一種基于可重用模型組件的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源建模方法*

曹開臣

(中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都610036)

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一種基于可重用模型組件的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源建模方法*

曹開臣**

(中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都610036)

戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)仿真缺乏典型通用目標(biāo)信源建模方法，難以為后續(xù)仿真流程中新概念、新算法的演示驗(yàn)證提供各種規(guī)范、完備的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源建模支撐。為了構(gòu)建靈活通用、要素完備的典型戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源，提出了基于對(duì)象的模版化、組件化的信源建模方法。從目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)模型、目標(biāo)動(dòng)態(tài)行為模型兩個(gè)方面進(jìn)行數(shù)字化建模抽象，以模型驅(qū)動(dòng)仿真數(shù)據(jù)生成，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)仿真環(huán)境下各種異構(gòu)信源的體系化建模。試驗(yàn)證明該建模方法具有良好實(shí)用性，所建立的目標(biāo)信源仿真模型可靈活組裝、自由編配，為情報(bào)和作戰(zhàn)領(lǐng)域的信源仿真提供了一種靈活、通用的目標(biāo)建模方法。

戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)；信源建模；情報(bào)仿真；可重用模型組件

1 引 言

為了開展未來信息化條件下戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)信息融合先期概念演示驗(yàn)證[1]，可通過構(gòu)建先進(jìn)的仿真系統(tǒng)為其提供驗(yàn)證評(píng)估支撐，而其中作為一項(xiàng)基礎(chǔ)課題的目標(biāo)信源建模技術(shù)也愈來愈受到重視。但傳統(tǒng)的情報(bào)信息融合仿真系統(tǒng)沒有在信源建模方面開展系統(tǒng)性的研究，往往只是根據(jù)具體任務(wù)，對(duì)演示所需的個(gè)別信源要素進(jìn)行臨時(shí)性數(shù)據(jù)模擬，當(dāng)獲取目標(biāo)其他特性數(shù)據(jù)時(shí)，需要在信源數(shù)據(jù)源頭重新添加甚至需要修改代碼。這種傳統(tǒng)信源建模方法沒有針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)本身建立完備的特性要素描述模型，未從各種戰(zhàn)場(chǎng)偵察傳感器的角度全面、準(zhǔn)確模擬戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)固有特性和行為動(dòng)態(tài)。此外，戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源種類繁多，數(shù)據(jù)復(fù)雜不一，加之對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源不同的觀察角度所導(dǎo)致的認(rèn)知上的差異，極易造成沖突歧義和數(shù)據(jù)應(yīng)用困難的情況，急需對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源的數(shù)據(jù)描述進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范[2]?？傊M信源方法缺乏靈活性、規(guī)范性與重用性，難以支撐戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)仿真中多源異構(gòu)信源數(shù)據(jù)的體系化建模。因此，有必要對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)開展系統(tǒng)性數(shù)據(jù)建模設(shè)計(jì)，為新型戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)信息融合仿真系統(tǒng)提供數(shù)字化目標(biāo)仿真信源。

本文在對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出從目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)模型和目標(biāo)行為動(dòng)態(tài)模型兩個(gè)方面對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源進(jìn)行建模設(shè)計(jì)。其中，目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)建模以模型模板的方式構(gòu)建屬性完備的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)靜態(tài)信源模型，目標(biāo)動(dòng)態(tài)行為建模主要是對(duì)各戰(zhàn)場(chǎng)信源的實(shí)時(shí)行為、動(dòng)態(tài)、工作模式等進(jìn)行建模。該建模方法通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了模型驅(qū)動(dòng)的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)仿真信源模擬，并取得了良好的應(yīng)用效果。

2 戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源特性分析

目標(biāo)信源建模是為了給戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)信息融合仿真提供各種目標(biāo)信源，通過數(shù)據(jù)抽象近真實(shí)地模擬目標(biāo)靜態(tài)特性及行為特性，進(jìn)而為仿真場(chǎng)景中的各種情報(bào)偵察模型[3](如雷達(dá)、電子、通信以及光學(xué)設(shè)備)提供各自所需的目標(biāo)特性數(shù)據(jù)。典型戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)主要包括陸上戰(zhàn)車類目標(biāo)、海上艦艇類目標(biāo)以及空中飛機(jī)類目標(biāo)以及各類輻射源目標(biāo)等。

在對(duì)目標(biāo)特性建模的過程中，為了準(zhǔn)確模擬目標(biāo)特征，不僅需要對(duì)目標(biāo)自身的功能、物理等固有特性進(jìn)行描述，還需對(duì)目標(biāo)本身被各種戰(zhàn)場(chǎng)偵察傳感器偵察時(shí)所反映出的被感知特征進(jìn)行建模。如：某大型預(yù)警機(jī)被雷達(dá)探測(cè)時(shí)反映出自身的雷達(dá)截面積、目標(biāo)位置、速度等，而被電子偵察手段偵察時(shí)反映出自身所裝備的電子設(shè)備的輻射源參數(shù)特征；其固有特征與感知特征均為目標(biāo)本身特性的靜態(tài)反映，不妨將其看著靜態(tài)數(shù)據(jù)建模。另外，在仿真環(huán)境中近真實(shí)地再現(xiàn)目標(biāo)作戰(zhàn)行為，需對(duì)其運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行建模，這涉及目標(biāo)飛行動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)以及航路規(guī)劃等內(nèi)容，即行為動(dòng)態(tài)建模。因此，對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源的建模就可從目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)和目標(biāo)動(dòng)態(tài)行為數(shù)據(jù)兩方面進(jìn)行數(shù)字化建模抽象。戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源模型組成如圖1所示。

圖1 戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源模型組成Fig.1 Battlefield target source model

(1)固有特征

是指目標(biāo)在研制生產(chǎn)定型后所具有的技術(shù)性能和狀態(tài)參數(shù)，是目標(biāo)自身固化、捆綁的內(nèi)在特性，它不會(huì)因偵察監(jiān)視傳感器性能的差異而改變。其要素進(jìn)一步細(xì)分為功能特征、物理特征、機(jī)動(dòng)特征以及裝備特征等：功能特征是目標(biāo)的基本屬性，表明該目標(biāo)所屬的類別、類型、型號(hào)以及生產(chǎn)信息等；物理特征包括外形尺寸、載重、容量等；機(jī)動(dòng)特征是指目標(biāo)運(yùn)動(dòng)性能的相關(guān)信息，以航程、航速、以及高度三大類參數(shù)描述，主要針對(duì)移動(dòng)平臺(tái)目標(biāo)；裝備特征描述目標(biāo)搭載的輻射源裝備數(shù)量和名稱，對(duì)獨(dú)立的裝備而言，其本身的固有特征僅僅采用功能特征、物理特性和機(jī)動(dòng)特征進(jìn)行描述；對(duì)另一類需要搭載于平臺(tái)上，與平臺(tái)共同發(fā)揮作戰(zhàn)作用的非獨(dú)立裝備而言，采用嵌套和超鏈接的方式引導(dǎo)至獨(dú)立的裝備進(jìn)行更細(xì)化的描述。

(2)感知特征

是表征目標(biāo)外部特征的參數(shù)集合，與偵察傳感器的類型有關(guān)，是目標(biāo)某些外部特性的局部反映，這些被傳感器獲得用于檢測(cè)、驗(yàn)證目標(biāo)的特征可以作為目標(biāo)識(shí)別的基礎(chǔ)。它描述判證目標(biāo)屬性的基本特征，可據(jù)此分析判斷目標(biāo)的屬性及當(dāng)前狀態(tài)，主要包括通信、電子和測(cè)量特征等。其中，通信信號(hào)包括短波、超短波、微波以及衛(wèi)通信號(hào)等，電子信號(hào)主要包括雷達(dá)信號(hào)、敵我識(shí)別信號(hào)以及遙控遙感信號(hào)等。

(3)動(dòng)態(tài)行為

是根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)的日常機(jī)動(dòng)行為進(jìn)行的數(shù)學(xué)建模抽象，支持戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源仿真模型的行為建模。

此外，元數(shù)據(jù)作為描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，主要是為了規(guī)范戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源模型靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)一致性描述，便于實(shí)現(xiàn)模型間的數(shù)據(jù)交互。

3 目標(biāo)信源建模設(shè)計(jì)

根據(jù)上節(jié)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)特性的分析，本節(jié)提出從目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)行為兩個(gè)方面對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源進(jìn)行建模抽象。其中，靜態(tài)數(shù)據(jù)中的固有特征建模是從目標(biāo)本身特性進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，感知特征是從偵察傳感器的角度對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)被各種傳感器偵察所反映出的特性；前者用于描述目標(biāo)自身的功能性能、物理特征等，后者用于支撐戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)識(shí)別，在仿真場(chǎng)景中便于各類偵察傳感器對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)進(jìn)行偵察模擬時(shí)的自動(dòng)識(shí)別。動(dòng)態(tài)行為建模是為了模擬真實(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)的工作行為、狀態(tài)等動(dòng)態(tài)過程，提高仿真的逼真性。此外，結(jié)構(gòu)化、數(shù)字化的數(shù)據(jù)建模方式便于模型間的數(shù)據(jù)交換與統(tǒng)一描述，并引入元數(shù)據(jù)對(duì)建模數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范。

3.1 目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)建模

3.1.1 建模方法

目標(biāo)信源建模是通過對(duì)反映各種戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)特性的數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化、數(shù)字化的規(guī)范描述；反映目標(biāo)信源的技術(shù)性能、狀態(tài)參數(shù)以及目標(biāo)的輻射源特征等，為戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)信息融合仿真系統(tǒng)提供近真實(shí)的仿真信源。由于戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源的復(fù)雜程度不一、類型種類不同，加之對(duì)目標(biāo)信源的觀察角度、感知手段、認(rèn)知能力各異，不可能對(duì)所有目標(biāo)信源建立相同的特征集合。因此，圍繞目標(biāo)自身所具有固有特征以及被各類戰(zhàn)場(chǎng)偵察傳感器感知的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分類建模。其中，目標(biāo)固有特征主要用于描述目標(biāo)信源的物理、功能性能以及行為邊界，而感知特征主要是用于反映目標(biāo)信源被偵察傳感器能夠獲取的信源輻射特征，支撐仿真過程中模型間的數(shù)據(jù)交換。最后，通過對(duì)特征數(shù)據(jù)抽取、分析、關(guān)聯(lián)，完成戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源的數(shù)字化建模。

在此，為了便于目標(biāo)信源模型的構(gòu)建以及固有、感知特征數(shù)據(jù)的組織與管理，引入了模型模板的概念。由于目標(biāo)特征數(shù)據(jù)由一系列反映其功能性能、機(jī)動(dòng)特性、外形尺寸等多類特征數(shù)據(jù)集合組成，于是將反映目標(biāo)某一類特征數(shù)據(jù)的集合定義為一類模板，再由多個(gè)相關(guān)模板組裝形成完整目標(biāo)靜態(tài)信源模型，從而為各種戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)信息仿真系統(tǒng)提供可自由編配、靈活部署、數(shù)據(jù)完備的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源。

3.1.2 關(guān)鍵技術(shù)

基于固有、感知特征于一體的目標(biāo)模型模板建模技術(shù)，從目標(biāo)自身和傳感器兩個(gè)角度對(duì)目標(biāo)信源進(jìn)行建模描述，用各級(jí)模板對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)組織。為了實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)多種典型信源的靈活構(gòu)建、動(dòng)態(tài)重組，設(shè)計(jì)一系列反映目標(biāo)自身某一方面特性的功能、物理、機(jī)動(dòng)以及裝備4類固有特征模板，形成固有特征模板庫；構(gòu)建反映目標(biāo)被各種傳感器感知的通信信號(hào)、電子信號(hào)以及測(cè)量特征模板，形成感知特征模板庫；再通過對(duì)固有、感知特征模板的抽取、組裝形成特定的目標(biāo)靜態(tài)信源模型。即每個(gè)目標(biāo)信源模型由固有特征和感知特征兩大類模板組成，其中，平臺(tái)目標(biāo)通過關(guān)聯(lián)搭載輻射源或偵察傳感器形成完整的目標(biāo)信源。戰(zhàn)場(chǎng)典型靜態(tài)數(shù)據(jù)模型組成如圖2所示。

圖2 目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)模型組成Fig.2 Target static data model component

3.1.3 建模示例

以飛機(jī)靜態(tài)信源模型為例，其固有特征模板由通用固有特征模板、?；脚_(tái)通用固有特征模板和航母固有特征模板等共同組成，其傳感特征模板由雷達(dá)信號(hào)感知特征模板、通信信號(hào)通用感知特征模板、短波/超短波信號(hào)感知特征模板、衛(wèi)通信號(hào)感知特征模板、數(shù)據(jù)鏈信號(hào)感知特征模板組成，具體如圖3所示。

圖3 飛機(jī)模型建模Fig.3 Aircraft model

3.2 目標(biāo)動(dòng)態(tài)行為建模

目標(biāo)動(dòng)態(tài)行為的建模主要是為了模擬真實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)活動(dòng)，涉及動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)以及運(yùn)行控制等組件的建模。

3.2.1 動(dòng)態(tài)行為組件

動(dòng)態(tài)行為建模主要涉及移動(dòng)目標(biāo)的動(dòng)力組件、運(yùn)動(dòng)組件、運(yùn)行控制組件3個(gè)部分。動(dòng)力組件主要涉及移動(dòng)目標(biāo)的質(zhì)心動(dòng)力特性、繞質(zhì)心動(dòng)力特性建模[4]，采用經(jīng)典數(shù)學(xué)模型對(duì)目標(biāo)信源的航速、航行進(jìn)行規(guī)劃。運(yùn)動(dòng)組件設(shè)計(jì)移動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)行軌跡與姿態(tài)設(shè)置。運(yùn)行控制組件主要是對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的航路、動(dòng)作進(jìn)行規(guī)劃控制等。目標(biāo)動(dòng)態(tài)行為模型組成見圖4。

圖4 目標(biāo)動(dòng)態(tài)行為模型組成Fig.4 Target dynamic behavior model component

3.2.2 目標(biāo)動(dòng)態(tài)行為建模實(shí)現(xiàn)

模擬真實(shí)陸?？仗斓臋C(jī)動(dòng)平臺(tái)的行為動(dòng)態(tài)，即對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的行為組件進(jìn)行建模，主要包括移動(dòng)目標(biāo)的動(dòng)力組件、運(yùn)動(dòng)組件和運(yùn)行控制組件3部分?？紤]到空中目標(biāo)的活動(dòng)區(qū)域是三維(經(jīng)度、緯度、高程)立體空間，而陸上目標(biāo)與海上目標(biāo)是二維(經(jīng)度、緯度)平面運(yùn)動(dòng)，在仿真場(chǎng)景中，為了便于進(jìn)行統(tǒng)一動(dòng)態(tài)行為抽象建模，不妨將陸上/海上目標(biāo)也看著三維運(yùn)動(dòng)，只是其高程始終為零，于是，為了便于戰(zhàn)場(chǎng)移動(dòng)目標(biāo)的統(tǒng)一建模，均可借鑒飛機(jī)動(dòng)態(tài)行為組件進(jìn)行仿真建模。

在仿真場(chǎng)景中，為了盡可能真實(shí)地反映戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)的真實(shí)機(jī)動(dòng)行為，提高仿真逼真度與可行度，有必要對(duì)其運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行數(shù)學(xué)建模抽象，以數(shù)學(xué)模型驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)生成。在仿真場(chǎng)景中所關(guān)注的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)主要包括速度向量、角速度向量、位置向量以及姿態(tài)向量等數(shù)據(jù)。其中，速度向量、角速度向量由動(dòng)力系統(tǒng)決定，通過設(shè)計(jì)動(dòng)力組件對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模求解；位置向量與姿態(tài)向量通過設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)組件進(jìn)行向量求解。

(1)動(dòng)力組件設(shè)計(jì)

動(dòng)力組件分為質(zhì)心動(dòng)力特性組件和繞質(zhì)心動(dòng)力特性組件。其中，質(zhì)心動(dòng)力特性組件描述目標(biāo)移動(dòng)速度(V)和航向(ψs,θ)(ψs為飛行航向角，θ為航跡傾角)，參考大地坐標(biāo)系。繞質(zhì)心運(yùn)動(dòng)動(dòng)力組件描述飛機(jī)繞質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的角速度W，其空間x、y、z三軸角速度分別為ωx、ωy、ωz，以飛機(jī)自身為參考坐標(biāo)系。本組件更新飛機(jī)的速度和角速度兩個(gè)矢量參數(shù)，即速度向量V表示為(v,ψs,θ)，角速度向量W表示為(ωx,ωy,ωz)。此組件輸出速度和角速度兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)，如表1所示。

表1 動(dòng)力組件輸出數(shù)據(jù)Tab.1 Output data by dynamic component

該運(yùn)動(dòng)組件的輸入?yún)?shù)為飛機(jī)在仿真過程中的實(shí)時(shí)動(dòng)作，包括飛機(jī)推力P、仰角α、側(cè)滑角β、爬升角γs、發(fā)動(dòng)機(jī)安裝角φp、側(cè)力Z、推力P、阻力D、升力L。

飛行動(dòng)力組件公式包括飛機(jī)質(zhì)心動(dòng)力學(xué)公式和飛機(jī)繞質(zhì)心動(dòng)力學(xué)公式。飛機(jī)質(zhì)心動(dòng)力學(xué)公式為

(1)

飛機(jī)繞質(zhì)心動(dòng)力學(xué)公式為

(2)

采用雙歐拉法[5]對(duì)上述公式進(jìn)行求解，計(jì)算出當(dāng)前仿真狀態(tài)下的飛機(jī)的速度、航向以及角加速度。

(2)運(yùn)動(dòng)組件設(shè)計(jì)

運(yùn)動(dòng)組件負(fù)責(zé)更新飛機(jī)的實(shí)時(shí)空間位置(L)，表示為L(zhǎng)(lo,la,al)，其中l(wèi)o、la、al分別表示經(jīng)度、緯度以及高程；飛機(jī)姿態(tài)(G)表示為G(?,ψ,Φ),其中?為俯仰角，ψ為偏航角，Φ為滾轉(zhuǎn)角；兩者均參考大地坐標(biāo)系。飛機(jī)運(yùn)動(dòng)組件輸出飛機(jī)位置和姿態(tài)向量表示如表2所示。

表2 運(yùn)動(dòng)組件輸出數(shù)據(jù)Tab.2 Output data by moving component

該組件涉及數(shù)學(xué)公式(3)、(4)，其輸入分別為公式(1)、(2)中計(jì)算出的飛機(jī)速度(v,ψs,θ)與飛機(jī)角速度(ωx,ωy,ωz)。

飛機(jī)實(shí)時(shí)位置由質(zhì)心運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算:

(3)

飛機(jī)姿態(tài)由繞質(zhì)心運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算:

(4)

通過計(jì)算出對(duì)應(yīng)的俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)角速度，最后計(jì)算得到飛機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)。

(3)運(yùn)行控制組件設(shè)計(jì)

飛機(jī)運(yùn)行控制組件包括動(dòng)作規(guī)劃和航路規(guī)劃組件。其中，動(dòng)作規(guī)劃組件根據(jù)當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)的動(dòng)作；航路規(guī)劃組件根據(jù)任務(wù)計(jì)劃規(guī)劃?rùn)C(jī)動(dòng)航路，重點(diǎn)是確定一系列飛行拐點(diǎn)，拐點(diǎn)間以最優(yōu)路徑飛行。

運(yùn)行控制組件的數(shù)據(jù)流程如圖5所示。

圖5 運(yùn)行控制組件數(shù)據(jù)流程Fig.5 Flight control component data flow

運(yùn)行控制組件輸入為飛機(jī)當(dāng)前時(shí)刻、位置以及下一目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，輸出為當(dāng)前仿真狀態(tài)下需要執(zhí)行的操作數(shù)據(jù)。航路規(guī)劃子組件輸入為飛機(jī)當(dāng)前時(shí)刻、位置以及下一目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，輸出為當(dāng)前仿真狀態(tài)下需要執(zhí)行的動(dòng)作數(shù)據(jù)。動(dòng)作規(guī)劃子組件輸入飛機(jī)動(dòng)作數(shù)據(jù)，輸出為飛機(jī)操作數(shù)據(jù)。

4 仿真驗(yàn)證

為了驗(yàn)證上述信源建模方法的實(shí)用性，利用商用仿真軟件搭建了一個(gè)通用的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)信息融合仿真系統(tǒng)。首先按照3.1節(jié)的靜態(tài)數(shù)據(jù)建模思路，針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源模型構(gòu)建了一系列信源特征模板，再通過靈活抽取組裝形成戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)模型，然后再嵌入3.2節(jié)中的目標(biāo)動(dòng)態(tài)行為組件，構(gòu)建出了特征要素完備、運(yùn)行控制靈活的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源模型。將上述方法推廣應(yīng)用，順利開發(fā)出了戰(zhàn)場(chǎng)輻射源目標(biāo)、偵察裝備目標(biāo)以及各級(jí)各類情報(bào)中心等戰(zhàn)場(chǎng)典型系列信源模型。其中，目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)建模采用的模型模板建模方法組裝靈活，具有良好的重用性與可擴(kuò)展性。圖 6為目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)模型建模展示。通過集成目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)模型和動(dòng)態(tài)行為模型形成完整的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源模型，可直接應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)仿真。

圖6 目標(biāo)靜態(tài)數(shù)據(jù)模型Fig.6 Target static data model

5 結(jié)束語

本建模方法以固有、感知等靜態(tài)數(shù)據(jù)以及行為動(dòng)態(tài)特性等多個(gè)維度對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源進(jìn)行建模。在靜態(tài)數(shù)據(jù)建模過程中，除了描述戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)自身所固有的功能、物理、機(jī)動(dòng)以及搭載武器裝備特性描述外，還從戰(zhàn)場(chǎng)偵察傳感器的角度描述了各類偵察傳感器對(duì)目標(biāo)進(jìn)行偵察時(shí)所表現(xiàn)出來的被偵察特性，利于戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)感知特征提取與識(shí)別。與現(xiàn)有信源仿真建模相比，采用模板化、組件化建模方法，提高了仿真模型的重用性與通用性,便于實(shí)現(xiàn)紅藍(lán)雙方戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)仿真的靈活構(gòu)建與編配，極大提高紅藍(lán)對(duì)抗中的場(chǎng)景部署效率。

總之，本目標(biāo)信源建模技術(shù)具有獨(dú)特性和基礎(chǔ)性，能近真實(shí)地反映實(shí)裝系統(tǒng)目標(biāo)信源數(shù)據(jù)特征與行為特征，具有很好的仿真建模實(shí)用性，為情報(bào)和作戰(zhàn)領(lǐng)域的目標(biāo)特征數(shù)據(jù)建模提供了一種靈活、通用的目標(biāo)建模方法，并已在實(shí)際應(yīng)用中取得了很好的應(yīng)用效果。后續(xù)將考慮對(duì)大差異情報(bào)信源開展建模分析研究。

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曹開臣(1984 —)，男，重慶梁平人，2010年于哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲工學(xué)碩士學(xué)位，現(xiàn)為工程師，主要從事信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)工作。

Email:947488417@qq.com

A Modeling Method for Battlefield Target Source Based on Reusable Model Component

CAO Kaichen

(Southwest China Institute of Electronic Technology,Chengdu 610036，China)

Due to lack of universal target source modeling method in battlefield intelligence simulation,it is difficult to provide the norm and perfect battlefield target source modeling for demonstration and verification of new concepts and arithmetics in simulation. In order to get universal and comprehensive battlefield target source,an object-based modularization and component modeling method is proposed.It performs digital modeling from static data model and dynamic behavior model,and produces simulation data by model driving,thus completing architectonical modeling of diverse data source in battlefield intelligence simulation. The test shows the new method is practical and the target source simulation model established by it can be assembled easily. It provides a flexible and universal target modeling method for intelligence and operation simulation.

battlefield target；source modeling；intelligence simulation；reusable model component

10.3969/j.issn.1001-893x.2017.07.014

曹開臣.一種基于可重用模型組件的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)信源建模方法[J].電訊技術(shù)，2017,57(7):813-818.[CAO Kaichen.A modeling method for battlefield target source based on reusable model component[J].Telecommunication Engineering,2017,57(7):813-818.]

2017-04-21；

2017-06-16 Received date:2017-04-21；Revised date：2017-06-16

TN971;TP391.9

A

1001-893X(2017)07-0813-06

**通信作者：947488417@qq.com Corresponding author：947488417@qq.com