项目背景

当前，装备建设已从单纯的型号数量扩张转向研制流程科学化管理，XX技术领域正面临着多家单位并行开展XX装备预研的局面，亟需客观和统一的量化手段对承研单位进行遴选。然而，现有的论证模式却存在着作战概念难以量化、多方模型标准不一、复杂拒止环境验证困难等突出问题，对研制方案的比对缺乏统一的标尺往往导致立项的论证效率低下。为此，本项目聚焦于装备的立项论证与研制总要求，开发一套深度集成体系建模、仿真推演与效能评估的一体化论证支持平台。

通过为XX装备的正向设计流程定制专属的建模方法论，将典型任务场景与实战化拒止条件融入全链路设计中，实现对多家单位体系方案开展统一的量化对比与效能评估，并支持论证报告的自动生成。在构建客观、高效的方案遴选与验证的基础上，同时推动装备论证模式向数据驱动、体系博弈的科学决策方向转变。

解决方案

本项目的总体解决方案是构建一套深度集成体系建模、仿真推演与效能评估的一体化论证平台，从根本上破解XX装备论证中的流程碎片化与产出低效的问题。

1、平台运行的整体流程

业务流程以体系建模为起点，依次完成：①仿真模型构建、体系模型同步映射、模型配置以及红蓝作战单元的架构、行为、状态建模；②将体系模型下发至仿真推演系统，完成作战想定编制、战场场景初始化以及启动联合仿真；③推演结束后，汇总仿真数据开展效能统计评估；④仿真结果可视化展示与体系方案验证。在平台上实现体系架构设计—模型互通下发—联合仿真推演—效能评估验证的完整闭环。

图1 体系架构论证及验证评估的流程界面图集

2、体系架构论证平台的设计原理

体系架构论证平台以华望自主研发的M-arch体系建模软件为底座，支持UAF、DoDAF等体系架构框架以及SysML系统建模规范，能够灵活应对多类典型任务场景中对体系模型的设计要求。

同时，通过与作战体系仿真推演评估系统、渐进式智能学习系统的双向交互，可有效实现数据库映射、模型下发、联合仿真、评估结果回传等诸多功能。模型设计以使命任务的需求作为输入，依托业务层模块依次开展作战概念设计、能力需求生成、体系结构设计、作战运用分析、装备战技指标论证等流程，最终输出装备立项论证与研制总要求两类设计成果。

图2 体系架构论证平台的软件架构示意图

3、体系架构论证平台的定制化开发

为了打通体系设计与仿真推演之间的数据壁垒，需完成体系架构论证平台与仿真推演平台的集成贯通，达到“设计即仿真，仿真即验证”的效果。

① 专用视图与扩展模型的定制

专用视图与扩展模型的定制，旨在弥合体系设计与仿真推演之间的语义鸿沟，解决“设计表达不全”与“仿真输入不识”的矛盾。其核心是在DoDAF/UAF/SysML标准框架的基础上，进行军事化元模型的扩展：通过扩展元素的构造型，将通用系统元素派生为专属类型，并挂载仿真必需的物理性能参数；通过扩展视图的构造型，定制“仿真兵力部署视图”等专用视点，使设计人员能以仿真引擎可识别的语义直接构建想定要素。由此，体系架构设计从抽象的逻辑描述转变为仿真推演中可直用、可解析的全要素输入，实现“设计即仿真”的语义对齐。

图3 定制化专用视图与扩展模型的界面图

② 模型库的同步映射

模型库的同步映射，旨在打通体系设计与仿真推演之间的语义壁垒，建立仿真侧的高保真模型与体系侧的逻辑元模型之间的双向映射关系。

其实现分为两步：①读取仿真推演软件中的装备库、行为库、规则库，提取各模型要素的接口规范、参数定义与语义标签；②通过映射规则引擎，将仿真侧的模型自动同步为体系设计软件中的元模型构造型，并附带关键性能参数。由此，体系论证人员可直接使用经过仿真校验的模型进行架构设计，在设计方案下发时，仿真引擎亦可依据映射关系自动解析语义、生成仿真想定，从而实现设计模型向仿真场景的无缝流转与语义对齐。

图4 模型库同步映射的界面图

③ 模型的下发

体系建模与模型下发，实现了从架构设计到仿真验证的自动化贯通。在建模阶段，论证人员直接调用已从仿真推演软件中同步映射而来的装备库、行为库等元模型，在统一语义框架下完成体系架构的图形化构建。建模完成后，通过模型下发的功能，平台可依据预设的映射规则，将体系设计模型自动转换为仿真推演软件可解析的实体实例与参数配置，一键生成包含红蓝双方兵力部署、任务规则与战场环境的仿真想定场景，实现“设计即仿真”的无缝流转。

图5 模型下发功能的界面图

④ 联合仿真

联合仿真实现了体系架构模型与仿真推演引擎的同步运行与状态互驱。在运行过程中，体系模型向仿真端下达任务启动指令，推演仿真引擎则在三维场景中根据设定的推演规则开展实时推演并可视化地呈现作战进程；同时，仿真端将交战中产生的实体状态、事件信号等动态数据实时反馈至体系模型，驱动体系视图中对应元素的状态刷新与行为触发。通过这种双向的信号传递与交互，可确保逻辑设计与物理推演在行为层面上始终保持一致性，最终达成一体化的联动。

图6 体系与推演联合仿真的界面图

⓹ 评估数据的回传

评估数据回传是形成“设计—推演—验证—优化”闭环的关键环节。仿真推演结束后，系统采集红蓝双方交战全过程的数据，依据预设的评估指标体系和算法，对体系作战效能进行量化评估。评估完成后，将各项效能指标数据回传至体系设计软件，与前期设定的有效性度量参数进行逐项对比与偏差分析，从而对当前体系架构设计的合理性与先进性进行量化评估，为方案的迭代优化提供数据支撑。

图7 评估指标体系的界面图

图8 评估结果概览的界面图

图9 评估结果数据回传验证的界面图

4、建模方法论的定制

针对装备论证中“流程断裂”与“设计繁琐”的问题，本方案将隐性知识显性化，固化专属的论证方法论。

针对XX装备，结合装备正向论证设计思路，量身定制了“装备立项论证”与“装备研制总要求”两套标准化的建模引导流程。平台将复杂的论证逻辑转化为可视化的“流程向导”，即便是没有经验的建模人员，也能按照平台预设的步骤，逐步完成从宏观概念到微观指标的建模任务。

图10 定制化装备立项论证建模流程的界面图

5、模型构建与报告生成

体系架构论证平台的设计严格遵循“作战需求牵引、正向逻辑推导”的思路，构建了“作战场景分析—体系能力需求分析—装备体系设计—装备发展输入分析”四大阶段。平台从作战构想分解入手，经使命任务分析及作战单元与行动设计环节，形成了清晰的作战流程；进而通过将能力与活动进行关联，甄别体系的能力差距、明确能力的需求；在此基础上，将能力分解为装备功能与体系要素，建立要素关系与战技指标。上述各阶段紧密结合，确保体系架构设计的逻辑严密性与军事需求的可追溯性。最终，论证平台可按预设模板自动导出论证结果，一键生成符合规范的、完整的立项论证报告。