第８卷第１４期２００８年７月 科学技术与工程 Ｖｏ１．８ Ｎｏ．１４ Ｊｕｌｙ ２００８ １６７１—１８１９（２００８）１４—３９７５—０４ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎ￣ｎｅｅｆｉｎｇ ＠２００８ Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｎｇ． 基于ＶＲ．ｆｏｒｃｅｓ的弹药消耗预计中装备 建模过程研究 王超李文生牛晓磊 （军械工程学院装备指挥与管理系，石家庄０５０００３） 摘要武器装备建模是基于ＶＲ—ｆｏｒｃｅｓ的弹药消耗预计的基础。通过对某典型装备模型的基本要素分析，给出了基于ｖＲ— Ｆｏｒｃｅｓ的装备建模型方法和实例，最后将建模结果在ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ环境下进行仿真，运行结果正确，有良好的实用性。 关键词 弹药消耗预计 中图法分类号ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ 装备建模 Ａ 物体参数数据库 ＴＰ３１１．５２； 文献标志码弹药消耗预计是作战指挥和弹药保障等的重 要依据。弹药消耗与作战对抗紧密相关，受到战场 １基于ＶＲ－ｆｏｒｃｅｓ装备建模过程分析 ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ作为一种功能强大而灵活的计算机 兵力生成软件工具包，它包括一个简单移用的图形 用户接口和一个面向对象的应用程序接口ＡＰＩ。在 不需要编程的情况下通过修改配置文件就可以达 的各种因素的影响，因此弹药消耗的预计是个复杂 的问题，研究难度比较大。ｌ】 由于我军长期处于和 平环境，面对现代战争没有实战经验，而且目前的 弹药消耗预计大部分都是通过以往的经验预计或 理论计算的方法进行的，已经不能满足未来战争的 需要。通过演习虽然可以进行弹药消耗的预计，但 费用很大，而且演习中的弹药消耗与实战情况还有 很大差距。ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ作为一种作战仿真软件，能够 模拟真实的战场环境，已经在美军、以色列和乌克 到修改ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ参数的目的。通过面向对象的Ｃ ＋＋ＡＰＩ，用户能制定几乎所有的ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ应用程 序，或者将ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ的功能集成到自己的应用程 序中。通过编写新的结构，可以对实体的动力、损 伤、传感器、策略以及武器模型等进行修改或 代替 。 虽然ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ向用户提供了很多的装备模 型，给仿真带来了极大的便利，但是用户在使用时 必须首先根据自己的需要，进行新的装备模型的建 兰等国成功进行了当前和未来作战模拟，训练战术 决策，以及后勤训练等，并且取得了很好的效果，因 此考虑利用ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ这样一个仿真平台进行弹药 消耗规律的研究。要进行基于ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ的弹药消 耗规律仿真研究必须首先建立装备建模。本文通 过对ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ的装备建模过程进行了研究分析与 探索，以某典型装备为例，给出了在ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ中进 行装备建模的示例。通过在ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ的仿真环境 下运行，结果表明所建立的模型运行正常，为基于 立，以满足自身的仿真需要。ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ装备建模的 关键是如何对配置文件和生成文件进行配置和参 数设置以及连接关系的确定。因此，要建立相关的 ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ对抗环境下的弹药消耗预计奠定了基础。 ２００８年４月３日收到 装备模型，首先可以在ＶＣ＋＋６．０环境下在物体参 数数据库中建立该装备模型的模型片段，并进行装 备的参数设置和连接关系的调整。其次，在ＶＲ— 第一作者简介：王超（１９８３一），男，陕西西安人，硕士研究生，研 Ｆｏｒｃｅｓ前端生成文件中建立该装备模型的生成片 段，使装备模型能够建立到前端界面 ］。 当要生成一个新的武器平台模型时，首先可以 究方向：武器系统与运用工程。Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｕｎｘｉｅｗａｎｇｃｈａｏ＠ｓｉｎａ．ｔｏｍ。 维普资讯 http://www.cqvip.com ３９７６ 科学技术与工程 ８卷 通过新创建武器平台的参数文件或者通过修改现 有与该武器平台类似的参数文件的方式建立该武 器平台的参数文件，建立该武器平台与实体模型参 数间的关系。在系统中加入该武器平台的定义，并 添加到实体的主列表中，使系统得各个模块认识该 武器平台 。 然后将该武器平台的人机交互接口添加到用 户接口界面，使ＣＧＦ的操作员可以控制和管理新添 加的武器平台。在配置文件中提供武器平台与弹 药的映射，至此，一个新的武器平台ＣＧＦ实体基本 上添加完毕。最后，根据需要，可以为添加的武器 平台选择一个合适的图形或者图标，最好和军队标 号相一致（图１）。 创建或修改武器平台的参数文件 建立武器平台和模塑参数河的关系 定义武器平台 将该武器平台添加刭实体的主列表中 将该武器平台添加刭用户按口界面 ｌ提供武器平台与弹药的映射 为该武器平台添加图标 图１ ＶＲ．Ｆｏｒｃｅｓ中ＣＧＦ实体建模过程 ２基于ＶＲ．ｆｏｒｃｅｓ的典型装备建模实例 ２．１配置装备参数 以下是ＰＬ１２２ｍｍ榴弹炮的建模过程，例如要将 其加入到ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ的物体参数数据库中，可采取 如下步骤： （１）将物体参数数据库打开到可编辑的状态 （ＶＣ＋＋６．０环境），并找到和榴弹炮相似的装备 Ｍ１Ｏ９ ＳＰ Ｈｏｗｉｔｚｅｒ （２）将描述该装备的片断进行复制和粘贴，注 意不能将其粘贴到描述别的装备模型的片断。并 在首行将装备名称改为所要建立的装备的名称。 例如本文的ＰＬ１２２ｍｍ—Ｈｏｗｉｚｔｅｒ。 （３）将７位描述装备类型的列举部分改为所要 添加装备的实体类型，在该例中实体类型为１（１ １ ２２５ ４ ３ １—１）。 （４）将“类型”一项改为所要添加装备的名称。 本文将装备的名称命名为ＰＬ１２２。 （５）给新装备添加或者减少相关的控制器、执 行器等，必要时添加相应的连接关系。 （６）将装备的参数值输入到相应的位置，如本 例中基本信息参数中，ｍａｘ—ｓｐｅｅｄ最大速度一项就 是４２．３ｋｍ／ｈ，其他的参量值如质量、加速度、弹药初 始值等等也可进行类似的设置。 （７）参量设置完毕后，必须储存物体参数库 文件。 以下仅列举描述该装备建模过程的重要片 断，如 （ＰＬ１２２ｍｍ—Ｈｏｗｉｔｚｅｒ／／装备名称（１、基本信息参数） （ｐａｒａｍｅ￣ｒ．ｔｙｐｅ”ｇｒｏｕｎｄ—ｖｅ￣ｃｌｅ—ｐａｒａｍ”）／／装备类型，地面 装备 （ｏ￣ｅｅｔ—ｔｙｐｅ ｌ（１ ｌ ２２５ ４ ３ ｌ—１））／／装备代号 （ｍａｘ—ｓｐｅｅｄ ４２．３）／／最大机动速度 （ｒｅｓ０ｕｒｃｅｓ／／资源（２、资源管理器） （ａｎｌｌｎｏ／／弹药 （ｒｅｓ０ｕｒｃｅ＿ｔｙｐｅ”ｉｍｅｇｅｒ一￣ｕ／＇ｃｅ”）／／弹药类型“整数 性” （ｃｏｎｔｒｏＨｅ￣ ／／控制器（３、控制器） （ｏｒｇ—ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ （ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ—ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ—ｔｙｐｅ”ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ—ｄ￣ｃｒｉｐｔｏｒ”） （ａｃｔｕａｔｏｒｓ／／激励器（４、激励器） （ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ ，ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ—ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ—ｔｙｐｅ”ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ—ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ— ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ”） 维普资讯 http://www.cqvip.com
１４期 王超，等：基于ＶＲ—ｆｏｒｃｅｓ的弹药消耗预计中装备建模过程研究 ３９７７ （ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ／／连接关系（５、连接关系） （ｃｏｎｎｅｃｔ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ－ａｖｏｉｄａｎｃｅ：ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ－ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｗｅ￣ｒａｉｎ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ－ｃｏｎｔｒｏ１） ｅｎｄ ＰＬ１２２ｍｍ Ｈｏｗｉｔｚｅｒ；；／／结束 这样，物体参数数据库就编辑完毕。 ２．２生成装备模型 生成菜单允许生成实体，自定义的集合体，控 制物体和覆盖物等。该菜单将显示在ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ ＧＵＩ（图形用户界面）中。包括装备实体的条目，有 标志、实体种类、和军队种类等。 结合该种结构，为了将该装备模型添加到“生 成”菜单中，可以在生成文件Ｇｒｏｕｎｄ—Ｆｒｉｅｎｄｌｙ目 录下添加如下条目： （ｃｒｅａｔｅ－ｅｎｔｉｔｙ—ｍｅｎｕ－ｉｔｅｍ （１ａｂｅｌ”ＰＬ１２２”） （ｏｂｊｅｃｔ－ｔｙｐｅ １（１ １ ２２５ ４ ３ １ ０）） （ｆｏｒｃｅ—ｔｙｐｅ ＦｏｒｃｅＦｒｉｅｎｄｌｙ） ） （ｍｅｎｕ （１ａｂｅｌ”Ｃｒｅａｔｅ”） （ｍｅｎｕ （１ａｂｅｌ”Ｅｎｔｉｔｙ”） ；； ；；Ｃｔｏｕｎｄ－Ｆｒｉｅｎｄｌｙ ；； （ｍｅｎｕ （１ａｂｅｌ”Ｃｔｏｕｎｄ—Ｆｒｉｅｎｄｌｙ”） （Ｃｒｏａｔ—ｅｎｔｉｔｙ－ｍｅｎｕ—ｉｔｅｍ） （１ａｂｅｌ”Ｍ３ Ｂｒａｄｌｅｙ ＩＦＶ”） （ｏｂｊｅｃｔ—ｔｙｐｅ １（１ １ ２２５ ２ １ ２ ０）） （ｆｏｒｃｅ—ｔｙｐｅ ＦｏｒｃｅＦｒｉｅｎｄｌｙ） ） （ｃｒｅａｔｅ—ｅｎｔｉｔｙ・ｍｅｎｕ—ｉｔｅｍ （１ａｂｅｌ”ＰＬ１２２”） （ｏｂｊｅｃｔ－ｔｙｐｅ １（１ １ ２２５ ４ ３ １ ０）） （Ｆｏｒｃｅ—ｔｙｐｅ ＦｏｒｃｅＦｒｉｅｎｄｌｙ） ） 最后保存该修改后的文件。 ２．３查看建模结果 当再次打开ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ ＧＵＩ时，就可以看到：该 装备位于Ｃｒｅａｔｅ Ｅｎｔｉｔｙ 《！ 啊聃ｖ Ｉｌｔｉｌｉｔｙ Ｙｅｈｉｄｅ 一舀囵Ｊ—冒Ｖ－，Ａｖｅ￣ｅｒ 口１１５５７Ａ２ ｃｍｎｄ Ｐｏｓｔ 口∞ＴＴ硼ＩＴＴ ｃ ｇｏ Ｔｒｕｃｋ 整塑＾＾肼＾１ Ｌｌｎｄｉｎｇ ＹｅＭｄｅ ｔ口ｌｌ１３＆ｒｍ￣ｒｅｄ ｆｆｔｉｌｉｔｙ Ｗｂ．ｉｃｌ＊ 匿 酾Ｂｅａｍ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｙｅｈｉｄｅ Ｇｒｏｕｎｄ—Ｆｒｉｅｎｄｌｙ－－－￣ＰＬ１２２ ＶＲ—ＦｂＦｅｅｓ ＧＵＩ 这表明该装备ＰＬ１２２已经成功添加到ＶＲ— Ｆｏｒｃｅｓ ＧＵＩ到，可以进行任务分派等。 ３结论 通过在ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ的配置文件——物体参数资 料库（ｏｂｊｅｃｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｄａｔａｂａｓｅｓ）中建立与已有装备 模型相类似的装备模型，并进行相关参数的设置和 组件连接关系之间的调整，最后在生成文件中添加 该新装备模型的条目人口，将配置过的文件存储， 打开ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ前端界面，就可以在ＶＲ．Ｆｏｒｃｅｓ ＧＵＩ 中生成该装备模型，为下一步的ＶＲ—Ｆｏｒｃｅｓ环境下 弹药消耗预计打下良好的基础。 参考文献 １赵武奎．装备保障学．北京：解放军出版社，２００３ ２ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍａｋ．ｃｏｍ ３ ＭＡＫ ＶＲ－Ｆｏｒｃｅｓ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｇｕｉｄｅ．ＭＡＫ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ，２００３ ４贾连兴．仿真技术与软件．北京：国防工业出版社，２００６ 维普资讯 http://www.cqvip.com
３９７８ 科学技术与工程 ８卷 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍｏｄｅｌｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｆｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｕｓｉｎｇ ＶＲ－ｆｏｒｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ａｍｍｕｎｉｔｉｏｎ Ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ＷＡＮＧ Ｃｈａｏ，ＬＩ Ｗｅｎ—ｓｈｅｎｇ，ＮＩＵ Ｘｉａｏ—ｌｅｉ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＧｕｎｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＯＴｄｔｌａｎｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈａｎｇ０５０００３，Ｐ．Ｒ Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗｅａｐｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｄｏｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ａｍｍｕｎｉｔｉｏｎ ｃｏｎ— ｓｕｍｐｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＶＲ—ｆｏｒｃｅｓ．Ａ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｂｕｉｌｄ ｆｏｒ ａ ｔｙｐｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｆｔｅｒ ａ ｔｈｏｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ． Ａｔ ｌａｓｔ，ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｒｉｈｇｔ ａｎｄ ｔｈｉｓ ｉｓ ｖｅｒｙ ｕｓｅｆｕ１． ［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ａｍｍｕｎｉｔｉｏｎ ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅ ＶＲ—ｆｏｒｃｅｓ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｍｏｄｅｌｓ ｏｂｊｅｃｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｄａｔａｂａｓｅｓ （上接第３９６９页） Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｏｎ Ｄａｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ＹＡＮ Ｆｕ—ｑｉａｎｇ ，ＷＵ Ｈａｏ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２， Ｒ Ｃｈｉｎａ； Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｕｍａｎｉｔｉｅｓ，Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ，ｌｏｕｄｉ ４１７０００ Ｒ．Ｒ Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ａ ｍｅｔｈｄｏ ｏｆ ｄａｔａ ｍｉｍｎｇ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｍｍｕｎｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｌａｇｏｒｉｈｔｍ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｍｐｌｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｌａｇｏｒｉｔｈｍ，Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎｔｒｕｄｅｄ ｉｍｍｕｎｉｔｙ ｏｐｅｒａｔｏｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｐｒｅｍａｔｕｒｅ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏ— ｉｒｈｔｍ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃａ／ｌ ｂｅ ｍｏｒｅ ｑｕｉｃｋｌｙ ａｎｄ ｅｆｉｆｃｉｅｎｔｌｙ ｓｅａｒｃｈｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｇｌｏｂａｌ，ａｎｄ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｕｌｅｓ ｔｏ ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ ｄａｔａ ｂａｓｅ． ［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ ｉｍｍｕｎｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｈｔｍ ｄａｔａ ｍｉｎｉｎｇ ｐｒｅｍａｔｕｒｅ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｃｕｓｔｏｍｅｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
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