第３６卷第２期 ２０１７年６月 通 信 对 抗 ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＣＯＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥＳ Ｖ０１．３６ Ｎｏ．２ Ｊｕｎ．２０１７ ＭＳＤＬ与Ｃ—ＢＭＬ相结合的复杂电磁环境 想定定义研究 沈莉莉，王敏 （中国电子科技集团公司第三十六研究所，浙江嘉兴３１４０３３） 摘要：现代战争的作战模拟仿真需要一种对战场复杂电磁环境进行统一、全面描述的想定规范。研究 分析了复杂电磁环境想定定义语言要求，提出了ＭＳＤＬ－￣Ｃ—ＢＭＬ相￣￥－ｅｊ想定描述思路，并给出了具体 的复杂电磁环境想定统一格式规范。 关键词：ＭＳＤＬ；Ｃ－ＢＭＬ；复杂电磁环境；想定 中图分类号：ＴＰ１５ 文献标识码：Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｅｎａｒｉｏ ｂｙ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ＭＳＤＬ ｗｉｔｈ Ｃ－ＢＭＬ ＳＨＥＮ Ｌｉ－ｌｉ，ＷＡＮＧ Ｍｉｎ （Ｎｏ．３６ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＣＥＴＣ，ＪｉａｘｉｎｇＺｈｅｊｉａｎｇ３１４０３３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆｍｏｄｅｍ ｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄ ｎｅｅｄ ａ ｌｄｎｄ ｏｆｕｎｉｆｏｒｍ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ ｔｏ ｒｅｐｒｅ． ｓｅｎｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｃｅｎａｒｉｏ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｒｅｑｕｅｓ￣ｔＯ ｔｈｅ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｌｎ— ａｇｕａｇｅ ｆｏｒ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｃｅｎａｒｉｏ．Ａ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ＭＳＤＬ ｗｉｔｈ Ｃ—ＢＭＬ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄ ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｃｅｎ￣＇Ｊｏ ｆｏｒｍａｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｓ ｉｎｔｒｏ— ｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＳＤＬ；Ｃ・ ＢＭＬ；ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｓｃｅｎａｒｉｏ １ 引言 复杂电磁环境是指在一定的空域、时域、频域、能域 战争模式对作战模拟和仿真提出了新的要求，需要对复 杂电磁环境实现逼真仿真。想定（Ｓｃｅｎａｒｉｏ）是模拟仿真 的基础和前提，复杂电磁环境想定定义必须合理、全面、 准确，这样才能保证复杂电磁环境仿真的正确性。 内，各种电磁信号纵横交错、动态变化、密集重叠、强弱 起伏，对相应电磁活动产生重大影响的电磁环境。信息 化战争使作战模式发生了深刻的变革，从以往的单一兵 种作战模式发展到了当前的复杂电磁环境条件下的陆、 海、空、天、电多维一体的多军兵种联合作战模式。新的 本文研究分析了复杂电磁环境想定定义语言要求， 在此基础上，提出了ＭＳＤＬ与Ｃ—ＢＭＬ相结合的复杂电 磁环境想定定义方法，进而给出了一个复杂电磁环境想 定统一格式规范，以供参考。 收稿Ｅｌ期：２０１７－０５－０８ ・４２・ 通 信 对 抗 第３６卷 ２复杂电磁环境想定定义语言要求 系统仿真中的想定包括概念想定和仿真想定，本文 中的想定指的是仿真想定，即可以直接用于仿真运行的 想定脚本。复杂电磁环境想定定义语言，必须兼顾复杂 ＸＭＬ模式、独立于仿真平台的想定描述语言，其目的就 是为军事想定提供格式化和规范化的描述方法，以提高 想定的可重用性。最初ＭＳＤＬ是为开发美军的军事想 定开发工具（ＭＳＤＥ）而制定的，２００４年计算机生成兵力 系统ＯｎｅＳＡＦ Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ｏｏｓ）提议将ＭＳＤＬ发展 成为仿真互操作标准组织（Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，ＳＩＳＯ）的标准。２００５年ＳＩＳＯ成立 电磁环境对象的复杂性、完整性和想定数据的有效性、 重用性。 首先，复杂电磁环境想定定义语言需要满足一般仿 了ＭＳＤＬ ＳＴＵＤＹ ＧＲＯＵＰ，负责对想定格式和内容研制 真想定描述语言应具备的特点，主要有：１）简明性。简单 准确地表达仿真想定，不允许语义冲突。２）完整陛。规则 集应该约束军事仿真想定所涉及的各个方面信息表达。 在仿真想定表达时，不能出现找不到描述形式的情况。３） 层次化。仿真想定本身的分层开发及其模型的建立要求 仿真想定描述语言具有层次化结构。４）伸缩性。仿真规 模可大可小，所考虑的影响仿真的因素来自很多方面， 描述语言必须具有可伸缩性以满足不同的仿真需求 １。 其次，复杂电磁环境想定的特点是想定构成复杂， 其复杂性特别体现在作战系统和装备数量多、种类多， 而且装备成体系、成建制，内在关系复杂。因此，复杂电 磁环境想定除了想定信息、地形、气象、常规辐射源等描 述内容外，还必须具备对各种作战系统和装备及其作战 行为的定义能力。具体有： 作战体系的描述：针对作战体系，需要定义各个作 战方、军队以及他们之间的关系数据。想定的作战方可 以分为红方、蓝方和中立方，但也可以根据需要设置更 多作战方。每个作战方可以有各级军队、作战系统、作 战装备、设施等。 各种作战实体及其数据属性的描述：复杂电磁环境 想定涉及的作战实体种类很多，主要包括各种武器平 台、通信设备、通信对抗设备、雷达设备、雷达对抗设备、 民用设施设备等。想定里须可以定义各种实体的实例 和属性参数。 各种实体的行为、任务数据的描述：运动平台有运 动轨迹，各种作战设备有各自的行为活动，对抗装备系 统有任务行为，因此，需要在想定中对所有实体的行为、 任务数据进行定义和设置。 如何寻求一个较好的方法，能够完整、全面、准确地 定义复杂电磁环境想定，可以满足以上这些要求，是一 个需要探索的问题。为此，本文提出了ＭＳＤＬ与Ｃ—ＢＭＬ 相结合的复杂电磁环境想定定义方法。 ３ ＭＳＤＬ与Ｃ—ＢＭＬ相结合的想定定义方法 ＭＳＤＬ（Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｓｃｅｎａｒｉｏ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）是基于 统一的规范 】。目前ＭＳＤＬ已经成为国际上描述想定 的标准。 ＭＳＤＬ体系结构的组成包括想定标识（ＳｃｅｎａｒｉｏｌＤ）、 选项（Ｏｐｔｉｏｎｓ）、环境（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）、作战力量Ｆｏｒｃｅ． Ｓｉｄｅｓ）、组织结构（Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ）、透明图（ＯｖｅｒＬａｙｓ）、战 术图（ＴａｃｔｉｃａｌＧｒａｐｈｉｃｓ）、非战争军事行动图（ＭＯＯＴＷ． Ｇｒａｐｈｉｃｓ）ｒ 。可以看到，ＭＳＤＬ提供了一种通用的军事 想定形式化描述机制，可以较完整地描述复杂电磁环境 想定的初始化数据，实现想定数据的产生、校验和加载， 只是在对仿真开始后的装备作战任务、计划命令等动态 信息描述上还有所欠缺。因此我们引入了联合战斗管 理语言Ｃ—ＢＭＬ。 联合战斗管理语言Ｃ—ＢＭＬ是一种描述和交换作战 计划、命令的通用语言。它能够无歧义指挥、控制部队 和装备进行军事行动并提供战场态势感知和共享。通 过Ｃ—ＢＭＬ可以在作战仿真系统、指挥控制系统（ｃ２）、 ＬＶＣ仿真系统之间实现作战计划、命令、请求及报告等 信息的描述和交换。在Ｃ—ＢＭＬ中，对作战计划的描述 基于５Ｗ原则 ，分别为： Ｗｈｏ：描述在作战行动中发出或执行作战计划、命 令、请求、报告的对象； Ｗｈｅｎ：描述作战计划、命令、请求的时间序列，或报 告发生的时间； Ｗｈｅｒｅ：描述执行作战计划、命令、请求或报告对象 的位置信息，可以是单个位置，也可以是一个区域或一 个连续位置点集。 Ｗｈａｔ：描述需要执行的作战计划、命令、请求或报 告具体内容。 ｗｈｙ：描述执行作战计划、命令、请求、报告的原因、 目的或预期达到的状态。 通过这些信息的描述，Ｃ—ＢＭＬ为作战计划和命令 的初始化和加载，以及仿真开始后作战计划和命令的执 行和交换提供了有效手段。 笔者通过探索实践，将ＭＳＤＬ与Ｃ—ＢＭＬ相结合，运 用到复杂电磁环境的建模与仿真领域，设计了复杂电磁 第２期 沈莉莉，等：ＭＳＤＬ与Ｃ～ＢＭＬ相结合的复杂电磁环境想定定义研究 ・４３． 环境想定的统一格式规范、 系统单元。装备（设备）集合Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ定义想定中各 作战方的所有装备（设备）。设备节点Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｌｔｅｍ主 要包括设备类型、设备标 、设备名称、设备模型、所属 阶段、所属系统、所属作战方、搭载平台、初始化参数、性 能参数、任务行为参数等，如罔２所示。 ４复杂电磁环境想定统一格式规范 ４．１基于ＭＳＤＬ的想定顶层结构 根据 前的复杂电磁环境仿真业务需求，结合ＭＳ ＤＬ、Ｃ—ＢＭＩ 结构设计，笔者定义了复杂电磁环境仿真想 定的统一格式。整个想定的顶层结构基于ＭＳＤＬ框架 设计，其根元素ＭｉｌｉｔａｒｙＳｃｅｎａｒｉｏ以及对其它子元素的引 用如 ｌ所示． ．＠越 图１ 基于ＭＳＤ１ 的想定顶层结构 ＳｃｅｎａｒｉｏｌＤ：想定标识，提供想定的牵；称、版本、Ｆｊ 的、制定日期、埘象模型、适用范罔以及关键词等基本描 述数据 Ｏｐｔｉｏｎｓ：选择项，提供想定全局性的参数、变量。主 要包括ＭＳＤ１ Ｖｅｒｓｉｏｎ（定义想定标准）、（）ｒｇａ儿ｉｚａｔｉ（）ｎＤｅｔａｉｌ （想定所使用的公共数据集合）、ＳｃｅｎａｒｉｏＤａｔａＳｔａｎｄａｒｄｓ （定义想定涉及的符号、 标标准规定等）。 Ｅｍｒｉｒｏｎｍｅｎｔ：环境．描述执行环境，包括地形、气象 等环境信息。复杂电磁环境想定与地形数据紧密相关， 一般地形数据保存在数据文件或数据库中，在仿真想定 中需要定义对应的地形数据种类、范围、精度等 气象 特征数据主要包括大气、云量、结冰、光照、降水、可 度、风向、风力等方面的捕述。 ＦｏｒｃｅＳｉｄｅｓ：作战力量，描述交战双方、中立方、友方 等部队结构信息。 Ｐｈａｓｅｓ：作战阶段，描述想定的作战阶段信息，可以 根据想定的实际需求灵活定义 Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ：组织结构，捕述作战单元的组成结构 以及作战行动中使用的装备和行为信息，主要包括部队 （系统）集合Ｕｎｉｔｓ、装备（设备）集合Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ等。部 队（系统）集合Ｕｎｉｔｓ定义想定中各作战方的所有部队或 ：： ：：：：雷 ！ ： ￡ 罂 里 图２设备节点Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｌｔｅｍ 此外，ＭｉｌｉｔａｒｙＳｃｅｎａｒｉｏ还可以包括战术 信息Ｔａｃｔｉ— ｃａｌＧｒａｐｈｉ￣・ｓ和非战争军事行动图信息ＭＯＯ ｌ＇ＷＧｒａｐｈｉｃｓ， 分别描述作战方或作战单元的战术信息、未卷入交战双 方冲突的军事行动。 ４．２ 基于Ｃ－ＢＭＬ的任务行为设计 设备节点Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｌｔｅｍ定义了想定中各作战方的 装备（设备） 其中，任务行为参数信息Ｔａｓｋｓ定义装备 （设备）模型的所有行为信息或任务信息。前面提过，复 杂电磁环境中的设备是多种多样的，其行为也变化多 五 一一一一一一一…一一 Ⅲ — 丽 ＊舯ｒｔ ｌ＂ Ａｃｔｉ㈣ｉｔ Ｃ】ｄＰ 一 亚 日 图３ 基于Ｃ—ＢＭＬ的任务行为设计 －４４・ 通 信 对 抗 第３６卷 端，如何能以一种通用、统一的方法定义这些任务行为 呢？笔者对任务行为参数的格式设计就参照了Ｃ—ＢＭＬ 标准，结构定义如图３所示。 如前文所述，在Ｃ—ＢＭＬ中，对作战计划的描述基于 ５Ｗ原则，５Ｗ构成了Ｃ—ＢＭＬ的基本结构，也是Ｃ—ＢＭＬ 描述作战计划和命令的核心。将５Ｗ映射到任务行为 相应的元素中可以实现两者的集成，如表１所示。因 此，通过该节点格式，可以完整、明确、无歧义地定义某 个装备或设备的行为任务。 袁１ ５Ｗ在任务行为中的映射 ４．３参数字段的通用结构 复杂电磁环境仿真系统的仿真模型类型包括武器 平台、通信设备、通信对抗设备、雷达设备、雷达对抗设 备等，每种模型的性能参数、初始化参数、行为信息参数 所包含的字段都不相同，即使是同一大类的模型，不同 型号装备的参数组成也可以各不相同。为了实现想定 定义的通用性，在性能参数、初始化参数、行为参数信息 描述中引入了参数字段的通用结构（如图４所示），主要 包括中文名称、英文名称、数据类型、数据值、单位、取值 范围、是否只读字段、字段说明等。 装备性能参数、初始化参数、行为参数信息都可以 由任意多个参数字段组成，每个字段都由这十大要素明 确定义。这样，想定的大框架采用ＭＳＤＬ与Ｃ—ＢＭＬ相 结合统一设计，装备的细节信息通过参数通用结构灵活 组合，既保证了仿真系统的通用性，又兼顾了各个类型 模型的个性化。 图４参数字段通用结构 ５ 结束语 本文针对ＭＳＤＬ与Ｃ—ＢＭＬ相结合的复杂电磁环境 想定定义做了一些研究，并给出了具体的复杂电磁环境 想定统一格式规范。该格式规范目前已在相关的仿真 项目中得到了应用。作为一个初步的探索，陔格式规范 还需要在后续的实际应用中不断完善提高。 参考文献 【１】 李玉成，杨明，马萍．军事仿真想定开发方法研究Ｕ】．现 代防御技术，２００７，３５（５）：１３４—１３９． ｆ ２ Ｊ 黄智，邱晓刚．军事想定定义语言ＭＳＤＬ技术研究【『１． 计算机仿真，２００８．２５（８）：９－１３ Ｉ ３ １ 靳焰，贾连兴，汪霖．ＭＳＤＬ与Ｃ—ＢＭＬ技术及其集成 研究ｌｃ］／／中国自动化学会系统仿真专业委员会第 １４届中国系统仿真技术及其应用学术年会，海南三亚， ２０】２：】０３７—１０４０ 作者简介 沈莉莉（１９７４一），女，高级工程师，主要研究方向为系统 仿真。 王敏（１９７６－），女，硕士，高级工程师，主要研究方向为 情报融合处理与系统仿真。