1.2 现代海战模拟的分类
海战模拟按其属性有多种分法,了解这些分法,无论对于研制海战模拟系统,还是应用海战模拟这一手段,都是十分重要的。海战模拟的类型与海战模拟的规模、用途、技术实现手段等因素有关,这里试图从现代海战模拟这几方面对海战模拟方法进行科学系统地分类,表1-1为现代海战模拟的分类。
表1-1 现代海战模拟的分类
1.2.1 按海战模拟规模分类
按海战模拟的规模分,现代海战模拟可分为五种类型:技术模拟、武器系统海战模拟、战术模拟、战役模拟、战略模拟。
1.技术模拟
技术模拟是对局部作战过程的精细模拟,如对抗条件下的武器弹道仿真就属于此类作战模拟,用于研究武器弹道对突防毁伤概率的影响,以完善武器弹道参数设计。技术模拟对模型的精度要求较高,建模时主要以纯技术性模型为基础,要考虑各种因素对武器装备技术性能的影响。技术模拟可以用于武器装备战术技术指标论证和技术设计,其模拟结果可作为战术模拟的输入参数。
2.武器系统作战模拟
武器系统作战模拟是针对某种武器系统的作战指挥、战斗使用而进行的作战操演模拟。例如,在水面舰艇中,导弹武器系统作战模拟主要用于检验导弹的性能、对导弹部门人员进行模拟训练、对导弹武器的发展进行论证。
3.战术模拟
战术模拟主要是对作战双方单一兵种基本作战单位之间作战过程的模拟,包括单个与单个作战单位、单个与多个作战单位、多个与多个作战单位之间对抗过程的模拟。基本作战单位是指陆军团以下部队、海军的舰艇和空军或海军航空兵的单个飞机、飞行中队等。战术模拟主要描述兵力的运用艺术,基本作战单位的各种武器攻击效果采用技术模拟的结果并加以综合。战术模拟可以用于战术研究和战术训练,其模拟结果可作为战役模拟的输入参数。
(1)针对某一兵种的战术应用而进行的作战模拟。例如,水面舰艇编队作战模拟主要用于研究、检验水面舰艇编队的作战方法,对部队人员进行编队战术训练。
(2)在海军作战模拟中,有海军两个或两个以上兵种的兵力参加的作战模拟。例如,舰潜合同破交作战模拟主要研究水面舰艇与潜艇合同作战,打击敌护航运输队,破坏敌交通运输线的作战方法,通过模拟作战,训练指挥员对诸兵种合同作战的指挥能力。
4.战役模拟
战役模拟主要是对作战双方使用大规模兵力,在一个作战方向或战区内进行的战役活动的模拟。作战行动既包括单兵种作战,也包括多兵种协同作战,其基本作战单位为师一级单位。战役模拟采用高度聚合的半经验半理论模型,作战过程描述以双方兵力运用的高层决策模型为重点,敌我基本作战单位之间的对抗结果可采用战术模拟的结果。战役模拟主要用于战役行动计划的制订和战役演习。
海军与其他军种联合作战,完成较大规模作战行动的模拟作战。例如,诸军种联合登陆作战模拟主要研究和检验登陆作战中各军种兵力的运用,以及各军种之间的联合作战方法。
5.战略模拟
所谓战略模拟,就是对处于战略层次的问题进行仿真模拟,包括战略决策、战略方案评估、国家危机预测与管理、危机反应等活动的仿真模拟,特别是对现代条件下使用战略核武器或军队结构规划等战略问题的模拟。通过这些仿真模拟,可以帮助国家、军队主要领导者制定战略决策,评估战略方案,对危机进行预测和反应等;也可以利用战略模拟,对中高层人员进行战略决策和思维的训练。
与其他层次的模拟相比,战略层次的模拟具有以下两个明显特点:一是模拟的领域宽,不仅仅限于军事范围,而且涉及政治、经济、外交、心理、舆论等很多方面;二是模拟的综合性强,建模复杂且推演复杂,有些甚至无法建模,更强调人的介入。这些都与低层次的模拟有很大的不同。目前,战略模拟正在逐步减少人工的经验思辨式的研究方式,大量引入模型,对战略问题进行量化的分析,在量化分析的基础上进行定性的综合。这种定性定量结合的研究,可以利用人机结合的方法,发挥各自的长处,观察事件发展的趋势,了解决策的直接可能后果,分析影响决策的关键因素。特别是那些涉及政治、外交、舆论等许多很难建模的问题,是目前研究的重点。例如,国际关系定量分析模型、国际政治模型、裁军模型、战略稳定性评估模型、世界经济模型、社会模型、战略武器力量模型、战略后勤模型、战争动员模型、危机预警模型、舆论模型、小国家模型等。针对某一地区或某一问题,还可以有更详细的模型。这些模型既可以是建立在数学模型基础上的,也可以建立在基于数据模型、定性推理模型基础上,甚至可以由有经验的专家来做出决断。有了模型,才有可能实现决策评估和实时模拟。
1.2.2 按海战模拟用途分类
按海战模拟的用途,现代海战模拟可分为三种类型:研究型海战模拟、训练型海战模拟和辅助决策型海战模拟。
1.研究型海战模拟
研究型海战模拟是对作战过程进行系统的研究,主要用于研究和分析一定作战条件下的作战行动方法和武器装备的作战性能。研究型海战模拟的典型结构是一种黑匣子式封闭系统,用户通过人机界面设定作战条件、兵力组成和兵力兵器战术技术性能参数,然后启动进入闭环海战模拟状态,模拟计算结束后,用户通过人机界面获得海战模拟结果。在整个模拟过程,用户无法了解具体的模拟过程,也无法对模拟过程进行实时干预。
2.训练型海战模拟
训练型海战模拟是对作战训练过程的仿真模拟,主要用于作战人员的训练和作战演习。训练型海战模拟的典型结构是一种交互式开放海战模拟系统,系统不仅要模拟红蓝双方的作战过程,而且要模拟红方武器装备硬件结构性能,甚至直接将武器装备与模拟系统对接,并成为模拟系统的组成部分。通过导演台可设定训练内容或演习方案,训练对象通过红方操纵台控制红方兵力兵器的运用。该系统是一个开环的模拟系统,能够在模拟过程中了解红蓝双方的战术动作,通过导演台也可对蓝方的战术动作进行干预或判定胜负。
训练型海战模拟系统的典型特征是:所有与受训者有关的指挥命令都是通过训练对象下达的,而不是计算机自动计算并发出指令。否则,训练型海战模拟系统将失去其存在的意义。
3.辅助决策型海战模拟
辅助决策型海战模拟是对作战指挥过程的决策支持,主要用于给指挥员提供辅助指挥决策功能。辅助决策型海战模拟的典型结构是一种基于知识库、模型库和数据库的海战模拟系统,系统通过情报接口将战场信息引入模拟系统,根据知识库中的作战规则,提供实时作战指挥决策方案,并将这些方案经过海战模拟检验优化,然后向指挥员提供实时指挥决策方案。
1.2.3 按海战模拟技术实现手段分类
按海战模拟技术实现手段,现代海战模拟可分为两种类型:实战模拟、虚拟模拟。
1.实战模拟
实战模拟是指作战人员使用真实武器装备参加作战训练演习,只是武器的杀伤效果采用仿真设备模拟。最典型的是美军采用的多重集成激光交战系统MILES(Multiple Integrated Laser Engagement System),这种激光收发器上配有微处理器,能够快速进行命中或杀伤处理,因而在训练演习中能够及时进行实时损失统计,大幅度地提高士兵的训练水平。
2.虚拟模拟
虚拟模拟是指作战人员采用模拟训练器材在虚拟作战环境中进行训练。早期的虚拟模拟主要用于飞行训练模拟舱,后来陆军的坦克、战车及海军的舰艇也开始采用虚拟模拟。20世纪80年代开始利用现代计算机通信技术将分散在各地的模拟训练器材联网,实现对抗性的海战模拟训练。
虚拟模拟又分为硬模拟、软模拟和综合模拟。硬模拟指海战模拟的手段是按照实装面板或舰艇舱室环境来建造仿真实物模型,采用硬模拟手段具有较高的仿真度和较好的环境感,用于对环境仿真要求较高、训练操作手感较强的场合。软模拟又称全仿真模拟,是利用计算机图像技术和计算机程序模拟生成的实装面板或舰艇舱室环境,并以此作为训练的交互手段。综合模拟则是根据海战模拟的需要,融合运用硬模拟和软模拟。