基于对抗数据的装备训练系统及方法

专利2023-10-15  106


1.本发明属于训练领域,具体涉及一种基于对抗数据的装备训练系统及方法。


背景技术:

2.针对防空导弹参加对抗活动暴露出来的实际问题,事后分析问题产生的根源。目前,通过数据精准化分析问题产生的根源相对比较容易,如防空导弹自带的记录与重演软件,利用记录的对抗过程进行复盘分析,可以较好分析问题产生的根源。发现问题的根源目的是找到解决问题的办法,但是,如何验证解决问题办法的正确性,显然,将整个对抗活动按照实际情况再来一遍显然是不经济的,如何通过技术手段,研究一套验证解决问题办法正确性的系统及方法,可以避免类似问题的发生,对于提高训练水平意义重大。


技术实现要素:

3.为解决现有防空导弹在对抗过程中出现的无法精准化仿真验证的问题,,本发明提出一种基于对抗数据的装备训练系统,该系统支持人在回路的精准化推演验证,该系统包括数据分析系统、想定生成系统、防空导弹系统、数据采集器、人机交互设备和计算处理器;其中
4.防空导弹系统,其属于真实装备,在模拟训练模式下,接收想定生成系统输出的空中目标数据,依据武器系统工作原理,进行人在回路的实时抗击训练,输出系统工作数据;
5.数据采集器,其用于采集防空导弹系统的工作数据并存储,形成历史对抗数据;接收人机交互设备送来的控制指令,将存储的历史对抗数据送给数据分析系统;采集防空导弹系统的工作数据,按照时间先后顺序为其添加时间标识,作为计算处理器的输入;
6.计算处理器,其接收数据采集器送来的采集工作数据,根据导弹与目标的遭遇距离分析判断,若弹目遭遇距离小于导弹杀伤半径判断为命中,否则判断为未命中,形成命中结果分别送给人机交互设备和想定生成系统;
7.数据分析系统,其接收数据采集器的历史对抗数据,在人机交互设备的操作指令下,对历史对抗数据进行数据分析与匹配,产生对抗数据,,将对抗数据输出给想定生成系统;
8.想定生成系统,其对数据分析系统输出的对抗数据进行静态筛选,根据任务需要从对抗数据中筛选出需要的数据,剔除地空抗击数据;同时,接收计算处理器送来的命中结果,以便对空中目标数据进行干预;
9.人机交互设备,其用于将人机交互信息转化成控制指令信息输出给数据分析系统、想定生成系统、数据采集器;接收

数据分析系统送来的信息反馈,

想定生成系统送来的空中目标数据,

数据采集器送来的采集工作数据,

计算处理器输出的命中结果,将以上信息以图像和文字形式进行可视化显示。
10.还提供一种基于对抗数据的装备训练方法,具体包括下列步骤:
11.步骤一:人的操作动作通过人机交互设备转化成机器语言,分别形成

操作指令
送给数据分析系统,

静态筛选指令送给想定生成系统,

控制指令送给数据采集器;
12.步骤二:数据采集器接收到来自人机交互设备的控制指令,实现

将本地存储的某一历史对抗数据送给数据分析系统,

开启数据采集功能;
13.步骤三:数据分析系统接收到来自人机交互设备的操作指令,接收数据采集器采集到的历史对抗数据,进行数据分析与匹配,分别输出

对抗数据给想定生成系统,

信息反馈给人机交互设备;
14.步骤四:想定生成系统接收到来自人机交互设备的静态筛选指令,根据任务需要从对抗数据中筛选出需要的数据,剔除地空抗击数据,分别送给防空导弹系统和人机交互设备;
15.步骤五:操作人员操作防空导弹系统开始工作,防空导弹系统接收到空中目标数据,进行人在回路的实时抗击训练,
16.步骤六:数据采集器对防空导弹系统的系统工作数据进行采集,并按照系统工作数据依次产生的时间先后顺序为其添加时间标识,形成采集工作数据分别送给人机交互设备和计算处理器;
17.步骤七:计算处理器收到来自数据采集器的采集工作数据,根据导弹与目标的遭遇距离分析判断,若弹目遭遇距离小于导弹杀伤半径判断为命中,否则判断为未命中,形成命中结果分别送给人机交互设备和想定生成系统;
18.步骤八:想定生成系统收到来自计算处理器的命中结果,对空中目标进行干预;
19.步骤九:整个过程中,人机交互设备实时收到分别来自数据分析系统的信息反馈、想定生成系统的空中目标数据、数据采集器的采集工作数据、计算处理器的命中结果,依托人机交互设备软件,以图像和文字形式展示空中目标动态、防空导弹系统工作情况、命中结果。
20.本发明的优点为:
21.(1)基于对抗数据生成的想定数据更加逼真,是任何想定编辑软件无法比拟的;
22.(2)处理方式采用与实际对抗训练一致的实时评估系统,命中结果可信度高;
23.(3)基于对抗数据验证训练问题的方法,解决了针对失利问题的检验验证一种新方法,环境构设简单,验证结果逼真,对于提升训练水平意义重大。
24.基于对抗数据的装备训练系统是在防空导弹系统基础上,依托自带实时评估系统,增加数据分析系统和想定生成系统,形成的一种训练系统,解决当前验证解决问题办法正确性手段缺乏的问题,充分挖掘对抗数据的潜能,使其发挥最大训练效益。
附图说明
25.图1示出本发明基于对抗数据的装备训练系统组成框图;
26.图2示出本发明基于对抗数据的装备训练系统信息流图。
具体实施方式
27.本发明提出一种基于对抗数据的装备训练系统,系统主要包括数据分析系统、想定生成系统、防空导弹系统、数据采集器、人机交互设备和计算处理器等组成,如图1所示。
28.防空导弹系统属于真实装备,在模拟训练模式下,接收想定生成系统输出的空中
目标数据,依据武器系统工作原理(杨建军.地空导弹武器系统概论[m].北京:国防工业出版社,2006:53),进行人在回路的实时抗击训练,输出系统工作数据。
[0029]
数据采集器属于防空导弹系统自带的实时评估系统组成之一,主要功能是采集防空导弹系统的工作数据包括雷达跟踪目标、导弹攻击等关键数据并存储形成历史对抗数据;接收人机交互设备送来的控制指令,将存储的历史对抗数据送给数据分析系统;采集防空导弹系统的工作数据包括雷达跟踪目标、导弹攻击等关键数据,按照依次产生的时间先后顺序添加时间标识,作为计算处理器的输入。数据采集器、为数据添加时间标识为本领域惯用技术手段,不再累述。
[0030]
计算处理器属于属于防空导弹系统自带的实时评估系统组成之一,接收数据采集器送来的采集工作数据,包括雷达跟踪目标、导弹攻击等关键数据,根据导弹与目标的遭遇距离分析判断,若弹目遭遇距离小于导弹杀伤半径判断为命中,否则判断为未命中,形成命中结果(命中或未命中)分别送给人机交互设备和想定生成系统。
[0031]
数据分析系统接收数据采集器的历史对抗数据,在人机交互设备的操作指令下,对历史对抗数据进行数据分析与匹配,可参见(宫斌.基于场景数据的电子对抗系统模拟训练研究[j].舰船电子对抗,2019.08),将对抗数据输出给想定生成系统。
[0032]
想定生成系统对数据分析系统输出的对抗数据进行静态筛选,根据任务需要从对抗数据中筛选出需要的数据,主要是空中目标数据的位置、姿态、航向等信息,剔除地空抗击数据,以上动作可参见(宫斌.基于场景数据的电子对抗系统模拟训练研究[j].舰船电子对抗,2019.08);同时,也可以接收计算处理器送来的命中结果(命中或未命中),以便对空中目标数据进行干预,命中即让想定中的该批空中目标消失,未命中则空中目标保持不变(例如继续跟踪或进行下一步处理)。
[0033]
人机交互设备用于将人机交互信息(人的操作动作)转化成控制指令信息(机器语言)输出给数据分析系统、想定生成系统、数据采集器;接收

数据分析系统送来的信息反馈,

想定生成系统送来的空中目标数据,

数据采集器送来的采集工作数据,

计算处理器输出的命中结果,将以上信息以图像和文字形式进行可视化显示。
[0034]
本发明还提供一种基于对抗数据的装备训练方法,该方法的工作流程是:在一波任务结束后,数据采集器将采集的历史对抗数据发送给数据分析系统;数据分析系统对其进行数据分析与匹配,可参见(宫斌.基于场景数据的电子对抗系统模拟训练研究[j].舰船电子对抗,2019.08),输出对抗数据送给想定生成系统;想定生成系统对对抗对数据进行静态筛选,剔除地空抗击数据,输出空中目标数据,以上动作可参见(宫斌.基于场景数据的电子对抗系统模拟训练研究[j].舰船电子对抗,2019.08);防空导弹系统接收到空中目标数据后,进行人在回路的实时对抗训练,同步,依托数据采集器和计算处理器对整个对抗过程进行处理,命中结果送给想定生成系统,以便想定生成系统实时对空中目标数据进行干预;整个对抗过程及命中结果可以通过人机交互设备进行实时显示。具体如下,如图2所示。
[0035]
步骤一:人的操作动作通过人机交互设备转化成机器语言,分别形成

操作指令送给数据分析系统,

静态筛选指令送给想定生成系统,

控制指令送给数据采集器;
[0036]
步骤二:数据采集器接收到来自人机交互设备的控制指令,主要完成两种动作

将本地存储的某一历史对抗数据送给数据分析系统,

开启数据采集功能;
[0037]
步骤三:数据分析系统接收到来自人机交互设备的操作指令,接收数据采集器采
集到的历史对抗数据,进行数据分析与匹配(具体过程可参见宫斌.基于场景数据的电子对抗系统模拟训练研究[j].舰船电子对抗,2019.08),分别输出

对抗数据给想定生成系统,

信息反馈给人机交互设备;
[0038]
步骤四:想定生成系统接收到来自人机交互设备的静态筛选指令,根据任务需要从对抗数据中筛选出需要的数据,主要是空中目标数据的位置、姿态、航向等信息,剔除地空抗击数据,以上动作可参见(宫斌.基于场景数据的电子对抗系统模拟训练研究[j].舰船电子对抗,2019.08),分别送给防空导弹系统和人机交互设备;
[0039]
步骤五:操作人员操作防空导弹系统开始工作,防空导弹系统接收到空中目标数据,依据武器系统工作原理(杨建军.地空导弹武器系统概论[m].北京:国防工业出版社,2006:53),进行人在回路的实时抗击训练,
[0040]
步骤六:数据采集器对防空导弹系统的系统工作数据包括雷达跟踪目标、导弹攻击等关键数据进行采集,并按照系统工作数据依次产生的时间先后顺序添加时间标识,为本领域惯用技术手段,不再累述,形成采集工作数据分别送给人机交互设备和计算处理器;
[0041]
步骤七:计算处理器收到来自数据采集器的采集工作数据,根据导弹与目标的遭遇距离分析判断,若弹目遭遇距离小于导弹杀伤半径判断为命中,否则判断为未命中,形成命中结果(命中或未命中)分别送给人机交互设备和想定生成系统;
[0042]
步骤八:想定生成系统收到来自计算处理器的命中结果(命中或未命中),以便对空中目标数据进行干预,命中即让想定中的该批空中目标消失,未命中则空中目标保持不变(例如继续跟踪或进行下一步处理)。
[0043]
步骤九:整个过程中,人机交互设备实时收到分别来自数据分析系统的信息反馈、想定生成系统的空中目标数据、数据采集器的采集工作数据、计算处理器的命中结果,依托人机交互设备软件,以图像和文字形式展示空中目标动态、防空导弹系统工作情况、命中结果。

技术特征:
1.一种基于对抗数据的装备训练系统,其特征在于,该系统包括数据分析系统、想定生成系统、防空导弹系统、数据采集器、人机交互设备和计算处理器;其中防空导弹系统,其属于真实装备,在模拟训练模式下,接收想定生成系统输出的空中目标数据,依据武器系统工作原理,进行人在回路的实时抗击训练,输出系统工作数据;数据采集器,其用于采集防空导弹系统的工作数据并存储,形成历史对抗数据;接收人机交互设备送来的控制指令,将存储的历史对抗数据送给数据分析系统;采集防空导弹系统的工作数据,按照时间先后顺序为其添加时间标识,作为计算处理器的输入;计算处理器,其接收数据采集器送来的采集工作数据,根据导弹与目标的遭遇距离分析判断,若弹目遭遇距离小于导弹杀伤半径判断为命中,否则判断为未命中,形成命中结果分别送给人机交互设备和想定生成系统;数据分析系统,其接收数据采集器的历史对抗数据,在人机交互设备的操作指令下,对历史对抗数据进行数据分析与匹配,产生对抗数据,,将对抗数据输出给想定生成系统;想定生成系统,其对数据分析系统输出的对抗数据进行静态筛选,根据任务需要从对抗数据中筛选出需要的数据,剔除地空抗击数据;同时,接收计算处理器送来的命中结果,以便对空中目标数据进行干预;人机交互设备,其用于将人机交互信息转化成控制指令信息输出给数据分析系统、想定生成系统、数据采集器;接收

数据分析系统送来的信息反馈,

想定生成系统送来的空中目标数据,

数据采集器送来的采集工作数据,

计算处理器输出的命中结果,将以上信息以图像和文字形式进行可视化显示。2.一种基于对抗数据的装备训练方法,其基于权利要求1所述的基于对抗数据的装备训练系统,其特征在于,具体包括下列步骤:步骤一:人的操作动作通过人机交互设备转化成机器语言,分别形成

操作指令送给数据分析系统,

静态筛选指令送给想定生成系统,

控制指令送给数据采集器;步骤二:数据采集器接收到来自人机交互设备的控制指令,实现

将本地存储的某一历史对抗数据送给数据分析系统,

开启数据采集功能;步骤三:数据分析系统接收到来自人机交互设备的操作指令,接收数据采集器采集到的历史对抗数据,进行数据分析与匹配,分别输出

对抗数据给想定生成系统,

信息反馈给人机交互设备;步骤四:想定生成系统接收到来自人机交互设备的静态筛选指令,根据任务需要从对抗数据中筛选出需要的数据,剔除地空抗击数据,分别送给防空导弹系统和人机交互设备;步骤五:操作人员操作防空导弹系统开始工作,防空导弹系统接收到空中目标数据,进行人在回路的实时抗击训练,步骤六:数据采集器对防空导弹系统的系统工作数据进行采集,并按照系统工作数据依次产生的时间先后顺序为其添加时间标识,形成采集工作数据分别送给人机交互设备和计算处理器;步骤七:计算处理器收到来自数据采集器的采集工作数据,根据导弹与目标的遭遇距离分析判断,若弹目遭遇距离小于导弹杀伤半径判断为命中,否则判断为未命中,形成命中结果分别送给人机交互设备和想定生成系统;步骤八:想定生成系统收到来自计算处理器的命中结果,对空中目标进行干预;
步骤九:整个过程中,人机交互设备实时收到分别来自数据分析系统的信息反馈、想定生成系统的空中目标数据、数据采集器的采集工作数据、计算处理器的命中结果,依托人机交互设备软件,以图像和文字形式展示空中目标动态、防空导弹系统工作情况、命中结果。

技术总结
基于对抗数据的装备训练系统,包括数据分析系统、想定生成系统、防空导弹系统、数据采集器、人机交互设备和计算处理器。还提供基于对抗数据的装备训练方法:一波任务结束后,数据采集器将采集的历史对抗数据发送给数据分析系统;数据分析系统对其进行数据分析与匹配,输出对抗数据;想定生成系统对对抗对数据进行静态筛选,剔除地空抗击数据,输出空中目标数据;防空导弹系统接收到空中目标数据后,进行人在回路的实时对抗训练,并依托数据采集器和计算处理器对整个对抗过程进行处理,命中结果送给想定生成系统,便于其实时对空中目标数据进行干预。本发明支持人在回路的精准化推演验证,克服现有防空导弹在对抗过程无法精准化仿真验证的问题。真验证的问题。真验证的问题。


技术研发人员:孙智勇 李兆展 程小震 李亚明 师剑军 李进 吴达 林艳红 姚小强 张杰明
受保护的技术使用者:中国人民解放军空军工程大学
技术研发日:2022.06.08
技术公布日:2022/11/1
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