(57)【要約】【課題】指揮統制システムを定量的に評価するための汎用的な評価指標を取得することのできる指揮統制システムの評価方法及びこれを用いたシミュレーションシステムを得る。【解決手段】各級指揮官による各種情報処理機能をノードに、またその間の指揮系統である指揮統制情報の伝達ルートを通信路に対応させて、対象の指揮統制システムをネットワークモデルにモデル化し、このネットワークモデルに既知の内容の入力情報を模擬発生させて時系列に入力してデータ伝送モデルとして動作させるとともに、その時間経過に沿って各ノードにおける入出力情報の送受信時刻情報及び通信品質情報を含む通信履歴を取得する。そして動作終了後に、定量的な評価指標として、取得した通信履歴に基づき各ノード間の情報伝達時間及び正確度を算出し、所期の値と比較表示する。【選択図】図１
2008102624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各級指揮官の戦況判断ならびに指揮統制情報の生成及び伝達を支援する複数の情報処理手段が通信路によりネットワーク状に接続され、この情報処理手段で処理対象の入力情報及び前記生成された指揮統制情報を含む処理結果としての出力情報を前記通信路を経由して相互に伝達する指揮統制システムの評価方法であって、
前記複数の情報処理手段のそれぞれをノードとして前記通信路とともに前記指揮統制システムをネットワークモデルにモデル化し、
既知の内容を有する前記入力情報を時系列に模擬発生させ、
この時系列に模擬発生させた前記入力情報を前記ネットワークモデルに入力してこのネットワークモデルを動作させるとともに、その時間経過に沿って前記各ノード毎に前記入力情報及び出力情報の送受信時刻ならびにその通信品質を含む通信履歴を記録し、
この記録に基づき前記各ノード間における前記入力情報及び出力情報の伝達所要時間及びその正確度を算出し、
この算出結果を所期の値と比較することにより前記指揮統制システムを評価することを特徴とする指揮統制システムの評価方法。
【請求項２】
各級指揮官の戦況判断ならびに指揮統制情報の生成及び伝達を支援する複数の情報処理手段が通信路によりネットワーク状に接続され、この情報処理手段で処理対象の入力情報及び前記生成された指揮統制情報を含む処理結果としての出力情報を前記通信路を経由して相互に伝達する指揮統制システムの評価に用いるシミュレーションシステムであって、
前記複数の情報処理手段のそれぞれをノードとして前記通信路とともに前記指揮統制システムをネットワークモデルにモデル化するモデル化手段と、
既知の内容を有する前記入力情報を時系列に模擬発生させる入力情報模擬発生手段と、
この時系列に模擬発生させた前記入力情報を前記ネットワークモデルに入力し、前記各ノードでの情報処理、及びその出力情報の相互伝達の実行を制御してこのネットワークモデルを動作させるシミュレーション実行制御手段と、
前記ネットワークモデルの動作中における前記入力情報及び出力情報の通信履歴を前記各ノード毎に時間経過に沿って記録する記録手段と、
この通信履歴の記録に基づき所定の評価指標を算出するとともに、この算出結果を所期の値と比較する評価手段とを備えたことを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項３】
前記通信履歴には、前記入力情報及び出力情報の送受信時刻情報及び通信品質情報を含み、前記所定の評価指標は、前記各ノード間における前記指揮統制情報の伝達所要時間及び正確度としたことを特徴とする請求項２に記載のシミュレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指揮統制システムの評価方法及びこれを用いたシミュレーションシステムに係り、特に指揮統制システムに対する定量的な評価指標を得ることのできる指揮統制システムの評価方法及びこれを用いたシミュレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンピュータを用いて各種センサ等からの情報を処理し、種々の戦況に対する指揮官の判断を支援するための情報処理装置等が知られている（例えば、特許文献１参照。）。近年では、これらの装置を部隊組織あるいは各級の指揮官に対応させて複数台配置し、さらに各種通信手段により相互にネットワーク接続することによって、例えば広域に展開した部隊組織内で各種作戦情報を共有するとともに、それぞれの指揮官の判断により発せられる指揮統制情報を相互に伝達できるように構成した、指揮統制システムが整備されつつある。
【０００３】
この種の指揮統制システムは、例えば、各種の情報処理手段としての複数の情報処理装置、及びこれら相互間の通信手段としての通信路により構成される。情報処理装置は、例えば、情報収集、状況判断及び作戦の決定、ならびにこれに基づく活動からなる一連の作戦行動を支援するための情報処理機能を有する。すなわち、情報収集では、彼我の状況を収集・分析し作戦に必要な情報抽出を支援し、状況判断及び作戦の決定では、これら抽出情報や既発の指揮統制情報に基づき作戦の立案・決定を支援する。また作戦に基づく行動においては、作戦遂行の迅速な統制を支援する。
【０００４】
これら機能は、各級指揮官の任務に対応させて支援の内容等を最適化した上で各情報処理装置にインプリメントされる。各級指揮官はこれらの支援を得ながら一連の作戦行動遂行に必要な、各種抽出情報や指示・命令等を含む指揮統制情報を生成する。生成された指揮統制情報は、各情報処理装置間を接続する通信路を経由して配布・共有され、あるいは所定の指揮官あてに伝達される。
【０００５】
そして、上記した情報処理機能を実現する情報処理装置の配置及びその間を接続する通信経路の構成は、作戦行動中の部隊組織の編成やそのときの活動状況等に適応させて、種々の形態をとりながら指揮統制システムとして運用される。
【特許文献１】特開２００５−６９５７８号公報（第７ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような指揮統制システムは、情報収集のための各種センサや、射撃用の火砲等の他システムと連携させて運用されることが多い。そしてこれら他システムは、例えばレーダ等のセンサ類であればその探知距離や識別能力等によって、また、ミサイル等の火器であればその射程距離や命中率等によって、それぞれの用途に対応した定量的な評価指標に基づいて評価される。同様に、指揮統制システムに対しても、定量的な指標によって評価されることが望まれる。
【０００７】
しかしながら、指揮統制システムに対しては、定性的な評価指標、すなわち迅速正確な指揮統制、容易な敵情解明、トータル戦闘力の向上などといった評価指標はあるものの、定量的な評価指標が一般化されていなかった。このため、ユーザニーズの定量的な把握、システム構成に関わる方式選定に対する定量的な評価など、特に指揮統制システムの構築段階での評価が難しかった。
【０００８】
本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、対象の指揮統制システムを定量的に評価するための汎用的な評価指標を取得する指揮統制システムの評価方法及びこれを用いたシミュレーションシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の指揮統制システムの評価方法は、各級指揮官の戦況判断ならびに指揮統制情報の生成及び伝達を支援する複数の情報処理手段が通信路によりネットワーク状に接続され、この情報処理手段で処理対象の入力情報及び前記生成された指揮統制情報を含む処理結果としての出力情報を前記通信路を経由して相互に伝達する指揮統制システムの評価方法であって、前記複数の情報処理手段のそれぞれをノードとして前記通信路とともに前記指揮統制システムをネットワークモデルにモデル化し、既知の内容を有する前記入力情報を時系列に模擬発生させ、この時系列に模擬発生させた前記入力情報を前記ネットワークモデルに入力してこのネットワークモデルを動作させるとともに、その時間経過に沿って前記各ノード毎に前記入力情報及び出力情報の送受信時刻ならびにその通信品質を含む通信履歴を記録し、この記録に基づき前記各ノード間における前記入力情報及び出力情報の伝達所要時間及びその正確度を算出し、この算出結果を所期の値と比較することにより前記指揮統制システムを評価することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のシミュレーションシステムは、各級指揮官の戦況判断ならびに指揮統制情報の生成及び伝達を支援する複数の情報処理手段が通信路によりネットワーク状に接続され、この情報処理手段で処理対象の入力情報及び前記生成された指揮統制情報を含む処理結果としての出力情報を前記通信路を経由して相互に伝達する指揮統制システムの評価に用いるシミュレーションシステムであって、前記複数の情報処理手段のそれぞれをノードとして前記通信路とともに前記指揮統制システムをネットワークモデルにモデル化するモデル化手段と、既知の内容を有する前記入力情報を時系列に模擬発生させる入力情報模擬発生手段と、この時系列に模擬発生させた前記入力情報を前記ネットワークモデルに入力し、前記各ノードでの情報処理、及びその出力情報の相互伝達の実行を制御してこのネットワークモデルを動作させるシミュレーション実行制御手段と、前記ネットワークモデルの動作中における前記入力情報及び出力情報の通信履歴を前記各ノード毎に時間経過に沿って記録する記録手段と、この通信履歴の記録に基づき所定の評価指標を算出するとともに、この算出結果を所期の値と比較する評価手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、指揮統制システムを定量的に評価するための汎用的な評価指標を取得することのできる指揮統制システムの評価方法及びこれを用いたシミュレーションシステムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る指揮統制システムの評価方法及びこれを用いたシミュレーションシステムを実施するための最良の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明に係るシミュレーションシステムの一実施例を示すブロック図である。このシミュレーションシステムは、図１に例示したように、モデル作成支援部１１、モデルデータベース１２、入力情報模擬発生部１３、シミュレーション実行制御部１４、通信履歴記録部１５、履歴データ１６、及び評価部１７から構成されている。
【００１４】
モデル作成支援部１１は、操作員等による指揮統制システムのモデル化を支援する。対象の指揮統制システムのモデル化においては、このシステムを運用する部隊組織をその指揮系統に基づいて、複数のノードとその間を接続する通信路からなるネットワーク状のモデルを作成する。すなわち、各指揮官の戦況判断に基づく指揮統制情報の生成やその伝達等を支援するための情報処理装置等を用いた各種情報処理機能を、部隊組織の指揮系統における各級指揮官の配置に対応させてノードとして配置し、これら情報処理機能相互間での指揮統制情報の伝達ルートを通信路として扱う。
【００１５】
また、各級指揮官は、その階級に応じてそれぞれに任務等が異なるとともに、通信路についても有線／無線、及びその伝送特性等、種々のパラメータのものが採用できることから、モデルデータベース１２には、指揮官の階級や任務等に対応して動作するノードのモデル、及び利用可能な各種の通信路のモデルがあらかじめひな形としてデータベース化され、格納されている。
【００１６】
このモデル作成支援部１１において作成された指揮統制システムのネットワークモデルの一例を図２に示す。この図２に示した事例は、いわゆるピラミッド型の指揮系統を有する組織で運用される指揮統制システムをネットワークモデル化した場合である。各級指揮官の配置に対応させてノードＮｉｊが配置され、その間が通信路Ｃｍｎで接続されており、ノードと通信路からなるネットワーク型のデータ伝送モデルとしてモデル化されている。
【００１７】
入力情報模擬発生部１３は、モデル作成支援部１１で作成したネットワークモデルに入力される既知の入力情報をあらかじめ設定されたタイミングで時系列に発生する。この一連の入力情報は、シミュレーション実行時におけるシミュレーションシナリオに相当するものであり、例えば、各種センサ情報、戦況情報、指揮統制情報等から構成され、その内容は模擬する運用場面に応じて詳細に設定される。
【００１８】
シミュレーション実行制御部１４は、モデル作成支援部１１で作成したネットワークモデルに対して入力情報模擬発生部１３からの入力情報を逐次入力し、このネットワークモデルをデータ伝送モデルとして動作させ、シミュレーションの実行を制御する。通信履歴記録部１５は、このシミュレーション実行中における各ノードの通信履歴を時間経過に沿って履歴データ１６に記録・格納する。この履歴データ１６に記録される通信履歴は、本実施例においては、各ノードの入力情報の受信時刻情報及びそのときの通信品質情報としてのデータ誤り情報、ならびに出力情報の送信時刻情報及びそのときの通信品質情報としての送信リトライ情報を含むものとしている。
【００１９】
評価部１７は、履歴データ１６に格納された通信履歴に基づき、このシミュレーション対象としたネットワークモデルの評価指標として、ノード相互間における指揮統制情報の伝達所要時間、及びその通信品質情報として情報伝達の正確度を算出し、所期の値と比較表示する。
【００２０】
上記した構成のシミュレーションシステムは、例えばパーソナルコンピュータやワークステーションといった、汎用的に用いられるコンピュータ上にインプリメントされる。このシミュレーションシステムを実現するためのコンピュータシステムの構成の一例を図３に例示する。このコンピュータシステムはＣＰＵ３１、メモリ３２、入力装置３３、出力装置３４、ＨＤＤ３５、及び外部記憶装置３６から構成されている。
【００２１】
ＣＰＵ３１は、このコンピュータシステム全体の制御を行なうものであり、メモリ３２に展開された各種機能を実現するためのプログラムに従って各種処理を実行する。入力装置３３は、例えばキーボードやマウス等からなり、上記したモデルの作成操作、入力情報を模擬発生させるための各種設定操作、評価のための各種操作等、操作員の行なう各種操作を受けつける。
【００２２】
表示装置３４は、例えばＣＲＴ表示器やＬＣＤ表示器からなり、操作員の入力操作に伴う表示、シミュレーション実行状況の表示、モデルデータベース１２及び履歴データ１６の内容の表示、評価指標の比較表示等を行なう。ＨＤＤ３５は、各種機能を実現するためのプログラムが記憶されており、記憶されているプログラムは、機能実行時にメモリ３２に転送される。外部記憶装置３６は、大容量の記憶装置であり、モデルデータベース１２及び履歴データ１６を含む各種データを記憶する。
【００２３】
次に、前出の図１乃至図３、ならびに図４のフローチャート及び図５の説明図を参照して、上述のように構成されたシミュレーションシステムの動作について説明する。図４は、本発明に係るシミュレーションシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【００２４】
まず、対象の指揮統制システムを、モデル作成支援部１１のもとで、複数のノードとその間を接続する通信路からなるネットワークシステムにモデル化する。ここでネットワークモデルの要素となる単一のノード、及び通信路については、それぞれに、あらかじめそのひな形がノードモデル及び通信路モデルとしてモデルデータベース１２に格納されている。したがって、このモデルデータベース１２に格納されているノードモデル、及び通信路モデルを、対象の指揮統制システムに合わせて適切に選択・配置することによってモデル化を行なう。
【００２５】
ここに、モデルデータベース１２内のノードモデル、及び通信路モデルについて詳述する。ノードは各級指揮官の配置に対応しているが、指揮官は、その任務に対応して授受する指揮統制情報もそれぞれに異なる。また入力情報としての指揮統制情報から自身の任務に基づく判断により出力情報としての新たな指揮統制情報を生成するまでの判断時間も必要であり、その所要時間もそれぞれに異なる。ノードモデルは、このような指揮官の動作をモデル化したものであり、入力情報として取扱う指揮統制情報の種類、判断の種類とその所要時間、及び出力情報として取扱う指揮統制情報の種類をパラメータとして含み、その動作が定義されている。
【００２６】
また、通信路については、有線／無線回線、公衆／専用回線、ＬＡＮあるいは対向での接続など、種々の形態のものが利用可能である。通信路モデルは、これら利用可能な通信路のそれぞれについて、そのデータ伝送速度、データ誤り率、通信中断発生率など、通信路動作中における通信品質に関わるパラメータを含み定義されている。そして、対象の指揮統制システムはこれらを適切に選択・配置することにより、例えば、図２に例示したようなネットワーク型のデータ伝送モデルとしてモデル化される（ＳＴ４１）。
【００２７】
次に、入力情報模擬発生部１３のもとで、シミュレーション実行のためのシナリオに相当する既知の入力情報を作成する。この入力情報は、対象の指揮統制システムに実際に入力される各種の情報を模擬したものであり、例えば、各種センサから送られてくるセンサ情報、他システムや指揮官等からもたらされる戦況情報、部隊組織内で発せられる指揮統制情報等が含まれる。そして、模擬する場面に対応させて、発生させる情報の種類とその内容、及びその発生タイミングが時系列に設定される（ＳＴ４２）。
【００２８】
そして、シミュレーション実行制御部１４においては、モデル作成支援部１１で作成したネットワークモデルに対して、入力情報模擬発生部１３からの入力情報を逐次送り込んでネットワークモデルを動作させる。このときに、例えば図２に例示したネットワークモデルでは、時間経過に従って次のように挙動する。
【００２９】
すなわち、入力情報模擬発生１３からの入力情報は、それぞれにあらかじめ設定されたパラメータを有する通信路Ｃ３１〜Ｃ３８を経由して、上り方向にノードＮ３１〜Ｎ３４に送られる。これらのノードＮ３１〜Ｎ３４は、それぞれに指揮官の動作をモデル化したものであり、入力情報をすべて受けとった後、任務に対応した判断に要する所定時間を経過して出力情報としての指揮統制情報を生成する。生成された指揮統制情報は、通信路Ｃ２１〜Ｃ２４を経由して上位のノードＮ２１〜Ｎ２２に送出される。同様に、ノードＮ２１〜Ｎ２２からも、入力された各種指揮統制情報に基づく判断のための所定時間を経過した後、新たな指揮統制情報が生成され、通信路Ｃ１１〜Ｃ１２を経由して上位のノードＮ１１に送出される。なお、判断及び生成された指揮統制情報の種類によっては下位のノードに向けて折り返し送出される。
【００３０】
一方、下り方向においても同様に、上位のノードＮ１１で生成された指揮統制情報は、それぞれの通信路を経由して下位のノードＮ２１〜２２へ送出され、さらに判断のための所定時間経過後、下位のノードＮ３１〜Ｎ３４へ送出、または上位のノードに折り返される。また、ノード間の各通信路はそれぞれに独自の通信パラメータを有しており、その通信路の動作も通信速度、誤り率、通信中断時間等のパラメータに基づいて、データ誤りや欠落の発生といった通信品質についても模擬されたものとなる。
【００３１】
このようにして、シミュレーション実行制御部１４の制御によってネットワークモデルが動作中に、通信履歴記録部１５は、シミュレーション実行の時間経過に沿って、各ノードの通信履歴を履歴データ１６に逐次記録する。記録される内容は、ノードへのすべての入力情報の受信時刻情報及びその入力情報に対するデータ誤り情報、ならびにノードからのすべての出力情報の送信時刻情報及び送信繰返し情報を含む通信履歴としている。そして、この通信履歴の記録は、ネットワークモデルの動作終了まで継続される（ＳＴ４３）。
【００３２】
この後、ネットワークモデルの動作が終了すると、履歴データ１６に記録された通信履歴に基づき、評価部１７において、ネットワークモデルの評価指標が算出される。本実施例においては、算出される評価指標は、ノード間における各指揮統制情報の情報伝達時間、及びその通信品質としての情報伝達の正確度としている。情報伝達時間については、例えば履歴データ１６に記録された通信履歴中から特定の指揮統制情報に対するノード間での送信時刻情報及び受信時刻情報を参照することにより算出する。また、通信品質については、通信路におけるデータ誤りの発生や通信中断に起因したデータの欠落も模擬されていることから、送信側のノードから送信された情報量に対して、受信側のノードで受信できた情報量の割合を算出し、これを正確度としている（ＳＴ４４）。
【００３３】
評価部１７においては、これら算出した評価指標に基づき、対象のネットワークモデルを評価するための各種表示を行なう。評価部１７における評価用の表示の一例を図５に示す。
【００３４】
図５に示した事例では、図２に例示したネットワーク内で、あらかじめ定められた伝送ルートで伝達すべき、特定の状況に関する情報が入力された場合の評価指標の表示をモデル化して示している。すなわち、取得された特定の状況に関する情報がノードＮ３１に入力され、指揮統制情報が順次上り方向にノードＮ１１まで生成・伝達された後、ノードＮ１１から下り方向にノードＮ２１及びＮ２２、さらにノードＮ２１からはＮ３１へ、ノードＮ２２からはＮ３４へそれぞれ生成・伝達される場合の表示をモデル化している。また、伝達時間は、各ノードにおける指揮官による判断時間に相当する時間を含み算出されている。
【００３５】
このように、対象とした指揮統制システムにおいて、特定状況についての情報入力がなされた場合に、その情報が各級指揮官からの指揮統制情報として部隊組織内の所定の指揮系統を通してどの様に配布・共有されたかを、時間経過及び正確度を用いて定量的に示すとともに、所期の値としての目標値との比較を容易にしている。また、図５に例示した表示事例以外にも、履歴データ１６に格納された通信履歴に基づき、全ノードあるいは特定のノードの通信履歴を詳細に表示するなど、種々の評価のための表示を可能としている（ＳＴ４５）。
【００３６】
この後、引き続いて異なるモデル化、または入力情報により評価を行なう場合は、上述した一連のステップをＳＴ４１から繰り返す（ＳＴ４６）。
【００３７】
以上説明したように、本実施例におけるシミュレーションシステムでは、各級指揮官による各種情報処理機能をノードに、またその間の指揮系統である指揮統制情報の伝達ルートを通信路に対応させ、対象の指揮統制システムを定量的な評価指標の取得を可能とするネットワークモデルにモデル化している。また、既知の内容の入力情報を模擬発生させこのネットワークモデルに時系列に入力して、このネットワークモデルをデータ伝送モデルとして動作させるとともに、その時間経過に沿って各ノードにおける入出力情報の送受信時刻情報及び通信品質情報を含む通信履歴を取得している。そして動作終了後には、定量的な評価指標として、取得した通信履歴に基づき各ノード間の情報伝達時間及び正確度を算出し、所期の値と比較表示している。
【００３８】
これにより、対象の指揮統制システムが定量評価可能な形にモデル化されるとともに、このモデルのシミュレーション動作の履歴から、指揮統制情報の伝達所要時間及び正確度といった、対象の指揮統制システムを定量的に評価するための汎用的な評価指標を得ることができる。
【００３９】
なお、本発明は、上述した実施例のそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々に変形して具体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るシミュレーションシステムの一実施例を示すブロック図。
【図２】ネットワークモデルの一例を示す図。
【図３】本発明に係るシミュレーションシステムを実現するためのコンピュータシステムの構成の一例を示すブロック図。
【図４】図１のシミュレーションシステムの動作を説明するためのフローチャート。
【図５】評価用の表示の一例を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１１  モデル作成支援部
１２  モデルデータベース
１３  入力情報模擬発生部
１４  シミュレーション実行制御部
１５  通信履歴記録部
１６  履歴データ
１７  評価部
【図１】
2008102624.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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