



摘 要:基于美军作战(zhàn)管理的理念,从理论研究角度,采用分层分级管理思想设(shè)计了针对打击动(dòng)目标任(rèn)务的作(zuò)战管理(lǐ)系统,提出了系统(tǒng)的总体架构、功(gōng)能组成、使用流(liú)程、信息关系,从系统构建角度进(jìn)行了详细描述,将平时(shí)的预案(àn)拟制和战时的临机(jī)解算相(xiàng)结合,采用作战管理引擎,基于作战规则,综(zōng)合管控各类战场(chǎng)资源,进行快速的(de)战场响应(yīng)和目(mù)标打击,形成态(tài)势感(gǎn)知、临机(jī)规划、仿真推演和效果评估的信息闭环,对深(shēn)入研究(jiū)作(zuò)战管理(lǐ)技术具(jù)有一定理论借鉴意义。
关键词: 打击动目标(biāo);作战(zhàn)管理;资源管控(kòng)
引 言
随着(zhe)武(wǔ)器、探测、通信等装(zhuāng)备技(jì)术发展,现代战争越来越具备大区(qū)域(yù)、高(gāo)动(dòng)态、快节奏、强对(duì)抗等(děng)特(tè)征(zhēng),尤其针对(duì)打击动态目标作战任务,实时性要求显著提高、感(gǎn)知空间扩大、作战时间空间窗口极度压缩,传统的“人在回路”控制方式已经不可能高(gāo)效(xiào)完(wán)成打击任务,具备信息实时获取处理、作战临机(jī)指挥(huī)决策、资源(yuán)有效(xiào)管(guǎn)理调度以及(jí)系统自主运行控(kòng)制等能力(lì)的指挥信(xìn)息系统才能胜任。作(zuò)战(zhàn)管理(Battle Management,BM)[1]概念和技术应运而生(shēng)。
按照(zhào)美军联合出版物(wù)JP3-01定义,作战管理是指在作战环(huán)境中按照适当职权所赋予(yǔ)的指挥、指(zhǐ)导与指示,对活动进行管理。目前(qián),对(duì)作战管理比(bǐ)较普遍认同的定义为,作战管理是指(zhǐ)对作(zuò)战(zhàn)空(kōng)间内(nèi)的传感器(qì)和武(wǔ)器资源进行以任务(wù)规划为核心(xīn)的指挥与(yǔ)控制,主(zhǔ)要包括传感器和武器等资源管理。
1.发展(zhǎn)现(xiàn)状(zhuàng)
作战(zhàn)管理一词最早出现在美国空军(jun1),由于20世纪60年(nián)代晚期及70年代早期雷达探测范围相对较小,空军作战管理员向友军的航空航天部(bù)队提供对敌方的早期(qī)探测并(bìng)对其进行话音引(yǐn)导(dǎo),以确保其实(shí)现空对空的击落。
20世(shì)纪60年(nián)代,世界各国各类(lèi)反舰导弹(dàn)发展迅猛,具有飞(fēi)行速度快(kuài)、飞行高度低、雷达反射截面小(xiǎo)、被发(fā)现距离近、反应时间(jiān)短等特(tè)点,特(tè)别是前苏联海军提出了“饱(bǎo)和攻击”战术后(hòu),美军航母战(zhàn)斗(dòu)群感受到了越来越巨大的威胁。为了满足抵御(yù)饱和攻击的舰载(zǎi)防空系统迫(pò)切需求,1967年美(měi)国国防部批准研究和开发“全自(zì)动作战指挥与武器控制系(xì)统”,即“宙斯(sī)盾”作战系(xì)统[2],其使用作战管理系统,实现了宙斯(sī)盾(dùn)舰相(xiàng)控阵雷(léi)达系统(tǒng)、武器控制系(xì)统、指(zhǐ)挥决(jué)策系统等一体化综合集(jí)成[3],可对来自四面八(bā)方同时袭击的大量导弹组织有效防(fáng)御反击。
1991年后,非核专用反导系统(tǒng)逐渐进入现役,作战管理(lǐ)得到推广和认可(kě)。在美军反导系统的指挥控制、作(zuò)战管理系(xì)统(Command and Control, Battle Management, C2BM)[4]中,重大(dà)决策仍由人(rén)实时或预先做出,在关键作战阶段(duàn),系统需要通过完全的自动化(huà)指(zhǐ)挥和控制在极短时间内完成多源信息融合、大量(liàng)目标识别、威胁等级评估、拦截目标确定、武(wǔ)器拦截控制等动作,人在控制环(huán)之(zhī)外,处于监视及管(guǎn)理地位(wèi),只有发生(shēng)意外时人才进行干预,如图1所示。
1993年5月,克林顿政府上(shàng)台后宣布了(le)“星(xīng)球大战(zhàn)”时代的(de)结束(shù),将弹道(dào)导(dǎo)弹(dàn)防御分解成了两个部(bù)分:战区导弹(dàn)防(fáng)御系统(Theater Missile Defense,TMD)成为第一发展(zhǎn)重点,国家导弹防(fáng)御系统(National Missile Defense,NMD)成为第二发展重点。指挥控制、作战管理和通信系(xì)统(Command and Control, Battle Management and Communication,C2BMC)在其中担负目(mù)标识别(bié)、弹道估计、威胁判断、目标数据(jù)修正和(hé)打(dǎ)击(jī)效果评估任务。
2009年,C2BMC正式投入使用,在(zài)科罗拉多(duō)州施里弗空军基地导弹防御综(zōng)合运行中心、彼(bǐ)德森空军基(jī)地、夏延山国家军事指(zhǐ)挥中心(xīn)、阿拉斯加的格里利堡、战略司(sī)令部、北方司令部、欧洲司(sī)令部、太平洋(yáng)司令部及中央司令部均配(pèi)备部署有C2BMC数据终(zhōng)端。
美军按照分步设计、分步研制、分步部署、螺旋推(tuī)进的原则推进系统(tǒng)研制和部署,当前最新(xīn)版本为8.2,并实现了包括(kuò)态势(shì)感知(situation awareness,SA),适(shì)应性(xìng)规划(adaptive planning,AP),作(zuò)战(zhàn)管理(battle management,BM),通信(xìn)(communication,C),建(jiàn)模、仿真与(yǔ)分(fèn)析(xī)(modeling and simulation & analyse,MS&A)和(hé)试验(yàn)训练(training and exercise,TEX)等6种核心能(néng)力(lì)[5]。
本文基于对美军作(zuò)战(zhàn)管(guǎn)理原理(lǐ)理解,抛砖(zhuān)引玉,提出打击动目标作战管理系统设计(jì),以期对作战(zhàn)管理的(de)研究(jiū)提供参考作用。
2.系统架构(gòu)
打击动目标作战管理系统是一种(zhǒng)以(yǐ)战(zhàn)场实时态势信息为驱动、以各类(lèi)基(jī)础设施功能为支撑[6],实(shí)现在不(bú)同威胁等级、不同作战状态下基于规则的运转自动化、控制调度自主化和任务解算实(shí)时化,满足作(zuò)战实时快速处理和临机决策的要求,是整个作(zuò)战(zhàn)指(zhǐ)挥系(xì)统的“中(zhōng)枢(shū)神经系统”[7];基础(chǔ)设施提供的功能贯穿作战的全过程(chéng),为任务(wù)规划和作战管理系统提供指挥控制手(shǒu)段、辅助工具(jù)以及基础数据;规(guī)划系统侧(cè)重于战前的筹划,为指(zhǐ)挥人(rén)员提高战前(qián)筹(chóu)划与决策支持,为作战管理提(tí)供(gòng)各(gè)种规划方预案;作战管理系统(tǒng)侧重于战时,是动态的,主要实现(xiàn)对侦察传感器资(zī)源、武器系统资源的管控。
打击(jī)动目(mù)标作战管理系统总体(tǐ)架构(gòu)如图2所示(shì),该系统包括决策级、行动级(jí)和(hé)执行级作战管理(lǐ)[8-9];在逐级指挥作(zuò)战情(qíng)况(kuàng)下,决策(cè)级作战管理对应(yīng)于区(qū)域级指(zhǐ)挥系统,行(háng)动级对应于旅(团)级指挥系(xì)统,执行级(jí)对(duì)应于(yú)具体作战单元,包(bāo)括火力单(dān)元、探测单元等终端。决策(cè)级作(zuò)战管理(lǐ)依据任务使命和作战(zhàn)目(mù)标决策(cè)形成(chéng)作战方案(àn);行(háng)动级作战管理基于决策结果(guǒ)生成任务序列,供(gòng)执行级作战管理执行相应(yīng)动作。
图2 系统总体架构
3.功能组成
打击动(dòng)目标作战管理系统主(zhǔ)要(yào)包括六大类功能,如图3所示(shì),六大类包括:作战管理引擎、作(zuò)战规(guī)则管理与(yǔ)运(yùn)用、资源管控(kòng)、实(shí)时解算(suàn)、作战时(shí)空分析(xī)和(hé)作战评估(gū)。
图3 打击(jī)动目标作(zuò)战管理(lǐ)系统功能组成
3.1作战(zhàn)管理引(yǐn)擎
作战(zhàn)管理引擎是系统运行的马达和离合,控制系统自动运行,包括自主运控、作战进程调度和作战(zhàn)序列调度(dù),为信息的(de)实时自动流转和功能快速自动(dòng)衔接提(tí)供(gòng)支撑,并可(kě)用于(yú)确定(dìng)作(zuò)战进程及我方各种作战资源的(de)接战时序。
3.2作战规(guī)则管理与运用
作战规则管(guǎn)理与运用主要(yào)功能是对(duì)打(dǎ)击动目标作战管理(lǐ)系统在作战实施过程(chéng)中各阶(jiē)段(duàn)的作战规(guī)则进行维护,为作(zuò)战管理系统各功能模块的自主有序(xù)工作提供支撑。作战规则管理与运用(yòng)是系统运行的准则和规范,保证系统智能运行;这两类功能作为系(xì)统运行支撑(chēng)。
3.3资源管控(kòng)
资源管控包括资源和目(mù)标的分配决(jué)策以及资源监控等(děng)功能;资源分配(pèi)决策主要(yào)是基(jī)于规(guī)划成果,根据时空分析结果和作战时序,将传(chuán)感(gǎn)器、武器与目(mù)标进行快速配对;资(zī)源监控(kòng)则是各传感器、武器的(de)工作状态(tài)进行监(jiān)控,确定我(wǒ)方在作战(zhàn)过程(chéng)中(zhōng)可(kě)用的作战资(zī)源,并根据(jù)作战时序(xù)、作战(zhàn)进程及资源分(fèn)配结果(guǒ),快速生成资源控制指令。
3.4实时(shí)解(jiě)算
实时解算是根据敌(dí)方移动目标进行威胁评估,基(jī)于规划(huá)系统(tǒng)提供的作战预案,对当前威胁等(děng)级、可用作战资源进行分析,确定打击方(fāng)案,并通(tōng)过与(yǔ)仿真评估模块的(de)不断交互迭代,实现对(duì)作战方案的(de)优化调(diào)整(zhěng)。
3.5作(zuò)战时空分(fèn)析
确定满足时间、空间、武器、传(chuán)感器的射击(jī)窗口,辅助(zhù)各作战要(yào)素接战计(jì)划快速(sù)生成(chéng)和各作(zuò)战要素接战活(huó)动时(shí)间表的制定。
3.6作战评估
作(zuò)战评估模块(kuài)包括作(zuò)战方案临机推演评估和作战效果评估(gū),负责对作战(zhàn)方案进行实时(shí)仿真评价(jià),对(duì)我方武(wǔ)器的最(zuì)终打击(jī)效果进行评估。
4.使用流程
4.1 决策级
在决(jué)策级,区域级情报系(xì)统接收综合(hé)情报信(xìn)息,经处理后产生目(mù)标信息与威胁估计信息,并将结(jié)果实时发送给区域级作战管理系统;区域级作战(zhàn)管理系统接收(shōu)武器状(zhuàng)态信息,并向(xiàng)区域(yù)级情报系统发(fā)送实时探(tàn)测控制命令(lìng)及请求;区域级作战管理系统形成作战命令,并快(kuài)速(sù)下发给(gěi)行(háng)动级(jí)作(zuò)战管理(lǐ)软件(jiàn);
4.2 行动级(jí)
在行动(dòng)级,旅(lǚ)(团)级作战管理系统接收武器系(xì)统上(shàng)报(bào)的实时状(zhuàng)态信息并下达控(kòng)制指令;旅(团(tuán))级情报系统(tǒng)接收探测指令并下发传感器控(kòng)制指令,同时负责将所得情报信息和传感器(qì)状态信息发送(sòng)给区域级(jí)系统。旅(团)级作战(zhàn)管理系统向本级情(qíng)报(bào)系统发送探(tàn)测保障协同请求,本级情报系统反馈情报信息(xī);
4.3 执行级
在执(zhí)行级,武器(qì)设置作战管(guǎn)理终端(duān),接收控制指令,上报武器状态信息;探测系统设置作战(zhàn)管理(lǐ)终端,接收(shōu)控制指令并反馈探(tàn)测信息。
5.信(xìn)息交互
打击动目(mù)标作战管理系统具备(bèi)的时空分(fèn)析、实时解算(suàn)、资(zī)源(yuán)管控和(hé)作战评估(gū)等功能模块之(zhī)间信息(xī)交互关系(xì)如图4所示。
图4 打击动目标作(zuò)战管理(lǐ)系统信息交互关系
为实现上述信息交(jiāo)互,作战管理引擎、作(zuò)战规则管理与(yǔ)运用功能模块的作用分别是:
5.1 作战管理引擎
打击动目标(biāo)作战管理系统的信息交互和功(gōng)能调度主要通过作战(zhàn)管理引擎实现,作战管理引(yǐn)擎相当(dāng)于“操作系统的内核”,资(zī)源管控、作战时空分析等(děng)模块是基于内(nèi)核运行的各类应用服务(wù),各模块间的信息交互(hù)均需要由作(zuò)战管理(lǐ)引擎提(tí)供传输(shū)通道(dào)。作(zuò)战管理(lǐ)引擎的核心是(shì)自主运控(kòng)功能(néng),由(yóu)并行处理(lǐ)、总线控(kòng)制、实(shí)时调度、人工干预(yù)子(zǐ)模块组成(chéng)。
(1)并行处理负责工作流(liú)的(de)并行执行,提高系统运行效率;(2)总线控制(zhì)负责管(guǎn)理作战管理(lǐ)引擎与各功能模块间的接口;(3)实(shí)时调度(dù)处理(lǐ)负责对各种信息接收、处理及分发进程(chéng)的快速实时(shí)调度;(4)指挥员干预可使指挥(huī)员处于系统外部监视(shì)系统核心模块的自主运控情况,必要时可(kě)由指挥员(yuán)手动改(gǎi)变系统运行状态。
5.2 作战规则管(guǎn)理与运用
作战管理(lǐ)引(yǐn)擎为能够自主生成作战进(jìn)程和接战(zhàn)序列,驱动各功能模块高效有序(xù)工作,需(xū)要依赖各类作战规则。作战(zhàn)规则管理与运用能够根(gēn)据(jù)具体作战要求(qiú)提出规(guī)则(zé),进行(háng)定制,形成作战规则库。作战管理系统外部的传感器系统和(hé)武(wǔ)器系(xì)统为作(zuò)战(zhàn)管(guǎn)理系统提供(gòng)探测系统状态信息、探测情(qíng)报信(xìn)息(xī)、武器状态信息等(děng)。
结 语
本文吸纳美军(jun1)作战管理理念,提(tí)出了一种(zhǒng)打击动目标作(zuò)战管理系统设计(jì)构想(xiǎng),以期实现作战资源的优化配置、时空(kōng)窗(chuāng)口的(de)实(shí)时解算(suàn)、交战(zhàn)方(fāng)案的临机决(jué)策和作战力量(liàng)的智能(néng)调度,打造信息快(kuài)速流转、功能快速衔接、方案快速决策、系统紧(jǐn)密铰链的作战体系(xì),希望能对指(zhǐ)挥控(kòng)制装备的发展提供有(yǒu)益(yì)的参考。
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