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普惠環——裝備全生命周期一體化仿真支撐平臺

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關于裝備全生命周期一體化仿真支撐平臺 —— 普惠環 
 
裝備全生命周期一體化仿真支撐平臺(又稱“普惠環”)基于“需求驅動、體系結構主導、模型支撐和持續驗證”的現代系統工程核心思想,通過資源管理系統和設計數據共享機制,把需求采集與管理工具、體系建模工具、想定預演工具、仿真/測試工具、分析評估系統等有機地整合為武器裝備論證與設計一體化仿真支撐平臺,形成一個成熟的閉環系統。全面提升武器裝備論證、規劃、分析和設計能力,保證在武器裝備論證和設計的各個工程階段研究對象的一致性,使得系統工程過程更加規范、高效和成熟,有效地改善原有工作流程,明顯提高武器裝備研發的質量與效率。

它覆蓋了復雜系統仿真全生命周期的所有活動,且支持各個活動之間數據貫通,實現資源共享,是國內首創的一體化仿真支撐平臺。現已應用于航空、航天、船舶、電子、兵器、核工業和部隊研究院所等百余家單位。

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普惠環的特點

①、國家科技部創新方法專項支持的國內唯一擁有自主知識產權的一體化仿真平臺
②、支持MBSE(model-based Systeems Engineering)
③、支持“仿真→測試→實裝”的一體化開發

普惠環的用途

“普惠環”可以用于裝備的仿真論證研究、裝備研制、裝備的測試試驗,以及模擬訓練。
普惠環用于裝備論證研究可進行裝備立項論證和戰術使用論證。

1、裝備仿真論證研究
普惠環為用戶建立論證仿真支撐,對裝備的立項論證和戰術使用起到巨大推動作用。

裝備立項論證
- 支撐建立某軍偵查體系論證仿真平臺

戰術使用論證
- 支撐建立某軍心理戰評估系統
- 支撐建立某軍戰役級作戰研究平臺

2、裝備研制
有效節約試驗成本,縮短武器系統研制周期
- 支撐某基地研制大規模聯合實兵模擬訓練數據綜合處理系統

3、裝備測試試驗
為裝備系統定性和戰術使用提供了技術保障手段
- 支撐某用戶建立了水下武器系統作戰仿真試驗系統
 
4、模擬訓練
基于普惠環開發,支持學習、訓練、考核模式,支持理論與實操考核,支持特勤訓練、恢復性訓練,人員考核晉級。
- 支撐用戶建立網絡信息戰訓練系統
- 支撐用戶構建某演習的岸上系統
- 支持軍用裝備操作模擬訓練系統
- 支持院校建立戰術模擬訓練環境
- 支持用戶建立電子對抗模擬訓練系統

“普惠環”自主可控,基于多年積累已經形成一套成熟的方法論,已有超過百家用戶采用普惠環進行裝備的論證、研制、戰術使用、模擬訓練等領域。


系統組成 | 工具介紹

根據武器裝備設計論證的階段和流程,按照系統工程的閉環原則,在每一次閉環中, 由需求論證、體系建模、想定預演、仿真/試驗和分析評估等五個階段構成。這五個階段是相互關聯的,前一階段為后一階段提供輸入,后一階段為前一階段提供反 饋。因此,武器裝備的論證和設計是一個迭代過程。面向這五個階段,武器裝備論證與設計一體化仿真支撐平臺由需求采集與管理工具、體系建模工具、想定預演工 具、仿真測試工具、分析評估系統五個子系統構成。下面將對每一個子系統分別介紹,可點擊標題進入查看詳細。

1、需求采集與管理工具 AppRS

武器裝備的研究過程,以需求為活動驅動,并以需求滿足為終結。需求的范圍包括武器裝備的能力需求、作戰需求、系統需求、技術需求、項目需求等,以及整個系統研究、設計、開發、驗證、測試、作戰使用過程中所涉及的各類需求。需求采集與管理工具解決傳統過程中需求管理手段落后、組織松散的問題,將需求從文檔管理細化到條目管理,建立需求條目之間的層次關系和交聯關系,建立需求與設計模型、測試案例和其它相關文檔之間的跟蹤鏈接,實現高效的需求變更管理和變更影響分析,達到需求驅動武器裝備系統整個研制過程的目標。

2、
體系建模工具 AppAMS

體系結構建模是對需求的進一步理解分析,是系統建設的藍圖,它確定了系統的組成、組成之間的靜態結構關系和動態行為關系,以及系統演進和管控所應遵循的原則。體系建模工具從能力、服務、作戰、系統、項目、標準、數信和全景等視點采用多方位的視圖模型對武器裝備體系進行描述。

3、
想定預演工具 AppSE

基于體系結構模型的作戰視圖,可以快速構建武器裝備體系的作戰想定,展現在不同地理、水文、氣象、電磁和信息環境下,不同作戰樣式、作戰背景下,構成體系的各個武器裝備和系統是如何協同完成作戰任務的,通過具體的作戰場景、兵力部署、作戰樣式和作戰過程來研究、探討體系模型的合理性、邏輯性。因此,體系結構模型對作戰想定進行指導和約束,作戰想定可以驗證體系模型的正確性,同時,經過驗證的作戰想定作為后續仿真的初始輸入,以便用仿真手段對體系結構模型進行進一步的精細驗證,為體系優化提供依據。

4、
仿真/測試工具 DWK

為了對武器裝備體系的系統能力進行定量的驗證確認,需要進行基于仿真模型支撐的仿真推演。仿真測試工具通過為作戰想定中的各個兵力單元、作戰戰法、指揮控制、智能決策等開發并配置相應的仿真模型,可以形成針對特定作戰任務的仿真想定,根據效能評估的需要,設計并生成基于各種評估需求和評估因子的仿真樣本,在一個分布式的運行支撐環境下進行仿真推演,通過仿真的多次運行來模擬想定的實際執行情況,獲得下一階段定量評估所需的性能指標數據。

5、
分析評估系統 AppWEE

基于試驗數據和仿真結果對被研究體系的效能進行定量計算,為優化體系結構提供依據。在效能評估階段,對體系驗證產生的數據進行分析處理,確定體系結構的效能是否達到期望的水平,與其它方案進行對比找出其薄弱環節,從而為改進體系結構模型提供依據。此外,還可以找出當前作戰力量和作戰戰法的不足,為新武器裝備的發展提供參考依據。

6、
資源管理系統 AppSRM

通過設計數據共享機制把需求論證、體系建模、體系可視、體系驗證和效能評估這五個階段集成在一起的。各個工具使用和生成的數據,都保存在資源管理系統的數據庫中。


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