基于组件化的后勤仿真模型研究

摘要：随着信息技术在作战领域的广泛应用，作战形态及后勤保障也相应发生变革。由此，构建新的后勤仿真模型势在必行。对后勤仿真模型体系结构进行了分析，介绍了后勤仿真模型构造技术，并构建了基于组件化的后勤仿真模型。

关键词：后勤仿真；后勤保障行动；组件化

中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1672-7800（2013）001-0096-02

0引言

当前，后勤模拟已成为后勤训练、后勤保障方案验证、后勤装备论证等必不可少的手段。通过模拟，可以得到与现实系统全似或相似的仿真系统，利用仿真系统的可重复性和可调整性来研究有关的后勤问题值得关注。实践证明，后勤仿真模型作为后勤模拟仿真系统的核心，其质量对模拟仿真和训练效果起着至关重要的作用。

我军后勤已经开发出了各种专业的模拟系统，积累了不同种类的后勤专业模型，例如后勤指挥模拟系统、油料保障模拟系统、卫勤保障模拟系统等。这些模拟仿真系统和模型种类繁多、专业性强、结构复杂、涵盖面宽，为我军后勤的模拟仿真建设提供了有力的支持。20世纪90年代后，现代高新技术武器广泛进入作战领域，使得战争形态、作战环境发生了重大变化，由此引发了作战样式、作战方法和后勤保障的革命性变化，这一切向我军的军事斗争准备后勤保障问题研究和后勤仿真模拟训练，以及后勤保障仿真模型的研究工作提出了严峻的挑战。

1后勤仿真模型体系结构

原后勤仿真模型体系的特点是模型没有独立性、与应用紧密结合、相关性强。新的后勤仿真模型体系结构划分为5个层次：粒度层、形式层、功能层、用途层、表达层。

（1）粒度层：元模型、实体模型、动作模型、任务模型、系统模型。

元模型是粒度最小的模型，也称颗粒模型。分物元模型、动元模型和数元模型。物元模型有燃烧室、变速箱、管线等模型；动元模型有气动模型、散布模型、探测模型、流模型；数元模型有数学函数、基本方程式等。

实体模型是最小的受控后勤行动单元模型。如各类运输工具、装卸设备、手术台、单兵等。

动作模型是最基本的战术科目模型。如抽组、各类运输保障、加油、装载、卸载、手术等。

任务模型是完成预定的后勤保障行动模型，如派出运输分队、前送物资、前接伤员等。

系统模型是复杂系统模型，分为单专业模型和多专业综合模型。单专业模型有后勤指挥和后勤各专业勤务保障模型系统，多专业综合模型有联合作战后勤综合演练保障模型系统等。

（2）形式层：概念模型、数学模型、逻辑模型、程序执行模型。

概念模型：对客观世界的第一次抽象，用文字方式定性描述。

数学模型：对客观世界的第二次抽象，用数学符号方式定量描述。

逻辑模型：对客观世界的第二次抽象，用逻辑符号方式定量描述。

程序执行模型：对客观世界的再现，用视觉、声觉、嗅觉、味觉、触觉等人类感官能感受的方式描述。

（3）表达（描述）层：实物模型、机电模型、外观几何模型、数字解析模型。

实物模型：用按比例缩放方式对客观事物再现的模型。

机电模型：用机械和电器设备对客观事物再现的模型。

虚拟几何模型：用三维动画或虚拟现实方式对客观事物再现的模型。

数字解析模型：用数学式和逻辑式方式对客观事物描述的模型。

（4）功能层：优化计算模型、判断决策、行动仿真模型、效果评估模型。

计算模型：用于战术或后勤勤务计算的数学模型。

判断决策：用于后勤指挥决策计算的优化模型。

行动仿真模型：用于后勤保障行动模拟的仿真模型。

效果评估模型：用于评估后勤训练效果或后勤保障效果的计算模型。

（5）应用层：后勤指挥模拟训练及后勤专业模拟训练等。

2后勤仿真模型柔性构造技术

在柔性模型框架下，调用不同粒度的多个模型，依据其相互间的依赖或控制关系，根据军事知识和规则建立逻辑关联，形成仿真应用系统，最终实现仿真应用。

模型的基本组成形式是：输入口、输出口、控制口、基础环境和模型本体。分别包括：输入口：输入模型运行必需的初始数据或信号；基础口：提供模型运行所需的公共数据；控制口：输入运行控制指令或数据；输出口：输出结果数据或情况报告。

模型一般由柔性框架和多个元模型及下级模型组件，按照内在关系和运行规则组合构成。柔性框架依据任务，按照军事规则和知识，顺序调度相关模型组件，形成模型功能。

3基于组件化的后勤仿真模型构建

3.1构建组件化的后勤仿真模型基本思路

面向对象技术（ObjectOriented）尽可能按照人类认识世界的方法和思维方式来分析和解决问题，具有对象封装性和类的继承性，开发的软件具可复用、易扩展、易维护、易集成等特性。

随着软件科学的进一步发展，要求软件能在更为广阔的环境中应用，面向对象的思想已经难以适应这种分布式软件模型，于是组件设计思想得到了迅速的发展。组件技术的基本思想是：将大而复杂的软件应用划分为一系列功能独立、可先行实现、易于理解、开发和调整的组件。

比较成熟的组件技术规范有：OMG（ObjectManangementGroup，对象管理组织）颁布的CORBA（公共对象请求构架）、微软公司推出的组件对象模型DCOM/COM、SUN的JavaBeans。

构建组件化后勤仿真模型具有下列优点：①组件可以先行开发，提高模型的开发效率；②各个组件提供标准化接口，对模型的开发进行了规范；③后勤各专业对组件模块的开发实行分工负责，避免开发的不必要重复，提高组件的可重用性，降低开发成本。

3.2构建组件化后勤仿真模型的步骤

构建组件化后勤仿真模型分为下列3个阶段：

（1）需求分析阶段。通过需求分析确定系统的总体目标，并把系统划分成一系列易于实现和维护的模型组件。

（2）组件模型的设计与实现阶段。主要建立模型，进行模型验证、校核和确认（VV&A），设计和定义模型组件的接口。

（3）模型组件的使用管理阶段。主要是进行组件入库，通过调用组件的接口实现组件的使用。

3.3构建基于组件化的后勤保障行动模型

通过吸收组件思想，将模型系统划分成一系列模型模块；然后通过模型的实现工具OMDT和编程语言，把模块实现为标准的组件，并将各组件存入模型库；再通过选择组件，调用组件的接口，以使用模型组件提供的全部或者部分功能，从而实现后勤模型系统的特定功能。

建立标准科学、规范合理和标准统一的各类后勤专业不同应用层次的仿真模型库，能够全方位支撑学院研究性演习、示范性演习和检验性演习、想定作业、战例研究等实践性教学方式，在学院综合演习中，实现对后勤指挥活动和环境进行模拟仿真，模拟后勤所属分队执行后勤保障任务，辅助后勤各专业的勤务计算以及任务预计等功能，达成练谋略、练指挥的训练目的。在军队院校联合演习中，实现与其它军兵种模型之间的数据交互，在联训中体现后勤对作战的制约作用。

参考文献：

[1]万昌江，谭建荣，刘振宇.基于语义的组件化样机建模技术研究[J].中国机械工程，2005（16）.

[2]卞春丽，岳增坤.仿真模型基于BOM的组件化设计[J].舰船电子工程，2011（1）.