首发 | 揭开美军仿真作战系统的神秘面纱

21 世纪以来，随着科学技术的飞速发展以及新型高科技在现代化武器装备体系中的应用，现代战争也随之进入了信息化时代，近年来伴随人工智能、机器学习以及大数据等智能化技术的迅猛发展，现代战争将要迈入智能化的时代。信息化战争或者智能化战争的实质是对抗双方或者多方作战体系之间的对抗，仿真推演系统可以综合多种武器装备体系和各种作战运用，是一种适合复杂战场环境下武器装备体系对抗的经济而有效的技术手段，具有其它技术无法替代的重要作用。

仿真技术在军事领域的广泛应用，具有十分广阔的发展前景。军事仿真包括武器技术仿真、武器系统仿真以及作战仿真等，已经在军队训练、武器装备研制、作战指挥和规划计划等方面发挥重要作用，成为国防领域的一项关键技术。

主要发展流程为以下三步：

1. 传统建模理论为代表的分析模型；

2. 分布式交互技术为代表的多层次联邦模型；

3. C4ISＲ建模为核心的集成建模与仿真技术。

1

美军典型仿真推演系统

4ACES( Force Architecture Capabilities Effectiveness Simulation) 最初是由Mertron公司为美海军专门设计开发的建模仿真分析系统，由NSS(Naval Simulation System，海军仿真系统）发展而来，主要是对海空作战进行仿真分析。4ACES能够较好地实现对C4ISR实体功能及其组织管理关系的建模，支持对从维护和平与人道主义援助、小规模地区冲突到战区作战行动的模拟仿真。系统可根据具体需求灵活设置红、蓝、绿等多个作战方，具备对典型的空、天、海上作战行动的仿真能力，系统具有对武器装备、通信设备、传感器、信息融合以及后勤等进行多分辨率建模的能力，可以根据研究问题的使用需求选择合适的模型分辨率，增强了仿真结果的可信性以及系统运用的灵活性。

EADSIM(Extended Air Defense Simulation）是一个主要用于防空作战分析的仿真系统，同时能在一定程度上支持作战指挥训练以及作战规划。EADSIM支持的作战领域包括空战、导弹战、空间战等，系统建模粒度可细化到武器平台层次，如单枚导弹、单架战机等，同时能够对平台上的C4ISR设备进行详细建模。EADSIM采用结构化仿真和事件驱动/时间步进机制，建立了防空C3I系统指挥作战过程所涉及的一系列模型，包括防空作战、空战模型、通信模型、电子战模型和地形模型等。EADSIM主要应用于分析评估防空C3I系统的作战效能及各种指挥控制功能，适用于作战力量分析、作战方案和系统运行过程的研究。

JTLS(Joint Theater Level Simulation）是一套由计算机仿真陆、海、空、天、电等作战环境，支持红、蓝对抗模拟的军事训练系统。这套系统是美军、北约及其它东亚十三个盟国现行使用的联合作战计算机兵棋系统，它最多可以模拟十国间战区领导阶层的联合作战。JTLS的原本设计是一套兵力、战场分析工具，用来进行联合及混合作战计划的模拟，但也经常当成训练各军种指挥官的作战演习训练系统使用。JTLS拥有与美军若干实际C4ISR系统的接口，因此在训练与演习过程中，可以实现仿真系统与实际系统的联合。在每年一次的美日“尖刃”联合军事演习和美泰“金色眼镜蛇”联合军事演习中，JTLS均发挥着积极作用。台军也利用该系统举行了多次“汉光兵棋推演”，提高部队的联合作战能力。

JWARS是一个战役级的军事仿真系统，由美国国防部长办公室主持签约开发。它的用户包括美国国防部长办公室、联合参谋部、后勤部和美军作战司令部。JWARS能为以上用户提供联合作战仿真，包括作战计划与实施、兵力评估研究、系统采办分析及概念与条令开发。在JWARS中，以战场空间实体（Battle Space Entity，BSE）作为模型来描述作战部队和战场环境，战场环境的实体主要包括指挥所、机场、港口等。作战部队实体的建模粒度，海军描述到单艘舰船、陆军描述到营一级、空军描述到飞行编队一级、情报侦察、探测感知和毁伤评估描述到单个平台一级。

OneSAF(One Semi－Automated Forces）是一个可重组、新一代的计算机生成兵力（CGF）系统。该系统可对单兵、单作战平台到营层次的作战行动、系统与控制过程进行仿真，对选定兵力单元作战行为建模至营层次、对指挥实体建模到旅层次。系统具有可变的仿真等级，以支持不同领域的模型与仿真。它能够精确、有效地描述部队的作战、勤务保障行动过程和指挥、控制、通信、计算机与情报流程，同时，也能较好地表现物理环境及其对仿真行为和活动的影响。

CMANO(Command Modern Air/Naval Opreations）是2003年美军提出反拒止“空海一体战”的背景下，由原“鱼叉”(Harpoon）研发团队的人员设计实现的新一代作战推演系统。重点聚焦各型武器装备平台、地海面、空中力量等不同作战单元之间的协同配合，完成多国、多方之间对战的推演仿真。CMANO分为军用版本和民用版本（游戏），民用版本可以在网上自由购买，基本是市面上能买到最专业的军事推演软件。

SEAS(System Effectiveness Analysis Simulation）是美国空军研发的一款基于Agent的复杂作战体系仿真建模工具。该仿真推演软件面向联合作战条件下的体系对抗，将作战实体抽象为Agent对象，从作战兵力、作战单元、作战平台、探测设备、武器系统、通讯设备、作战实体自主决策行为以及影响作战实体的环境等多方面对信息化作战条件下的作战实体进行抽象，从决策行为开发、探测设备定义、武器系统定义、通讯设备定义、作战平台组合、作战单元组合和作战兵力规划、作战环境特征定义等方面支持装备体系的定义，并通过仿真运行支持装备体系的对抗仿真。SEAS代表了最新的分析仿真技术（或构造仿真技术），提供了强有力的基于Agent的建模仿真环境，在模型框架中特别强调了空间和C4ISR系统的影响和作用，支持不同规模的联合作战想定分析，可以进行不同体系架构和作战行动的建模和仿真。SEAS在模型框架中特别强调了空间和C4ISR系统的影响和作用，能够为系统工程师、军事行动研究人员和采办决策者提供了一个灵活的、快速探索新型作战能力的工具。SEAS代表了最新的分析仿真技术（或构造仿真技术），提供了强有力的基于Agent的建模仿真环境，支持小规模到大规模的联合作战想定分析，可以进行不同体系设计、体系架构和作战行动概念（Concepts of Operation，CONOPs）探索和量化分析。

2

仿真推演对现代战争的影响分析

仿真推演对现代战争的影响主要体现以下在三个方面：

针对具体的作战问题，识别需要分析的影响因子，设计相应的实验方案，利用仿真推演系统进行计算实验，通过观察和分析受控变量与观测结果的因果联系或关系，识别、开发、评估、提出新的作战概念和任务能力及条令、组织、训练、物资、领导、人员、设施的变革需求，依据对作战带来的影响和效果，为转型、改革、发展提供决策支持，尽快将新的理念、技术、能力形成部队实战能力，是仿真推演系统的重要发展趋势和应对未来挑战的重要手段。美军以往重要的作战和非战争军事行动都必须在事前经过大量的计算机仿真评估和优化迭代，以减少因作战方案和行动计划不当带来的损失，近年来的多场局部战争，包括伊拉克战争、阿富汗战争、南联盟战争等，都在战前进行了大量仿真推演和评估，有效地减少了作战伤亡，加速了作战胜利的进程。“由海向陆”“非对称作战”“网络中心战”“火力圈外打击”“空海一体战”“分布式打击”“蜂群作战”“多域战”等一系列新的作战概念的出现和逐步走向成熟都与推演仿真系统息息相关。

仿真推演系统可以在装备训练、业务训练和指挥训练三方面发挥训练作用，受训人员在虚拟环境中完成作战指挥、作战行动和装备操作，模拟训练在指挥、战术和单兵技能等方面都是不可或缺的重要的组成部分。现在以仿真推演系统为基础的模拟训练，正在向一体化的、联合作战的方向发展演进，通过“沉浸式”的模拟训练提升实际作战能力、应变能力以及快速决策的能力等。

从美国国防部制定装备的发展战略、规划计划、采购部署到维修退役，美军大力推行基于仿真的采办，将仿真应用到装备建设的全生命周期。仿真推演系统通过支持装备体系的对抗仿真，进而可以通过作战结果分析不同装备体系在探测能力、通讯能力、毁伤能力以及指挥决策能力上的差别，为武器装备体系的发展和决策提供相对意义上的定量分析支持。仿真推演系统可以支持装备从发展规划、设计定型、研制生产到部署使用、维修保障的整个生命周期，通过仿真提高全生命周期的工作效率。