一种军事仿真想定自动生成方法及系统与流程

本技术涉及计算机仿真与军事运筹学，尤其涉及一种军事仿真想定自动生成方法及系统。

背景技术：

1、军事仿真想定是对作战背景、作战企图、兵力编成、战场环境及作战进程的完整描述，是支撑作战仿真推演的基础输入。传统想定生成主要依赖领域专家手工编写，存在耗时长、主观性强、难以快速响应多变作战需求等问题。随着仿真规模的扩大和作战样式的多样化，自动化想定生成技术成为研究热点。

2、现有自动化想定生成方法通常采用“约束解析—方案搜索—评分优选”的基本框架。在约束解析环节，常见做法是将复合战术约束描述直接输入单一规则引擎进行整体解析，或者将约束拆分为若干独立维度后并行处理。然而，上述方法忽略了不同战术维度（如压制强度、制空时长、防空圈半径）之间的物理耦合关系——例如，高强度的压制任务往往要求己方电子战机或火力单元前出部署，这将压缩制空安全窗口，进而影响防空圈的布设范围。若在解析阶段不对此类耦合关系进行显式处理，可能导致生成的约束参数集内部存在语义冲突，使得后续的方案搜索陷入无解或低效状态。

3、在方案优选环节，现有方法多采用线性加权求和的方式对候选方案进行评分。线性加权假设各评估维度相互独立且可加，这与军事领域的实际情况不符——压制、制空、防空三项能力之间存在明显的“木桶效应”（任一短板导致整体失效）和“协同效应”（两项同时达标时产生超额收益）。线性加权模型无法有效刻画此类非线性关系，容易导致评分结果偏离实际作战效能。

4、此外，在候选方案的可行性检查环节，现有方法通常对各约束条件进行独立阈值比较。由于压制、制空、防空三个维度的实际可达能力在物理上是耦合的（例如，制空兵力数量直接影响可持续制空时长，而制空时长又决定了防空圈的可达半径），独立阈值校验会割裂这种内在关联，既可能误判合理方案为不可行，也可能放过实际不可行的方案。

5、因此，亟需一种能够显式处理战术参数耦合关系、具备非线性评估能力的军事仿真想定自动生成方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供一种军事仿真想定自动生成方法及系统，至少部分解决现有技术在约束解析阶段忽略战术参数耦合、在可行性检查阶段采用独立阈值导致误判、在方案评估阶段采用线性加权无法反映非线性战术规律等缺陷，本方案能够显式处理压制-制空-防空三维耦合关系，具备级联耦合校验机制和非线性协同评估能力。

2、第一方面，本技术实施例提供一种军事仿真想定自动生成方法，包括：

3、接收复合战术约束描述，调用原子约束解析器组对复合战术约束描述进行分治式解析，将复合战术约束描述分解为三个维度参数集，包括压制强度约束参数集、制空时长约束参数集以及防空圈半径约束参数集；

4、在分治式解析过程中，通过跨解析器语义一致性校验层，查询预构建的战术物理冲突矩阵，检验三个维度参数集之间是否存在预定义的冲突项；若存在冲突项，则触发约束松弛流程，按预设的任务优先级顺序回退优先级最低的维度的参数取值下限；

5、在想定生成初期对候选兵力配置方案执行基于级联耦合校验的多层可行性检查，其中上一层的输出结果作为下一层的输入特征，对任一层可行性检查不满足对应联合条件的候选兵力配置方案立即终止后续计算；

6、对通过全部层级可行性检查的候选兵力配置方案，基于预标定战术效能系数库将三个维度参数集构建统一战力评估函数，统一战力评估函数包含压制强度评分子函数、制空时长评分子函数、防空圈覆盖评分子函数以及压制-制空协同奖励项，压制-制空协同奖励项在防空圈覆盖评分子函数的输出值不低于最低安全阈值时激活；

7、利用统一战力评估函数对候选兵力配置方案进行加权评分，将评分结果传入兵力配置模块，由兵力配置模块驱动生成满足多维战术约束的作战想定。

8、根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述原子约束解析器组包括压制强度解析器、制空时长解析器以及防空圈半径解析器各自独立封装的解析器模块，各个解析器模块内置轻量级规则引擎，轻量级规则引擎包含预定义的约束语义映射规则表，约束语义映射规则表用于将复合战术约束描述映射为数值化约束参数集。

9、根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述约束语义映射规则表基于历史作战推演样本统计生成，约束语义映射规则表中的每条规则包含约束关键词、约束任务类型标签及参数取值范围三元组；参数取值范围为带任务类型条件的条件区间，针对同一约束关键词，不同的约束任务类型映射出不同的参数数值范围。

10、根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述统一战力评估函数表示为：

11、，

12、其中，s为总评分，f1(p)为压制强度评分子函数，f2(t)为制空时长评分子函数，f3(r)为防空圈覆盖评分子函数；w1、w2、w3和w4分别为第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数和第四权重系数；i_{r≥r0}为指示函数，当防空圈覆盖半径r大于等于最低安全阈值r0时取值为1，否则为0。

13、根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述w1、w2、w3和w4均从预标定战术效能系数库中依据当前作战任务类型检索获取；预标定战术效能系数库通过对历史作战推演样本执行离线回归训练获得，训练特征包含各子函数得分及其两两交互项和任务类型标签，训练目标为最小化达标概率预测值与推演实测达标率之间的交叉熵损失；预标定战术效能系数库以任务类型为索引键存储由各权重系数构成的权重向量，并按任务类型检索对应权重向量。

14、根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述多层可行性检查包括依次执行的第一层检查、第二层检查及第三层检查；第一层检查校验候选兵力配置方案中承担制空任务的兵力单元数量是否不低于数量下限阈值，并输出实际制空兵力数n；第二层检查以第一层检查输出的实际制空兵力数n作为输入特征，调用制空时长预估模型计算预估制空持续时长t，并校验t是否不低于时长下限阈值；第三层检查以第二层检查输出的预估制空持续时长t作为输入特征，调用防空圈半径可达模型计算预估的防空圈覆盖半径r，并校验r是否不低于半径阈值。

15、根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述数量下限阈值、时长下限阈值及半径阈值以作战阶段和敌情等级的二维组合为索引，构成一个阈值查找表；阈值查找表中各阈值依据历史作战推演样本中满足预设作战目标的配置样本的统计分布确定。

16、根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述评分结果以结构化配置指令的形式传入兵力配置模块，结构化配置指令至少包含兵力规模参数字段、任务时序参数字段及空间部署参数字段；空间部署参数字段包括基准点位、弹性偏移区间及避碰约束；兵力配置模块在填充空间部署参数时，调用voronoi域划分子模块将防空单元的部署域按制空护航路径进行切分，以避免与制空兵力的航路发生冲突。

17、根据本技术实施例的一种具体实现方式，还包括：

18、维护预定义约束组合模板库，预定义约束组合模板库中的每个约束组合模板定义一种复合战术约束类型所需激活的解析器模块集合及解析器模块调用顺序；在接收到复合战术约束描述后，首先匹配预定义约束组合模板库中的约束组合模板，按匹配到的约束组合模板所指定的原子解析器子集按需加载对应的解析器模块，未被约束组合模板指定的解析器模块不参与本次解析计算；

19、预定义约束组合模板库以有向无环图结构表示，有向无环图中的节点代表原子解析器，有向无环图中的边代表原子解析器之间的数据依赖关系。

20、第二方面，本技术实施例还提供一种军事仿真想定自动生成系统，用于实现如第一方面任一实施例所述的军事仿真想定自动生成方法，所述系统包括：

21、约束解析模块，用于接收复合战术约束描述，调用原子约束解析器组对复合战术约束描述进行分治式解析，将复合战术约束描述分解为三个维度参数集，包括压制强度约束参数集、制空时长约束参数集以及防空圈半径约束参数集；

22、冲突项检验模块，用于在分治式解析过程中，通过跨解析器语义一致性校验层，查询预构建的战术物理冲突矩阵，检验三个维度参数集之间是否存在预定义的冲突项；若存在冲突项，则触发约束松弛流程，按预设的任务优先级顺序回退优先级最低的维度的参数取值下限；

23、多层可行性检查模块，用于在想定生成初期对候选兵力配置方案执行基于级联耦合校验的多层可行性检查，其中上一层的输出结果作为下一层的输入特征，对任一层可行性检查不满足对应联合条件的候选兵力配置方案立即终止后续计算；

24、约束融合模块，用于对通过全部层级可行性检查的候选兵力配置方案，基于预标定战术效能系数库将三个维度参数集构建统一战力评估函数，统一战力评估函数包含压制强度评分子函数、制空时长评分子函数、防空圈覆盖评分子函数以及压制-制空协同奖励项，压制-制空协同奖励项在防空圈覆盖评分子函数的输出值不低于最低安全阈值时激活；

25、兵力配置模块，用于利用统一战力评估函数对候选兵力配置方案进行加权评分，将评分结果传入兵力配置模块，由兵力配置模块驱动生成满足多维战术约束的作战想定。

26、有益效果：

27、相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

28、提高约束解析的语义一致性：通过引入跨解析器语义一致性校验层和战术物理冲突矩阵，能够在解析阶段即发现并处理压制、制空和防空三个维度之间的潜在冲突，避免因参数内部矛盾导致后续搜索无解或生成无效想定，提高了想定生成的成功率和鲁棒性。

29、降低候选方案的无效搜索开销：通过将传统的独立阈值校验升级为级联耦合校验，利用上一层的实际输出作为下一层模型的输入特征，使得可行性检查更贴近真实的物理耦合关系，减少了误判和漏判，从而更早地剪除不可行方案，降低了计算资源消耗。

30、提升方案评分的战术准确性：通过在统一战力评估函数中引入压制-制空协同奖励项，并设置防空圈半径门控条件，实现了对“木桶效应”和“协同效应”的非线性刻画，使得评分结果更能反映候选方案在实际作战中的预期效能。