分享

战场态势感知综述(附项目推荐)

 冯仙森 2023-11-11 发布于重庆

军用地图

“兵者,国之大事,死生之地,存亡之道,不可不也” 。“察”指勘察战场的自然环境条件以及敌国的社会经济状况。

勘察后的信息使用军用地图进行记录,军用地图是为军事需要制作的各种地图,包括军用地形图、海图、航空图和各种军事专题地图。

图片

沙盘

随着工程技术能力的提升,逐渐出现了更易于理解的战场地图——沙盘。

沙盘相比纸质地图能更加形象地显示地形和敌对双方的工事、兵力部署、火器配置等情况。常在研究地形、敌情、作战方案、组织协同动作和平时训练时使用。第一次世界大战以后,沙盘得到广泛应用。

图片

战场态势感知模拟系统

由于三维技术的发展,以计算机为载体,搭载地形仿真等新技术的作战指挥系统逐渐代替旧时的指挥方式,并且随着大数据等的发展,逐步向着军事智能辅助决策系统发展。其中战场态势感知模拟系统,不仅可以将敌我双方陆、海、空、天、电五大领域的的整体态势的显示在战场之上,还可以对战斗进行推演和模拟,对军事决策提供辅助性的建议。

图片

战场态势感知模拟系统的大脑(GIS)   

地理信息技术作为战场态势感知模拟系统的大脑,致力于综合遥感、全球导航卫星系统等输入数据并将其进行处理、显示和应用等。

图片

 信息收集  信息传输

配置在地面、海上、空中、外层空间的各种侦察设备及时地收集敌我双方的兵力部署、作战行动及战场地形、气象等情报。通过各种信道、交换设备和通信终端等组成的通信网,将实时战场数据传输至系统。

图片

信息处理  信息显示 

由电子计算机及其输入输出设备和计算机软件组成。将输入计算机的信息进行综合、分类、存储、检索、计算等,协助指挥人员拟制作战方案,并由各类显示设备,如投影仪、显示板等进行实时的呈现。

图片

 决策监控   执行控制

辅助指挥人员作出决策、下达命令、实施指挥。指挥员可随时针对不同的情况输入指令,

既可以向执行命令的部队传递指令,也可以控制武器的使用,如导弹的制导装置、火炮的火控装置等。

战场态势感知模拟系统的眼睛(RS)  

遥感技术作为战场态势感知模拟系统的眼睛,通过各类航空航天遥感平台,各种类型的不同波段的遥感传感器,进行实时战场数据的收集和处理。目前较为先进的技术有红外热成像技术、合成孔径雷达技术。

 1 

红外热成像技术

红外热成像技术是一种被动成像技术, 可以在全黑无光条件下工作, 借助于对红外波段敏感的红外探测器, 利用目标与周围环境之间由于温度和辐射的差异所产生的热对比度而成像。

图片

 2 

合成孔径雷达技术

合成孔径雷达利用载体的前向运动产生“合成的” 天线孔径, 相较于常规雷达, 方位分辨率极高。通过俯仰向的多通道接收, 合成孔径雷达还可以实现3D图像。由于合成孔径雷达使用的是无线电波而不是光波感知周围环境, 所以在恶劣天气和夜晚仍能照常工作, 具有全天候和全天时的工作能力。

图片

战场态势感知系统模拟的四肢(GNSS)  

全球导航卫星系统的首要目标都是为军事应用服务,它可为各种军事载体导航,例如弹道导弹、巡航导弹、制导炸弹等各种精确打击武器制导,可使武器的命中率大为提高,武器的威力显著增长;可与通信、计算机和情报监视系统构成多兵种协同作战指挥系统。

 1 

精确制导

精确制导武器是采用髙精度探测、控制及制导技术,从复杂背景中识别及跟踪目标, 并能从多个目标中选择攻击对象。导弹发射后, 导弹上的制导系统不断测试导弹飞行和天体、地形的关系位置,并将这些数据输入到导弹上的计算机中,与存储模型或数据相比,将偏差转换为控制信号,使导弹飞往预定的目标。

图片

案例分析-美军打击链    

“打击链”也称为“杀伤链”(Kill Chain),其作战概念起始于海湾战争“飞毛腿大规模狩猎”行动,是指探测目标、瞄准目标、与敌方交战,并评估交战结果的闭环过程。美空军将这一闭环过程分为六个阶段,分别为发现Find、定位Fix、跟踪Track、瞄准Target、交战Engage和评估Assess,即F2T2EA。

图片
图片

打击链作战任务复杂时变,作战资源能力各异,科学合理地选择合适的作战资源、资源组或资源集高效协同、动态调配完成作战任务,是提高作战资源的使用有效性和完成打击链作战任务成功准确性的唯一途径,未来打击链生成与应用需要加强体系对抗环境下的单任务与单资源、单任务与多资源、多任务与多资源等资源动态最优调度。

图片

打击链形成与运用的过程就是武器系统与地理信息系统、综合电子信息系统、生物信息系统深度融合、密切配合的协同过程,需要各种作战力量、作战单元、作战要素融合集成为整体作战能力,具有节点众多、信息广泛、任务多样、过程不确定性等特点。

结束语     

信息化战争增加了战场的复杂性和不确定性,同时海量、异构、多源和高维数据的持续输入加重了指挥员的认知负荷和处理能力。计算机技术和人工智能技术的发展为新形势下的作战研究和指挥决策提供了新的途径和方法。战场态势感知作为指挥员对战场局面的认识和指挥决策的依据,在作战过程中扮演了重要角色。

附:联合仿真分析评估系统

图片

一、产品概述

        某公司的联合仿真分析评估系统是以C4ISR 为核心,面向多军兵种联合作战的体系级仿真系统。主要基于蒙特卡洛随机事件统计分析方法,对联合作战情报侦察、指挥控制等信息系统进行建模,集成了参与联合作战各军兵种的各类主战平台模型、武器系统模型以及战术规则模型等,构建了以信息系统为核心的联合作战仿真模型体系,可用于支撑信息化条件下联合作战方案分析、装备发展论证评估、战场情报态势分析以及演习演练方案优化等。

        任务级仿真

        面向空中进攻与防空反导的任务级仿真系统

        多种行动样式

        支持空中进攻、防空反导、电子战、攻击、支援等多种行动

        大样本运行

        采用基于蒙特卡洛方法的大样本仿真

二、领域模型

        作战研究

        构造未来虚拟战场,开展联合作战仿真模拟,检验验证兵力运用、战场布势、配置、战役发起波次、指挥关系和战术协同等作战运用方案的可行性和有效性,查找薄弱环节,优选作战计划方案;通过战场可视化展现,启发作战指挥人员在作战筹划中产生创新思维,创新战术战法,验证军事理论成果等等。

        装备论证

        通过作战体系和装备体系建模,对作战进程和装备运用的全过程、全要素、全任务进行仿真,对模拟实战条件下的兵力编成、情报保障、指挥控制、装备运用、攻防效果、后勤补给等进行全方位分析,开展装备体系作战效能评估、装备对作战体系的贡献率评估、装备重大战技指标和关键技术的敏感性分析等等。

        演习演练

        利用仿真评估和可视化手段,对演习的部署、布势、兵力运用、行动计划和预期结果等进行检验评估,展示演习演练效果,发现存在问题和方案缺陷,进而可对演习演练计划和方案进行优化;可用作参谋人员的训练演练工具。

        情报分析

        基于感知的战场态势信息,通过融合预处理、融合处理、融合后处理,识别目标类型、敌我属性和战斗毁伤状态,对敌方作战企图和威胁等级进行判断,并基于情报分析的战场态势,提出己方战术行动应对决策。

        非战争军事行动

        模拟抢险救灾和反恐维稳、远海护航等非战争军事行动过程中,部队机动、展开、部署、补给、保障、作业行动效果,为优化和优选非战争军事行动方案/计划提供辅助决策建议。

三、行动样式

联合作战指挥控制

图片

        能够模拟联合作战中指挥关系设置与各级各类指挥所的情报信息获取、综合处理、判断决策、协调控制等主要指挥控制功能,及指挥所的开设、接替、防护、转移行动。

陆上作战 

图片

        能够模拟陆上作战兵力及其实施的地面机动、地面兵力攻击、平面登陆、地面兵力防御、防护(包括伪装、设置假目标)、撤退、对地火力突击(包括直瞄火力、炮兵间瞄火力、反装甲导弹火力等)、地面防空、岸对舰打击、反空降、反机降、设障/破障等主要作战行动。

海上作战

图片

        能够模拟海上作战兵力及其实施的海上机动、航渡输送、海上区域巡逻、反舰作战(包括舰对舰、潜对舰)、舰对岸攻击、潜对岸攻击、反潜作战(包括舰对潜、潜对潜)、海上防空、海上布雷与扫雷、舰载机起降等主要作战行动。

空中作战

图片

        能够模拟空中作战兵力及其实施的空中机动、空中巡逻、空中加油、空中拦截、空对地突击(含直升机、无人机对地突击)、空对舰突击、空对潜突击、空中布雷/扫雷、空降、机降等主要作战行动。

导弹作战

图片

        能够模拟常规弹道导弹与巡航导弹作战兵力,及其实施的弹道导弹打击(含打击航母)、弹道导弹防御(包括空基、海基、地基、太空拦截)、巡航导弹打击、巡航导弹防御(含空基、海基、地基拦截)。

信息作战

图片

        能够模拟电子战、网络战和心理战行动。模拟电子对抗力量及其实施的电子对抗侦察、电子进攻与电子防御行动;模拟网络战力量及其实施的网络侦察、网络攻击与网络防御行动;模拟心理战部队宣传行动及其对士气和战斗力的影响。

太空作战

图片

        能够模拟各类航天器及其实施的对抗行动。

特种作战 

图片

        能够模拟各类特种作战力量及其实施的袭扰与破坏作战、夺控重要目标、引导中远程火力打击以及特种侦察、战斗搜救等行动。

情报、侦察、监视和通信保障 

图片

        能够模拟各类情报、侦察、监视力量及其实施的侦察、监视、预警、探测、情报融合、分发与共享行动以及通信网络的通信保障能力。

后勤与装备保障

图片

        能够模拟物资、油料、弹药的存储、分配、运输(包括公路、铁路、海上、空中、管线等方式)、转运、消耗(含毁伤)、补充;人员的运输(包括公路、铁路、海上、空中等方式)、病疫、救治、归建、遗体处理;装备的运输(包括公路、铁路、海上、空中等方式)、转运、损耗(不含毁伤)、补充、维修、归建;港口、机场、仓库、管线等设施的抢修。

四、系统功能

        模型构建

        提供了大量的模型模板,支持用户通过参数化快速构建各类模型,能够对通信、探测、数据融合、后勤补给等进行多粒度组合建模。

        仿真运行

        提供任务级并行运行部署手段,支持同一想定的多个副本在机器的不同CPU(内核)上或网络的不同节点上运行,支持多运行副本的数据自动采集和定制统计。

        分析评估

        提供指控、通信、情报侦察、交战行动等行动方案评估模板,水面战、水下战、两栖战、水雷战,空中行动、后勤补给等作战样式评估模板,以及其它类型等8类100多种评估指标体系模板,并可对每个指标的取样周期、取样方法和计算条件进行定制。

五、技术特点

        1.多分辨率全要素模型构建

        2.面向体系结构建模的体系对抗仿真

        3.超实时大样本仿真运行

        4.灵活编辑的定制评估分析

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多