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摘 要：基于美軍作戰(zhàn)管理的理念，從理論研究角度，采用分層分級管理思想設(shè)計(jì)了針對打擊動目標(biāo)任務(wù)的作戰(zhàn)管理系統(tǒng)，提出了系統(tǒng)的總體架構(gòu)、功能組成、使用流程、信息關(guān)系，從系統(tǒng)構(gòu)建角度進(jìn)行了詳細(xì)描述，將平時(shí)的預(yù)案擬制和戰(zhàn)時(shí)的臨機(jī)解算相結(jié)合，采用作戰(zhàn)管理引擎，基于作戰(zhàn)規(guī)則，綜合管控各類戰(zhàn)場資源，進(jìn)行快速的戰(zhàn)場響應(yīng)和目標(biāo)打擊，形成態(tài)勢感知、臨機(jī)規(guī)劃、仿真推演和效果評估的信息閉環(huán)，對深入研究作戰(zhàn)管理技術(shù)具有一定理論借鑒意義。
關(guān)鍵詞: 打擊動目標(biāo)；作戰(zhàn)管理；資源管控
引 言
隨著武器、探測、通信等裝備技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)爭越來越具備大區(qū)域、高動態(tài)、快節(jié)奏、強(qiáng)對抗等特征，尤其針對打擊動態(tài)目標(biāo)作戰(zhàn)任務(wù)，實(shí)時(shí)性要求顯著提高、感知空間擴(kuò)大、作戰(zhàn)時(shí)間空間窗口極度壓縮，傳統(tǒng)的“人在回路”控制方式已經(jīng)不可能高效完成打擊任務(wù)，具備信息實(shí)時(shí)獲取處理、作戰(zhàn)臨機(jī)指揮決策、資源有效管理調(diào)度以及系統(tǒng)自主運(yùn)行控制等能力的指揮信息系統(tǒng)才能勝任。作戰(zhàn)管理（Battle Management，BM）[1]概念和技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
按照美軍聯(lián)合出版物JP3-01定義，作戰(zhàn)管理是指在作戰(zhàn)環(huán)境中按照適當(dāng)職權(quán)所賦予的指揮、指導(dǎo)與指示，對活動進(jìn)行管理。目前，對作戰(zhàn)管理比較普遍認(rèn)同的定義為，作戰(zhàn)管理是指對作戰(zhàn)空間內(nèi)的傳感器和武器資源進(jìn)行以任務(wù)規(guī)劃為核心的指揮與控制，主要包括傳感器和武器等資源管理。
1.發(fā)展現(xiàn)狀
作戰(zhàn)管理一詞最早出現(xiàn)在美國空軍，由于20世紀(jì)60年代晚期及70年代早期雷達(dá)探測范圍相對較小，空軍作戰(zhàn)管理員向友軍的航空航天部隊(duì)提供對敵方的早期探測并對其進(jìn)行話音引導(dǎo)，以確保其實(shí)現(xiàn)空對空的擊落。
20世紀(jì)60年代，世界各國各類反艦導(dǎo)彈發(fā)展迅猛，具有飛行速度快、飛行高度低、雷達(dá)反射截面小、被發(fā)現(xiàn)距離近、反應(yīng)時(shí)間短等特點(diǎn)，特別是前蘇聯(lián)海軍提出了“飽和攻擊”戰(zhàn)術(shù)后，美軍航母戰(zhàn)斗群感受到了越來越巨大的威脅。為了滿足抵御飽和攻擊的艦載防空系統(tǒng)迫切需求，1967年美國國防部批準(zhǔn)研究和開發(fā)“全自動作戰(zhàn)指揮與武器控制系統(tǒng)”，即“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)[2]，其使用作戰(zhàn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了宙斯盾艦相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)、武器控制系統(tǒng)、指揮決策系統(tǒng)等一體化綜合集成[3]，可對來自四面八方同時(shí)襲擊的大量導(dǎo)彈組織有效防御反擊。
1991年后，非核專用反導(dǎo)系統(tǒng)逐漸進(jìn)入現(xiàn)役，作戰(zhàn)管理得到推廣和認(rèn)可。在美軍反導(dǎo)系統(tǒng)的指揮控制、作戰(zhàn)管理系統(tǒng)（Command and Control, Battle Management, C2BM）[4]中，重大決策仍由人實(shí)時(shí)或預(yù)先做出，在關(guān)鍵作戰(zhàn)階段，系統(tǒng)需要通過完全的自動化指揮和控制在極短時(shí)間內(nèi)完成多源信息融合、大量目標(biāo)識別、威脅等級評估、攔截目標(biāo)確定、武器攔截控制等動作，人在控制環(huán)之外，處于監(jiān)視及管理地位，只有發(fā)生意外時(shí)人才進(jìn)行干預(yù)，如圖1所示。
1993年5月，克林頓政府上臺后宣布了“星球大戰(zhàn)”時(shí)代的結(jié)束，將彈道導(dǎo)彈防御分解成了兩個(gè)部分：戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(Theater Missile Defense，TMD)成為第一發(fā)展重點(diǎn)，國家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)(National Missile Defense，NMD)成為第二發(fā)展重點(diǎn)。指揮控制、作戰(zhàn)管理和通信系統(tǒng)(Command and Control, Battle Management and Communication，C2BMC)在其中擔(dān)負(fù)目標(biāo)識別、彈道估計(jì)、威脅判斷、目標(biāo)數(shù)據(jù)修正和打擊效果評估任務(wù)。
2009年，C2BMC正式投入使用，在科羅拉多州施里弗空軍基地導(dǎo)彈防御綜合運(yùn)行中心、彼德森空軍基地、夏延山國家軍事指揮中心、阿拉斯加的格里利堡、戰(zhàn)略司令部、北方司令部、歐洲司令部、太平洋司令部及中央司令部均配備部署有C2BMC數(shù)據(jù)終端。
美軍按照分步設(shè)計(jì)、分步研制、分步部署、螺旋推進(jìn)的原則推進(jìn)系統(tǒng)研制和部署，當(dāng)前最新版本為8.2，并實(shí)現(xiàn)了包括態(tài)勢感知（situation awareness，SA），適應(yīng)性規(guī)劃（adaptive planning，AP），作戰(zhàn)管理（battle management，BM），通信（communication，C），建模、仿真與分析（modeling and simulation & analyse，MS&A）和試驗(yàn)訓(xùn)練（training and exercise，TEX）等6種核心能力[5]。
本文基于對美軍作戰(zhàn)管理原理理解，拋磚引玉，提出打擊動目標(biāo)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以期對作戰(zhàn)管理的研究提供參考作用。
2.系統(tǒng)架構(gòu)
打擊動目標(biāo)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)是一種以戰(zhàn)場實(shí)時(shí)態(tài)勢信息為驅(qū)動、以各類基礎(chǔ)設(shè)施功能為支撐[6]，實(shí)現(xiàn)在不同威脅等級、不同作戰(zhàn)狀態(tài)下基于規(guī)則的運(yùn)轉(zhuǎn)自動化、控制調(diào)度自主化和任務(wù)解算實(shí)時(shí)化，滿足作戰(zhàn)實(shí)時(shí)快速處理和臨機(jī)決策的要求，是整個(gè)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”[7]；基礎(chǔ)設(shè)施提供的功能貫穿作戰(zhàn)的全過程，為任務(wù)規(guī)劃和作戰(zhàn)管理系統(tǒng)提供指揮控制手段、輔助工具以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；規(guī)劃系統(tǒng)側(cè)重于戰(zhàn)前的籌劃，為指揮人員提高戰(zhàn)前籌劃與決策支持，為作戰(zhàn)管理提供各種規(guī)劃方預(yù)案；作戰(zhàn)管理系統(tǒng)側(cè)重于戰(zhàn)時(shí)，是動態(tài)的，主要實(shí)現(xiàn)對偵察傳感器資源、武器系統(tǒng)資源的管控。
打擊動目標(biāo)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2所示，該系統(tǒng)包括決策級、行動級和執(zhí)行級作戰(zhàn)管理[8-9]；在逐級指揮作戰(zhàn)情況下，決策級作戰(zhàn)管理對應(yīng)于區(qū)域級指揮系統(tǒng)，行動級對應(yīng)于旅（團(tuán)）級指揮系統(tǒng)，執(zhí)行級對應(yīng)于具體作戰(zhàn)單元，包括火力單元、探測單元等終端。決策級作戰(zhàn)管理依據(jù)任務(wù)使命和作戰(zhàn)目標(biāo)決策形成作戰(zhàn)方案；行動級作戰(zhàn)管理基于決策結(jié)果生成任務(wù)序列，供執(zhí)行級作戰(zhàn)管理執(zhí)行相應(yīng)動作。
圖2 系統(tǒng)總體架構(gòu)
3.功能組成
打擊動目標(biāo)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)主要包括六大類功能，如圖3所示，六大類包括：作戰(zhàn)管理引擎、作戰(zhàn)規(guī)則管理與運(yùn)用、資源管控、實(shí)時(shí)解算、作戰(zhàn)時(shí)空分析和作戰(zhàn)評估。
圖3 打擊動目標(biāo)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)功能組成
3.1作戰(zhàn)管理引擎
作戰(zhàn)管理引擎是系統(tǒng)運(yùn)行的馬達(dá)和離合，控制系統(tǒng)自動運(yùn)行，包括自主運(yùn)控、作戰(zhàn)進(jìn)程調(diào)度和作戰(zhàn)序列調(diào)度，為信息的實(shí)時(shí)自動流轉(zhuǎn)和功能快速自動銜接提供支撐，并可用于確定作戰(zhàn)進(jìn)程及我方各種作戰(zhàn)資源的接戰(zhàn)時(shí)序。
3.2作戰(zhàn)規(guī)則管理與運(yùn)用
作戰(zhàn)規(guī)則管理與運(yùn)用主要功能是對打擊動目標(biāo)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)在作戰(zhàn)實(shí)施過程中各階段的作戰(zhàn)規(guī)則進(jìn)行維護(hù)，為作戰(zhàn)管理系統(tǒng)各功能模塊的自主有序工作提供支撐。作戰(zhàn)規(guī)則管理與運(yùn)用是系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)則和規(guī)范，保證系統(tǒng)智能運(yùn)行；這兩類功能作為系統(tǒng)運(yùn)行支撐。
3.3資源管控
資源管控包括資源和目標(biāo)的分配決策以及資源監(jiān)控等功能；資源分配決策主要是基于規(guī)劃成果，根據(jù)時(shí)空分析結(jié)果和作戰(zhàn)時(shí)序，將傳感器、武器與目標(biāo)進(jìn)行快速配對；資源監(jiān)控則是各傳感器、武器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，確定我方在作戰(zhàn)過程中可用的作戰(zhàn)資源，并根據(jù)作戰(zhàn)時(shí)序、作戰(zhàn)進(jìn)程及資源分配結(jié)果，快速生成資源控制指令。
3.4實(shí)時(shí)解算
實(shí)時(shí)解算是根據(jù)敵方移動目標(biāo)進(jìn)行威脅評估，基于規(guī)劃系統(tǒng)提供的作戰(zhàn)預(yù)案，對當(dāng)前威脅等級、可用作戰(zhàn)資源進(jìn)行分析，確定打擊方案，并通過與仿真評估模塊的不斷交互迭代，實(shí)現(xiàn)對作戰(zhàn)方案的優(yōu)化調(diào)整。
3.5作戰(zhàn)時(shí)空分析
確定滿足時(shí)間、空間、武器、傳感器的射擊窗口，輔助各作戰(zhàn)要素接戰(zhàn)計(jì)劃快速生成和各作戰(zhàn)要素接戰(zhàn)活動時(shí)間表的制定。
3.6作戰(zhàn)評估
作戰(zhàn)評估模塊包括作戰(zhàn)方案臨機(jī)推演評估和作戰(zhàn)效果評估，負(fù)責(zé)對作戰(zhàn)方案進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真評價(jià)，對我方武器的最終打擊效果進(jìn)行評估。
4.使用流程
4.1 決策級
在決策級，區(qū)域級情報(bào)系統(tǒng)接收綜合情報(bào)信息，經(jīng)處理后產(chǎn)生目標(biāo)信息與威脅估計(jì)信息，并將結(jié)果實(shí)時(shí)發(fā)送給區(qū)域級作戰(zhàn)管理系統(tǒng)；區(qū)域級作戰(zhàn)管理系統(tǒng)接收武器狀態(tài)信息，并向區(qū)域級情報(bào)系統(tǒng)發(fā)送實(shí)時(shí)探測控制命令及請求；區(qū)域級作戰(zhàn)管理系統(tǒng)形成作戰(zhàn)命令，并快速下發(fā)給行動級作戰(zhàn)管理軟件；
4.2 行動級
在行動級，旅（團(tuán)）級作戰(zhàn)管理系統(tǒng)接收武器系統(tǒng)上報(bào)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息并下達(dá)控制指令；旅（團(tuán)）級情報(bào)系統(tǒng)接收探測指令并下發(fā)傳感器控制指令，同時(shí)負(fù)責(zé)將所得情報(bào)信息和傳感器狀態(tài)信息發(fā)送給區(qū)域級系統(tǒng)。旅（團(tuán)）級作戰(zhàn)管理系統(tǒng)向本級情報(bào)系統(tǒng)發(fā)送探測保障協(xié)同請求，本級情報(bào)系統(tǒng)反饋情報(bào)信息；
4.3 執(zhí)行級
在執(zhí)行級，武器設(shè)置作戰(zhàn)管理終端，接收控制指令，上報(bào)武器狀態(tài)信息；探測系統(tǒng)設(shè)置作戰(zhàn)管理終端，接收控制指令并反饋探測信息。
5.信息交互
打擊動目標(biāo)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)具備的時(shí)空分析、實(shí)時(shí)解算、資源管控和作戰(zhàn)評估等功能模塊之間信息交互關(guān)系如圖4所示。
圖4 打擊動目標(biāo)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)信息交互關(guān)系
為實(shí)現(xiàn)上述信息交互，作戰(zhàn)管理引擎、作戰(zhàn)規(guī)則管理與運(yùn)用功能模塊的作用分別是：
5.1 作戰(zhàn)管理引擎
打擊動目標(biāo)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)的信息交互和功能調(diào)度主要通過作戰(zhàn)管理引擎實(shí)現(xiàn)，作戰(zhàn)管理引擎相當(dāng)于“操作系統(tǒng)的內(nèi)核”，資源管控、作戰(zhàn)時(shí)空分析等模塊是基于內(nèi)核運(yùn)行的各類應(yīng)用服務(wù)，各模塊間的信息交互均需要由作戰(zhàn)管理引擎提供傳輸通道。作戰(zhàn)管理引擎的核心是自主運(yùn)控功能，由并行處理、總線控制、實(shí)時(shí)調(diào)度、人工干預(yù)子模塊組成。
（1）并行處理負(fù)責(zé)工作流的并行執(zhí)行，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率；（2）總線控制負(fù)責(zé)管理作戰(zhàn)管理引擎與各功能模塊間的接口；（3）實(shí)時(shí)調(diào)度處理負(fù)責(zé)對各種信息接收、處理及分發(fā)進(jìn)程的快速實(shí)時(shí)調(diào)度；（4）指揮員干預(yù)可使指揮員處于系統(tǒng)外部監(jiān)視系統(tǒng)核心模塊的自主運(yùn)控情況，必要時(shí)可由指揮員手動改變系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
5.2 作戰(zhàn)規(guī)則管理與運(yùn)用
作戰(zhàn)管理引擎為能夠自主生成作戰(zhàn)進(jìn)程和接戰(zhàn)序列，驅(qū)動各功能模塊高效有序工作，需要依賴各類作戰(zhàn)規(guī)則。作戰(zhàn)規(guī)則管理與運(yùn)用能夠根據(jù)具體作戰(zhàn)要求提出規(guī)則，進(jìn)行定制，形成作戰(zhàn)規(guī)則庫。作戰(zhàn)管理系統(tǒng)外部的傳感器系統(tǒng)和武器系統(tǒng)為作戰(zhàn)管理系統(tǒng)提供探測系統(tǒng)狀態(tài)信息、探測情報(bào)信息、武器狀態(tài)信息等。
結(jié) 語
本文吸納美軍作戰(zhàn)管理理念，提出了一種打擊動目標(biāo)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)想，以期實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)資源的優(yōu)化配置、時(shí)空窗口的實(shí)時(shí)解算、交戰(zhàn)方案的臨機(jī)決策和作戰(zhàn)力量的智能調(diào)度，打造信息快速流轉(zhuǎn)、功能快速銜接、方案快速決策、系統(tǒng)緊密鉸鏈的作戰(zhàn)體系，希望能對指揮控制裝備的發(fā)展提供有益的參考。
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