[发明专利]一种基于知识的战斗损伤仿真装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机领域，涉及到计算机仿真、知识表示，具体针对军事仿真和计算机游戏，提出一种基于知识的战斗损伤仿真方法。

背景技术

战斗损伤是指装备在作战使用过程中，由于受到敌方武器的袭击使其机件遭受破坏造成功能严重下降而影响使用效能的一种状态，也称战斗毁伤，简称战损。它除了包括各种枪弹、炮弹、炸弹、导弹等造成的硬损伤外，还包括电磁、激光等造成的软损伤。战斗损伤仿真是各种军事仿真系统的基础组成部分，是体现武器装备火力性能和防护性能的关键。在对抗性的计算机游戏中，战斗损伤仿真也是不可或缺的。

在计算机游戏领域，战斗损伤仿真多采用简化的规范模型，使用诸如“生命值”、“攻击力”等属性描述虚拟对象。这种方法的优点是计算代价小、便于扩展。缺点是不够逼真：难以体现损伤对虚拟对象功能的影响，比如坦克履带受损后无法运动等现象；难以体现武器的具体特点，比如穿甲弹的威力与弹丸速度相关而破甲弹的威力与弹丸速度无关。

在军事仿真领域，已有一系列较逼真的战斗损伤仿真算法。由于战斗损伤过程的复杂性，一般这些算法只针对特定的武器和特定的军事目标，例如穿甲弹对坦克、榴弹对坦克。为了实现多种武器对多种军事目标的战斗损伤仿真，需要设计一个通用的、可扩展的战斗损伤仿真框架以及相应的算法规范，用于集成各种类型的战斗损伤仿真算法。

该方法的关键在于为武器、军事目标以及战斗损伤仿真算法制定规范的描述方式。这涉及到知识表示领域的本体(Ontology)技术。本体有多种不同的定义，其中最著名并被引用得最为广泛的定义是由Gruber提出的“本体是概念化的明确的规范说明”。

发明内容

本发明的目的是，为了实现多种武器与多种军事目标之间的逼真的战斗损伤仿真，设计可扩展的仿真框架和算法规范，该框架要能够融合各种类型的战斗损伤仿真算法，由此，本发明提供一种基于知识的战斗损伤仿真装置及方法。

为了实现上述目的，本发明设计了一种基于知识的战斗损伤仿真装置，包括：具有存储军事目标知识、武器知识以及战斗损伤算法知识的知识库；损伤计算模块与知识库连接，在接收到“攻击事件”之后，根据武器和军事目标信息，从知识库中查找并运行适合的战斗损伤算法，获得战斗损伤结果，并提供查询算法数据信息的访问接口；武器/目标仿真模块与知识库、损伤计算模块以及部件检索模块的访问接口连接，读取知识库的武器和军事目标知识，向部件检索模块发送所有军事目标的位置信息、武器的空间位置及其打击范围信息从而找到被打击的军事目标及部件，向损伤计算模块发送“攻击事件”，接收并响应损伤计算模块的损伤结果，其中“攻击事件”包含武器信息以及被打击的军事目标及部件信息；部件检索模块与武器/目标仿真模块连接，接收武器/目标仿真模块发送的军事目标的位置、武器的空间位置和打击范围信息，再根据武器的空间位置和打击范围信息，找出被攻击的军事目标以及具体部件。

为了实现上述目的，本发明设计的一种基于知识的战斗损伤的仿真方法，基于知识的战斗损伤仿真装置，实现战斗损伤的仿真步骤如下：

步骤1：系统初始化，利用损伤计算模块从知识库中读入算法知识；武器/目标仿真模块从知识库中读入武器知识和军事目标知识，并向部件检索模块注册所模拟的军事目标及部件；

步骤2：武器/目标仿真模块向部件检索模块更新军事目标的位置信息；

步骤3：如果仿真人员操作武器发起攻击，则执行步骤4，如果仿真人员选择退出，则仿真结束，如果仿真人员既没有操作武器发起攻击也没有选择退出仿真，则执行步骤2；

步骤4：武器/目标仿真模块使用部件检索模块确定被打击的军事目标及部件，向损伤计算模块发送攻击事件；

步骤5：损伤计算模块根据攻击事件中的武器信息和军事目标及部件信息，在知识库中查找相应的战斗损伤算法，并执行该算法，然后将损伤结果发送到武器/目标仿真模块；

步骤6：武器/目标仿真模块响应损伤结果，然后执行步骤2。

优选地，所述的知识库中的军事目标知识，用于存储军事目标及其部件的知识，组成军事目标的各部件作为知识节点存储在知识树上，部件和作为整体描述的军事目标是军事目标知识树的两个分支；所有军事目标及其组成部件按照上下位关系组成知识树；知识树节点存储属性、上下位关系以及成员关系。

优选地，所述的知识库中的算法知识，按照上下位关系组成知识树；知识树节点存储算法的属性，属性最少包括关于该算法使用范围的描述；算法知识与在损伤计算模块中实现的算法保持一致。