CN114444289B 基于模型的可定义式空战仿真平台及空战仿真场景构建方法 （中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所）

(12)发明专利刘伟华李亚晖有限公司11718审查员沈骧一基于模型的可定义式空战仿真平台及空战本发明提供了一种基于模型的可定义式空块内是否有与拟仿真空战作战场景相匹配的空仿真平台及空战仿真场景的构建方法能够方便、用户提出空战作战任务需求；用户提出空战作战任务需求；基于拟仿真空战作战场景，判断模型库模块内是否有与拟仿真空战作战场景相匹配的空战仿真场景；开发与拟仿真空战作战场景相对应的新任务模型，将新任务模型存储至模型库模块内，对模型库模块；从模型库模块内调用任务模型，生成用户需求的仿真空战作战场景，完成空战仿真场景构建；对仿真空战作战场景进行仿真运算，输出仿真数据、显示作战态势变化，完成用户需求的空战作战场景的仿真；对空战作战场景的仿真结果进行评估。有21.一种基于模型的可定义式空战仿真场景构建方法，其特征在于，包括以下步骤：S2、基于作战任务需求进行任务想定，编辑生成拟仿真空战作战场景；S3、基于拟仿真空战作战场景，判断模型库模块内是否有与拟仿真空战作战场景相匹配的空战仿真场景，若无则执行步骤S4,若有则执行步骤S5,其中，所述模型库模块包括多个子模型库，且各所述子模型库内存储有不同的任务模型；S4、开发与拟仿真空战作战场景相对应的新任务模型，将新任务模型存储至模型库模块内，对模型库模块进行更新并执行步骤S5;S5、从模型库模块的各子模型库内调用相应的任务模型进行组合，生成用户需求的仿真空战作战场景，完成空战仿真场景构建；S6、对仿真空战作战场景进行仿真运算，输出仿真数据、显示作战态势变化，完成用户需求的空战作战场景的仿真。2.根据权利要求1所述的可定义式空战仿真场景构建方法，其特征在于：步骤S4中，模型库模块的更新方法为：对拟仿真空战作战场景进行解析，生成作战信息；依据作战信息开发相应的新任务模型，并将新任务模型存储至模型库模块中，完成对模型库模块的更新。3.根据权利要求2所述的可定义式空战仿真场景构建方法，其特征在于：作战信息包括4.根据权利要求1~3任一项所述的可定义式空战仿真场景构建方法，其特征在于：可定义式空战仿真场景构建方法还包括步骤S7,即对空战作战场景的仿真结果进行评估。5.一种根据权利要求1至4中任一项所述的方法构建的基于模型的可定义式空战仿真所述想定编辑模块用于依据用户需求生成拟仿真空战作战场景；所述模型库模块包括多个子模型库，且所述子模型库内存储有任务模型；所述智能算法库模块内依据作战任务存储有多种智能算法；所述显示模块用于可视化显示用户需求的仿真空战作战任务过程。6.根据权利要求5所述的可定义式空战仿真平台，其特征在于：所述子模型库包括作战所述作战任务子库内存储有多种作战任务，所述作战任务包括巡航任务、远距接敌任所述地理环境子库内存储有多种地理环境模型，所述地理环境模型包括大气模型、气所述武器装备子库内存储有多种装备模型，所述装备模型包括雷达模型、导弹模型、航所述单体子库包括飞机动力学模型、机动动作模型。7.根据权利要求6所述的可定义式空战仿真平台，其特征在于：所述作战任务还包括航38.根据权利要求5所述的可定义式空战仿真平台，其特征在于：空战仿真平台还包括评估模块，所述评估模块用于对仿真作战任务进行评估。4基于模型的可定义式空战仿真平台及空战仿真场景构建方法技术领域[0001]本发明涉及仿真模型设计领域，具体为一种基于模型的可定义式空战仿真平台及空战仿真场景构建方法。背景技术[0002]近年来，随着航空系统综合化、自动化、智能化的不断发展，且空战仿真模型从设计方法到功能实现上都得到了很大的提升，使得空战仿真成为研究和论证飞机航电设备、武器装备效能、战术演练和军事分析的重要技术手段，在飞机基础应用研究、型号研究和战术部署等方面发挥着重要的作用。[0003]随着军事技术朝着综合化、自动化和智能化的不断发展，对空战仿真技术也提出了新的要求，传统简单的空战仿真模型满足不了日益先进和复杂的作战任务环境要求，且依赖于任务场景的传统的空战仿真构建方法的可重用性、灵活性和可扩展性较低。发明内容[0004]为了能够快速、高效地构建不同作战任务场景，提高仿真平台的可重用性和可扩展性，本发明提供了一种基于模型的可定义式空战仿真平台及空战仿真场景构建方法，本发明根据用户需求，通过已有模型库的快速定义和组合，构建并模拟不同的作战任务场景，以实现飞机及武器装备的性能的验证，实现相关算法的有效性、战术部署的实效性的验证。[0005]实现发明目的的技术方案如下：[0006]第一方面，本发明提供了一种基于模型的可定义式空战仿真场景构建方法，包括以下步骤：[0009]S3、基于拟仿真空战作战场景，判断模型库模块内是否有与拟仿真空战作战场景相匹配的空战仿真场景，若无则执行步骤S4,若有则执行步骤S5;[0010]S4、开发与拟仿真空战作战场景相对应的新任务模型，将新任务模型存储至模型库模块内，对模型库模块进行更新并执行步骤S5;[0011]S5、从模型库模块内调用任务模型，生成用户需求的仿真空战作战场景，完成空战仿真场景构建；[0012]S6、对仿真空战作战场景进行仿真运算，输出仿真数据、显示作战态势变化，完成用户需求的空战作战场景的仿真。[0013]本发明设计的可定义式空战仿真场景构建方法的原理是：首先根据用户的实际需求生成需要拟仿真空战作战场景；然后在仿真平台内对根据拟仿真空战作战场景，对仿真平台的模型库模块进行比对判断，如果模型库模块内有相应的空战仿真场景，则直接从模型库模块内组合构建用户需求的空战仿真场景，如果没有相应的空战仿真场景，则在仿真平台内构建新任务模型对原有的模型库模块更新，再生成建用户需求的空战仿真场景；最5后，根据构建的空战仿真场景进行仿真运算及作战态势变化显示，完成用户需求的空战作战场景的仿真过程。本发明设计的构建方法，可以方便、快捷地构建满足用户所需的复杂多样的空战仿真场景，能够为改进飞机武器装备性能研究、战术指挥和算法有效性研究等提供有效的数据支撑。[0014]在本发明可定义式空战仿真场景构建方法的一个实施例中，上述步骤S4中，模型库模块的更新方法为：[0015]对拟仿真空战作战场景进行解析，[0016]依据作战信息开发相应的新任务模型，并将新任务模型存储至模型库模块中，完成对模型库模块的更新。[0018]在本发明可定义式空战仿真场景构建方法的改进一个实施例中，可定义式空战仿真场景构建方法还包括步骤S7,即对空战作战场景的仿真结果进行评估。[0019]第二方面，本发明提供了一种基于模型的可定义式空战仿真平台，包括想定编辑[0020]其中，想定编辑模块用于依据用户需求生成拟仿真空战作战场景。模型库模块包括多个子模型库，且子模型库内存储有任务模型。智能算法库模块内依据作战任务存储有多种智能算法。显示模块用于可视化显示用户需求的仿真空战作战任务过程。[0021]本发明设计的可定义式空战仿真平台，能够根据用户需求在仿真平台的模型库模块的各子模型库内寻找相应的任务模型，将各个任务模型组合后完成用户拟仿真空战作战场景的快速构建，以验证飞机及其武器装备和战术部署的有效性。[0022]进一步的，上述子模型库包括作战任务子库、地理环境子库、武器装备子库、单体[0023]作战任务子库内存储有多种作战任务，所述作战任务包括巡航任务、远距接敌任[0024]地理环境子库内存储有多种地理环境模型，所述地理环境模型包括大气模型、气[0025]武器装备子库内存储有多种装备模型，所述装备模型包括雷达模型、导弹模型、航[0027]更进一步的，上述作战任务还包括航路规划与动态避障任务、目标识别任务、目标[0028]进一步的，空战仿真平台还包括评估模块，评估模块用于对仿真作战任务进行评[0029]与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的空战仿真平台及空战仿真场景构建方法及，可以方便、快捷地构建满足用户所需的复杂多样的空战仿真场景，能够为改进飞机武器装备性能研究、战术指挥和算法有效性研究等提供有效的数据支撑附图说明[0030]为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的CN114444289B说明书6附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0031]图1为实施例1中基于模型的可定义式空战仿真平台的一种结构图；[0032]图2为实施例1中基于模型的可定义式空战仿真平台的另一种结构图；[0033]图3为实施例2中基于模型的可定义式空战仿真场景构建方法的流程图；[0034]图4为实施例2中根据模型构建可定义式空战仿真场景的框架流程图；[0035]其中，100.想定编辑模块；200.模型库模块；201.作战任务子库；202.地理环境子库；203.武器装备子库；204.单体子库；300.智能算法库模块；400.显示模块；500.评估模块。具体实施方式[0036]下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。[0038]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。[0039]实施例1:[0040]本实施例提供了一种基于模型的可定义式空战仿真平台，如图1所示，可定义式空战仿真平台包括想定编辑模块100、模型库模块200、智能算法库模块300、显示模块400。[0041]其中，想定编辑模块100用于依据用户需求生成拟仿真空战作战场景，例如对用户的作战场景进行解析，进行想定设计得到作战环境、作战任务、作战装备、作战单体等模型[0042]其中，模型库模块200内存储多个子模型库，不同的子模型库内均存储有不同的任务模型。如图2所示，上述子模型库包括作战任务子库201、地理环境[0043]作战任务子库201内存储有多种作战任务，作战任务包括基础的巡航任务、远距接敌任务、近距格斗任务、返航任务。还包括执行任务过程中的航路规划与动态避障任务、目编队任务等。[0044]地理环境子库202内存储有多种地理环境模型，所述地理环境模型包括大气模型、7[0045]武器装备子库203内存储有多种装备模型，所述装备模型包括雷达模型、导弹模[0046]单体子库204包括飞机动力学模型、机动动作模型。[0047]其中，智能算法库模块300内依据作战任务存储有多种智能算法。[0048]其中，显示模块400用于可视化显示用户需求的仿真空战作战任务过程。[0049]更进一步的，为了实现对用户提出的不同仿真空战场景进行分析，对算法的效能、武器装备的效能以及战术指挥的效能进行判断，如图2所示，空战仿真平台还包括评估模块500,评估模块500用于对仿真作战任务进行评估。[0050]本发明设计的可定义式空战仿真平台，能够根据用户需求在仿真平台的模型库模块的各子模型库内寻找相应的任务模型，将各个任务模型组合后完成用户拟仿真空战作战场景的快速构建，以验证飞机及其武器装备和战术部署的有效性。[0052]参见图3和图4所示，本实施例提供了一种基于模型的可定义式空战仿真场景构建方法，本实施例采用实施例1中提供的空战仿真平台对用户提出的作战任务需求构建空战仿真场景。[0053]可定义式空战仿真场景构建方法，包括以下步骤：[0055]S2、基于作战任务需求进行任务想定，编辑生成拟仿真空战作战场景。[0056]S3、基于拟仿真空战作战场景，判断模型库模块内是否有与拟仿真空战作战场景相匹配的空战仿真场景，若无则执行步骤S4,若有则执行步骤S5。[0057]S4、开发与拟仿真空战作战场景相对应的新任务模型，将新任务模型存储至模型库模块内，对模型库模块进行更新并执行步骤S5。[0059]首先，对拟仿真空战作战场景进行解析，生成作战信息，作战信息包括地理环境信[0060]其次，依据作战信息开发相应的新任务模型，并将新任务模型存储至模型库模块[0061]在此需要说明的是，开发新任务模型时，首先需要将各个作战信息与各个子模型库内的任务模型进行比对，只对子模型库内没有与作战信息对应的任务模型进行构建形成新任务模型；并对原有的子模型库(即模型库模块200)进行更新。[0062]S5、从模型库模块内调用任务模型，生成用户需求的仿真空战作战场景，完成空战仿真场景构建。[0063]S6、对仿真空战作战场景进行仿真运算，输出仿真数据、显示作战态势变化，完成用户需求的空战作战场景的仿真。[0064]在可定义式空战仿真场景构建方法的改进一个实施例中，为了实现对用户提出的不同仿真空战场景进行分析，对算法的效能、武器装备的效能以及战术指挥的效能进行判断，可定义式空战仿真场景构建方法还包括步骤S7,即对空战作战场景的仿真结果进行评8[0065]可定义式空战仿真场景构建方法的原理是：首先根据用户的实际需求生成需要拟仿真空战作战场景；然后在仿真平台内对根据拟仿真空战作战场景，对仿真平台的模型库模块进行比对判断，如果模型库模块内有相应的空战仿真场景，则直接从模型库模块内组合构建用户需求的空战仿真场景，如果没有相应的空战仿真场景，则在仿真平台内构建新任务模型对原有的模型库模块更新，再生成建用户需求的空战仿真场景；最后，根据构建的空战仿真场景进行仿真运算及作战态势变化显示，完成用户需求的空战作战场景的仿真过程。本发明设计的构建方法，可以方便、快捷地构建满足用户所需的复杂多样的空战仿真场景，能够为改进飞机武器装备性能研究、战术指挥和算法有效性研究等提供有效的数据支[0066]以下通过典型的00DA(观察、感知、决策和行动)为例，对上述可定义式空战仿真场景构建方法进行说明：[0067]1.用户提出空战作战任务：作战空域范围为400km*400km,战场中心