专利摘要

本发明提供一种装备作战试验全寿命周期的平行试验方法与系统，其中方法包括获取基础数据，还包括以下步骤：设计面向平行试验需求的推演验证型装备作战试验；实施基于在线平行试验的虚实一体型装备作战试验；分析评估基于离线平行试验的样本扩充型装备作战试验本发明提出的一种装备作战试验全寿命周期的平行试验方法与系统，针对不同对手、环境和运用方式等试验条件开展装备作战试验试验，试验次数和试验数据样本量可大幅提升，有助于形成真实可信的作战效能和适用性评估结论。

权利要求

1.一种装备作战试验全寿命周期的平行试验方法，包括获取基础数据，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤1：设计面向平行试验需求的推演验证型装备作战试验；

步骤2：实施基于在线平行试验的虚实一体型装备作战试验；

步骤3：分析评估基于离线平行试验的样本扩充型装备作战试验。

2.如权利要求1所述的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法，其特征在于，所述步骤1包括以下子步骤：

步骤11：设计面向平行试验的评演导采保一体化装备作战试验方案；

步骤12：进行基于平行试验的装备作战试验方案评演导采保一体化仿真推演；

步骤13：进行面向平行试验的评演导采保一体化装备作战试验方案的多方案优选；

步骤14：生成面向平行试验的评演导采保一体化装备作战试验方案。

3.如权利要求2所述的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法，其特征在于，所述多方案优选的总体方法过程为

其中，TestPlanSelect为多方案优选，Resultset为方案优选结果集合，SelectFun为多方案优选函数，PlanSet为方案特征向量集合，Pi为第i个方案的基础数据向量，SDSeti 为第i个方案的采集的仿真数据集合，EDSeti为第i个方案的采集的实装数据集合，ETi为第i个方案的实装试验准备时间，STi为第i个方案的仿真试验准备时间，WTi为第i个方案的平行试验实施时间，Pdi为第i个方案的弹药消耗的折算价格，Pyi为第i个方案的油料消耗的折算价格，Pci 为第i个方案的器材消耗的折算价格，Ri为第i个方案的场地改造的折算价格，Si为第i个方案的实兵规模和场地面积，PRi为第i个方案的优选特征值，n为需要优选的方案数量。

4.如权利要求3所述的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法，其特征在于，所述多方案优选的计算方法包括自动生成权重系数、自动计算特征向量和方案优选排序计算。

5.如权利要求4所述的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法，其特征在于，所述权重系数的自动生成方法为：

其中，Ri 为第i个方案的采集数据覆盖度，crad为集合元素个数计算函数，DNSet为采集数据需求集合，Ti为第i个方案的完成用时，T为所有方案的完成用时集合，Ui为第i个方案的试验消耗价格，U为所有方案的试验消耗价格集合，R为所有方案的实兵试验人数集合，S为所有方案的场地面积集合，XC为数据覆盖变化量特征值，XT为完成用时变化量特征值，XU为消耗价格变化量特征值，XR为实兵人数变化量特征值，XS为场地面积变化量特征值，ωyc为数据覆盖的权重系数，ωyt为完成用时的权重系数，ωyu为消耗价格的权重系数，ωyr为实兵人数的权重系数，ωys为场地面积的权重系数，ωy为权重向量。

6.如权利要求5所述的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法，其特征在于，所述特征向量的计算方法为：

其中，Cyi为数据覆盖的特征向量，Tyi为完成用时的特征向量，Uyi为消耗价格的特征向量，Syi为实兵人数特征向量，Ryi为场地面积的特征向量，Pyi为特征向量集合。

7.如权利要求6所述的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法，其特征在于，所述方案优选排序计算方法为：

其中，Result为优选的试验方案。

8.如权利要求1所述的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法，其特征在于，所述步骤2包括以下子步骤：

步骤21：完成力量手段准备，所述力量手段准备包括平行完成导调力量准备、实兵力量准备、采集力量准备、装备交互接口准备和平行仿真力量准备中至少一种；

步骤22：组织实施平行试验，平行开展实兵行动、仿真行动和采集行动；所述实兵行动为向仿真行动发送状态和交互数据，所述仿真行动为产生对抗结果数据，向实兵行动反馈；所述采集行动为平行采集实兵行动中产生的试验数据。

9.如权利要求1所述的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法，其特征在于，所述步骤3包括以下子步骤：

步骤31：按照对比采集数据与评估数据需求；

步骤32：确定评估数据样本需求；

步骤33：设计离线平行试验；

步骤34：实施离线平行试验；

步骤35：样本扩充数据统计；

步骤36：根据试验方案总体设计结合实装备试验数据进行分析评估。

10.一种装备作战试验全寿命周期的平行试验系统，包括数据获取模块，其特征在于，还包括以下模块：

平行试验指挥与设计模块：用于对平行试验的实兵和虚拟兵力进行指挥导控和对全寿命周期的平行试验进行试验设计；

平行试验多域通信与位姿采集模块：用于构建包括通信终端设备、无线接入设备和有线骨干网络为一体的通信支撑体系，用于对装备及其装备活动部件位置和姿态进行采集；

平行试验装备数据双向接口交换模块：用于对装备各类人机交互设备进行数据交换；

平行试验增强现实人机接口模块：用于根据仿真系统生成的数据，渲染生成图像和音频，与现实情况叠加；

导采演多类型一体化平行试验仿真模块：用于开展人在回路与虚拟构想相结合的平行仿真试验；

平行试验数据统计与评估分析模块：用于平行试验各类数据来源进行统计管理，生成样本扩展需求驱动导采演多类型一体化平行试验仿真模块运行，关联评估模型进行评估计算；

所述系统按照如权利要求1所述的方法对进行装备作战试验全寿命周期的平行试验。

说明书

技术领域

本发明涉及平行试验的技术领域，特别是一种装备作战试验全寿命周期的平行试验方法与系统。

背景技术

装备作战试验是对装备、装备系统或装备体系在近似实战环境条件下，在体系力量支撑下，组织实施作战运用，进行相关数据采集，分析评估作战效能和适用性的试验活动，与传统的装备性能试验不同，特别强调对抗行动条件的构设和配试力量的完整。当前单纯采用实装实弹的装备作战试验方法，主要存在以下问题：一是，难以模拟实战对抗过程，难以形成有效的对抗战损消耗数据；二是，相关配试的体系作战力量协调难度大，大幅提高试验成本，影响作战试验效益；三是，针对不同对手、环境和运用方式等试验条件的试验次数受限，试验数据样本量不足，难以形成真实可信的作战效能和适用性评估结论；四是作战试验设计逻辑验证不够，作战试验方案预先验证优化困难。因此，需要综合运用实装试验、多类型仿真试验等方法，克服当前单纯采用实装实弹的装备作战试验方法存在的诸多不足，从装备作战试验的全寿命周期出发，开展“虚拟仿真与实装试验相结合、在线试验与离线评估相结合”的平行试验，提升装备作战试验的整体能力。

2014年12月的《装备学院学报》的第25卷第6期公开了底兰兰、王凯、刘军和马达的《装备全寿命管理中的作战试验问题探讨》，根据我军装备试验工作研究现状,结合装备作战试验具体实践与认知,从实现装备体系作战能力生成,推动作战方式方法改进,确定装备训练和保障需求3个方面,探讨了在装备全寿命周期开展作战试验的必要性,并分析了装备全寿命周期中作战试验的实施重点。该文章仅在理论概念层面对作战试验基本理论问题进行了探讨，没有着眼装备作战试验全寿命周期需要，研究和提出一种装备作战试验的平行试验具体方法，设计和实现装备作战试验的平行试验系统，为运用平行试验方法开展装备作战试验提供方法手段支撑。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提出的一种装备作战试验全寿命周期的平行试验方法与系统，针对不同对手、环境和运用方式等试验条件开展装备作战试验试验，试验次数和试验数据样本量可大幅提升，有助于形成真实可信的作战效能和适用性评估结论。

本发明的第一目的是提供一种装备作战试验全寿命周期的平行试验方法，包括获取基础数据，还包括以下步骤：

步骤1：设计面向平行试验需求的推演验证型装备作战试验；

步骤2：实施基于在线平行试验的虚实一体型装备作战试验；

步骤3：分析评估基于离线平行试验的样本扩充型装备作战试验。

优选的是，所述步骤1包括以下子步骤：

步骤11：设计面向平行试验的评演导采保一体化装备作战试验方案；

步骤12：进行基于平行试验的装备作战试验方案评演导采保一体化仿真推演；

步骤13：进行面向平行试验的评演导采保一体化装备作战试验方案的多方案优选；

步骤14：生成面向平行试验的评演导采保一体化装备作战试验方案。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤11包括设计确定评估内容，根据评估需要，选择确定实装试验、仿真试验、虚实结合试验等不同的试验方式，根据试验方式，面向平行试验，拟制评估、演练、导调、采集、保障的试验方案。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤12包括加载方案计划数据进行平行试验系统准备，根据推演需要，设置采用人在回路与构造仿真相结合的推演方式，组织实施方案仿真推演，采集各方案平行试验产生的数据。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤13包括基于各方案平行试验推演所产生的数据，按照面向平行试验的评演导采保一体化装备作战试验方案优选方法进行。

在上述任一方案中优选的是，所述多方案优选的总体方法过程为

其中，TestPlanSelect为多方案优选，Resultset为方案优选结果集合，SelectFun为多方案优选函数，PlanSet为方案特征向量集合，Pi为第i个方案的基础数据向量，SDSeti 为第i个方案的采集的仿真数据集合，EDSeti为第i个方案的采集的实装数据集合，ETi为第i个方案的实装试验准备时间，STi为第i个方案的仿真试验准备时间，WTi为第i个方案的平行试验实施时间，Pdi为第i个方案的弹药消耗的折算价格，Pyi为第i个方案的油料消耗的折算价格，Pci 为第i个方案的器材消耗的折算价格，Ri为第i个方案的场地改造的折算价格，Si为第i个方案的实兵规模和场地面积，PRi为第i个方案的优选特征值，n为需要优选的方案数量。

在上述任一方案中优选的是，所述多方案优选的计算方法包括自动生成权重系数、自动计算特征向量和方案优选排序计算。

在上述任一方案中优选的是，所述权重系数的自动生成方法为：

其中，Ri 为第i个方案的采集数据覆盖度，crad为集合元素个数计算函数，DNSet为采集数据需求集合，Ti为第i个方案的完成用时，T为所有方案的完成用时集合，Ui为第i个方案的试验消耗价格，U为所有方案的试验消耗价格集合，R为所有方案的实兵试验人数集合，S为所有方案的场地面积集合，XC为数据覆盖变化量特征值，XT为完成用时变化量特征值，XU为消耗价格变化量特征值，XR为实兵人数变化量特征值，XS为场地面积变化量特征值，ωyc为数据覆盖的权重系数，ωyt为完成用时的权重系数，ωyu为消耗价格的权重系数，ωyr为实兵人数的权重系数，ωys为场地面积的权重系数，ωy为权重向量。

在上述任一方案中优选的是，所述特征向量的计算方法为：

其中，Cyi为数据覆盖的特征向量，Tyi为完成用时的特征向量，Uyi为消耗价格的特征向量，Syi为实兵人数特征向量，Ryi为场地面积的特征向量，Pyi为特征向量集合。

在上述任一方案中优选的是，所述方案优选排序计算方法为：

其中，Result为优选的试验方案。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤14包括针对不同的应用主题，分别生成平行试验装备操作运用方案、平行试验导调控制方案、平行试验数据采集方案、平行试验试验保障方案、平行试验系统运用方案和平行试验评估分析方案

在上述任一方案中优选的是，所述步骤2还包括按照读取基于在线平行试验的装备作战试验方案，完成各种力量手段准备，总导组织开始试验和平行试验组织实施的步骤和流程实施。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤2包括以下子步骤：

步骤21：完成力量手段准备，所述力量手段准备包括平行完成导调力量准备、实兵力量准备、采集力量准备、装备交互接口准备和平行仿真力量准备中至少一种；

步骤22：组织实施平行试验，平行开展实兵行动、仿真行动和采集行动；所述实兵行动为向仿真行动发送状态和交互数据，所述仿真行动为产生对抗结果数据，向实兵行动反馈；所述采集行动为平行采集实兵行动中产生的试验数据。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤3包括以下子步骤：

步骤31：按照对比采集数据与评估数据需求；

步骤32：确定评估数据样本需求；

步骤33：设计离线平行试验；

步骤34：实施离线平行试验；

步骤35：样本扩充数据统计；

步骤36：根据试验方案总体设计结合实装备试验数据进行分析评估。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤33包括根据试验设计，设定离线平行试验初始态势数据，开展平行试验导调控制，采取人在回路仿真平行试验与虚拟构造仿真平行试验相结合的方法实施，在1次试验结束后，调整试验条件剖面数据，再从设定离线平行试验初始态势数据开始进行试验，直至所有条件试验完毕。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤36包括按照基于装备使命任务条件剖面概率的多样本装备作战效能的评估计算方法，进行评估计算，形成评估结论值：

其中：Pe为基于装备使命任务条件剖面概率的多样本装备作战效能评估值；Gi 为第i种使命任务条件剖面的发生概率；Mi为第i种使命任务条件剖面的兵力交换评估值；Vi为第i种使命任务条件剖面的任务完成效率评估值；Si为第i种使命任务条件剖面的作战消耗评估值；Ki为第i种使命任务条件剖面的任务完成空间评估值；Bia为第i种使命任务条件剖面条件下的实际兵力交换比率，Biy为第i种使命任务条件剖面条件下的兵力交换比率预期阈值；Ti为第i种使命任务条件剖面条件下的任务执行完成时间，Timax为第i种使命任务条件剖面条件下的任务执行完成时间最大参考阈值，Timin为第i种使命任务条件剖面条件下的任务执行完成时间最小参考阈值；Cimax为第i种使命任务条件剖面条件下的资源消耗的价值换算最大参考阈值，Cimin为第i种使命任务条件剖面条件下的资源消耗的价值换算最小参考阈值，Tidan为第i种使命任务条件剖面条件下的弹药消耗的价值换算值，Tiyou为第i种使命任务条件剖面条件下的油料消耗的价值换算值，Ciqicai为第i种使命任务条件剖面条件下的器材消耗的价值换算值，Cizhuang为第i种使命任务条件剖面条件下的装备消耗的价值换算值；Xi、Yi、Zi分别为第i种使命任务条件剖面条件下完成的任务正面、纵深和空间高度，XiR、YiR、ZiR为第i种使命任务条件剖面条件下的需要完成的任务正面、纵深和空间高度；Gij为环境条件第j个水平的独立概率，环境条件共有m个水平，各水平独立概率之和等于1；G2k为对手条件第k个水平的独立概率，对手条件共有p个水平，各水平独立概率之和等于1；G3l为战法条件第l个水平的独立概率，环境条件共有o个水平，各水平独立概率之和等于1；第i种使命任务条件剖面由第j个环境条件，第k个对手条件和第l个战法条件组成。

本发明的第二目的是提供一种装备作战试验全寿命周期的平行试验系统，包括数据获取模块，还包括以下模块：

平行试验指挥与设计模块：用于对平行试验的实兵和虚拟兵力进行指挥导控和对全寿命周期的平行试验进行试验设计；

平行试验多域通信与位姿采集模块：用于构建包括通信终端设备、无线接入设备和有线骨干网络为一体的通信支撑体系，用于对装备及其装备活动部件位置和姿态进行采集；

平行试验装备数据双向接口交换模块：用于对装备各类人机交互设备进行数据交换；

平行试验增强现实人机接口模块：用于根据仿真系统生成的数据，渲染生成图像和音频，与现实情况叠加；

导采演多类型一体化平行试验仿真模块：用于开展人在回路与虚拟构想相结合的平行仿真试验；

平行试验数据统计与评估分析模块：用于平行试验各类数据来源进行统计管理，生成样本扩展需求驱动导采演多类型一体化平行试验仿真模块运行，关联评估模型进行评估计算；

所述系统按照如权利要求1所述的方法对进行装备作战试验全寿命周期的平行试验。

优选的是，所述平行试验指挥与设计模块包括平行试验业务管理子模块、评估内容数据体系设计子模块、平行试验模式方法与模型设计子模块、平行试验导采演方案计划设计子模块、实兵语音指挥导控子模块、实兵数据指挥导控子模块、虚拟兵力数据指挥导控模子块和综合态势监控子模块。

在上述任一方案中优选的是，所述平行试验多域通信与位姿采集模块包括装备嵌入式位置定位设备、装备嵌入式姿态传感设备、装备嵌入式无线通信终端设备、便携式无线通信终端设备、地域分布式无线接入设备、车载机动式无线接入设备、空中中继型无线接入设备、有线网络交换设备和平行试验通信网络规划子模块。

在上述任一方案中优选的是，所述平行试验装备数据双向接口交换模块包括嵌入式装备仪表接口子模块、嵌入式装备指控系统接口子模块、嵌入式装备通信系统接口子模块、嵌入式装备总线接口子模块、嵌入式装备数据发送集成子模块、嵌入式装备数据接收集成子模块和

装备数据双向接口交换设备。

在上述任一方案中优选的是，所述平行试验增强现实人机接口模块包括观瞄系统嵌入式增强现实附加显示设备、佩戴式增强现实显示设备、佩戴式增强现实音频设备、嵌入式增强现实渲染子模块、嵌入式增强现实计算设备和仿真数据接收交换设备。

在上述任一方案中优选的是，所述导采演多类型一体化平行试验仿真模块包括导控行动人在回路仿真分系统、数据采集行动人在回路仿真分系统和平行试验兵力推演仿真分系统组成，其中导控行动人在回路仿真分系统由平行试验总导演席、平行试验红方导演席、平行试验蓝方导演席、虚拟仿真兵力导控席和末端调理席。

在上述任一方案中优选的是，所述平行试验数据统计与评估分析模块包括平行试验采集数据统计子模块、平行试验仿真数据统计子模块、基于数据需求比对的样本扩展平行试验条件组合生成子模块、平行试验仿真子系统自动调用子模块、样本扩展数据存储记录子模块、评估模型体系到数据元和指标体系分级绑定子模块、基于平行试验多元数据的评估计算子模块、平行试验数据的回放性关联分析子模块和平行试验报告生成子模块。

本发明提出了一种装备作战试验全寿命周期的平行试验方法与系统，能够有效解决当前单纯依靠实装开展装备作战试验存在的“环境构设不真、对抗强度不够、配试力量不全、数据样本不足、效能评估不准”的突出问题，全面提升装备作战试验质量。

附图说明

图1为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法的一优选实施例的流程图。

图2为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法的面向平行试验需求的推演验证型装备作战试验设计方法的一实施例的计算流程图。

图3为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法的基于在线平行试验的虚实一体型装备作战试验组织实施方法的一实施例的计算流程图。

图4为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验方法的基于离线平行试验的样本扩充型装备作战试验分析评估方法的一实施例的计算流程图。

图5为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验系统的一优选实施例的模块图。

图6为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验系统的一优选实施例的体系结构图。

图7为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验系统的平行试验指挥与设计模块的一实施例的体系结构图。

图8为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验系统的平行试验多域通信与位姿采集模块的一实施例的流量体系结构图。

图9为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验系统的平行试验装备数据双向接口交换模块的一实施例的体系结构图。

图10为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验系统的平行试验增强现实人机接口模块的一实施例的体系结构图。

图11为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验系统的导采演多类型一体化平行试验仿真模块的一实施例的流量体系结构图。

图12为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验系统的平行试验数据统计与评估分析模块的一实施例的体系结构图。

图13为按照本发明的装备作战试验全寿命周期的平行试验系统的一优选实施例的与平行试验方法关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例一

如图1所述，执行步骤1000，针对装备作战试验全寿命周期的平行试验需要，获取平行试验大纲数据，平行试验想定数据；获取被试与配试装备的性能基础数据、装备模型数据、行为模型数据、编制编配数据、接口标准数据；获取试验环境的地形基础数据、场区界限数据、试验分区数据、电磁环境数据、空中航线数据、空间卫星数据；获取试验条件手段设备的型号、数量、功能数据；获取装备操作人员、平行仿真操作人员、数据采集人员、指挥控制人员的基础数据。

执行步骤1100，设计面向平行试验需求的推演验证型装备作战试验，采用面向平行试验需求的推演验证型装备作战试验设计方法实现，对试验方案进行设计与仿真推演和优化论证平行试验方案计划数据。

如图2所示，在本步骤中，执行步骤1110，设计面向平行试验的评演导采保一体化装备作战试验方案，设计确定评估内容，根据评估需要，选择确定实装试验、仿真试验、虚实结合试验等不同的试验方式，根据试验方式，面向平行试验，拟制评估、演练、导调、采集、保障的试验方案。

执行步骤1120，进行基于平行试验的装备作战试验方案评演导采保一体化仿真推演，加载方案计划数据进行平行试验系统准备，根据推演需要，设置采用人在回路与构造仿真相结合的推演方式，组织实施方案仿真推演，采集各方案平行试验产生的数据，如表1所示。

表1基于平行试验的装备作战试验方案评价基础数据表

执行步骤1130，进行面向平行试验的评演导采保一体化装备作战试验方案的多方案优选，基于各方案平行试验推演所产生的数据，按照面向平行试验的评演导采保一体化装备作战试验方案优选方法进行。多方案优选的总体方法过程为

其中，TestPlanSelect为多方案优选，Resultset为方案优选结果集合，SelectFun为多方案优选函数，PlanSet为方案特征向量集合，Pi为第i个方案的基础数据向量，SDSeti 为第i个方案的采集的仿真数据集合，EDSeti为第i个方案的采集的实装数据集合，ETi为第i个方案的实装试验准备时间，STi为第i个方案的仿真试验准备时间，WTi为第i个方案的平行试验实施时间，Pdi为第i个方案的弹药消耗的折算价格，Pyi为第i个方案的油料消耗的折算价格，Pci 为第i个方案的器材消耗的折算价格，Ri为第i个方案的场地改造的折算价格，Si为第

一种装备作战试验全寿命周期的平行试验方法与系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。