|
|
1. JWARS Mô phỏng không gian chiến trường thực - ảo
Trong rất nhiều các phương tiện quản lý và điều khiển học cơ cấu tổ chức các lực lượng vũ trang Mỹ, Công nghệ thông tin đã được ứng dụng như một phương tiện đa năng về quản lý và điều khiển lực lượng vũ trang theo Mô hình và Mô phỏng. Từ những năm đầu của thế kỷ 21, những nhà lãnh đạo Pentangon US đã đầu tư tài chính và cơ sở vật chất để mô phỏng và model hóa các hoạt động của các lực lượng vũ trang trên chiến trường, đây là một trong những lĩnh vực công nghệ có thế mạnh của Mỹ trong thiết lập các hoạt động quân sự - chính trị.
Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ máy tính, công nghệ lập trình, hệ thống hóa là những nền tảng cơ bản để mô hình hóa những quy trình thực tế. Tạo môt bước đột phá lớn của Mỹ trong lĩnh vực mô hình hóa và hệ thống mô phỏng.
Những hướng phát triển quan trọng của mô hình hóa lực lượng vũ trang US là: Mô phỏng hóa cơ cấu tổ chức của các lực lượng vũ trang, Cung cấp những ý tưởng sử dụng các lực lượng quân sự, phát triển kỹ năng tác chiến và nghệ thuật sử dụng binh lực, sinh lực và trang bị kỹ thuật. Mô phỏng hóa quá trình tiếp nhận và huấn luyện sử dụng binh khí, trang thiết bị mới, hoàn thiện kỹ năng quản lý, điều khiển huấn luyện và quản lý tác chiến trên chiến trường.
Trong những năm gần đây, trọng tâm mô hình hóa được hướng đến giải quyết các nhiệm vụ trong lĩnh vực xây dựng cơ cấu tổ chức và điều khiển tác chiến các binh đoàn đoàn hỗn hợp và các tập đoàn quân.
Hệ thống phức hợp mô hình hóa và mô phỏng hóa JWARS (Joint Warfare System), được hình thành để thực nghiệm quản lý và điều hành những hoạt động tác chiến của các tập đoàn liên quân. Hệ thống JWARS cho phép mô hình hóa và mô phỏng các hoạt động tác chiến trên không, trên mặt đất, trên biển và các hoạt động tác chiến của các đơn vị trên chiến trường thực - ảo.
Hoạt động của các đơn vị đặc biệt, các đơn vị truyền thông và thông tin, ứng dụng và phòng chống vũ khí hủy diệt lớn, hoạt động của các lực lượng phòng thủ tên lửa, phòng không trong hệ thống phòng thủ chiến trường, điều khiển các hoạt động trinh sát vũ trụ, thông tin liên lạc, hậu cần kỹ thuật.
JWARS – là tập hợp các thiết kế một hệ thống phần mềm mô phỏng hiện đại, được triển khai nhờ sử dụng CASE-tools (Phần mền phát triển quy trình) viết trên ngôn ngữ lập trình Smalltalk.
Phần mềm sử dụng thời gian thực xảy ra sự kiện và mô phỏng hoạt động cũng như sự tương tác của các đơn vị quân đội tham gia tác chiến. Trong khuôn khổ của hệ thống mô phỏng có thế giải quyết được các vấn đề đặt ra trong việc xây dựng một chiến trường không gian thực-ảo 3D, có tính đến điều kiện thời tiết, địa hình đặc thù khu vực tác chiến, hậu cần kỹ thuật đảm bảo cho chiến trường, xây dựng nguồn thông tin chính xác, đồng thời tạo ra những bài toán kiểm tra chính xác cho việc hỗ trợ ra quyết định chiến đấu trong hệ thống chỉ huy, điều hành và kiểm soát chiến trường.
Nhiệm vụ trọng tâm của JWARS là mô phỏng các hoạt động tác chiến của các đơn vị liên quân theo yêu cầu chiến trường, đòi hỏi người sỹ quan tham mưu phải rèn luyên và nâng cao kỹ năng lập kế hoạch tổ chức lực lượng và sử dụng binh lực, đánh giá chính xác khả năng của các đơn vị hợp thành trong chiến dịch và chuẩn bị các văn bản tác chiến trong tổ chức các lực lượng vũ trang theo yêu cầu.
Chương trình cho phép thực hiện một hệ thống kiểm tra phức hợp quy trình lên kế hoạch tác chiến chiến dịch và thực hiện chiến dịch, đồng thời buộc người sỹ quan tham mưu tác chiến thực hiện rất nhiều lần một hệ thống những nhiệm vụ tác chiến đặt ra, từ đó nâng cao kỹ năng tính toán kết quả thu được và khả năng lựa chọn phương án tối ưu sử dụng binh lực và trang bị kỹ thuật chiến trường.
2. Khả năng của JWARS:
- lập kế hoạch tác chiến chiến dịch với thời gian dự kiến trên 100 ngày;
- Thời gian mô phỏng 1:1000 khoảng1000 lần nhanh hơn thời gian;
- Thời gian khởi động models đến 3 phút.
Sự phát triển các models được thực hiện dưới sự lãnh đạo trực tiếp của tham mưu trưởng liên quân mô phỏng thực hiện nhằm tính toán thống kê và đánh giá hiệu quả Ý nghĩa quan trọng của JWARS là triển khai và kiểm tra các quan điểm, nhận thức về sự phát chiến lược quân sự, phát triển các mô hình và các khả năng ứng dụng các đơn vị liên quân (Joint Operations forces). (Quân binh chủng hợp thành) trong điều kiện tác chiến dạng mạng (network-centric).
Phiên bản cuối của JWARS có cải tiến mới, modul hóa hệ thống mô phỏng vận chuyển chiến lược các đơn vị tham gia tác chiến trên các chiến trường, hoàn thiện và nâng cấp bloc mô phỏng hệ thống điều khiển liên quân (đơn vị binh chủng hợp thành), triển khai những đòn tấn công vào những đơn vị cơ động của đối phương, có hệ thống cơ sở dữ liệu thông tin về địa hình, hạ tầng cơ sở của khu vực Đông Nam Á, Viễn Đông, Nam Á, Nam Phi và Trung Đông, nâng cao khả năng nâng cấp code lập trình hệ thống và tăng cường các models trang thiết bị kỹ thuật quân sự mới cho cơ sở dữ liệu, khả năng thiết kế các kịch bản và sự kiện chiến trường.
3. Nội dung mô phỏng
- Mô phóng hóa sử dụng vũ khí hủy diệt lớn, trong giai đoạn gần đây chương trình đang mô phỏng khả năng bảo vệ các đơn vị chiến đấu trước vũ khí hóa học và bảo vệ môi trường. Bước nâng cấp tiếp theo của hệ thống phần mềm sẽ là vũ khí sinh học và vũ khí hạt nhân.
- Mô phỏng các hoạt động tác chiến của các lực lượng lục quân bao gồm hơn 20 mẫu các nhiệm vụ khác nhau, Các mô phỏng lực lượng không quân yểm trợ, sử dụng tên lửa hành trình, các đòn tấn công quy mô lớn của tên lửa- máy bay liên kết phối hợp, hệ thống phòng không bảo vệ khu vực tác chiến, tiêu diệt các mục tiêu trên mặt đất, trên không, trên biển, chế áp phòng không đối phương, sử dụng máy bay không người lái UAVs với quy mô lớn, chỉ thị mục tiêu và dẫn bắn trong điều kiện giới hạn thời gian, rải mìn từ các phương tiện trên không, tiếp dầu…
- Mô phỏng các hoạt động tác chiến của các lực lượng hải quân bao gồm các quy trình tiêu diệt các mục tiêu trên biển, sử dụng tầu ngầm tấn công các lực lượng hải quân đối phương trên biển, phong tỏa đường biển, chống tầu ngầm (các phương tiện chống ngầm trên không, dưới mặt nước và trên mặt nước, chiến tranh thủy lôi và chống thủy lôi trên biển, yểm trợ các lực lượng trên bộ bằng hỏa lực pháo hạm, đổ bộ lực lượng lính thủy đánh bộ….
- Mô phỏng tác chiến của lực lượng phòng thủ tên lửa, lực lượng phòng không trên chiến trường được xây dựng trên hệ thống tên lửa Patriot/THAAD, Hệ thống bảo vệ mục tiêu Aegis , vũ khí laser trên không ( Boeing 747). Mô phỏng khả năng bị tiến công bằng tên lửa và hoạt động của hệ thống phòng thủ tên lửa trên chiến trường.
- Mô phỏng hệ thống điều khiển chiến trường được mô hình hóa hệ thống (C4ISR Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance and Reconnaissance) (Chỉ huy, kiểm soát, truyền thông, máy tính, tình báo, theo dõi và trinh sát ) được xây dựng trên hệ thống bản đồ địa hình kỹ thuật số, mô phỏng các nguồn thông tin trên chiến trường, thu thập và xử lý thông tin về tình huống đang xảy ra, nhận biết mục tiêu, giao nhiệm vụ cho các trang thiết bị tìm kiếm, bao gồm cả hệ thống trang thiết bị thu thập thông tin vũ trụ. Quy trình ra quyết định tác chiến được xây dựng dựa trên kiến thức theo điều lệnh tác chiến, hoặc theo những ý kiến chủ quan của tham mưu và chỉ huy đơn vị, là những người trực tiếp ra quyết định.
- Hệ thống chương trình cho phép mô phỏng hoạt động của trang thiết bị trong chiến tranh điện tử (bảo mật thông tin và chế áp thông tin) đánh giá khả năng phục hồi hệ thống thông tin và truyền thông sau đòn tấn công thông tin của đối phương.
Trong quá trình mô phỏng các đòn tấn công thông tin đã mô phỏng tác động trực tiếp lên hệ thống thông tin liên lạc, tìm kiếm thông tin và xử lý thông tin của đối phương. Trong điều kiện hiện nay hoàn toàn không thể mô phỏng và đánh giá được hậu quả của các đòn tấn công bằng virus, hoặc hủy hoại thông tin máy tính, bóp méo, làm nhiễu, phá hủy nguồn thông tin đối phương. Tương tự như vậy, cũng không thể đánh giá được khả năng bị lạc hướng của đối phương. Dự kiến sẽ mô phỏng quy trình này trong giai đoạn tiếp theo.
- Mô phỏng hoạt động của các lực lượng và trang bị không gian vũ trụ được lên kế hoạch mô phỏng ( tương lại gần) lực lượng phòng thủ vũ trụ và trang thiết bị, quy trình kiểm soát không gian, mô phỏng các chiến dịch tấn công vũ trụ và chiến tranh thông tin.
- Đảm bảo hậu cần kỹ thuật được mô phỏng với khả năng tự động hóa cao kế hoạch vận chuyển lực lượng và binh khí kỹ thuật bằng đường không, đường sắt, đường bộ, hàng hải và đường ống của các phương tiện giao thông, sự hỗ trợ của các lực lượng đồng minh …
4. Các nhiệm vụ chiến đấu, được giải quyết nhờ chương trình JWARS trong điều kiện tác chiến dạng mạng Net được đánh giá có hiệu quả bao gồm:
- Bảo vệ những nhóm mục tiêu quan trọng (lãnh thổ Mỹ , căn cứ quân sự và các trung tâm kinh tế, chính trị, công nghiệp, các tập đoàn quân của lực lượng vũ trang trên chiến trường, lực lượng và các mục tiêu quan trọng của đồng minh….);
- Hóa giải vũ khí hủy lớn và các phương tiện mang;
- Bảo vệ các trung tâm thông tin và truyền thông;
- Các biện pháp sử dụng để ngăn chặn đối phương là: Theo dõi sát, bám theo mọi biến động của đối phương, triển khai đòn tấn công có quy mô lớn bằng các phương tiện trên không, trên biển và trên mặt đất nhằm vào các mục tiêu then chốt cố định hoặc di động.
- Ứng dụng công nghệ thông tin mới và đổi mới những khái niệm nhằm phát triển mô hình đồng bộ hóa giữa hệ thống điều hành lực lượng và hệ thống sơ đồ tình hình diễn biến chiến dịch. ..
5. Các nội hàm được sử dụng trong hệ thống
JWARS sử dụng hệ thống các phương thức tính toán trên cơ sở kinh nghiệm tác chiến với kết luận trên cơ sở những quyết định như " nếu…..thì…..không...thì” . Cập nhật cơ sở dữ liệu (ý nghĩa của thực tế, nguyên tắc) về đối phương được thực hiện bởi kết quả xử lý thông tin trong quá trình trinh sát.
Cơ sở dữ liệu cũng nắm giữ và cập nhật thông tin về lực lượng của mình, kết quả đánh giá tính hình cả lực lượng của bên này và bên kia (đối phương). Cơ sở dữ liệu Data Centre tự động cung cấp cho người sử dụng những quyết định đã có sẵn, từ đó người dùng có thể chỉnh sửa trực tuyến và đưa vào thực hiện.
Những nguyên tắc trên cơ sở của sự hiểu biết thực tế là chìa khóa để các models thực hiện các nội hàm của chúng trong hệ thống mô phỏng. kết quả là những nguyên tắc tác chiến của mỗi một sự kiện sẽ có thể ứng dụng cho một hoặc nhiều hoạt động tác chiến. Hoạt động tác chiến được thực hiện khi các thông số sự kiện tính toán có giá trị bằng với ngưỡng của giá trị mặc định của sự kiện và sự thay đổi đó được đưa vào cơ sở dữ liệu của data centre.
Ví dụ: để tấn công và tiêu diệt một cụm lực lượng đối phương, cơ sở dữ liệu sẽ có các thông số về lực lượng sử dụng, phương thức tác chiến, mật độ sử dụng hỏa lực, các phương tiện hỏa lực áp dụng, người dùng có thể đưa vào các phương thức và các thông số tương đương. Nếu giá trị thực hiện được tính toán ngang với phương thức có sẵn trong Database, và có những điểm tối ưu hơn, thì phương án 2 sẽ là phương án thay thế và được đưa vào cơ sở dữ liệu.
Hệ thống cũng đưa vào các nguyên tắc chế độ tự động tạo ra những yêu cầu về hệ thống trinh sát, Trinh sát phải đưa ra được những câu trả lời, khai báo những thông số đáp ứng câu hỏi, những vấn đề đặt ra của hệ thống (kiến trúc hệ thống phòng thủ, số lượng binh khí kỹ thuật, lực lượng của đối phương….).
Hiệu lực của những nguyên tắc này xác định những động thái hoạt động của các models theo thời gian xác định. Những phản hồi của hệ thống trinh sát sẽ là cơ sở để đánh giá mức độ chính xác của các vấn đề được đặt ra. Trong điều kiện không có một giá trị thông số nào phù hợp với vấn đề đặt ra, yêu cầu sẽ được điều chỉnh với tính toán phù hợp giữa yêu cầu nhiệm vụ và tình hình thực tế của chiến dịch.
Trong thông số đánh giá tình huống của diễn biến chiến dịch có sử dụng các thông số của bản đồ kỹ thuật số với hệ thống chia độ tương đương dạng số. (Common Reference Grid). Đối với một ô bản đồ liên quan đến 1 khu vực trên mặt đất, được cung cấp các thông số về khả năng kiểm soát lực lượng của quân bên này và đối phương, hệ thống thông số kiểm soát tình huống này được xây dựng trên cơ sở nguồn lực ảnh hưởng tương tác. Kết quả mỗi ô vuông sẽ có mầu xanh hay mầu đỏ.
Các mô hình quy trình phát hiện mục tiêu và đánh giá mục tiêu mang tính ngẫu nhiên, phụ thuộc vào sức mạnh hoạt động của đối phương, khả năng nắm bắt rõ mục tiêu, mức độ hoạt động điện tử và chế áp điện tử, đặc điểm của thực địa. Trên cơ sở những thông số nắm bắt được số lượng binh lực và vũ khí tranh bị đối phương từ những thông số có sẵn, từ đó phần mềm sẽ mô phỏng quy trình nhận biết và xác định tính chất của mục tiêu, kết quả là tương quan lực lượng của mục tiêu, hoặc xác định rõ ràng lực lượng và vũ khí trang bị, hoặc chỉ xác định được vũ khí trang thiết bị dự kiến của đối phương, từ đó chuẩn bị các báo cáo về binh lực đối phương, vũ khí trang thiết bị và khả năng tác chiến của định.
Quá trình tổ hợp và so sánh kết quả của các hoạt động trinh sát từ các phương tiện và phương thức trinh sát trong điều kiện một không gian thông tin bao gồm:
1. Kết quả phát hiện của mỗi phương tiện và phương thức trinh sát được ghi nhớ lên bản đồ tình huống.
2. Phép ngoại suy tình huống từ các thông tin mục tiêu đã nhận được cho đến thời điểm nhận được các báo cáo trinh sát mới từ những phương tiện hay phương thức trinh sát mục tiêu mới.
3. Trên cơ sở tính toán điểm hội tụ trung tâm của đa số các báo cáo đã có ( sự trùng hợp của các báo cáo) từ trước về đối tượng trinh sát sẽ hình thành những thông số cơ bản để tổng hợp về đối tượng trinh sát, thông tin tổng hợp sẽ được lưu trữ cho đến khi có được các báo cáo bổ xung từ các đơn vị trinh sát hoặc các phương tiên trinh sát khác.
4. Máy tính sẽ tính toán tổng hợp những thông số cơ bản của các mục tiêu. Những thông số về các mục tiêu và các dự đoán về chúng sẽ được lưu trữ trên database cho đến khi có những thông tin cập nhật.
5. Trên cơ sở các giá trị các thông số có thể xác định được, đây là các đối tượng mục tiêu mới được phát hiện hoặc là các mục tiêu đã được phát hiện từ trước.
5. Tính chất của những thuật toán, được sử dụng trong JWARS:
1. Thuật toán ngẫu nhiên Monte-Carlo – Thuật toán được xây dựng trên cơ sở nguồn cung cấp các thông số ngẫu nhiên, cung cấp các thông số kết quả đầu ra riêng rẽ, độc lập (Mô phỏng quy trình phát hiện mục tiêu, kế hoạch tấn công bằng những hỏa lực quy mô lớn trên không, trên biển và trên mặt đất vào các mục tiêu trên mặt đất, hệ thống phòng thủ tên lửa, hệ thống phòng không trên chiến chường, chiến tranh thủy lôi trên biển, chống tầu ngầm, kế hoách chống các hạm đội tiềm năng trên biển…..
2. Thuật toán tất định -(giải tích và trên cơ sở các công thức lý thuyết xác suất). Khả năng mô phỏng quy trình sử dụng vũ khí hủy diệt lớn và chống vũ khí hủy diệt lớn, bằng phương thức điều khiển các lực lượng và trang thiết bị, phương tiện chiến tranh.
Tính chất của các models JWARS, đặc trưng đối với điều kiện các hoạt động quân sự dạng mạng, bao gồm:
- Có khả năng luôn thay đổi trong chế độ hoạt động tương tác, phản ứng đối với những sự kiện khi có những nhận thức tình huống của mỗi bên tham gia trên cơ sở tính toán trên trạng thái hoạt động của chiến trường;
- Hình thành cơ sở để ra quyết định khi sử dụng các kết quả phân tích đánh giá tình hình phức tạp trong chiến tranh;
- Thực hiện khả năng liên kết phối hợp, đồng bộ hóa các hoạt động của ban tham mưu liên quan với các sỹ quan chỉ huy các đơn vị thuộc quyền trong tất cả các mắt xích của hệ thống chỉ huy. ;
- Phân tích một cách hệ thống các thông tin trinh sát để đưa ra các quyết định chính xác;
- Mô hình hóa hoạt động của các mục tiên (đối tượng) then chốt về quân sự và kinh tế trong mối quan hệ phân phối các nhiệm vụ và chức năng nhiệm vụ của đối phương.;
- Đánh gia khả năng thực hiện và kết thúc của các hoạt động quân sự (end state), Ví dụ như sự tham gia bằng chính trị của lãnh đạo quốc gia trên bàn đàm phán hoặc thương thuyết.;
- Miêu tả tập hợp những tiêu chí để dành thắng lợi trên chiến trường (trên địa bàn tác chiến – sự vắng mặt của các đơn vị tác chiến đối phương trên chiến trường, tỷ lệ so sánh lực lượng 2 bên, ngăn ngừa khả năng tổn thất của bên này và đồng minh, làm thất bại đối phương trong một khoảng thời gian định trước);
- Xác định tỷ lệ khả năng đạt được mục tiêu trong triển khai hoạt động quân sự.
Cấu trúc hệ thống phần mềm mô phỏng JWARS
Hệ thống chương trình JWARS bao gồm 3 modules: Nội hàm, mô phỏng và hệ thống. Các module được tích hợp lại trong 1 hệ thống phức hợp. Module nội hàm có lập trình phần mềm ứng dụng, cho phép mô phỏng các chức năng quân sự. Module phần mềm lập trình mô phỏng tạo ra hình ảnh không gian chiến trường. module hệ thống cung cấp các chức năng hoạt động của các thiết bị phần cứng của hệ thống và tạo cho máy tính và con người một giao diện trao đổi thông tin, cùng với những thông tin đưa vào hệ thộng đưa ra các kết quả của quá trình mô phỏng.
- Module nội hàm: Thành tố chử yếu của hệ thống JWARS là đối tượng không gian chiến trường - Battle Space Entity (BSE), Mức độ mô phỏng chi tiết: đến mức tiểu đoàn cho các chiến dịch liên kết phối hợp quân binh chủng, phi đội cho các cuộc không chiến, tầu đối với các chiến dịch tác chiến trên biển và trung đội đối với hệ thống trinh sát và theo dõi quan sát. Các vật thể hỗ trợ trong không gian chiến trường được đưa vào là cơ sở hạ tầng kỹ thuật ( bến cảng, sân bay ..), các vị trí đặt hệ thống chỉ huy và thông tin liên lạc: Ban tham mưu, sở chỉ huy, các đầu mối thông tin liên lạc…. Đối tượng không gian chiến trường có những tính chất đặc trưng không thay đổi ( Bán kính sát thương của các đòn tấn công ) và thay đổi ( tọa độ vị trí đứng chân của các models. Các thông số cũng bao gồm các thông tin về sự tương tác giữa các đối tượng và tương tác với môi trường.
Sự tương tác giữa các thành phần tác chiến trong không gian chiến trường trong hệ thông phần mềm JWARS được thực hiện bởi sự hỗ trợ bởi các thuật toán khác nhau, các thuật toán sẽ thay đổi phụ thuộc vào tính chất mô phỏng thực tế hoạt động, khả năng nội hàm của các models mà các thuật toán liên quan đến nó và sự hiển diện của những thông số gán cho models. Tất cả các hoạt động tương tác giữa các models trong không gian tác chiến của JWARS được coi là những thành tố của quá trình mô phỏng. Giá trị của từng sự kiện riêng biệt có thể thay đổi các sự kiện tổng thể từ thấp đến cao tùy theo giá trị ngẫu nhiên có thể từ rất thấp đến rất cao. Phù hợp với những diễn biến trên chiến trường.
- Module mô phỏng. Module chứa nhưng công cụ mô phỏng hạ tầng được phát triển theo phương pháp định hướng đối tượng, từ đó đối tượng được module hóa, do đó, đối tượng tương đối linh hoạt, một tính chất rất cần thiết để có thể đưa vào các thay đổi cấu trúc trong không gian chiến trường thực - ảo.
Hệ thống phần mềm JWARS là hệ thống có những yêu cầu rất cao về khả năng lưu trữ và xử lý thông tin. Đáp ứng yêu cầu đó cần phải có 1 hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu rất tiên tiến và đáng tin cậy. JWARS để thực hiện các mục tiêu ấy đã sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu DMSB ORACLE, Hệ quản trị dữ liệu phục vụ để quản lý toàn bộ dữ liệu hệ thống, bao gồm cả đầu vào và đầu ra.
Tương tự như các hệ thống mô phỏng khác, hệ thống phần mềm thế hệ tiếp theo của JWARS bắt buộc phải xây dựng theo các chuẩn thiết kế HLA.
- Module hệ thống: Module hệ thống điều khiển các thiết bị trong hệ thống JWARS, dưới sự hoạt động của các thiết bị này, người sử dụng tiến hành các hoạt động mô phỏng. Được thực hiện trên giao diện của hệ thống để phát triển các hoạt động quân sự, tiến hành trinh sát không gian tác chiến, điều khiển các hoạt động tác chiến và kiểm soát, đồng thời tính toán và đánh giá kết quả đạt được.
Mô phỏng có chiều rộng và chiều sâu của các đơn vị quân đội trong JWARS được bảo đảm bởi cơ sở dữ liệu kiến thức về các thông số sự kiện, nguyên tắc tác chiến, mối quan hệ nguyên nhân- hệ quả, tập hợp những nguồn kiến thức là cơ sở phân tích, đánh giá cho phép xác định vị thế của các đơn vị bên này và lực lượng quân sự của đối phương, cũng như các điều kiện môi trường xung quanh. Theo phát biểu của những kỹ thuật viên phát triển hệ thống, chỉ cần xác định một số lượng không lớn các mối quan hệ nguyên nhân-hệ quả là có thể cho phép khả năng mô phỏng nhiều mô hình tác chiến với mức độ sát với thực tế rất cao mà không cần có sự can thiệp của con người.
Những phiên bản sớm hơn của hệ thống JWARS cho phép tính toán đến các nhân tố như mức độ sẵn sàng chiến đấu, trạng thái ý chí, tinh thần của các thành viên trong biên chế đơn vị. Từ kết quả đó có thể tổ hợp các đơn vị chiến đấu có năng lực tác chiến khác nhau, với những khả năng tác chiến khác nhau của các sỹ quan chỉ huy đơn vị, vì dụ: Có xu hướng phiên lưu mạo hiểm, hoặc có nguy cơ đưa ra những quyết định không phù hợp, không chính xác với nhiệm vụ được giao
Những tích chất trên cho phép phần mềm mô phỏng một mức độ mềm dẻo linh động nhất định trong việc xây dựng chiến lược hoạt động tác chiến của các đơn vị liên quân. Những phiên bản gần đây của JWARS đã xây dựng một phương thức giao nhận nhiệm vụ theo phân cấp vị trí chỉ huy thuộc quyền cứng từ trên xuống đơn vị thừa hành, phương thức giao nhận nhiệm vụ cứng nói chung đã mô phỏng được cách đánh giá chính xác việc thực hiện nhiệm vụ được giao của các đơn vị thuộc quyền và đưa ra được những phương án cấp dưới thực hiện nhiệm vụ. Nói cách khác, cấp trên giao nhiệm vụ chiến đấu cho cấp dưới và đưa ra những giới hạn cụ thể cho việc thực hiện nhiệm vụ đó ( thời gian, mức độ, tỷ lệ % đạt được…).
Mục tiêu chính của việc xây dựng các mối quan hệ nguyên nhân-hệ quả là, trong chế độ tự động hóa cao, có thể mô phỏng được hoạt động của các đơn vị tác chiến trong sự phát triển hình thái chiến trường. Các chuyên gia quân sự có thể tạo ra các mối quan hệ nguyên nhân – hệ quả để phát triển không giới hạn các nguyên tắc tác chiến hiện đại.
Những nguyên tắc đó có thể lưu trữ trong cơ sở dữ liệu như các cơ sở dữ liệu, cho phép dễ dàng lựa chọn các tập hợp mẫu nguyên tắc tác chiến, không thay đổi code lập trình hệ thống JWARS.
Những nguyên tắc đơn giản của hệ thống được sử dụng những quan hệ tương tác logic sơ đẳng JWARS (Hơn nữa là, và, hoặc….)(more, a , or,….), trong trường hợp có những lập luận phức tạp hơn như tình huống chiến trường có thuận lợi hay không? các lập trình viên hệ thống đã xây dựng các mối quan hệ phức tạp hơn như ( nếu như, khi đó, nếu không thì)
Một trong xu hướng phát triển các công cụ của hệ thống phần mềm JWARS là thực tế hóa khả năng xây dựng 1 cách logic nguyên tắc nguyên nhân- hệ quả trên cơ sở trên các công cụ toán học lý thuyết tập mờ.
Để giảm bớt những khó khăn của người sử dụng các nguyên tắc mờ đã bổ xung thêm hệ thống hỗ trợ tự động, trực quan, dễ hiểu bằng giao diện đồ thị; Các đơn vị tác chiến của hệ thống phần mềm JWARS có nhiều khả năng mở khác nhau và có thể thực hiện các hoạt động tác chiến khác nhau hoặc thực hiện nhiều nhiệm vụ trong cùng một lúc, nếu các nhiệm vụ đó không mâu thuẫn lẫn nhau. (ví dụ: dừng lại và vận động). Hoạt động của các đơn vị tác chiến có thể thay đổi khi có đầy đủ các thông số tình huống.
Ví dụ: nếu gặp lực lượng đối phương có vũ khí trang bị và binh lực lớn hơn nhiều lần, phân đội nếu không có được đầy đủ thông tin về các đơn vị bạn hoặc đồng minh, có thể rút lui cho đến khi tình hình trở nên rõ ràng hơn nhờ những thông tin đầu vào. Tình huống càng không đủ thông số, không rõ ràng, phân đội càng rút lui sớm. Khi tình huống đã được định dạng rõ ràng, phân đội sẽ triển khai các hoạt động cụ thể, tương thích với thời điểm đó.Phân đội tác chiến phải sử dụng tất cả nguồn lực hiện có để thực hiện nhiệm vụ, không vượt quá giới hạn cho phép, ví dụ như tỷ lệ tổn thất binh lực và vũ khí trang bị.
Trong những phiên bản trước đây của JWARS, không có hệ thống xử lý quan hệ nguyên nhân-hệ quả trên nguyên tắc chiến thuật, đã phát hiện những trường hợp trong quá trình mô phỏng các phân đội theo nguyên tắc phải lao vào trận đánh, thực hiện các nhiệm vụ được giao thì chỉ đánh trả bằng hỏa lực. Trong một số trường hợp khác, các phân đội tác chiến xung triển khai đột kích một cách liều lĩnh vào hệ thống của đối phương.
Cơ sở của nhận thức quan hệ nguyên nhân- hệ quả cho phép nâng cao khả năng đánh giá tình huống và đưa vào những thay đổi trong phương thức tác chiến của các phân đội. Ví dụ như mô hình () đơn vị tác chiến tấn công đối phương, tiến sát đến đối phương, tiêu diệt hoặc hoặc buộc đối phương phải rút lui. Và quay lại vị trí ban đầu, sẵn sàng thực hiện lại nhiệm vụ từ đầu. Trong thời gian đó, các phân đội bảo đảm bên này hay của đối phương, đánh giá tình huống có thể là nguy hiểm và cố gắng không rơi vào khu vực giao tranh hay hỏa lực đối phương.
Nguyên tắc JWARS có thể rất dễ dàng gắn với việc xác định các loại hình đơn vị chiến đấu. Điều đó cho phép người dùng có thể cơ cấu các đơn vị và tự động gán cho đối tượng các tập hợp nguyên tắc và hoạt động tác chiến, trên cơ sở tổ hợp các tính chất của đối tượng. Bất kỳ một đơn vị tác chiến nào (tăng thiết giáp, bộ binh….) đều có được những thuộc tính đó. Nhưng những nguyên tắc cho các đơn vị tác chiến nhỏ (trinh sát luồn sâu, đặc công) đặc biệt quan trọng nếu so sánh với những nguyên tắc tác chiến của điều lệnh tác chiến thông thường.
Đối với những đon vị tác chiến không chiến đấu trực tiếp đã phát triển nhưng nguyên tắc hoạt động tương tác tương ứng, ví dụ , các đơn vị không tác chiến trực tiếp sẽ thay đổi lộ trình đến mục tiêu để không thể va chạm với đối phương. Các đơn vị tác chiến và phi tác chiến tuân thủ mệnh lệnh của chỉ huy liên quân về nhiệm vụ di chuyển đến một địa điểm nhất định, sẽ xác định cho mình các tuyến đường di chuyển trên các nguyên tắc của mình. Với các nguyên tắc đó sẽ có những điểm khác nhau khi chọn các tuyến đường di chuyển .
Thực tế sử dụng JWARS đã khẳng định, tập hợp những nguyên tắc mờ là công cụ để ra quyết định phức tạp, tổ hợp những nguyên tắc tập mờ không những bảo đảm khả năng lựa chọn được giải pháp tối ưu giữa những phương án tác chiến đã định trước, mà còn có thể đưa ra những phương án tác chiến mới. Nhưng trong hệ thống phần mềm này nói chung vẫn sử dụng những nguyên tắc tác chiến tiêu chuẩn, mà không phải là những nguyên tắc mờ trong mối liên kết với toàn bộ tập hợp các quy tắc tác chiến tiêu chuẩn, do sự đơn giản trong sử dụng khi ra những quyết định có tính tổ chức hệ thống. Trong những bản nâng cấp của hệ thống phần mềm JWARS sẽ nâng cao khả năng các công cụ soạn thảo và kiểm tra các nguyên tắc mờ với mục tiêu phục vụ người dùng dễ dàng hơn trong việc ra những quyết định phi truyền thống.
Một trong những khía cạnh then chốt trong hoạt động của các đơn vị quân đội, đó là liên kết phối hợp. Bởi vì một trong những nội hàm của hệ thống, đó là đánh giá hiệu quả tác chiến của các cấu trúc đơn vị, phối hợp tác chiến cần phải là một thành phần linh hoạt của hệ thống. Ví dụ: hậu cần kỹ thuật và yểm trợ hỏa lực đảm bảo cho các đơn vị chiến đấu JWARS có thể thực hiện bằng rất nhiều nguồn khác nhau. Một phần lớn cơ sở vật chất trong những điều kiện khác nhau được coi là quan trọng hơn hết, nhưng bất cứ cơ sở vật chất nào cũng có thể ở mức tối thiểu. Hiểu được và sắp xếp được những nhu cầu tối thiểu của cơ sở vật chất bảo đảm sẽ là bài toán quan trọng nhất trong lĩnh vực phối hợp khai thác nguồn cơ sở vật chất giới hạn.
Các đơn vị quân sự trong hệ thống phần mềm JWARS không thống nhất về kế hoạch phối hợp tác chiến và không thành lập các đơn vị liên kết tạm thời, mà yêu cầu bổ xung và sử dụng cơ sở vật chất dựa trên cơ sở đánh giá tình huống. Nhờ vậy, đơn vị tác chiến, tham gia vào các hoạt động chiến đấu trên chiến trường, có thể yêu cầu yểm trợ hỏa lực và nhận được nó từ một hay nhiều đơn vị hỗ trợ, phụ thuộc vào quyền ưu tiên được định trước. Trong trường hợp có yêu cầu tiếp theo về yểm trợ có thể xuất hiện đơn vị tác chiến khác hoặc loại vũ khí trang bị khác hơn, nhưng trong tất cả mọi trường hợp, yểm trợ luôn được thực hiện, khi các nguồn cung cấp vẫn còn.
6. Kết luận:
Có thể nhận định rằng, phát triển hệ thống mô phỏng chiến trường ở Mỹ được xem như là một trong những nhân tố bảo đảm hiệu quả xây dựng và sử dụng lực lượng vũ trang Mỹ. Với tiềm năng kinh tế - quân sự hùng hậu, tích lũy của nước Mỹ, vượt rất nhiều lần so với các nược khác trên thế giới trong lĩnh vực công nghệ.
Trong tương lai gần, có thể một hệ thống phần mềm mô phỏng rất lớn, lưu trữ cơ sở dự liệu vô cùng lớn, mô phỏng hiện thực một không gian chiến trường đa chiều trong thực tế, trên cơ sở của mạng lưới viễn thông, người dùng (các sỹ quan tham mưu tác chiến, sỹ quan chỉ huy) có thể tiếp cận với với môi trường tự nhiên và môi trường hành động của không gian chiến trường, các models đã được chuẩn hóa và tiếp cận được với cơ sở dữ liệu hệ thống, cũng như tiếp cận được với các nhóm kịch bản khác nhau của chiến trường.
Tương lai, các hệ thống mô phỏng chiến trường và các hoạt động tác chiến có thể mô phỏng sử dụng lực lượng vũ trang trên mọi khu vực, trên biển, trên không và trên vũ trụ. Với tất cả các mô hình chiến tranh; Gìn giữ hòa bình, chống khủng bố.v.v….Hệ thống phần mềm có thể mô phòng các hoạt động tác chiến với độ chính xác rất cao trên nền nhân tạo của mọi tình huống tác chiến. Hệ thống phần mềm có khả năng mô phỏng lại các đặc điểm của mọi không gian chiến trường. Vai trò của lực lượng đối kháng có thể là toàn bộ lực lượng hoặc là một phần lực lương tương đương lưu trữ trên máy tính các lực lượng vũ trang được hình thành.
Mô phỏng hóa không gian chiến trường, hoạt động tác chiến của các lực lượng đang từng bước đi dần vào cuộc sống và hoạt động của các lực lượng vũ trang. Từng bước, mô phỏng chiến trường trong không gian 3D sẽ là yếu tố quan trong, quyết định phần lớn sự thành bại của một cuộc chiến tranh, xung đột khu vực hoặc can thiệp vũ trang.
TTB