[0011] 第0步；對作戰序列圖CSD = {M，A，E}，令U = M為待運行模塊集；
[001引第1步；如果U = d)，結束；否則遍歷U中所有模塊，找到最早起始模塊子集扣
[001引第2步姻果Ui= {u 1}，即Ui中只有一個模塊，令u 1運行，并令U=U\ {u 1}，返回 第1步；否則，Ui中有兩個W上模塊，進入第3步；
[0014] 第3步；遍歷扣如果巧,=1 ={外1 ￡111心點.=1}*^^，則化=1適用于影響級判別運行 規則，令UU中所有模塊運行，并令U=UVUL，返回第1步杏則進入第4步；
[0015]第4步：將Ui中所有模塊分組，將具有相同輸入集的模塊劃為一個子集， i = 1, 2,. . .,m，即 V/",，巧 €式，j 聲 k，nij. in = nik. in ;其它模塊劃入子集 VclJi.則 SiU ... U SmU V = U\ 且 51，...，5。，￥互不相容；
[0016] 第4. 1步：令V中所有模塊運行，滿足時序運行規則，并令U=U\V;
[0017] 第4. 2步：對VS,，i= 1，2,...，m，分別用優先級判別運行、隨機運行兩類運行規 則進行檢測：
[0018] (1)如果Si適用于優先級判別運行規則，則記Si= {si，S2};令Si中高優先級模塊 運行，設為Si(Si.pr<S2.pr)，令U=U\({sj UQ(S2));
[001引 似如果S趣用于隨機運行規則，令S沖所有模塊運行，令U=U\Si;
[0020] 第5步；返回第1步。
[0021] 本發明采用確定性與隨機性相結合的方法進行作戰過程建模，相比W往技術方 法，具有W下明顯優點：
[0022] (1)層次劃分符合實際。按"戰役、戰斗、行動、活動"進行層次劃分，符合作戰實 際。而且在不同層次，CSD都可采用確定性與隨機性相結合的方法進行該層次作戰過程建 模。行動層及W上層次，實現了作戰過程演化分支的確定性與隨機性規則的結合；活動層 上，可W根據需求采用確定性或隨機性方法建立合理的效能計算模型。
[002引 似相比純確定性建模方法，過程建模更加合理。CSD在能一定程度上反映作戰中 的隨機因素，避免對作戰過程的過度簡化，因而可W更加合理地描述作戰過程，使作戰模擬 和指標計算的結果更加可信。
[0024] (3)相比純隨機性建模方法，調整簡便、運算快速。由于避免了大量技術和戰術方 面的細節知識，CSD不需要大量的技術人員參與技術保障；而且參數調整相對方便，因而可W針對作戰想定的修改快速得到作戰模擬和指標計算的結果。
[00巧](4)模型配置相對靈活。CSD可W根據作戰模擬和效能指標計算的不同需求，改變 建模的詳細程度，尤其是對活動層各戰術活動，可W根據需要配置確定性或隨機性模型。由 此，既可W避免全用隨機性模型帶來的技術復雜性和計算量大的問題，也可W避免全用確 定性模型帶來的對作戰過程隨機性描述不充分的缺點。
【附圖說明】
[0026] 圖la為本發明實施例中編隊1對艦突擊行動分解示例圖。
[0027] 圖化為本發明實施例中編隊2空中指揮預警行動分解示例圖。
[002引圖2為本發明實施例對艦突擊行動的作戰序列圖示例圖。
[0029] 圖3為本發明實施例A類模塊和時序運行規則示例圖。
[0030]圖4為本發明實施例B類模塊和優先級判別運行規則示例圖。
[0031] 圖5為本發明實施例C類模塊和隨機運行規則示例圖。
[0032] 圖6為本發明實施例影響級判別運行規則示例圖。
[0033] 圖7為本發明實施例CSD中不允許的"輸入模塊不唯一"情形示例圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面結合附圖對本發明作進一步詳細的描述，W使本發明的優點和特征更易于被 本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[00巧]首先給出作戰序列圖（CSD)的基本概念。
[003引定義1;作戰序列圖CSD = {M，A，E}為一個立元組，其中；
[0037] (l)M =咕 I i = 1，2, . . .，n}為模塊集；
[003引 似A=的=如，7巧）レ? = l，2，…，c;%，巧eM，A7i/}cMxM為弧集。V柳，。?,）eA稱為 W化為起點模塊，m1為終點模塊的一條弧；
[0039] (3)E = (ejt = 1，2, . . .，s}為 CSD 的作戰實體集。
[0040] VweM，記m. t G [0, + )為模塊m的起始時間，m. T G (0, + )為m的延續時 間，m. P G (；0, ]_]為m的運行（事件發生）概率，m. ir G {1，W為111的影響級，m. pr G {1，W 為m的優先級。對一個作戰計劃（作戰過程）的戰役、戰斗和行動幾個層次，都可用CSD來 描述。例如，戰役層的一個模塊代表一次戰斗，所有戰斗（模塊）共同構成一個作戰序列， 即一次戰役。戰斗和行動層的序列和模塊之間的關系W此類推。
[0041] 對于一個行動層次的CSD，m. t、m. T、m. p、m. ir、m. pr分別代表模塊（活動）m的起 始時間、延續時間、運行概率、影響級和優先級。當m表示信息對抗類實體（例如預警機、干 擾機等）的模塊時，令m. ir = 1，否則m. ir = 2。模塊優先級的概念在多個模塊出現沖突 時使用。
[0042] 作戰實體集E代表一個CSD所設及的雙方武器裝備、打擊目標等；弧集A用來描述 一個CSD中前后模塊之間的時序運行、判別運行和隨機運行等關系。
[004引 定義2 ;對作戰序列圖CSD = {M，A，E}，Vw, eM，如的=如戶巧)e A，則稱叫為mi的一個輸入模塊，稱叫.in = {mjlnijG M, G A}為叫的輸入集。
[0044] 定義3 ;對作戰序列圖CSD = {M，A, E}，V"?, e M，如3% =如,.，叩）e A，則稱叫為m i 的一個輸出模塊，稱叫.out = {m>盧M，G A}為叫的輸出集。
[004引定義4 ;對作戰序列圖CSD = {M，A，E}，如有mnG M，mn. out = 4，則稱m。為CSD的 一個終止模塊。
[004引定義5;對作戰序列圖CSD = {M，A，E}，V"!,',, eM，如3m,, 6氣產"，.j二1，2, . ..，C， 且氣為CSD的一個終止模塊，則稱為W 為起點的一條序列。
[0047] 定義 6 ;對作戰序列圖 CSD = {M，A，E}，如菲80'={1^'，,'\'，1￡'}，滿足
[0048] (1) M'cM^'cA,E'c=E；
[0049] (2) Vw'G]Vr，3w"eM，，且 m" G m，. in U m，. out ;
[0050](3)不存在 m G M\M'，m G m'.in U m'.out,
[0051] 則稱CSD'為CSD的一個子圖。
[0052] 由此，每一個作戰層次都可用作戰序列圖進行建模。W艦載機作戰為例，將所有