水面舰艇编队海上训练信息系统需求分析
王 苗 陈 健 饶世钧
（海军大连舰艇学院，辽宁 大连 116018）
【摘 要】 本文通过分析水面舰艇的训练现状，从军事训练要求与系统能力特点两个角度出发，提出编队海上训练信息系统建设需求。 为适应新形势下军事作战要求，训练系统应满足编队海上训练虚实结合、作战环境精准构设、作战行动模型精确仿真、蓝军智能化模拟与训练系统互联互通等要求。 最后，从导调控制、作战仿真、嵌入式模拟、训练监控与数据采集和裁决评估分析了系统的功能需求。
【关键字】 编队；信息系统；需求分析
0 引言
随着作战样式的不断变革， 武器装备的不断发展及新型技术作战中的广泛应用， 军事模拟训练向着信息化、一体化、实战化的方向发展。 为适应新时期军事变革需要， 满足未来海上作战要求， 海上训练系统必须面向信息化条件下水面舰艇部队担任的作战任务，构建新形势下海战场全维战场环境， 形成集综合导调控制、智能仿真模型、全程数据采集、智能裁决及准确评估等功能为一体的训练综合支持能力， 提高编队指挥人员作战谋略水平与组织指挥能力、 参谋人员控制与协调部队能力及其他作战人员编队协同作战中岗位实战能力。
1 水面舰艇训练现状
水面舰艇现有的训练模式主要有以下三种方式：岸上训练、驻泊训练和航行训练[1]。
文献[2]中提到目前单武器平台为主的训练体系已基本形成， 但在一体化联合训练还不能满足； 各合同战术和战役模拟训练系统在国内开发较早， 现已形成了一定规模， 但功能上还不够全面， 仿真的真实程度还不高， 与未来海战场复杂作战环境还存在一定距离； 舰艇嵌入式作战模拟系统实现了实装条件下进行技战术训练，操作真实感强，但训练相对固定独立，对抗性较弱， 成体系训练方面不足； 依托基地中心的训练可实现大规模， 系统性、 整体性的体系对抗模拟训练， 但在和模拟训练系统的互联互通互操作方面需要进一步规范标准， 实现驱动各兵力实施一体化联合作战训练。
即使我以身犯险，冲上去，凭我这点力气能抓住她吗?如果我明知自己太弱帮不上忙，还努力去帮她，这值不值得呢?
2 军事训练需求分析
水面舰艇编队海上训练信息系统是组织舰艇部队海上训练的手段和工具。 利用舰艇实装平台组织受训人员进行虚实结合下的编队对抗训练， 旨在提升各级指挥人员应对未来海战场编队体系作战能力。 编队海上训练信息系统为适应新形势下军事作战要求， 主要具有以下方面需求：一是编队海上训练虚实结合。 所谓虚实结合训练是指受训指挥员指挥的兵力当中一部分是作战仿真系统或者半实物仿真模拟器产生的虚拟兵力[1]，另一部分是真实兵力。 舰艇编队海上训练具有实装操作性强、 涉及到作战兵力广泛、 作战样式机动灵活、 编队体系对抗作战综合性强、 战场环境复杂等特点， 因此， 海上训练信息系统建设需要满足编队协同训练、实装作战系统受训平台参与、虚实兵力结合、虚拟兵力生成智能化程度高等要求， 实现操作性强、效费比高、 作战样式灵活、 多使命作战任务战术训练环境。 二是作战环境精准构设。 战场环境是作战的重要依托条件， 对舰载武器装备系统使用、 用频装备作战性能、 作战理论与战术运用有重要影响。 通常海战场环境包括海战场自然环境、 海战场复杂电磁环境。 海上作战受海洋地理环境、 海洋水文气象环境、 海洋水声环境以及海战场复杂电磁环境影响大， 编队作战时， 战场环境里大量信息装备运用， 电磁环境更加复杂。 构建逼真的战场环境是提高舰艇部队新形势下作战水平的关键[3]。三是作战行动模型精确仿真。现阶段作战装备日新月异， 作战理念也随着高新技术的发展而不断革新， 需要对现存作战模型需要进一步完善，实现对具体作战行动精确仿真， 以满足海上舰艇编队不同战术作战行动需要， 适应新型作战力量、 作战样式、作战行动带来的变化。 四是蓝军智能化模拟。 根据潜在对手的海上兵力装备性能特点和海上作战样式，构建符合对手作战习惯的模拟蓝军， 利用人工智能、大数据等前沿技术生成智能化程度更高的计算机兵力， 为我方受训人员提供对抗性更为激烈的训练环境。 五是实现各训练系统间互联互通。 一体化作战已成为未来海上作战大势所趋， 规范各训练系统之间的接口标准、 数据格式与传输协议， 实现彼此之间互联互通是支撑一体化联合训练的重要保证[4]。
3 系统能力需求分析
3.1 性能需求分析
可组织海上不同舰艇真实兵进行虚实结合下的编队模拟对抗训练，带动编队级指挥员、本级舰（艇）长及岗位操作手多层级人员训练， 实现编队协同、 实装参与、虚实结合、多使命任务、多作战战术训练功能，表1 是系统性能需求。
表1 编队海上训练信息系统性能需求
3.2 功能需求分析
海上训练信息系统应该围绕提高编队指挥员组织与指挥编队作战能力， 同时带动其他各级受训人员提升编队协同作战能力水平的角度出发， 着力构建高逼真度战场环境与精确作战行动模型， 体现未来海上新型作战力量、多样化作战样式的特点，解决计异地分布式仿真系统和舰艇指挥信息系统之间的异构问题， 实现不同系统之间的互联互通，满足打赢未来海战军事训练需求。
海上作战环境复杂、作战兵力多样、作战样式灵活多变，作战行动的模型建立需要全面、准确。 应重点把握对新型作战力量的作战指挥活动的仿真。 包括新型作战舰艇、 新式武器装备技战术性能与战术运用、执行不同作战任务的编队作战对抗行动、 战场环境、战场目标特征与情报侦察行动、 以及无线网络通信和电子对抗等活动的仿真[5]。
现代信息作战系统的复杂度和集成度较高， 运用真实作战系统进行训练的需求也不断增加。 这种需求需要通过搭载嵌入式训练系统实现。 嵌入式训练系统能够充分利用当前舰艇作战系统实装， 利用舰艇嵌入式训练系统导入虚拟兵力与作战条件模拟程序、 情报信息模块、 训练监控与效果分析评估模块、 人机交互模块等[5-6]，满足训练与实战的一致性。 实现舰艇在驻泊地与航行状态下的训练。 满足了装备不断发展对训练条件下部队对训练环境高逼真度的需求。
训练监控功能主要包括以下方面需求： 一是对海上训练各虚实兵力的战场态势监控。 战场态势的监控能给导演部提供演练中的综合信息， 方便其对演练进程的掌控。 二是对训练过程中编队指挥员指挥命令、各舰艇兵力作战行动以及人员实装操作的实时监控，便于导调人员了解战场兵力实时行为动态和后期训练效果分析评估。
3.2.4 训练监控与数据采集功能需求
(2)分析：63版棱柱教材的结构体系：概念—(基本)性质—表示—分类—直棱柱的性质、正棱柱的性质；平行六面体及其分类(斜、直)与性质—长方体—立方体，长方体的性质(对角线定理)；棱柱的截面；直棱柱的画法.这是一个典型的公理化体系，大致按照“概念—表示—分类—性质”的路径，从一般到特殊(逐步增加条件)展开研究.几何体的内容放在点、直线、平面的位置关系之后，逻辑严谨，研究的内容非常丰富.内容选择做到重点突出.一如既往地，直接呈现结论，没有任何“闲言碎语”.
3.2.2 作战仿真功能需求
3.2.1 导调控制功能需求
3.2.3 嵌入式训练系统功能需求
学生有没有“会学数学”的能力和素养，直接影响到学生学习数学的成效，能总结出知识的内在联系与脉络结构，形成整体理解，同时能理解哪些地方是关键。
导调控制系统是训练过程中融合信息、调配资源、掌握进程的 “大脑”， 是编队海上训练信息系统的核心。 按照导演部意图进行实时兵力指挥与导调干预。其功能需求包括以下几个方面： 一是可实现演练方案和演练环境的准确布置； 演练全进程中可实时进行导调干预。 二是支持演练数据的管理。 演练数据包括训练准备阶段各兵力编成、作战任务、各舰型武器装备、编队作战方案以及外军作战力量等相关数据。 可实现这些数据的录入、修改、删除、存储、查询等功能。 三是能够对参训兵力 （包括虚拟兵力） 及兵力作战行动进行指挥控制。 四是可实现对计算机仿真过程的控制，包括模型的加载、 仿真步长的设定以及仿真开始、暂停、继续、结束等功能。 五是可对演练过程中与舰艇指挥信息系统的时间一致性管理和数据分发有效管理，确保演练中事件发生的逻辑准确。
因为婆婆的管天管地，因为欣欣的“屡教不改”，婆媳矛盾越来越激烈，老亮一开始还偷偷地哄媳妇儿，也试探着和自己妈说，可是老亮说完，婆婆更是把一肚子苦水变着法地往外倒。欣欣觉得，没有和她大吵大闹，只和老亮诉苦、打架都是自己素质很高了，自然就没有更多的让步。
我嘴里说着：“你们拿一把菜刀把我劈成两半吧”，先替母亲把不用的餐具放了上去，又帮着父亲移动书柜。移完书柜，我就属于父亲了。他拉住我，要我把他整理好的书籍一排一排地放到书架上。我的母亲在厨房里叫我了，要我把刚才放上去的那一箱不用的餐具再搬下来，她发现有一把每天都要用的勺子找不着了，她说会不会放在那一箱不用的餐具里面，而这时候父亲又把一叠书籍递给了我，我说：“你们拿一把菜刀把我劈成两半吧。”
演练过程中需要对训练数据进行实时采集并存储。可为后期系统进行分析评估提供数据支撑。 数据采集的内容应包括虚实兵力实时战场态势信息、 训练过程中编队各级指挥员指挥命令、 各舰艇兵力作战行动以及人员实装操作信息、 导调人员下发的导调命令与各类文电类信息以及计算机生成兵力相关作战行动仿真数据。
3.2.5 裁决评估功能需求
裁决评估功能方面，应该实现演练中作战兵力交互的智能裁决，对编队兵力对抗交互过程中的态势感知、指挥控制、软硬武器对抗、舰艇机动等交战行为的有效性、时效性、准确性进行实时裁决评估，能够对作战行动中的兵力战损、伤亡、兵力战斗力等信息进行准确判定。 训练结束后可实现对演练全过程各舰艇兵力作战指挥、 作战行动、战损情况以及战损原因进行分析并反馈结果。
4 总结
本文通过对目前水面舰艇训练现状的分析，从军事训练要求与系统能力特点两个角度出发，提出编队海上训练信息系统的建设需求。为适应新时期军事变革需要，满足未来海上作战要求，海上训练系统必须面向信息化条件下水面舰艇部队担任的作战任务，构建新形势下海战场全维战场环境，旨在提高编队指挥人员作战谋略水平与组织指挥能力， 带动及其他参训人员编队协同作战能力。
【参考文献】
［1］邓克波,等.虚实结合军事训练系统需求分析[J].指挥信息系统与技术,2018,9(5)：9-16.
［2］张锦荣.推进海军模拟训练跨越式发展的几点思考[J].军事运筹与系统工程,2010,24(1)：44-48.
［3］刘新华.复杂电磁环境下水面舰艇的训练问题[J].军事运筹与系统工程,2007(82)：44-48.
［4］陈林.雷达侦查干扰设备嵌入式模拟训练系统设计与研究[J].电子技术与软件工程,2017(99)：111-112.
［5］王洪军,郑世明,张永亮.陆军指挥训练信息系统需求分析[J].指挥控制与仿真,2016,262(38)：27-32.
［6］Glass.A co-simulation approach for system-level analysis of embedded control systems [C].Embedded Computer Systems(SAMOS),2012 International Conference on,2012：23-26.
Requirement Analysis of Warship Formation Training Information System
WANG Miao CHEN Jian RAO Shi-jun
(Dalian Naval Academy , Dalian Liaoning 116018, China)
【Abstract】 Based on the analysis of the training status of surface warships and from the perspective of military training and system capability, this paper puts forward the construction requirements of formation training information system at sea. In order to meet the requirements of military operations under the new situation, the training system should meet the requirements of combination of virtual and real training at sea, precise construction of operational environment, precise simulation of operational model, Blue Force intelligent simulation, and interconnection and interoperability of and different training systems. Finally, the functions of the system are analyzed from command and control, combat simulation, embedded simulation training, training monitoring and data acquisition and judgment evaluation.
【Key words】 Formation； Information system； Requirement analysis
中图分类号： E843
文献标识码： A
文章编号： 2095-2457（2019）18-0039-002
DOI： 10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.18.019
作者简介： 王苗，海军大连舰艇学院，硕士研究生学员。
标签：编队论文; 信息系统论文; 需求分析论文; 海军大连舰艇学院论文;