1.1.2 LVC仿真

根据使用仿真系统的用户和被仿真对象的虚实状态，可以将仿真分为真实仿真、虚拟仿真和构造仿真，合称为LVC仿真（Live Simulation，Virtual Simulation，Constructive Simulation）。自20世纪70年代起，美军开始着力发展计算机仿真模拟训练技术，针对各军兵种研发了大量的模拟训练软硬件资源，极大地推动了分布式仿真技术的发展，先后经历了DIS、ALSP、HLA等分布式仿真技术发展阶段。

随着技术和资源的不断积累，训练、试验等仿真应用与实际作战脱节的缺陷逐渐暴露出来。因此，美军尝试将各类训练模拟器与真实武器装备及各类作战分析软件互联互通，达到既能发挥仿真模拟训练经济性好的优势，又能提供贴近实战的训练环境的目的，由此形成了LVC仿真训练的概念。

1.真实仿真

真实仿真（Live Simulation）是指真实的人操作真实系统的仿真，该类仿真试图尽可能接近系统的实际应用，通常包含真实装备或系统。在通常情况下，真实仿真的目的是增强受训者的真实体验，达到近似真实的训练效果。例如，在部队模拟训练中，实兵实装在约定的情境下进行真实仿真，实际装备的开火及毁伤效应通过仪器代替。

真实仿真的特点包括：尽可能地接近真实使用场景；经常包含真实装备或系统；仪器仪表可能代替实际武器系统的开火或碰撞；首要目标是有益的经历，等等。

接入LVC仿真系统的实兵实装是指真实兵力和装备，接入实兵实装的积极意义体现在以下三个方面。

一是缓解人类复杂行为难以描述的问题。无论是真实的兵力还是人操作下的武器装备，都是以人为核心驱动的。目前的建模水平还无法建立能够描述这种人为不确定性的机理模型，无法准确描述人员的战斗经验、技战术水平、行为决策、士气状态等人为因素。联合模拟训练重点解决的就是人、装备的协同，构建复杂作战场景，在现有建模水平下，通过接入真实武器装备和作战兵力，来体现人为因素对作战行动的影响，提高联合模拟训练的效果和逼真性。

二是缓解复杂战场环境模型难构建的问题。信息化装备的大量应用，使得战场环境尤其是电磁环境变得异常复杂，现有建模水平难以建立有效描述复杂战场环境的机理模型。此外，战场环境的诸多要素（包括气象、地形、电磁等）对作战行动的影响程度不断增加。在缺乏有效战场仿真模型的情况下，通过接入真实武器装备来复现环境效应，保证联合模拟训练的真实性和可信性。

三是体现感知能力的主观性和局限性。无论是情报处理系统、信息传输系统还是传感器装备，都存在自身性能的限制，并且人的信息处理和判断也存在主观性和局限性，因此，需要接入实兵实装来体现这些因素对真实过程的影响。

例如，在空军军事训练演习中经常使用空战机动仪器系统（Air Combat Maneuvering Instrumentation，ACMI），可以将飞机的诸如位置、速度、加速度、方向及武器状态等信息传输到分布式仿真网络中，供其他设备或人员使用，最典型的应用包括：判断飞行员操纵飞机的能力、导弹的使用情况，以及空战结果评判。

2.虚拟仿真

虚拟仿真（Virtual Simulation）是指真实的人操作虚拟系统的仿真，这些虚拟系统通常是真实系统的模拟器或仿真系统，旨在为用户提供如同真实环境的体验。虚拟仿真以在回路的人为核心角色，使之训练控制技能（如驾驶飞机、坦克等）、决策技能（如控制活动资源动作等）、通信技能（如C4I小组的成员）等。除了真实的人操作虚拟环境的人在回路的仿真系统，还可把真实硬件在回路、软件在回路的仿真系统也归类为虚拟仿真。

虚拟仿真的特点包括：系统使用模拟器重建；系统由参与人员操作；系统设计成将用户沉浸在一种有效逼真的虚拟环境中；主要目标是有益的经历，等等。

虚拟仿真通过引入物理效应设备解决数学仿真模型建模困难、可信度不易得到有效保证的问题。其局限在于，引入物理效应设备通常费用较高、建设周期长、使用维护难度大。

典型的虚拟仿真系统是飞行训练模拟器，它使用真实的驾驶员座舱，并配备计算机仿真模型来生成飞行动力学数据、视景显示，以及大气和各种环境的变化，重在训练飞行员的驾驶能力及执行任务的能力。

3.构造仿真

构造仿真（Constructive Simulation）是指仿真的人操作仿真系统的仿真。真实的人激励（提供输入）仿真的运行，但不参与决定仿真结果的过程。构造仿真通常表现为由运行和分析工具支持的数学模型的组合在不受外界干预的情况下运行并输出结果，如基于预设剧情的作战分析仿真。

构造仿真的特点包括：没有虚拟的环境或模拟器；系统的操作不需要真实的参与者；主要目标是有益的结果，等等。

从理论研究的角度出发，将仿真分类为真实的、虚拟的、构造的是有问题的，因为这些分类之间没有明确的界限。人参与仿真的程度是不确定的，装备的逼真度也是如此。这种分类方法还排除了仿真的人操作真实装备的情况，如智能车等。但是从实际应用的角度出发，仿真的这种分类方法对整个并行分布式仿真来说具有普遍意义。

4.LVC联合仿真

LVC联合仿真通常是指以联合作战任务为背景，集成分布在不同地点的实装、实兵、仪器仪表、模拟器、半实物仿真系统、数字仿真系统等不同类型的LVC仿真资源，利用网络将这些仿真资源加以连接，构造一致共享的分布式虚拟仿真环境，在统一的仿真管理与控制下进行作战、训练或装备试验的仿真。LVC联合仿真的核心特点是仿真资源作为仿真节点通过网络进行互联，运行过程中多个仿真资源基于网络进行通信。

LVC联合仿真是分布式的功能仿真系统，它们通过支持异构集成和互联互通互操作来实现LVC仿真资源的协同工作和按需集成。