[发明专利]一种面向协同空战的单一综合空中态势显示设计方法

说明书

本发明公开了一种面向协同空战的单一综合空中态势显示设计方法，涉及战场态势图人机界面技术领域。该方法是一种为适应协同空战，各参战单元人机交互改进设计的方法，具体包括显示模式、用户权限、显示信息的重新定义、以及参与协同空战的各类作战单元态势显示等设计方案。与现有技术相比，该方法提出的“单一综合空中态势图”通过充分分析协同空战过程中的指挥控制和信息交互过程，建立了协同空战中不同军种、不同类作战单元的信息交互的规则，广泛适用于在研、在役各类武器装备用户交互界面设计。应用该方法开展武器装备人机交互设计可以从根本上解决未来协同作战中不同参战人员对战场态势相同认知、联合指挥控制信息等的交互问题。

技术领域

本发明涉及战场态势图人机界面技术领域，尤其涉及一种面向协同空战的单一综合空中态势显示设计方法。

背景技术

未来多兵种、多类作战单元(包括战斗机、预警机、直升机等飞行器，航母、驱逐舰等舰船，以及地面、海下、太空的其它作战单元)跨域协同作战时，在作战网的支撑下，参战人员需要获取并处理海量的战场态势、指挥控制信息，现有作战单元并不具备相应的人机交互功能，需要依靠对态势图的升级改进来实现。

国内对协同空战中的人机交互显示形式(通常为战场态势图)的显示方法研究仅停留在理论阶段，由于未与实战、实装结合，且存在以下问题：1)未考虑实际作战流程、未考虑不同作战单元的作战任务(尤其是战斗机空战任务)结合；2)未考虑不同使用者在不同作战阶段对态势信息的需求不同，形成的是“统一”态势图，而不是依据不同用户的特殊需求开展设计；3)对协同作战中必要的协同交战决策信息，例如作战任务计划与分配、协同火力控制考虑不足；4)未考虑不同类作战单元信息接口格式统一和不用同户使用信息的权限管理。

发明内容

面对上述技术背景，本发明提出了一种面向协同空战的单一综合空中态势设计方法，该方法定义了协同空战中多类作战单元协同空战的人机交互方式，能够根据不同的作战阶段自行切换与之匹配的战场态势信息显示界面，统一了不同类作战单元的指标挥制和协同作战交互信息，提升了复杂战场的协同作战能力，同时也利用信息的分模式、分用户、分时段显示有效避免了信息堆积造成的干扰。

本发明的具体技术方案如下：

一种面向协同空战的单一综合空中态势显示设计方法，其特征在于：

1)用3类显示模式下的一系列作战图族定义协同空战中的用户交互，给出了生成用户定义的、精准的、完整的战场态势感知图像的方法，以及依据作战单元类别、用户、所处作战阶段按用户需求切换显示模式的方案；

2)将协同作战中不同作战单元的操作员定义为4类用户，给出了各类用户的指挥层级、指挥权限和信息使用权限，为战场中不同层级指挥官和作战人员提供信息交互平台，实现便捷的战场管理；

3)提出建立标准、完整的战场态势信息数据仓库的方案，由于支持大量异构信息的处理和分析，实现了不同类型作战单元间信息互理解，形成不同作战单元单一综合空中态势图的统一信息基础；

4)给出了不同类作战单元针对协同空战开发人机交互显示画面的详细方法，涉及现有非协同人机交互画面的兼容设计，战场态势信息迭加范围，协同交战指挥控制界面的设计开发，不同用户各显示模式的使用过程设计。

优选的，还包括3类显示模式：

1)COP共用作战图：描述并强调当前的部署和态势，同时也包含了帮助指挥员预测和影响未来局势的信息，支持战略级作战计划和情报分发，信息传输时间为分钟级，精度可以达到部队协同、调度及后勤保障的需求；

2)CTP共用战术图：是战术层面的COP，服务于战术指挥控制，内容涉及单次作战行动中指挥员职责区域范围内战场空间的当前描述，信息传输时间为秒级，信息精度达到兵力控制级；