中国指挥与控制学会会刊 
装备作战需求方案是装备作战需求论证的最终产品,其质量高低在很大程度上决定了装备作战需求论证工作成功与否。因此,对装备作战需求方案进行质量评估能够有效地检验和验证装备作战需求论证的科学性和成效性。近年来,基于仿真推演的评估成为方案评估研究的新方向[1-2]。王世贵对作战需求方案的可能的装备运用进行全面分析,并分别进行作战实验推演,探索性地提出了基于实验推演的装备需求方案质量评估方法[3-4]。史朝龙设计了基于高精度全过程仿真+仿真解析混合的平时与战时推演评估系统[5]。在仿真推演评估系统中,推演模型构建和推演数据获取是两个关键技术要素,它们是评估推演进行的基础。
本文分析了装备需求方案质量评估系统的功能需求,根据需求设计了系统的整体架构,重点探讨了系统实现的关键技术,该系统能够根据作战实验结果,检验所提出的装备能否承担相应的作战任务,验证其战术技术性能指标能否满足作战任务的要求,从而判断装备作战需求方案的科学性、合理性和可信性。
1 系统功能分析与架构设计
1.1 系统功能需求分析
装备作战需求方案质量评估推演系统主要用于对装备作战需求方案进行模拟演练,验证装备体系提供的作战能力能否满足作战任务的能力需求,并显示出可能发生的各种矛盾冲突,最终给出需求方案的可行性、合理性以及正确性评价。系统应具有以下功能。
1)推演数据获取功能
装备需求方案包含大量纷繁复杂的信息,包括一系列需求分析过程模型,以及作战任务清单、能力差距清单和关键性能指标清单等,进行推演首要的任务就是从需求方案中提取出推演所需要的内容。推演数据的规范化描述采用XML技术,用户最终制定的推演计划是一个XML文档。推演模块需要从解析后的XML文档中提取出作战节点、作战任务、作战行动等实体信息,以及作战节点、作战任务和作战行动等实体之间的联系[6]。
2)评估推演功能
3)态势显示功能
评估推演态势显示模块主要是动态展示装备需求论证的过程,以生动、形象、直观的方式反映作战任务的执行、能力差距的产生以及装备途径的探索,为方案评估人员验证需求方案的完整性、正确性提供全程式和可视化的支持。
4)资源管理
资源是指推演系统运行过程中使用或产生的所有数据,包括需求方案库、推演计划库、推演规则库、军标库、推演结果库等。其中,需求方案库是推演的基础和依据,包括需求分析过程模型和最终结论;推演计划库存储具体的推演计划,该计划可以直接用于触发推演系统的想定方案;规则库存储推演中需遵循的相应规则;军标库存储部队编制、武器装备和作战行动的作战标识;推演结果库存储推演系统运行的过程和最终结果,方便评估过程的存储和后期查询支持。
1.2 系统体系结构
2 系统关键技术
2.1 推演模型构建
采用面向实体分析方法构建推演模型,主要从需求方案着手,根据评估推演流程,在需求方案中挖掘任务需求、能力需求和装备需求,抽取仿真推演所关注的作战任务、作战能力和武器装备,获得完成任务的节点、活动、实现能力的装备等,再经过一定的处理得到推演模型,具体过程如图2 所示。
2.2 推演数据获取技术
在评估推演系统中,推演数据获取是一个关键功能,它是评估推演进行的基础。考虑到XML强大的数据存储、处理及平台无关等特性,本文提出基于XML的推演数据存储及抽取策略。基于XML的推演数据抽取框架包括4个部分:页面转换器、页面树分析器、规则学习器、抽取器。其中页面转换器主要用于将需求模型转化为XML文档;页面树分析器主要是构建基于DOM的模型分析树;规则学习器主要用于生成XPATH抽取规则;抽取器包括XSLT模板规则库、抽取信息。推演数据抽取框架如图3 所示。
具体抽取规则如下[6]:
步骤1:遍历某个DOM树,查找该文档中的<XMI/XMI.content/Model-Management.Model/Foundation.Core.Namespace.ownedElement/Model-Management.Package/Foundation.Core.Namespace.ownedElement/Foundation.Core.Class>元素,这个元素就是类元素,存放的是需求模型的核心实体,取出这个元素的子元素<Foundation.Core.ModelElement.name>的内容,将其放入<推演数据实体>元素中;
步骤2:查找文档中的<Foundation.Core.Class/Foundation.Core.Classifier.feature>元素,这个元素存储的是推演数据实体的基本属性,如作战任务的开始时间等,取出它的子元素<Foundation.Core.Attribute>的内容,将其放入<推演数据实体属性>元素中;
步骤3:查找文档中的<Foundation.Core.Class/Foundation.Core.Classifier.feature>的子元素<Foundation.Core.Operation>,它对应的是推演数据实体执行的作战活动,将其放入<推演数据实体执行的作战活动>元素中;
步骤4:依次遍历所有的<XMI/XMI.content/Model-Management.Model/Foundation.Core.Namespace.ownedElement/Model-Management.Package/Foundation.Core.Namespace.ownedElement/Foundation.Core.Class>元素,直到找出所有的推演数据实体及其属性信息;
步骤5:查找所有的推演实体之间的关联关系数据,查找每一个<XMI/XMI.content/Model-Management.Model/Foundation.Core.Namespace.ownedElement/Model-Management.Package/Foundation.Core.Namespace.ownedElement/Foundation.Core.Association>元素,根据编号的索引,取出关联关系开始节点和结束节点,放入<推演数据实体关联关系>元素中。
3 结束语
本文针对装备作战需求方案质量评估的特殊性和复杂性,尝试采用基于仿真推演方法进行需求方案质量评估,在分析评估推演系统的功能需求基础上,给出了推演系统的体系结构和关键实现技术。基于推演的需求方案质量评估系统通过降低专家主观因素对评估结果的影响,可有效提高评估结论的可信度,具有一定的理论意义和应用价值。