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从美军仿真作战系统看国内军事仿真软件行业面临的机遇挑战

创作时间:

作者:

@小白创作中心

从美军仿真作战系统看国内军事仿真软件行业面临的机遇挑战

引用

来源

http://www.360doc.com/content/24/1112/09/79957879_1139124770.shtml

随着高精尖武器系统的研制和发展，对仿真技术的应用和研究提出了更高的要求。世界各军事强国竞相在新一代武器系统的研制过程中不断完善仿真方法，改进仿真手段，以提高研制工作的综合效益。军事仿真技术在“研试战训保” 体系中的应用，已得到研制方和使用部队的承认和重视。

美军仿真推演系统

体系效能分析仿真系统（SEAS）

SEAS(System Effectiveness Analysis Simulation）是美国空军研发的一款基于Agent的复杂作战体系仿真建模工具。该仿真推演软件面向联合作战条件下的体系对抗，将作战实体抽象为Agent对象，从作战兵力、作战单元、作战平台、探测设备、武器系统、通讯设备、作战实体自主决策行为以及影响作战实体的环境等多方面对信息化作战条件下的作战实体进行抽象，从决策行为开发、探测设备定义、武器系统定义、通讯设备定义、作战平台组合、作战单元组合和作战兵力规划、作战环境特征定义等方面支持装备体系的定义，并通过仿真运行支持装备体系的对抗仿真。SEAS代表了最新的分析仿真技术（或构造仿真技术），提供了强有力的基于Agent的建模仿真环境，在模型框架中特别强调了空间和C4ISR系统的影响和作用，支持不同规模的联合作战想定分析，可以进行不同体系架构和作战行动的建模和仿真。SEAS在模型框架中特别强调了空间和C4ISR系统的影响和作用，能够为系统工程师、军事行动研究人员和采办决策者提供了一个灵活的、快速探索新型作战能力的工具。SEAS代表了最新的分析仿真技术（或构造仿真技术），提供了强有力的基于Agent的建模仿真环境，支持小规模到大规模的联合作战想定分析，可以进行不同体系设计、体系架构和作战行动概念（Concepts of Operation，CONOPs）探索和量化分析。

兵力结构效能仿真系统（4ACES)

4ACES( Force Architecture Capabilities Effectiveness Simulation) 最初是由Mertron公司为美海军专门设计开发的建模仿真分析系统，由NSS(Naval Simulation System，海军仿真系统）发展而来，主要是对海空作战进行仿真分析。4ACES能够较好地实现对C4ISR实体功能及其组织管理关系的建模，支持对从维护和平与人道主义援助、小规模地区冲突到战区作战行动的模拟仿真。系统可根据具体需求灵活设置红、蓝、绿等多个作战方，具备对典型的空、天、海上作战行动的仿真能力，系统具有对武器装备、通信设备、传感器、信息融合以及后勤等进行多分辨率建模的能力，可以根据研究问题的使用需求选择合适的模型分辨率，增强了仿真结果的可信性以及系统运用的灵活性。

扩展防空仿真系统（EADSIM)

EADSIM(Extended Air Defense Simulation）是一个主要用于防空作战分析的仿真系统，同时能在一定程度上支持作战指挥训练以及作战规划。EADSIM支持的作战领域包括空战、导弹战、空间战等，系统建模粒度可细化到武器平台层次，如单枚导弹、单架战机等，同时能够对平台上的C4ISR设备进行详细建模。EADSIM采用结构化仿真和事件驱动/时间步进机制，建立了防空C3I系统指挥作战过程所涉及的一系列模型，包括防空作战、空战模型、通信模型、电子战模型和地形模型等。EADSIM主要应用于分析评估防空C3I系统的作战效能及各种指挥控制功能，适用于作战力量分析、作战方案和系统运行过程的研究。

战区联合作战模拟系统（JTLS)

JTLS(Joint Theater Level Simulation）是一套由计算机仿真陆、海、空、天、电等作战环境，支持红、蓝对抗模拟的军事训练系统。这套系统是美军、北约及其它东亚十三个盟国现行使用的联合作战计算机兵棋系统，它最多可以模拟十国间战区领导阶层的联合作战。JTLS的原本设计是一套兵力、战场分析工具，用来进行联合及混合作战计划的模拟，但也经常当成训练各军种指挥官的作战演习训练系统使用。JTLS拥有与美军若干实际C4ISR系统的接口，因此在训练与演习过程中，可以实现仿真系统与实际系统的联合。在每年一次的美日“尖刃”联合军事演习和美泰“金色眼镜蛇”联合军事演习中，JTLS均发挥着积极作用。台军也利用该系统举行了多次“汉光兵棋推演”，提高部队的联合作战能力。

仿真推演对现代战争的影响分析

促进作战概念、作战理论和作战样式的创新发展

针对具体的作战问题，识别需要分析的影响因子，设计相应的实验方案，利用仿真推演系统进行计算实验，通过观察和分析受控变量与观测结果的因果联系或关系，识别、开发、评估、提出新的作战概念和任务能力及条令、组织、训练、物资、领导、人员、设施的变革需求，依据对作战带来的影响和效果，为转型、改革、发展提供决策支持，尽快将新的理念、技术、能力形成部队实战能力，是仿真推演系统的重要发展趋势和应对未来挑战的重要手段。美军以往重要的作战和非战争军事行动都必须在事前经过大量的计算机仿真评估和优化迭代，以减少因作战方案和行动计划不当带来的损失，近年来的多场局部战争，包括伊拉克战争、阿富汗战争、南联盟战争等，都在战前进行了大量仿真推演和评估，有效地减少了作战伤亡，加速了作战胜利的进程。“由海向陆”“非对称作战”“网络中心战”“火力圈外打击”“空海一体战”“分布式打击”“蜂群作战”“多域战”等一系列新的作战概念的出现和逐步走向成熟都与推演仿真系统息息相关。

优化新型武器装备的发展模式和运用方式

从美国国防部制定装备的发展战略、规划计划、采购部署到维修退役，美军大力推行基于仿真的采办，将仿真应用到装备建设的全生命周期。仿真推演系统通过支持装备体系的对抗仿真，进而可以通过作战结果分析不同装备体系在探测能力、通讯能力、毁伤能力以及指挥决策能力上的差别，为武器装备体系的发展和决策提供相对意义上的定量分析支持。仿真推演系统可以支持装备从发展规划、设计定型、研制生产到部署使用、维修保障的整个生命周期，通过仿真提高全生命周期的工作效率。

提升各级指挥员和战斗人员的指挥和作战能力

仿真推演系统可以在装备训练、业务训练和指挥训练三方面发挥训练作用，受训人员在虚拟环境中完成作战指挥、作战行动和装备操作，模拟训练在指挥、战术和单兵技能等方面都是不可或缺的重要的组成部分。现在以仿真推演系统为基础的模拟训练，正在向一体化的、联合作战的方向发展演进，通过“沉浸式”的模拟训练提升实际作战能力、应变能力以及快速决策的能力等。

行业面临的机遇

军事仿真软件应用领域持续拓宽，行业发展空间广阔

随着高精尖武器系统的研制和发展，对仿真技术的应用和研究提出了更高的要求。世界各军事强国竞相在新一代武器系统的研制过程中不断完善仿真方法，改进仿真手段，以提高研制工作的综合效益。军事仿真技术在“研试战训保”体系中的应用，已得到研制方和使用部队的承认和重视。在仿真建模技术和关键技术方面，如建模、验模理论和方法，基于 HLA 的仿真支撑软件、CGF、环境仿真及 VR 技术、仿真标准及规范等，各单位都取得了一定成果。为满足体系对抗仿真的需要，行业内已建立了包括武器平台模型、作战模型、环境模型和评估模型等在内的模型体系，对大型复杂仿真系统 VV&A 与可信度评估技术等进行了初步探索，开发了一系列仿真运行支撑环境和建模支撑环境等工具软件，提高了仿真系统的开发及运行技术水平。

军事仿真软件应用作为中国国防信息化进程的关键环节之一，囿于历史原因，其发展基础仍相对薄弱。鉴于我国军队目前整体正处于由机械化向信息化转变的过程中，未来提升空间巨大。根据《新时代的中国国防》白皮书，2012 年以来，中国国防支出进入适度增长阶段，总体保持与国家经济和财政支出同步适度协调增长。2015 年至 2019 年，中国国防支出从 9,087.84 亿元人民币增加到 12,117.4亿元人民币，年平均增长 7.46%，占国内生产总值平均比重为 1.27%，占国家财政支出平均比重为 5.14%。2017 年，装备支出 4,289 亿元人民币，同比增长 6.3%，占国防费比例为 41%，相比 2010 年提升约 8%，未来占比仍将持续提高。

我国军队军事现代化进程为行业发展提供了良好的市场机遇

随着军事装备的现代化，装备自动化、智能化程度不断提高，相关单位对装备的模拟更复杂，特别是一些大型复杂的电子装备，如 C3I、C4I 等系统，所花的经费越来越多。由于许多电子装备的寿命不在于操作次数的多少，而主要取决于电子元器件的自然寿命，因此各种仿真训练系统能较好地解决依靠实际装备训练会磨损和降低实装寿命的问题。依托装备开发各种“嵌入式”仿真训练系统，利用计算机等成熟设备，开发实装的“嵌入式”系统，对于减少系统实物试验次数、节省训练经费、提高维护水平、延长装备寿命周期、强化部队训练等具有非常重要的意义。

行业面临的挑战

行业受国家政策影响较大

军事仿真软件行业服务于军事训练领域，与军费支出规模和我国产业规划中固定资产投资额的关联性大，与国家的行业政策和宏观经济政策联系紧密。若出现宏观经济政策重大调整，军费支出规模和固定资产投资规模相应减少，则该产业整体市场将受到一定的不利影响。

研发投入大，研发周期长

军事仿真软件行业相关产品应用于各项尖端军用训练装备，技术水平要求高，且前期研制具有研发周期长、研发投入高、研发风险大等特点。对于军工企业来说，一方面为推动研发进展，实现技术突破，需要组建涉及多个细分领域的高水平研发团队，相应配置研发资源；另一方面由于研发周期较长，也存在不确定性，企业可能面临较长时期内无法盈利的风险，需要企业投入大量资金保证研发的顺利进行和企业的正常运转。

专业技术人才不足

目前国内开设仿真专业的高等院校相对较少，属于军事仿真领域的就更加稀缺。根据教育部高等教育司对国家级虚拟仿真实验教学中心入选名单的公示，目前全国范围内开设虚拟仿真实验教学中心军队院校仅有三家。从发展历史来看，中国人民解放军国防科学技术大学 2009 年首次开设仿真工程专业，为国内高等院校首次开设军事仿真领域相关专业，发展历史较短，形成的人才储备较为薄弱。