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走進(jìn)虛擬戰(zhàn)場:深入解析AFSIM仿真平臺(tái)

 taotao_2016 2024-12-22
在當(dāng)今快速發(fā)展的信息化時(shí)代,軍事科技的革新正以前所未有的速度改變著戰(zhàn)爭形態(tài)。為了更好地理解和預(yù)測現(xiàn)代及未來的作戰(zhàn)環(huán)境,軍事研究人員和決策者需要借助先進(jìn)的仿真工具來進(jìn)行分析、訓(xùn)練和評(píng)估。AFSIM作為一款由美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)開發(fā)的高精度軍事仿真平臺(tái),為模擬復(fù)雜的多域聯(lián)合作戰(zhàn)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。本文將為大家介紹AFSIM的歷史發(fā)展、主要功能及其應(yīng)用領(lǐng)域,并探討它如何助力于軍事戰(zhàn)略的研究與制定。
1、AFSIM的發(fā)展歷程:
  • 2000年:SUPPRESSOR進(jìn)行了重大修改,以支持新興的分析需求。
  • 2005年:波音公司發(fā)現(xiàn)“波音SUPPRESSOR”版本已無法滿足需求,并開始開發(fā)AFNES腳本語言。
  • 2006年至2008年:逐步遷移和完善AFNES,包括傳感器聚焦、平臺(tái)與傳感器開發(fā)、資源分配等。
  • 2008年:正式發(fā)布AFNES 1.0版本。
  • 2013年:交付給政府,并更名為AFSIM。
  • 2016年:AFRL接管AFSIM的全面支持。
2、AFSIM的功能:
  • 適用于任務(wù)級(jí)/戰(zhàn)役級(jí)仿真建模。

  • AFSIM既是仿真應(yīng)用平臺(tái),也是仿真開發(fā)平臺(tái)。
  • 提供模型構(gòu)建、狀態(tài)機(jī)編輯、想定部署、運(yùn)行管理等一系列工具和接口。
  • 支持面向?qū)ο蠼M件化建模技術(shù),內(nèi)置通用建模語言,支持插件管理和二次開發(fā)。

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3、AFSIM的應(yīng)用領(lǐng)域
  • 空中作戰(zhàn)仿真

AFSIM能夠精確模擬空中力量在多種復(fù)雜環(huán)境下的操作,包括但不限于:空中機(jī)動(dòng)、巡邏任務(wù)、攔截?cái)撤斤w行器、對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行突擊、針對(duì)艦船的空襲,以及深海潛艇的空中打擊。這些模擬不僅涵蓋了從單機(jī)到編隊(duì)的各種戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作,還深入到了每個(gè)細(xì)節(jié),如飛行路徑規(guī)劃、武器系統(tǒng)選擇和使用、以及實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知。

  • 海上作戰(zhàn)仿真

針對(duì)海上戰(zhàn)場,AFSIM提供了詳盡的兵力部署及行動(dòng)模擬功能。它可以再現(xiàn)艦艇在廣闊海洋中的航行模式、區(qū)域內(nèi)的巡邏活動(dòng)、對(duì)抗水面艦艇或潛艇的戰(zhàn)斗場景、從海上向陸地發(fā)動(dòng)攻擊(無論是通過艦炮還是潛射導(dǎo)彈),以及艦艇自身的防空措施和電子戰(zhàn)策略。所有這一切都旨在為海軍提供一個(gè)逼真的訓(xùn)練與研究平臺(tái)。

  • 防空與反導(dǎo)作戰(zhàn)仿真

在防空和反導(dǎo)領(lǐng)域,AFSIM擁有強(qiáng)大的仿真能力,可以重現(xiàn)地基、?;酥量罩衅脚_(tái)對(duì)于來襲飛機(jī)或?qū)椀臄r截過程,還包括了空對(duì)空交戰(zhàn)的情景。此外,它也支持攻防雙方的信息系統(tǒng)互動(dòng),例如指揮控制系統(tǒng)、預(yù)警探測機(jī)制、情報(bào)偵察監(jiān)視等,確保整個(gè)防空/反導(dǎo)體系的有效運(yùn)作,并且能實(shí)現(xiàn)空域與海域之間的協(xié)同防御。


  • 導(dǎo)彈作戰(zhàn)仿真

AFSIM具備模擬不同類型導(dǎo)彈作戰(zhàn)的能力,特別是常規(guī)彈道導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈。這包括了導(dǎo)彈發(fā)射后的軌跡跟蹤、針對(duì)移動(dòng)或固定目標(biāo)(如航空母艦)的精準(zhǔn)打擊、多層防御體系下的攔截操作——無論是在空中、海上還是陸地上。同時(shí),該平臺(tái)還可以評(píng)估不同防御手段的效果,幫助優(yōu)化導(dǎo)彈系統(tǒng)的性能。

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  • 信息作戰(zhàn)仿真

對(duì)于現(xiàn)代戰(zhàn)爭至關(guān)重要的信息作戰(zhàn)方面,AFSIM同樣有著出色的表現(xiàn)。它可以模擬電子戰(zhàn)部隊(duì)執(zhí)行的任務(wù),比如電子偵察以獲取敵人信息、實(shí)施電磁干擾來削弱對(duì)方戰(zhàn)斗力,或是建立有效的電子防護(hù)網(wǎng)。而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn),則涉及到了網(wǎng)絡(luò)空間的安全性測試、滲透攻擊演練以及保護(hù)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施免受網(wǎng)絡(luò)威脅。


  • 太空作戰(zhàn)仿真

隨著太空成為新的競爭領(lǐng)域,AFSIM擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍至外層空間。在這里,它可以模擬各種航天器的行為及其可能采取的對(duì)抗措施,為理解和準(zhǔn)備未來可能出現(xiàn)的太空沖突提供了寶貴的工具。


  • 聯(lián)合作戰(zhàn)指揮控制仿真

AFSIM為聯(lián)合作戰(zhàn)中的指揮架構(gòu)設(shè)計(jì)了一個(gè)高度仿真的環(huán)境,在這里各級(jí)指揮官可以練習(xí)如何收集、分析并作出基于最新情報(bào)的決策,同時(shí)協(xié)調(diào)多個(gè)軍種間的聯(lián)合行動(dòng)。這一特性極大地提高了指揮人員應(yīng)對(duì)復(fù)雜局勢(shì)的能力。


  • 情報(bào)、偵察、監(jiān)視及通信保障仿真

AFSIM還覆蓋了情報(bào)、偵察、監(jiān)視(ISR)和通信保障的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過這個(gè)平臺(tái),用戶可以體驗(yàn)到一系列ISR活動(dòng),從傳統(tǒng)的光學(xué)和雷達(dá)偵察到先進(jìn)的信號(hào)截獲和數(shù)據(jù)分析,再到高效的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,確保在任何情況下都能保持良好的信息流通和資源共享。

4、AFSIM可支持的運(yùn)行模式:
  • 單機(jī)運(yùn)行。
  • 多機(jī)多樣本(全數(shù)字仿真)。
  • 分布式運(yùn)行(人在回路、虛實(shí)一體)。
5、AFSIM基礎(chǔ)模型庫

AFSIM內(nèi)置了200余種基礎(chǔ)模型,主要包括:大氣模型、衰減模型集、箔條模型、通信模型集、cyber攻擊模型、集電子戰(zhàn)效果模型集、濾波器模型集、油料模型集、紅外特征模型集、火控模型集、機(jī)動(dòng)模型集、網(wǎng)絡(luò)模型集、光學(xué)反射與特征模型集、平臺(tái)模型處理器模型集、通信協(xié)議模型集、路由模型集、傳感器模型集、技術(shù)體制模型集、武器效果與發(fā)射模型集、高精度ALARM模型、高保真度紅外探測SOSM模型、高功率微波武器模型、水下通信模型、激光通信模型、天波雷達(dá)模型。

6、AFSIM主要應(yīng)用程序的用途

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  • Wizard

簡單來說,Wizard就是AFSIM的集成開發(fā)環(huán)境。仿真開始前的一些想定構(gòu)建、模型實(shí)例化、作戰(zhàn)單元部署、任務(wù)規(guī)劃等工作均要在Wizard里進(jìn)行。

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  • Warlock

用于仿真實(shí)時(shí)推演、支持人在回路,可在仿真推演時(shí)調(diào)整任務(wù)部署。 

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  • Mystic。

仿真結(jié)果回放,仿真數(shù)據(jù)分析工具。

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  • Mover creator

用于設(shè)計(jì)裝備,可以進(jìn)行裝備的外形、空氣動(dòng)力學(xué)、引擎、性能等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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