作戰(zhàn)模擬基礎(chǔ)

前言

隨著科學(xué)技術(shù)日新月異地發(fā)展，在軍事研究領(lǐng)域中也伴生了許多用以分析軍事活動(dòng)規(guī)律的新學(xué)科和新分支，如軍事運(yùn)籌學(xué)、軍事系統(tǒng)工程、指揮自動(dòng)化、作戰(zhàn)模擬、軍事決策論、軍事專家系統(tǒng)、軍隊(duì)管理學(xué)等，它們與傳統(tǒng)的軍事定性研究方法相結(jié)合，使得軍事活動(dòng)與軍事問(wèn)題的研究如虎添翼，大大提高了軍事科學(xué)研究的深度、廣度和層次，這些學(xué)科都已成為軍隊(duì)優(yōu)秀指揮員和軍事工作者知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的重要組成部分。作戰(zhàn)模擬是所有這些學(xué)科中，與作戰(zhàn)活動(dòng)關(guān)系最密切、能直接應(yīng)用于作戰(zhàn)指揮的學(xué)科之一?，F(xiàn)代作戰(zhàn)模擬技術(shù)，是軍事活動(dòng)中作戰(zhàn)、訓(xùn)練、科研、教學(xué)的一種重要手段，是軍事科學(xué)的一個(gè)“作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室”，是人們學(xué)習(xí)戰(zhàn)爭(zhēng)的新途徑?！蹲鲬?zhàn)模擬基礎(chǔ)》是一本系統(tǒng)詳細(xì)描述陸地戰(zhàn)斗中作戰(zhàn)模擬基本概念、基本方法、基本技能的專著，屬于學(xué)術(shù)性較強(qiáng)的軍事技術(shù)理論著作，也是一本作戰(zhàn)模擬課程的專用教科書及實(shí)用建模參考書。全書以機(jī)動(dòng)、發(fā)現(xiàn)和兵力損耗等基本內(nèi)容為核心，較全面地給出了陸戰(zhàn)行動(dòng)中環(huán)境條件（地形、氣象）和機(jī)動(dòng)、發(fā)現(xiàn)、射擊、保障、指揮等各種戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作的數(shù)學(xué)處理方法和實(shí)用建模技術(shù)。內(nèi)容豐富，材料翔實(shí)，覆蓋面廣，實(shí)用性強(qiáng)，具有良好的可操作性?！蹲鲬?zhàn)模擬基礎(chǔ)》一書，以對(duì)作戰(zhàn)指揮過(guò)程的正確認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，以模擬作戰(zhàn)過(guò)程所需要的知識(shí)、手段和方法為基本出發(fā)點(diǎn)，按照作戰(zhàn)模擬的基本規(guī)律進(jìn)行敘述。作戰(zhàn)行動(dòng)最基本的戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作是機(jī)動(dòng)、發(fā)現(xiàn)和射擊。這些最基本戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作的描述和模擬方法是本書結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心，并以較大的篇幅進(jìn)行了系統(tǒng)、詳細(xì)地描述。其中：第四章描述機(jī)動(dòng)；第五章描述發(fā)現(xiàn)；射擊造成的毀傷及兵力損耗的描述是第六、七、八、九章。在現(xiàn)代高技術(shù)條件下，任何脫離了必要的作戰(zhàn)保障的作戰(zhàn)行動(dòng)是不可能取得勝利的，作戰(zhàn)行動(dòng)保障的描述為第十章。作戰(zhàn)行動(dòng)的實(shí)施都要以一定的環(huán)境條件為基礎(chǔ)，環(huán)境條件的描述是第三章。

內(nèi)容概要

《作戰(zhàn)模擬基礎(chǔ)》是一本系統(tǒng)詳細(xì)描述陸地戰(zhàn)斗中作戰(zhàn)模擬基本概念、基本方法、基本技能的專著，屬于學(xué)術(shù)性較強(qiáng)的軍事技術(shù)理論著作。全書以機(jī)動(dòng)、發(fā)現(xiàn)和兵力損耗等基本內(nèi)容為核心，較全面地給出了陸戰(zhàn)行動(dòng)中環(huán)境條件（地形、氣象）和機(jī)動(dòng)、發(fā)現(xiàn)、射擊、保障、指揮等各種戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作的數(shù)學(xué)處理方法和實(shí)用建模技術(shù)。
《作戰(zhàn)模擬基礎(chǔ)》是由教育部研究生工作辦公室推薦的研究生教學(xué)用書。本書可作為全軍高、中、初等各級(jí)院校作戰(zhàn)模擬、軍事運(yùn)籌、系統(tǒng)工程等專業(yè)研究生、本科生相關(guān)課程的教科書或教學(xué)參考書，也可作為各類科研部門建立作戰(zhàn)模擬模型的基本工具書。

書籍目錄

第一章 作戰(zhàn)模擬概述第一節(jié) 現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬第二節(jié) 現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬的應(yīng)用第三節(jié) 作戰(zhàn)模擬技術(shù)的發(fā)展第二章 作戰(zhàn)模擬的基本概念第一節(jié) 模型和模擬第二節(jié) 作戰(zhàn)模型和作戰(zhàn)模擬第三節(jié) 作戰(zhàn)過(guò)程的描述第四節(jié) 軍事想定第五節(jié) 軍事概念模型第三章 作戰(zhàn)環(huán)境的定量描述第一節(jié) 戰(zhàn)場(chǎng)氣象條件的描述第二節(jié) 地形狀態(tài)的描述第三節(jié) 地形量化的方法第四節(jié) 地形數(shù)據(jù)的采集第五節(jié) 地形數(shù)據(jù)庫(kù)的拼接第六節(jié) 數(shù)字地圖及其使用第四章 作戰(zhàn)單位的機(jī)動(dòng)計(jì)算第一節(jié) 機(jī)動(dòng)模型的建模和假設(shè)第二節(jié) 作戰(zhàn)單位的機(jī)動(dòng)類型和速度第三節(jié) 給定節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和到達(dá)節(jié)點(diǎn)時(shí)間時(shí)的機(jī)動(dòng)計(jì)算第四節(jié) 給定節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和機(jī)動(dòng)速度時(shí)的機(jī)動(dòng)計(jì)算第五節(jié) 給定特征線時(shí)的機(jī)動(dòng)計(jì)算第五章 目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)第一節(jié) 通視性與通視率第二節(jié) 搜索與偵察第六章 兵力損耗的解析計(jì)算法第一節(jié) 射擊與毀傷第二節(jié) 地面炮兵的殺傷計(jì)算第三節(jié) 航空兵的殺傷計(jì)算第四節(jié) 陸軍航空兵的殺傷計(jì)算第五節(jié) 防空兵作戰(zhàn)效率的簡(jiǎn)易計(jì)算第六節(jié) 核武器的殺傷計(jì)算第七節(jié) 化學(xué)武器的殺傷計(jì)算第八節(jié) 基本陸戰(zhàn)單位的殺傷計(jì)算第七章 兵力損耗的蘭切斯特方程計(jì)算法第一節(jié) 蘭切斯特方程第二節(jié) 蘭切斯特方程的損耗系數(shù)第三節(jié) 狀態(tài)概率和取勝概率第四節(jié) 蘭切斯特方程的綜合分析第八章 兵力損耗的蒙特卡羅計(jì)算法第一節(jié) 蒙特卡羅法與隨機(jī)數(shù)第二節(jié) 隨機(jī)事件和隨機(jī)變量的模擬第三節(jié) 效率指標(biāo)和模擬精度第四節(jié) 蒙特卡羅法模擬舉例第九章 判定戰(zhàn)斗效能的指數(shù)法第一節(jié) 戰(zhàn)斗效能指數(shù)第二節(jié) 指數(shù)的產(chǎn)生第三節(jié) 戰(zhàn)斗效能的定量判定第十章 作戰(zhàn)行動(dòng)保障的描述第一節(jié) 工程兵作業(yè)效率的簡(jiǎn)易計(jì)算第二節(jié) 電子戰(zhàn)對(duì)作戰(zhàn)效能的影響第十一章 指揮命令的描述第一節(jié) 計(jì)劃命令第二節(jié) 條件決策命令第三節(jié) 干預(yù)命令第十二章 作戰(zhàn)模擬中的圖形顯示第一節(jié) 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本概念第二節(jié) 軍事圖形應(yīng)用系統(tǒng)第十三章 作戰(zhàn)模擬中的數(shù)據(jù)第一節(jié) 數(shù)據(jù)第二節(jié) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)第三節(jié) 作戰(zhàn)方案數(shù)據(jù)第四節(jié) 建模參考數(shù)據(jù)第五節(jié) 輸出數(shù)據(jù)第六節(jié) 數(shù)據(jù)的獲取第十四章 作戰(zhàn)模型的建模和設(shè)計(jì)第一節(jié) 作戰(zhàn)模型的建模第二節(jié) 作戰(zhàn)模型的設(shè)計(jì)第十五章 作戰(zhàn)模擬的前沿技術(shù)第一節(jié) 人工智能技術(shù)第二節(jié) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)后記附錄一、拉普拉斯函數(shù)二、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表三、正態(tài)分布密度表四、簡(jiǎn)化拉普拉斯函數(shù)表五、[0～99999]區(qū)間內(nèi)均勻分布的隨機(jī)數(shù)列表六、正態(tài)分布的隨機(jī)偏差值參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第一章　作戰(zhàn)模擬概述恩格斯關(guān)于作戰(zhàn)方式的一個(gè)著名論斷是：“一旦技術(shù)上的進(jìn)步可以用于軍事目的并且已用于軍事目的，它們便立刻幾乎強(qiáng)制的、而且往往是違反指揮官的意志而引起作戰(zhàn)方式的改變甚至變革”。新的武器帶來(lái)新的作戰(zhàn)方法，新的作戰(zhàn)方法提出了訓(xùn)練軍事指揮和參謀人員的需要。新武器、新裝備一個(gè)接一個(gè)的出現(xiàn)在軍事舞臺(tái)上，一次又一次地促進(jìn)了戰(zhàn)爭(zhēng)形式甚至戰(zhàn)略思想的演變。今天，軍事家們很難用上一次戰(zhàn)爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)指導(dǎo)新的戰(zhàn)爭(zhēng)。處在這樣一種軍事技術(shù)的急劇變革的進(jìn)程中，一個(gè)突出的問(wèn)題是：如何使軍隊(duì)在和平時(shí)期緊緊跟上這種變革的步伐，以避免在一次新的戰(zhàn)爭(zhēng)開(kāi)始之后，由于不適應(yīng)這種作戰(zhàn)方式的變化而付出大量的生命和物質(zhì)損失？解決這一課題的途徑是：發(fā)展作戰(zhàn)模擬技術(shù)。軍事上用來(lái)研究以作戰(zhàn)活動(dòng)為目的的模擬稱為作戰(zhàn)模擬。建立在數(shù)學(xué)模型和電子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的作戰(zhàn)模擬稱為現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬?，F(xiàn)代作戰(zhàn)模擬是研究軍事活動(dòng)中數(shù)量關(guān)系的基本方法，它揭示了軍事活動(dòng)的量變過(guò)程，發(fā)現(xiàn)由量變到質(zhì)變的界限，與定性研究相輔相成。現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬作戰(zhàn)環(huán)境，預(yù)測(cè)作戰(zhàn)策略和計(jì)劃的效果，評(píng)估武器系統(tǒng)的效能，啟發(fā)新的作戰(zhàn)思想，是軍事活動(dòng)中作戰(zhàn)、訓(xùn)練、科研、教學(xué)的一種重要手段?，F(xiàn)代作戰(zhàn)模擬技術(shù)是軍事科學(xué)研究方法劃時(shí)代的革新。現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬方法實(shí)質(zhì)上為軍事科學(xué)提供了一個(gè)“作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室”。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，利用模擬的作戰(zhàn)環(huán)境，可以進(jìn)行策略和計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)策略和計(jì)劃的效果，檢驗(yàn)策略和計(jì)劃的缺陷，可以評(píng)估武器系統(tǒng)的效能，可以啟發(fā)新的作戰(zhàn)思想。從戰(zhàn)爭(zhēng)學(xué)習(xí)戰(zhàn)爭(zhēng)是人們研究戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)律的最根本的方法，而作為這種手段的補(bǔ)充，現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬技術(shù)開(kāi)辟了一條“從計(jì)算機(jī)（作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室）學(xué)習(xí)戰(zhàn)爭(zhēng)”的新途徑?，F(xiàn)代作戰(zhàn)模擬技術(shù)是建立在相似理論、控制理論、系統(tǒng)工程、運(yùn)籌學(xué)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等學(xué)科基礎(chǔ)上的一門嶄新學(xué)科，它既是許多科學(xué)技術(shù)的交叉點(diǎn)，又是軍事、技術(shù)、系統(tǒng)工程的匯集點(diǎn)。它可以利用能夠一再重復(fù)的模擬作戰(zhàn)條件，對(duì)部隊(duì)的機(jī)動(dòng)、戰(zhàn)斗過(guò)程、毀傷結(jié)果、指揮控制等進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)”，對(duì)軍事活動(dòng)和軍事學(xué)術(shù)研究具有十分重要的價(jià)值。

后記

海灣戰(zhàn)爭(zhēng)所引發(fā)的新軍事革命，強(qiáng)烈地沖擊著軍事領(lǐng)域的各個(gè)方面。醞釀已久的作戰(zhàn)模擬的自身變革，終于在20世紀(jì)90年代中期浮出水面。新的模擬思想、新的模擬技術(shù)、新的模擬方法將徹底改變作戰(zhàn)模擬的面貌，使作戰(zhàn)模擬躍上一個(gè)新的臺(tái)階，走上一條快速發(fā)展之路。這些變化的核心是建模與仿真的集成化，是建模與仿真的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，是增加模擬組件的互操作性和可重用性。協(xié)同化的開(kāi)發(fā)方法才能促進(jìn)模擬技術(shù)的高速度和高質(zhì)量，工程化的開(kāi)發(fā)方式是模擬技術(shù)發(fā)展的必由之路。共同的技術(shù)框架，共同的模型標(biāo)準(zhǔn)，共同的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是高效建立模擬系統(tǒng)的捷徑。在作戰(zhàn)模擬活動(dòng)中出現(xiàn)的這些新的動(dòng)向，將會(huì)對(duì)作戰(zhàn)模擬的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，這個(gè)變革所帶來(lái)的沖擊波在20世紀(jì)末開(kāi)始影響我國(guó)。正如恩格斯所說(shuō)：“在軍事學(xué)術(shù)上也不能利用舊的手段去達(dá)到新的結(jié)果，只有創(chuàng)造新的、更有威力的手段，才能達(dá)到新的、更偉大的結(jié)果”?，F(xiàn)代作戰(zhàn)模擬，就是在軍事技術(shù)變革過(guò)程中出現(xiàn)的一種新手段，它將使軍事科學(xué)的發(fā)展邁上一個(gè)新的頂點(diǎn)，取得更偉大的成果。充分利用新技術(shù)革命所提供的一切手段來(lái)實(shí)現(xiàn)國(guó)防現(xiàn)代化，是科學(xué)技術(shù)工作者遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)的表現(xiàn)。恩格斯認(rèn)為戰(zhàn)斗力的合理構(gòu)成有6個(gè)方面：1.完善的武器裝備冷兵器時(shí)代結(jié)束后，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，軍隊(duì)在火器的數(shù)量和構(gòu)成上的優(yōu)勢(shì)，一直是決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的主要因素。2.科學(xué)合理的編組合理而又得當(dāng)?shù)木幗M，是成功的戰(zhàn)勝對(duì)方的基本因素，是以少勝多的主要手段。

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