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何晓骁?美军现代空战环境仿真软件“MACE”特点分析

2021-03-31 

本文摘要:据美国军队“实际-虚幻世界-构造”(Live-Virtual-Constructive,LVC)建模训练的总承包单位正方体企业官网于今年8月2日发布的公示,其引控各个部门和登陆作战室内空间建模企业(BSI)签订合同,合作开发LVC训练解决方法。

据美国军队“实际-虚幻世界-构造”(Live-Virtual-Constructive,LVC)建模训练的总承包单位正方体企业官网于今年8月2日发布的公示,其引控各个部门和登陆作战室内空间建模企业(BSI)签订合同,合作开发LVC训练解决方法。BSI是模拟仿真威协自然环境和电子计算机军力溶解专用工具的管理者。

依据协议书,彼此将把BSI的现代空战自然环境(ModernAirCombatEnvironment,MACE)整合到正方体企业的上空和路面训练商品中,以合乎军队日益突出的在实际和简易竞技场自然环境中训练的市场的需求。MACE将获得多域电子计算机军力溶解,还包含模拟仿真武器装备制导技术和起飞、最技术设备的战斗部和根据物理学的无线电波序建模。

LVC自然环境做为将来流行的训练方式,为什么不容易选秀权MACE?一、MACE简述BSI企业的MACE是一种美国军队作为协同作战、电子战训练和目标分解的电子计算机军力溶解/全自动溶解(CGF/SAF)应用软件。MACE允许客户配置服务平台、武器装备、自然环境的主要参数,及其雷达单脉冲、扫瞄范畴和波束特点等。

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抵制分布式系统互动建模(DIS)系统架构,还包含建模管理方法、实体线情况、破坏力评定和数据信息纪录等,具有规模性和客户可扩展的登陆作战自然环境,必须仅限于于多种多样建模等级,特别是在在大战级具有非常高的逼真度。除此之外,MACE的视景系统软件能作为无人飞机系统软件和带头近距离提供支援的增加训练中。

MACE能够模拟仿真五代机(中国称作第四代)服务平台,还包含较低可观察服务平台、数字功放和微波感应器扫描列阵(AESA和PESA雷达)及其简易磁感应自然环境的竞技场MACE经资格证书可作为美航空兵的分布式系统每日任务作业者互联网(DMON),特别适合独立国家情景开创、每日任务演练和分布式系统每日任务模拟仿真。凭着MACE强悍的数据信息纪录控制模块,能够纪录DIS互联网上的数据信息而且动态性加到标识,说明出有各种重要恶性事件再次出现時间。最近版本号的MACE早就重进了增强现实技术和虚拟现实技术技术性。

增强现实技术摄像镜头下的动态性沙盘模型(美国登陆作战室内空间建模公司照片)二、MACE主要特点1.客户覆盖面广MACE布署地址(美国登陆作战室内空间建模公司照片)MACE得到 美航空兵分布式系统每日任务登陆作战(CAF-DMO)资格证书,具有800好几个生产许可。MACE现阶段运用于美航空兵A-10新项目、第160特殊登陆作战航空公司团(SOAR)、分布式系统每日任务登陆作战管理中心(DMOC)、分布式系统训练登陆作战管理中心(DTOC)、分布式系统训练管理中心(DTC)、每日任务准备登陆作战管理中心(MROC)及其100好几套已布署和购置中的协同作战训练机器设备,还包含技术设备的上空国防军带头尾端还击操控员(JTAC)训练系统软件、带头终端设备操控训练和军演系统软件(JTCTRS)、JTAC/“战略上空控制组”(TACP)登陆作战模拟仿真模块、美国海军带头虚拟器(CAVE)等。

除此之外,美航空兵科学研究试验室(AFRL)在其5米JTAC球幕及其带头战区空闲地模拟仿真模块中用以MACE进行上空提供支援登陆作战管理中心(ASOC)训练,并在其MQ-1“掠食者”/MQ-9“死神之”无人飞机的综合性互联网登陆作战自然环境(PRINCE)中用以MACE。2个关键的MQ-9“死神之”收获者训练系统软件近期也变换来到MACE(这两个新项目中间一共大约一百个系统软件)。美国军队特殊登陆作战指挥所近期宣布,她们全部的手机模拟器将升級,用以MACE做为构造自然环境,还包含AC-130、MC-130和CV-22手机模拟器。

MACE和MACE-EW都具有完全一致的数据信号溶解工作能力。MACE-EW的差别取决于还包含2个独立国家的全向接收器、方向显示屏、一个模拟仿真的ALE-50装车鱼饵和一个模拟仿真的USQ-113通讯干扰机。

因为MACE-EW具有溶解高保真音响雷达数据信号的建模工作能力,也被广泛用以独立国家的或可连接网络的电子战仿真模拟训练。BSI为美国和加拿大获得了2个独立国家的电子战学习培训课室。

除此之外,全部美国航空兵登陆作战系统软件军人(CSO)用以BSI模拟仿真的电子战说明模块进行航行中训练。电子战说明模块(美国登陆作战室内空间建模公司照片)2.自然环境大、武器装备全MACE有成熟的大数据技术(GIS),用以了从OpenStreetmap全世界栅格数据网络服务器和路面数据库查询,能够全世界一切地址开创合适于训练和每日任务演练的情景。MACE是线程同步的,能够获得比较慢的视觉效果和流体力学推算出来,抵制动态性、多机应对的比较慢解算。

MACE既抵制数据地貌标高数据信息(DTED)又抵制华耀雷达地貌每日任务(SRTM)标高数据信息,还能够必需从一些最流行的商业服务图象制作器中载入标高以搭建极其精确的武器装备实际效果,乃至能够超出炮弹射速建模的等级。MACE抵制DTED0-DTED3,及其30米和90米SRTM。空间信息照片(美国登陆作战室内空间建模公司照片)对雷达通视建模图(美国登陆作战室内空间建模公司照片)销售市场上大部分的不具有应对作用的CGF/SAF新项目要不是由军队的子公司专业产品研发的,要不是为确立武器装备专业产品研发的,MACE从根源上是一种规范化的登陆作战模拟仿真的全武器装备范畴手机软件,在协同作战和带头空防模拟仿真行业成绩突出。

MACE能够帮助客户被淘汰掉多种多样专用型建模CFG,降低手机软件焦虑的难题。手机软件数字模型库页面(美国登陆作战室内空间建模公司照片)3.简易磁感应自然环境下的高韧性应对模拟仿真MACE能够模拟仿真简易竞技场自然环境,还包含由预警机、路面雷达网和空防火力点组成的一体化空防系统软件(IADS)。IADS能够从FalconView(4.0或高些版本号)导入,还可以在MACE中开创,乃至能够以PCI文件格式导入的确的电子器件登陆作战指令(EOB),它是MACE与其他仰仗脚本制作或比较简单标准启动雷达主题活动的建模手机软件的仅次差别。

MACE还能够根据DIS模拟仿真技术设备的第五代AESA和PESA雷达。每一个感应器都被建模为单脉冲级,由高保真音响信号发射器动态性溶解无线电波。

MACE模拟仿真空对空和地对空导弹及其空对地武器装备实体模型和射速。老师能够根据加进或挪动威协(还包含地空导弹系统软件和武器装备L波段雷达和空对空导弹的飞机)来对情景进行动态性动态性輸出。

MACE操作界面使情景管理方法看起来比较简单。MACE允许客户加进和清除实体线、新的载入武器装备、用以武器装备、变化环境要素、电子战及其执行各种各样数据统计分析作用,而会终断一切情景。

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在MACE中,对登陆作战室内空间中的每一个感应器执行一个简易的优化算法。MACE问了大部分人对电子战建模的指责:感应器对总体目标否通视?总体目标否被防区外阻拦挡住?假如不会有阻拦,感应器否“烧毁”了?在屏幕分辨率模块中有资金投入箔条?雷达否早就跟踪其仅次总体目标总数?总体目标否远远超过了雷达间距方程组确定的感应器仅次范畴,充分考虑感应器的頻率和总体目标的雷达光源截面,而某种意义是比较简单的“仅次范畴”数据?雷达站是独立国家经营的,還是连接到IADS?连接点否仍能两者之间上级领导或下属通讯?总体目标否已分派给别的总体目标跟踪站?哪一个总体目标最有威协?全部在MACE中以视觉效果和英语听力展现出的威协雷达数据信号本质上全是由威协系统软件的主要参数动态性溶解的,将各种各样扫瞄速度和方式精准地展现出给客户。人力起飞操控页面(美国登陆作战室内空间建模公司照片)4.实体模型高保真音响雷达激光测距方程组。

MACE还包含一个十分高保真音响的“总体目标实体模型”,作为登陆作战室内空间中的每一个感应器,不能让MACE经营单脉冲级动态性双重雷达间距方程组。下图说明了总体目标跟踪雷达(TTR)的视野剖析,在其中内孔答复涉及到地对空导弹(SAM)的仅次有效射程。左侧的剖析是由一个没充裕数据信息来经营雷达激光测距方程组的程序执行結果,其依然廷伸到仅次有效射程。在下图中,MACE的剖析还包含地貌和雷达间距方程组,在这类状况下,不容易在SAM的健身运动范畴内造成允许。

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这类相近的剖析对于的是雷达截面为1平方米的总体目标。假如用以RCS较小的总体目标,左边的图会变化,但右边的MACE检验范畴不容易更为小。

雷达间距实体模型前后对比,在其中下图为MACE(美国登陆作战室内空间建模公司照片)根据动能的飞机气动式实体模型。MACE用以根据动能的气体动力学方程进行飞机航行中建模。

企业剩余输出功率(Ps)是描述飞机航行中特性的关键要素。当PS为恰逢时,飞机能够支配权转弯、飞机飞行高度或加速;当PS为负数时,飞机迫不得已滑跑或低空飞行或二者兼而有之。

PS也可作为描述飞机的包线,假如PS超出零,飞机既没法飞机飞行高度也没法加速,因而飞机早就超出其最少或最低标准速率。当飞机机动性时,依据在当今高宽比、马赫数和荷载的企业剩余输出功率,推算出来飞机飞行高度亲率、扯拐角和瞬时速度。伴随着飞机的高宽比、速率和荷载的转变,其动能情况也随着转变。动能实体模型大大的地重做可用的不够输出功率,并调节其飞机飞行高度亲率、扯拐角和瞬时速度,重做动能情况。

根据动能的气动式实体模型在模拟仿真很多CGF时,在有效推算出来类似的飞机特性和受到限制的CPU用以中间是一个非常好的平衡。最终的方程组造成了一种较为比较简单的方式来产品研发包含适度主要参数(即柴油发动机、净重、摩擦阻力、载荷系数、飞机翼总面积、马赫数和动态性工作压力)的数据分析表,以造成精确的PS数据信息。

企业剩余功率计算公式方式(美国登陆作战室内空间建模公司照片)MACE还包含仅限于于全部旋翼机的6维度实体模型、仅限于于全部路面、河面和水中服务平台的6维度水动力实体模型及其仅限于于比较慢挪动战机和比较慢挪动进攻型飞机的5层面根据物理学的可航行中实体模型。这种实体模型并不是目地获得航行中训练,只是创设一个“充裕实际”的航行中实体模型,作为模拟仿真飞机对人到环航行中对操控輸出的呼吁。

在MACE中,您能够比较慢地将一个实体线从构造(电子计算机)操控移往到虚幻世界(人到环)操控,随后再作返回。比如,一名白军操作工能够操控并司机一架F-16战机,以抵制整编74师。这种实体模型能够运用于MACE的一切航空公司实体线。

MACE应用根据物理学的气体动力学方程和制导技术实体模型进行巡航导弹建模。巡航导弹的结构力学特点是指武器装备的柴油发动机、摩擦阻力和净重中推理出去的。武器装备柴油发动机由柴油发动机的质量流量和比冲推算出来。摩擦阻力由巡航导弹的摩擦阻力参考总面积、阻力系数(亚音速和亚音速)、速率和飞机飞行高度的空气标准推算出来。

当发射药起火时,巡航导弹净重扩大。制导技术实体模型将使巡航导弹的航行中运动轨迹组成一个低投掷、必需截击或低空飞行模型,另外将总体目标保持在导引头的架构范畴内。

MACE还用以了一个根据物理学的定时炸弹气体动力学方程。射速航行中运动轨迹由摩擦阻力和净重规定。摩擦阻力由武器装备的摩擦阻力参考总面积、阻力系数(亚音速和亚音速)、速率和飞机飞行高度的空气标准推算出来。

武器装备的弯折视角与它的航行中运动轨迹相符合。射速实体模型针对定时炸弹、大炮和炮弹而言充裕协调能力。

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5.手机软件扩展性好MACE具有搭建检测和训练也就能构造(TENA)的控制模块,可与射击场进行互操作,仅限于于LVC建模。一切MACE服务平台都能够是构造或虚幻世界的,用操作手柄能够对构造性实体线进行人到环虚幻世界操控。

LVC运用于平面图(美国登陆作战室内空间建模公司照片)MACE应用数据驱动的方法,客户能够加进或编写自身的威协数据信息,及其电子战先关主要参数。MACE还具有一个软件API,作为编写自身的编码来扩展(VisualStudio2017)。

MACE另外用以分布式系统互动建模(DIS)规范的图象控制模块(CommonImageGeneratorInterface,CIGI),便于在三维登陆作战室内空间中展现出实体线。MACE还包含一个丰厚的实体线库,还包含民用型和军工用飞机、地对空威协、车子、总体目标建筑和工作人员。实体线的事例还包含航行中操纵面、机械设备雷达健身运动、人的姿势(如经营或点亮武器装备)和车子操控(如倒车灯和健身运动构件)。

三、总结第一,MACE的操作界面设计方案十分友好往来,而且功能齐全,不能比较慢的创设比较简单或简易的情景。除此之外,也有非常高的高保真、实用性和客户扩展性。为了更好地适应能力将来流行的“元魂”与“实”融合的建模,BSI企业也在对MACE保证提升 以提高在LVC自然环境中的互用。第二,MACE在美国军队和北约成员国内广泛用以,而且手机软件递归升級快速。

在提升升級全过程中得到 了许多 一线军队和军队组织的全力支持,运用实践经验完善建模专用工具。第三,美国军队LVC训练总承包单位正方体企业随意选择MACE做为其LVC建模中的“C”,有可能表述美国军队现阶段LVC建模训练中“构造”工作能力匮乏,也是有很有可能表述“构造”在LVC中充分运用的具有非常大。

何晓骁老先生已为《空天防务仔细观察》获得9篇栏目文章内容,以下报表:编号篇名公布发布时间1美国军队“安全系数保密性的实际-虚幻世界-构造高級训练自然环境”(SLATE)空中格斗训练结构化分析今年1月4日2美国军队在五代机检测实际-虚幻世界-构造空中格斗训练技术性今年1月23日3非洲自我约束产品研发空中格斗训练系统软件4月22日4空中格斗训练系统软件开山鼻祖——美国正方体企业3月20日5美国军队“带头建模自然环境”的组成与基本建设发 展3月24日6美国军队实际-虚拟世界-构造空战训练互联网包括及建设规划四月二十四日7空战训练中电子战威协模拟仿真权威专家——小李子DRS企业六月份8美国军队分布式系统的建模训练及“虚拟世界旗”军事演习状况剖析6月24日9美国军队当代空战自然环境建模手机软件“MACE”特性剖析(即这篇)8月16日有兴趣爱好的读者,可网页页面涉及到文章内容的“篇名”读者原文。


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