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內容簡介

　　通過仿真手段構建逼真的虛擬空戰環境是研究空戰戰術戰法、武器作戰效能評估，以及開展空戰虛擬訓練的基礎。《空戰作戰環境仿真設計》以空中作戰環境頂層設計和主要關鍵技術設計為主綫，對空戰作戰環境仿真中涉及的信息環境、氣象環境、電磁環境、地理自然環境進行瞭較全麵的論述，並對在構建空戰虛擬作戰環境過程中涉及的相關技術進行瞭研究和探討，給齣瞭相應的解決方法。
　　《空戰作戰環境仿真設計》的編寫以空戰中的軍事問題為牽引，探討影響空中作戰效能的作戰環境，仿真作戰環境的相關技術問題，並給齣工程上的解決方案，注重軍事、技術與工程實踐相結閤，具有較強的軍事背景，技術性和實用性突齣，對從事空戰仿真係統設計、研製、開發的技術人員，以及從事虛擬軍事訓練的教研人員有重要的參考價值，同時也可作為高等院校相關專業研究生教材和參考書。

目錄

第1章 緒論
1．1 引言
1．2 戰場環境演變
1．3 虛擬現實技術
1．3．1 虛擬現實技術的內涵與特徵
1．3．2 虛擬現實係統的基本特徵與構成
1．3．3 增強現實
1．3．4 分布式虛擬現實
1．3．5 虛擬顯示的發展展望
1．4 視景環境仿真技術
1．4．1 視景顯示技術
1．4．2 視景實時生成技術
1．4．3 虛擬自然環境建模
1．5 氣象環境仿真
1．6 音響語音環境仿真
1．7 信息作戰環境仿真
1．8 電磁環境仿真
1．9 頻譜環境仿真

第2章 戰術仿真係統總體設計
2．1 引言
2．2 戰術仿真軍事需求分析
2．2．1 戰術研究訓練內容及任務
2．2．2 戰術仿真係統的任務與功能需求
2．2．3 戰術級仿真係統頂層設計的主要技術要求
2．3 係統總體構建
2．3．1 係統總體結構構建
2．3．2 係統硬件結構構建
2．3．3 係統軟件結構構建
2．4 軍機仿真係統技術
2．4．1 全任務型
2．4．2 任務型
2．4．3 對手型或武器使用訓練器
2．5 空戰戰術仿真評估係統
2．5．1 空戰戰術仿真評估需求
2．5．2 空戰戰術仿真評估係統構成
2．6 自然環境仿真係統的綜閤評估
2．6．1 自然環境仿真的一些問題
2．6．2 自然環境仿真的指標式體係
2．6．3 自然環境仿真的評估方法
2．7 解算能力估算

第3章 信息環境仿真技術
3．1 引言
3．2 空中作戰信息與融閤
3．2．1 空中作戰對信息融閤的需求
3．2．2 信息融閤技術
3．3 指揮信息仿真
3．3．1 指揮控製仿真
3．3．2 人機界麵構成
3．3．3 作戰態勢顯示
3．3．4 人機乾預
3．4 語音信息仿真
3．4．1 問題的提齣
3．4．2 語音識彆技術的基礎
3．4．3 語音指揮係統的仿真設計
3．5 數據鏈信息
3．5．1 數據鏈簡介
3．5．2 數據鏈的發展與應用
3．5．3 數據鏈係統結構
3．5．4 數據鏈主要功能與作用
3．5．5 數據鏈指揮模式與仿真
……

第4章 電磁環境仿真
第5章 視景綜閤效果分析
第6章 視景顯示技術
第7章 視景生成數學模型
第8章 氣象環境建模與仿真
第9章 三維自然環境的仿真
參考文獻

精彩書摘

　　《空戰作戰環境仿真設計》：
　　（1）任務研究下達。領導層根據部隊作戰能力，研究訓練科目，下達任務，包括任務分配、作戰環境、作戰規則等。
　　（2）作戰方案研討。參訓的紅、藍、綠等各部隊根據下達的任務各自開展作戰方案研討，包括機型配閤、掛彈方案、信息支援、指揮協調等。
　　（3）戰術推演。對作戰方案反復推演，如果方案不可行，則重新進行方案研討：如果方案可行，則進入戰術對抗過程。
　　（4）戰術對抗過程。開展空地指揮、空中戰機、電磁和信息等全要素的空戰對抗。
　　（5）對抗監控。在對抗過程中根據需要實時調整一些復雜戰場環境，控製對抗過程。
　　（6）態勢評估。建立評估指標體係，實時動態觀察對抗過程。
　　（7）訓練講評。根據定性和定量評估指標，開展訓練講評。
　　在訓練工作中，戰術與戰役、單兵訓練是互補和互相依賴的，又有一些區彆：
　　戰術與戰役訓練的區彆是戰役以高層指揮機構為重點，戰術是指揮員與戰鬥員的協同。
　　戰術與單兵訓練的區彆是單兵注重個人戰鬥素質提高，戰術注重多人協同能力培養。
　　綜上所述，戰術仿真訓練的使命是培養作戰人員在作戰過程中密切協調和有序運轉的能力。達到練謀略、練指揮、練協同、練戰法的目的。
　　2.2.2戰術仿真係統的任務與功能需求
　　戰術仿真係統是對在實際的或很想的戰場環境下，按照所設計的規則、數據和過程行動的兩支或多支部隊進行對抗的仿真。為完成戰術訓練流程中各階段的任務（內容和範圍），戰術仿真係統不隻是簡單地將幾颱軍機模擬器相聯，與模擬器相比，戰術仿真係統必須涵蓋戰術研討、戰術指揮、多兵（機）對抗、導調評估等任務。
　　（1）空戰理論和戰法的研究與驗證。為作戰人員開展戰術研究提供理論成果和戰法的動態演示驗證、綜閤研討評估和信息查詢與更新等功能.推動空戰理論成果的實用化，提高空戰戰法研究的有效性和科學性。
　　（2）航空兵戰術指揮對抗模擬訓練。該係統可滿足航空兵部隊及院校開展戰術指揮對抗科目模擬訓練和教學的需求，使戰勤人員熟練掌握各種復雜情況下的作戰指揮流程，滿足指揮信息一體化的作戰要求。
　　（3）紅藍多機種空戰對抗演練。該係統通過紅藍機型搭配，可以進行最大4對4或6對2的人一人對抗及最大8對8的人一機對抗，實現復雜電磁環境下紅藍雙方多人、多機種、空地協同的對抗訓練，解決瞭部隊全要素訓練的難題，有效提高飛行員的對抗作戰能力。
　　（4）飛機作戰性能研究驗證。通過戰術虛擬對抗和人一人對抗，可對新武器裝備作戰性能進行動態分析，展現新技術在體係作戰中的效果，為作戰飛機軍事需求研究提供支撐。
　　依據戰術仿真係統的任務，並將其與裝備研發軍事需求的功能聯係起來，它既可作為模擬訓練設備，用於訓練戰鬥員（飛行員）、指揮員在戰場中的決策能力：又可作為空戰分析工具，用於戰法及飛機的空中作戰使用研究。其具體功能主要有以下幾種。
　　1.綜閤戰術訓練
　　可在設定的戰術背景及作戰環境中進行綜閤戰術演練，主要包括空中格鬥、多機協同空戰、地麵指揮、空中指揮、空中攔截、地麵信息支援、空中信息支援、電磁乾擾、綜閤作戰任務演練（任務計劃、戰區環境熟悉、氣象條件熟悉、威脅迴避）等。通過訓練使指揮員、飛行員、戰勤人員熟悉空戰的各種狀態，瞭解和掌握武器係統的作戰使用及各種機載設備的綜閤運用。
　　2.戰術研究與開發
　　可為軍事理論研究人員和航空兵部隊提供應用戰術研究與開發環境。通過對復雜作戰環境和作戰過程的仿真，對戰術、決策方案進行模擬推演，預測其結果並比較、評估方案的優劣，從而啓發新的作戰思想、作戰方法，進一步探索不同機種在空戰中的對抗、協同作戰等問題。
　　3.指揮係統和飛機作戰使用研究
　　在指揮係統的支援下對飛機的編隊方式、戰術動作、掛載方案、作戰剖麵、攻擊方式等不同作戰狀態下的分析，可以驗證戰法的有效性，從而進行戰法創新和優化的研究，最終尋求發揮我空戰各種裝備之優長、剋敵之短的作戰對策。
　　4.指揮係統和飛機綜閤作戰效能評估
　　通過對不同作戰環境、作戰任務、作戰對象和戰術運用等條件下的空中作戰精確仿真，統計和計算每次作戰的戰損比，可評估指揮係統和飛機的綜閤作戰效能，為指揮係統和作戰飛機發展論證提供科學依據。
　　5.飛機改進方案分析研究
　　通過研究飛機各分係統配置及其性能對綜閤作戰效能的影響，分析各分係統對飛機總體性能指標及綜閤作戰效能指標的影響程度（靈敏度），找齣現有飛機裝備及其機載設備的優點和不足，以尋求最佳的飛機改進方案和實現途徑。
　　……

前言/序言

　　係統仿真是認識世界的有效途徑，對於戰爭這種非常復雜又極其特殊的事物，具有更加特殊的意義。近年來，高新技術的飛速發展以及在武器裝備中的廣泛應用，對空軍這樣典型的技術密集型軍種産生瞭巨大的影響。空戰模擬訓練日漸成為高技術條件下促進部隊建設、強化部隊戰鬥力的重要環節，為現代化部隊的作戰訓練開闢瞭新的途徑，産生瞭顯著的軍事效益和經濟效益。戰場環境建模與仿真是空戰仿真中的關鍵技術和主要內容，作戰環境涵蓋瞭陸地、海洋、天空、太空，內容主要包括地形、水文、氣象等自然條件，以及敵友部隊、設施、氣象、地形、電磁頻譜和信息環境等。作戰環境仿真能夠為作戰模擬訓練提供所必需的戰場環境數據和模型，提高作戰人員對戰場的認知效率，為作戰分析、決策和評估提供一種現實可能。空戰中飛行員70%以上的信息都是來自視覺，因此，進行空戰仿真，仿真環境的構建更為重要，空戰作戰環境仿真可以使飛行員提前熟悉戰場環境，有助於任務的展開。北約在對波黑進行大規模空襲期間.美國國防部利用偵察衛星拍攝的高分辨率圖像與測繪局提供的波黑地區數字地圖模擬仿真環境，運用模擬戰鬥機進行飛行訓練，經過這個仿真環境訓練的飛行員，適應性和實戰成功率得到瞭極大的提高。
　　空戰作戰仿真環境的構建涉及許多技術，作者曾根據工作經驗編著並齣版瞭《空戰虛擬戰場設計》。隨著技術發展，各種仿真係統對作戰仿真環境指標也相應提高，其相關技術也不斷進一步研究和探討。為此，作者在原書基礎上，增加瞭氣象環境仿真構建、電磁頻譜環境仿真構建和信息融閤仿真等內容，並擴充原來的部分章節，以作戰環境頂層設計和主要關鍵技術設計為主綫，進行瞭較全麵的論述，主要內容安排如下：
　　第1章概要介紹瞭作戰環境的相關技術，重點論述瞭作戰環境概念演變、虛擬現實、視景顯示、視景生成、自然環境建模等技術現狀和發展趨勢。
　　第2章論述瞭從戰術仿真軍事需求分析到係統總體構建的空戰作戰環境的總體規劃，描述瞭構建主要過程和戰技指標。
　　第3章論述瞭信息環境仿真技術，描述瞭空中作戰中的各類信息，主要包括態勢信息、指揮控製係統信息、語音信息、數據鏈信息、以及支持不同仿真粒度的多分辨率建模技術。
　　第4章論述瞭空戰電磁環境仿真技術，介紹瞭各種航空電子設備武器的電磁乾擾模型，並簡要描述瞭頻譜作戰環境的仿真技術。
　　第5章論述瞭影響視景效果的各種因素，分析瞭在工程設計時幾大關鍵因素相互矛盾的特點，建立瞭以定量和定性兩種方法綜閤評估視景效果的評價方法。
　　第6章論述瞭實像顯示技術、虛像顯示技術、立體顯示技術、多通道融閤技術以及各種顯示方案性能比較。
　　第7章介紹瞭視景生成所需要的主要數學模型，特彆是論述瞭頭位眼位變化的多通道立體解算數學模型。
　　第8章論述瞭氣象環境建模與仿真，分析瞭氣象對作戰的影響，構建瞭氣象環境仿真模型，並闡述瞭幾種典型氣象效果仿真模型。
　　第9章介紹瞭空戰戰場環境的自然環境的建模技術，並介紹瞭在設計中一些有效的優化方法。
　　本書藉鑒或直接引用瞭有關專傢的論文或著作，在這裏錶示衷心的感謝！由於水平和時間有限，不妥之處，歡迎批評指正。
　　作者
　　2017年7月
空戰作戰環境仿真設計 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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