內容簡介
本書是作戰模擬領域的新著，全書以統計作戰模擬方法為重點闡述，艦艇統計作戰模擬的基本理論與方法。本書共分為三篇十一章，主要內容包括：作戰模擬基本理論與方法，確定性作戰模擬方法，統計作戰模擬方法；艦艇統計作戰模擬方法，艦艇統計作戰模擬的總體設計、數學模型、軟體設計及結果分析；艦艇作戰模擬研究系統和訓練系統的實例分析；作戰模擬的發展趨勢等。特別是在艦艇統計作戰模擬系統設計與建模方面，詳細介紹了計算機作戰模擬系統數學模型和軟體設計方法，並提供了設計實例。
圖書目錄
前言
第一篇作戰模擬基本理論與方法
第1章作戰模擬的基本理論.......................................................................... 3
1.1作戰模擬的概念和發展歷史.............................................................. 3
1.1.1作戰模擬的概念..................................................................... 3
1.1.2作戰模擬的發展歷史............................................................... 4
1.2現代作戰模擬的種類........................................................................ 9
1.2.1按作戰模擬規模分類.............................................................. 10
1.2.2按作戰模擬用途分類.............................................................. 10
1.2.3按作戰模擬技術實現手段分類.................................................. 12
1.2.4按作戰模擬方法分類........................................................... 12
1.3現代作戰模擬的基本方法.............................................................. 13
1.3.1現代作戰模擬的基本內容...................................................... 13
1.3.2現代作戰模擬的體系結構......................................................... 16
1.3.3現代作戰模擬的基本要求........................................................ 18
1.4現代作戰模擬的地位和作用............................................................... 19
1.4.1現代作戰模擬起到作戰實驗室的作用.......................................... 20
1.4.2現代作戰模擬提高了作戰決策的科學性...................................... 20
1.4.3現代作戰模擬增加了作戰訓練的手段......................................... 21
1.4.4現代作戰模擬提高了作戰研究的定量化水平.................................. 22
第2章確定性作戰模擬方法........................................................................ 23
2. 1蘭徹斯特戰鬥理論............................................................................ 23
2.1.1蘭徹斯特戰鬥理論的基本概念.................................................. 24
2.1.2蘭徹斯特第一線性律............................................................... 24
2.1.3蘭徹斯特第二線性律............................................................ 26
2.1.4蘭徹斯特平方律..................................................................... 27
2. 1. 5蘭徹斯特戰鬥理論的發展........................................................ 29
2.2戰鬥效能的Dupuy經驗方法............................................................ 31
2.2.1戰鬥效能的基本概念............................................................. 31
2.2.2戰鬥效能指數....................................................................... 32
2.2.3戰鬥效能模型........................................................................ 35
2. 3基於指標體系的指數方法................................................................. 36
2.3.1指標體系的層次分析方法......................................................... 36
2.3.2多指標綜合評價方法.............................................................. 37
2.3.3艦艇作戰能力指數.................................................................. 38
第3章統計作戰模擬方法........................................................................... 41
3.1統計作戰模擬方法的基本概念........................................................... 41
3.1.1統計模擬的概念................................................................... 42
3.1.2統計模擬的基本方法............................................................. 42
3.2隨機數的產生方法........................................................................... 44
3.2.1隨機數的定義...................................................................... 44
3.2.2均勻隨機數的產生方法........................................................... 44
3.2.3隨機變數的抽樣.................................................................... 46
3.3隨機變數的模擬.............................................................................. 50
3.3.1離散型隨機變數的模擬............................................................ 50
3.3.2連續型隨機變數的模擬............................................................ 52
3.4作戰過程的統計模擬........................................................................ 53
3.4.1作戰過程的模擬方法.............................................................. 53
3.4.2計算機統計作戰模擬系統......................................................... 54
第二篇艦艇統計作戰模擬系統設計與分析
第4章艦艇統計作戰模擬方法概述............................................................... 59
4.1艦艇作戰系統概述.......................................................................... 59
4. 1. 1作戰系統的基本概念.............................................................. 59
4.1.2艦艇作戰系統的組成與功能....................................................... 60
4.1.3艦艇作戰系統的主要特點........................................................ 61
4.2艦艇作戰系統的作戰使用過程............................................................ 62
4.2.1搜尋跟蹤階段....................................................................... 62
4.2.2情報處理階段....................................................................... 63
4.2.3作戰決策階段........................................................................ 64
4.2.4攻擊階段.............................................................................. 64
4.2.5防禦階段.............................................................................. 64
4.3艦艇作戰過程的統計模擬................................................................ 65
4.3.1感測器探測過程模擬............................................................... 65
4.3.2情報處理過程模擬.................................................................. 66
4. 3. 3指揮決策過程模擬............................................................ 67
4.3.4攻擊過程模擬..................................................................... 67
4.3.5防禦過程模擬............................................................... 68
4.4艦艇統計作戰模擬系統................................................................ 68
4.4.1主要內容............................................................................. 68
4.4.2基本流程........................................................................... 70
4.4.3基本步驟.............................................................................. 70
第5章艦艇統計作戰模擬總體設計............................................................... 73
5.1總體設計基本思想................................................................... 73
5.1.1總體設計原則........................................................................ 73
5.1.2總體設計內容....................................................................... 74
5.1.3總體設計步驟........................................................................ 75
5.2戰術想定設計................................................................................. 76
5.2.1戰術想定基本功能.............................................................. 76
5.2.2戰術想定基本內容................................................................. 76
5.2.3戰術想定設計實例.................................................................. 77
5.3系統方案設計.............................................................................. 81
5.3.1設計要求............................................................................. 81
5.3.2硬體方案.............................................................................. 82
5.3.3軟體方案............................................................................. 82
第6章艦艇作戰模擬數學模型.................................................................. 86
6.1數學模型一般設計原理.................................................................... 86
6.1.1數學模型基本形式.................................................................. 86
6.1.2數學模型基本特點................................................................. 87
6.1.3數學模型一般建模方法........................................................... 88
6.2艦艇搜尋跟蹤數學模型..................................................................... 91
6.2.1艦艇觀察器材的觀察原理...................................................... 92
6.2.2艦艇觀察器材發現機率........................................................... 93
6.2.3聲吶觀察發現模型............................................................... 96
6.2.4雷達觀察發現模型............................................................... 100
6.2.5艦艇搜尋模型..................................................................... 100
6.2.6艦艇跟蹤模型..................................................................... 102
6.2.7解算目標運動要素............................................................... 103
6.3艦艇指揮決策數學模型................................................................. 109
6.3.1艦艇作戰決策模型............................................................... 109
6.3.2艦艇攻擊模型..................................................................... 113
6.3.3艦艇防禦模型.................................................................. 115
6. 4艦艇武器射擊控制數學模型............................................................ 117
6.4.1飛彈射擊控制數學模型......................................................... 117
6.4.2魚雷射擊控制數學模型......................................................... 118
6.4.3火箭射擊控制數學模型......................................................... 119
6.4.4線導魚雷導引數學模型........................................................ 120
6.5艦艇武器射擊效果數學模型............................................................ 124
6.5.1飛彈射擊效果模型............................................................... 124
6.5.2魚雷射擊效果模型............................................................... 125
6.5.3火箭深彈射擊效果模型......................................................... 126
6.6艦艇戰術機動數學模型.................................................................. 127
6.6.1艦艇占位機動模型............................................................... 127
6.6.2作戰實體態勢遞推模型......................................................... 129
第7章艦艇統計作戰模擬軟體設計............................................................... 131
7.1軟體設計概述.............................................................................. 131
7.1.1設計原則........................................................................... 131
7.1.2設計步驟........................................................................... 132
7.2軟體流程設計.............................................................................. 133
7.2.1控制流程設計..................................................................... 133
7.2.2信息流程設計..................................................................... 136
7.3數據結構設計.............................................................................. 137
7.3.1數據結構的分類與定義......................................................... 137
7.3.2模擬條件數據結構............................................................... 139
7.3.3擬過程數據結構............................................................... 142
7.4人機互動界面設計........................................................................ 154
7.4.1選單系統........................................................................... 154
7.4.2輸入輸出........................................................................... 155
7.4.3圖形表頁顯示..................................................................... 156
7.5總控模組設計.............................................................................. 156
7.6功能模組設計.............................................................................. 159
7.6.1決策類功能模組的設計......................................................... 159
7.6.2過程類功能模組的設計.......................................................... 160
7.6.3計算類功能模組的設計......................................................... 162
第8章統計作戰模擬結果分析..................................................................... 164
8.1可靠性分析................................................................................. 164
8.1.1穩定性分析........................................................................ 164
8.1.2精確度分析........................................................................ 166
8.2統計分析.................................................................................... 167
8.2.1敵我交換率分析.................................................................. 167
8.2.2事件發生機率分析............................................................... 168
8. 2.3參數估計........................................................................... 168
8.2.4回歸分析........................................................................... 169
8.2.5相關分析........................................................................... 169
第三篇作戰模擬套用及發展趨勢
第9章艦艇作戰模擬研究系統實例分析.......................................................... 173
9.1系統概述.................................................................................... 173
9.1.1基本功能........................................................................... 173
9.1.2主要組成........................................................................ 174
9.1.3軟體結構........................................................................... 175
9.2系統軟體.................................................................................... 175
9.2.1用戶界面........................................................................... 175
9. 2. 2資料庫.............................................................................. 178
9.3套用軟體................................................................................. 178
9.3.1基本結構........................................................................... 178
9.3.2信息流程........................................................................... 180
9.3.3數據結構........................................................................... 180
9.3.4潛艇作戰模擬功能模組......................................................... 180
9.3.5水面艦艇作戰模擬功能模組................................................... 184
9.3.6艦載武器模擬功能模組......................................................... 187
9.3.7作戰環境模擬功能模組......................................................... 189
9.3.8基本戰術計算方法庫............................................................ 189
第10章艦艇作戰模擬訓練系統.................................................................. 190
10.1作戰模擬訓練系統概述.................................................................. 190
10.1.1全仿真作戰模擬訓練系統...................................................... 191
10.1.2實裝仿真作戰模擬訓練系統.................................................. 191
10.1.3開放式作戰模擬訓練系統..................................................... 192
10.2系統功能與組成.......................................................................... 192
10.2.1系統概述........................................................................... 192
10.2.2系統組成........................................................................... 193
10.3導演台....................................................................................... 194
10.3.1基本功能........................................................................... 194
10.3.2軟體結構....................................................................... 195
10.3.3實時模擬訓練軟體............................................................... 196
10.3.4訓練重演軟體..................................................................... 198
10.3.5訓練檔案管理軟體............................................................... 199
10.3.6系統管理軟體..................................................................... 200
10.3.7資料庫.............................................................................. 200
10.4藍方台....................................................................................... 200
10.4.1基本功能........................................................................... 201
10.4.2軟體結構........................................................................... 201
10.4.3艦艇編隊作戰決策軟體.......................................................... 202
10.4.4單艦作戰決策軟體............................................................... 203
10.4.5艦艇作戰模擬模型軟體......................................................... 203
10. 4. 6數據通信軟體..................................................................... 203
10.4.7人機界面軟體..................................................................... 204
第11章作戰模擬的發展趨勢..................................................................... 205
11.1分布互動作戰模擬技術.................................................................. 205
11.1.1基本概念........................................................................ 205
11.1.2關鍵技術........................................................................... 207
11.1.3發展現狀........................................................................... 208
11.2虛擬現實作戰模擬技術.................................................................. 209
11.2.1基本概念........................................................................... 210
11.2.2體系結構........................................................................... 211
11.2.3設計與開發........................................................................ 211
11.3智慧型作戰模擬技術........................................................................ 213
11. 3. 1智慧型作戰模擬系統.............................................................. 213
11.3.2專家系統技術..................................................................... 214
11.3.3實時嵌入式專家系統.......................................................... 217
附錄均勻隨機數序列................................................................................. 220
參考文獻.................................................................................................. 221
