城市人民防空计算机仿真系统设计与实现
时间：2021-05-28 20:05:21 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：二战后，全球进入现代战争时代，而空袭作为现代战争的重要作战形式之一，应对空袭的防空措施的作用也日趋凸显，而人民防空作为其中最为重要的一环，必须得到足够的重视。人民防空警报作为人民防空的主要构成部分，需要建立相应的城市人民防空计算机仿真系统，来达到综合评估和防空演练的目的。
关键词：城市人民防空计算机仿真系统 模型设计 仿真技术 体系结构
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）01-0149-01
1 人民防空计算机仿真系统结构
防空计算机仿真系统以仿真建筑模型和三维场景仿真等技术，建立三维动态演示的演习场景，并进行各类预案演练以及评估检测为主要内容。该系统的主要技术手段为HLA技术，并辅佐以高速LAN作为信息传输基础、城市场景三维显示效果和三维模型制作等技术，系统总体结构设计由三维场景与管理模块、专业数据查询模块、地理信息系统查询模块、标绘模块、预案演示模块、辅助决策模块组成。
（1）三维场景与管理模块。该模块是利用卫星数据、航空影像、数字模型和其他3D信息源，快速建立一个交换式三维平台。该模块最大的特点是可以融合数据后更新现有数据库，展现实时3D效果的地理空间影像，帮助使用者得到所需要的地理数据。（2）专业数据查询模块。专业数据查询模块是用于存储演练需要的各类专业信息和评测信息等内容的模块。该模块最大的特点就是可以对各种基本数据进行加工处理，并对相关数据进行综合编辑和系统分析，并且还具有增添、删除和修改数据，自动检验当前数据和提示操作的功能。（3）地理信息系统查询模块。本模块提供了最基本的地理查询功能，可以提供地图放大缩小、地理坐标定位、高度量算、距离量算、坡度量算，路径分析等技术支持。（4）标绘模块。该系统主要用于静态情况下的指挥作业，也可以为动态演示模拟提供最基础的势态图，而且在该系统中存储了大量三维符合，例如重点目标、人民防空专业队、地下工事等等。（5）预案演示模块。本系统根据预案进行可视化3D模拟预案进行系统之后，然后根据不同的预案类型进行分类存储于管理。（6）辅助决策模块。该模块不仅可以动态展现指挥行动，还可以建立多个辅助性决策模型，例如人民防空警报器优化模型、智能选择疏通与隐蔽路线模型、重点防护目标、行动部署模型等。
2 人民防空计算机仿真系统的关键性技术
2.1 城市场景三维显示效果
由于建立城市人民防空计算机系统是为了保护人民的生命与财产的安全，那么主要行动的重点就应当放在城市地域上，所以城市场景三维显示效果是该系统开发的一项重要研究指标。在三维场景效果下进行演示，可以达到最真实的演练效果，使得仿真过程更加形象、逼真、直观，现场富有感染力，增强现场感的真实效果。
该技术的系统主要由三维矢量模型、DEM、纹理影像和属性数据组成，系统采用矢量一体化的数据组织策略和细层次LOD技术，来控制场景复杂度和真实度，快速可视化三维模型系统，并且随时准备简化物体模型。
城市场景环境主要可包括为自然环境、气象环境、电磁环境和核化环境等。在该系统中，可根据可视化处理的场景数据实施实时交换显示。其中针对不同的地形场景、环境场景、武器装备以及声效特征，运用了矢量数据一体化的组织策略。
2.2 HLA技术
HLA是目前最新型的分布仿真框架，特点是可支持互操作和可重用，能够提供更多大型规模的结构仿真、数据分发管理和实况仿真等于一体的综合环境。
（1）HLA技术的分析。HLA包含了6种管理服务，而且关于HLA包含数据分发管理服务与时间管理服务由于其自身的复杂性，成为了当下研究的热点。（2）HLA组成部分。HLA主要由规则、对象模型样本、运行支撑结构构成。（3）HLA的主要作用。HLA是该系统技术框架的核心内容，其作用在于促进模型资源的高效开发，解决仿真系统设计上的集成问题。HLA作为系统总体规划的标准，可以实现系统内各个部件的独立开发，使得系统具备了更高的可扩展性能。并且，HLA对建立仿真系统的效率和质量等方面提高标准做出来重大的贡献。
2.3 三维模型制作与分析
该技术最大的优点是从实际应用需求出发，通过人民防空专业知识进行归纳与总结，并且根据不同的类型模式实施分类，统共可分为如下几类：城市人民防空地下工程和专业队伍、城市人民防空警报通信系统、疏散路线、隐蔽区域、重点防护目标、物质储备、可能的危险源等。最后按照设计得来的人们防空专业符号体系，制作系统所需的三维模型库。
3 城市人民防空计算机系统的实现
该系统采用COM技术与TCP协议开发，利用SQL Server数据库平台，实现了城市人民防空预案的三维动态演习，系统通过模拟空袭场景、模拟城市人口疏散和隐蔽路线、模拟重点防护目标等来实现预案的网上模拟，并且配以视频演示，其中地形仿真要求与被模仿地区外形相近，而战场地形则以合理选用典型战术训练场为蓝本，逼真的模拟战斗中的声音以及火力攻击等效果，然后根据作战情况仿真的进行变化，伴随敌军袭击我军重点防护目标时，系统会自动根据有关数据进行计算损失，得到精确的损伤结论，同时将会根据部署情况进行及时调用，得出最优化的行动方案。并且还可以对某些难以进行实际操作研究的军事行动进行模拟，得到相应的估算评测结果，以达到体现敌我双方实力对抗和交战情况的随机性。这样一来，可以增强我军人民防空指挥人员的组织指挥能力，综合判断防空能力是否达到相应水平，并且还可以提高机会机关人员之间的合作协调能力和有效检验专业技能是否达标，从而得到最精确的评测结果。
4 结语
随着现代科学技术的迅速发展，计算机、航空技术、光电、自动化指挥等高新技术成果广泛应用于军事领域，军队的作战指挥方式和作战方式将得到重大的变化发展，而空袭已然成为信息化战争的重要作战方式，由于空袭的隐蔽性、突然性、破坏性、以及持续性等特征，使得空袭的破坏威力和打击范围大大增强，因此需要确保战时能够及时采取最佳方案，以便减少人员伤亡以及财产损失。那么就必须在平时就加强对人防部门的指挥人员的模拟演练训练，以便在在突发情况下能够有效的指挥受袭击城市人口疏散、转移、隐蔽，防护重点目标。而城市人民防空计算机仿真技术为人防部门提高平时和战时作战指挥能力和演习作业训练提供了一个良好有效的平台，为人民防空能力的提高起到了不可忽视的推动作用。
参考文献
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[2]李勇，贾连兴.城市人民防空计算机仿真系统设计与实现[D].2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集.2008（7）.
[3]李勇，贾连兴，程安潮.基于HLA的人民防空仿真联邦设计[D].2009系统仿真技术及其应用学术会议.2009（8）.
