2.1 相关概念

2.1.1 作战仿真

作战仿真是针对军事领域的一种仿真应用形式，主要是运用仿真技术与方法实现对作战问题的系统性研究。作战仿真是以计算机仿真为基础，主要采用系统工程、军事运筹学、信息技术等理论与方法，用物理仿真、数学仿真等方法研究战争的组织指挥、作战训练，从本质上对遂行作战任务的实体行为特征、规律进行抽象，再用物理仿真、逻辑思维或数学表达式对其进行描述的一种形式，从而揭示作战训练活动规律。通过作战仿真能够反映作战双方兵力兵器运用、作战行动的规律及它们之间的物理和信息联系。作战仿真是从实际作战训练问题空间到虚拟作战训练问题空间转换的重要纽带，其主要任务就是构建模型、采集数据和建立规则。

从仿真对象与内容上看，作战仿真主要包括战场环境仿真、作战实体仿真、指挥控制仿真、作战行动仿真、武器装备仿真及作战效能仿真等。其中，战场环境仿真主要是对作战行动及与指挥活动相关的地理环境、战场目标、气象水文、电磁环境、近地空间等战场环境因素进行抽象描述。作战行动仿真主要是以作战行动实体为描述对象，着重对实体的属性、任务类型、战斗动作及行动规则等进行抽象和描述，建立实体与战场环境间及与其他实体间的相互关系。指挥控制仿真主要是以各级指挥实体为描述对象，着重对实体的属性、实体指挥活动及其外部形态、行动控制的内容与规则进行抽象描述。

从仿真形式上看，既有物理仿真也有数学仿真，既有实兵仿真、虚拟仿真也有构造仿真等。虚拟仿真是指人操作模拟器，人的行为由真实的人完成，作战场景、音响和作战效果通过仿真的方式产生，提供给人的是逼真的、战斗威胁十足的作战环境。构造仿真则是由虚拟的人操作仿真的系统，典型的就是“人不在回路”的仿真推演。

从仿真应用领域看，作战仿真系统可以用于作战方案推演与评估，实现对作战过程的全维仿真，为动态调整作战计划提供依据。可以用于军事训练，通过仿真手段可以在一定程度上解决过程不可复现、未来不能预演的问题，支撑各级指挥员及其机关练指挥、练战术、练谋略、练流程的训练需要，而且这种训练可以在同一作战背景、同一初始条件、同一作战对手的情况下进行反复训练，以不断提高训练的实用性和针对性。

2.1.2 作战仿真模型

作战仿真模型是以作战体系为研究对象建立的各种模型，是对作战过程的抽象和描述，应能反映现实军事系统或现象的基本特征。作战仿真模型是对作战过程中的战场环境、各类实体、作战行动、交战过程和毁伤结果的具体抽象，构建作战仿真模型的目的是采用定量分析的方法研究军事活动中的规律。作战仿真模型是以作战活动为研究对象，由于战争本身是一个非常复杂的实践活动，在其发展变化的过程中，受到各种外在因素和内部因素的影响，战争的发展方向和最终的结果，有其自身规律作用的必然性。对于战争过程中的具体军事作战行动，受到的影响是方方面面的，其中主要受到人为因素、武器装备因素及战场环境因素三个方面的影响。作战仿真模型与一般的模型有一定的差异，主要表现在：一是作战系统本质上是一个非线性的复杂系统，输入输出之间的关系不一定是一种固定的线性表示，且这种表示会出现经常的变化，输入输出之间不是一一对应的关系，仿真结果具有不确定性，因此对仿真模型构建需要采用相应的建模方法。二是作战仿真模型通常在一种对抗的环境中存在并发挥作用。既有友邻之间的协同与配合，又要考虑双方的对抗关系、制约因素等。三是内容描述与关系表示上更为复杂。作战仿真模型要能够反映战争对象的特性和表征，展现战争或战斗的内在规律和外在联系。作战仿真模型以军事作战行动为主要描述对象，其描述的内容和关系相比于一般的建模而言会更加复杂。

2.1.3 仿真模型体系

仿真模型体系是仿真系统的核心和基础，对于模型开发者而言，模型体系能够为其提供一个针对仿真应用的全局视图，从整体上把握系统中模型的构成及相互之间的复杂关系，对于模型的科学管理和维护具有很好的指导作用。

模型体系构建是一个较为复杂的过程，需要充分了解作战实体的结构、功能、关系、行为和交互过程等。模型是按照一定的规范对现实世界实体、事件、关系和过程的具体抽象和描述。作战仿真模型是对作战行动过程中的实体、事件、行动、交互关系和作战过程的一种抽象和具体描述[27]。作战仿真模型体系（简称模型体系）是由作战仿真模型及模型之间关系构成的集合。研究内容主要包括模型体系设计、模型结构设计、模型描述方式、组合方式、模型之间的关系表示及模型集成框架等。

建立作战仿真模型体系的作用表现在以下几个方面：①在统一的模型框架和体系下，从模型描述、模型设计到模型运行均采用相同的方法，增强模型的统一性；②模型体系能对所有模型进行系统分类和管理，建立模型之间的相互关系，便于建模仿真人员清晰地理解模型之间的交互关系、指挥控制关系、隶属关系及组合关系，增强模型的应用性；③通过统一的方法描述模型的粒度、接口定义、模型约束，确保模型语义和语法的一致性；④模型体系建立后，可以按照某种方法对模型之间的多种关系进行定量和定性分析，进一步抽象和发现模型之间的本质关系，把握作战实体、作战过程和作战行动的规律性。

作战仿真模型体系需要从作战仿真应用的需求出发，对参战力量、主要行动和作战空间进行整体规划。这个体系，纵向应覆盖战役层和战术层等多个层次，即“纵向到顶”；横向应包括陆军部队诸兵种（专业），即“横向到边”。从内容上讲，应该包括装备应用、作战行动的执行过程、各级指挥机构的指挥行为及作战行动对战场环境产生的影响。