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1、UML在空天反导作战概念建模及仿真中的应用王超,黄树彩(空军工程大学导弹学院,陕西三原713800)摘要:针对空天信息直接支持反导作战问题,着重描述了统一建模语言UML在反导作战军事概念建模中的应用;详细建立了空天信息直接支持反导作战的用例图,顺序图,状态图等。最后结合空天反导作战系统给出其具体的仿真过程,证明提出建模方法的高效性。关键词:军事概念建模;UML;空天反导作战;仿真建模中图分类号:TP31文献标识码:A文章编号:1671Ο654X(2008)06Ο0072Ο04空天信息直接支持反导
2、作战是为了适应21军事作战需要、对各种战略战术弹道导弹目标实层防御,沿着弹道导弹飞行的全程弹道,提供多次机会。该反导体系将追求并行的技术发展途径,引言军事概念模型是对军事行为空间进行的第一次抽象,它对军事系统表达的准确性和合理性将是作战仿真模拟质量的关键。随着分布交互仿真和大规模作战仿真的需要,概念模型的通用性和规范化已开始受到人们重视。其具体建模过程如图1所示。和演示动能和定向能杀伤机理,供潜在的海基、地空基和天基作战应用,拦截在助推段、中段和末段的威胁导弹。空天信息支持反导作战系统体系结构是
3、一种特征的综合表示法,用一种统一的描述方法来建个它的体系结构是不可能的。而UML则侧重于术开发角度描述技术人员对真实系统的认识和理以各种视图反映系统的基本要素和行为的特点。作战活动转化为软件工程中的对象有助于所开发的重用性、扩展性,对仿真系统分析设计具有较大性。因此在这里我们将详细介绍UML在该军事模型的应用。1)用例图是描述系统边界、主要系统功能和组成要素,用它来描述反导防空导弹的作战过程,较好地从宏观上把握军事行为空间的系统需求。分析是系统设计的基础。它明确了系统的需求,定系统范围、系统模型
4、粒度等因素的前提条件。确需求(用例图)的基础上,针对具体应用,需要体基本活动流程作进一步的分析。图1概念模型建模过程其中军事概念模型的核心是结构化军事规则描述,需要从军事规则设计内容上如实反映模型系统的军事需求,如实反映军事行动和决策本身的规律。军事规则是根据我军和外军的条令、条例、训练大纲等军事条文和作战理论以及战场环境对军事行动的影响,用定性或定量的方法对模拟应用所关注的军事现象进行结构化抽象,形成能够理解、便于操作的具有一定规范性和约束力的文、图、表。军事规则的显著特点:一是表现形式结构化
5、;二是表现的内容和结果与非结构化的军事经验一致或相近。本文将在对UML语言进行分析的基础上对其军事概念建模描述方面及仿真的作用进行初步的探讨。如图2所示,在这个系统中,生成综合目标信制定作战计划,拦截可行性检查,威胁评估,目标分发射拦截弹等都是用例的实例;BM/C3I,机载激器,动能拦截武器,防空导弹,预警卫星,临近空间器,预警雷达,制导雷达等都是系统的执行者。1UML在空天反导军事概念建模中的应用收稿日期:2008Ο05Ο27修订日期:2008Ο10Ο30作者简介:王超(1984-),男,陕西
6、三原人,硕士研究生,研究方向为建模与仿真。图2空天信息支持反导作战用例图图3空天信息支持反导作战顺序图2)顺序图是强调消息时间顺序的交互图。如图3所示,参加交互的对象放在图的上方,沿X轴方向排列,把发起交互的对象放在左边,下级对象依次放在右边。然后把这些对象发送和接收的消息沿Y轴方向按时间顺序从上到下放置。消息用从一个对象的生命线到另一个生命线的箭头表示。箭头以时间顺序在图中从上到下排列。这样我们就可清晰地看到空天信息直接支持反导的控制流随时间推移的可视化轨迹。其中info(i)表示上级平台传达
7、给下级平台的各种作战信息。如info(1){TBM发射预警信息,目标弹道的估算数据}info(2){TBM发射预警信息,目标指示信息}info(3){实时目标信息,目标识别信息,拦截导弹发射所需数据等}info(4){TBM发射预警信息,目标指示信息}info(5){实时目标信息,目标识别信息,拦截导弹发射所需数据等}info(6){TBM发射预警信息,目标指示信息}。3info(j)则反映出下级平台反馈给上级平台的作战信息。如3info(1){目标指示信息,临近空间预警网状态信息,能量分配控制
8、}3info(2){目标指示信息,空基预警雷达状态信息,能量分配控制}3info(3){目标指示信息,地基预警雷达状态信息,能量分配控制}3info(4){拦截可行性、发射决策、火力分配结果反馈完成作战任务反馈信息,杀伤评估信息及目标指示信息}等。而check(k)则表示是否进行第二次拦截。3)UML状态图描述了一个实体基于事件反应的动态行为,它显示的是实体如何根据当前所处的状态对不同的时间做出反应的。建立起空天信息直接支持反导作战的状态图可以研究角色,子系统或组件的复杂行为。状态图中定义的状态
