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精确电子战中精确指挥控制研究

2013-10-13吴志建方胜良

舰船电子对抗 2013年1期
关键词:情报信息战场信息系统

吴志建,方胜良,杨 健

(通信信息控制和安全技术国家重点实验室,嘉兴314033)

0 引 言

2009年8月24日,美军为获得一种低成本电子作战能力,以根据需要精确组织或干扰较小区域内的敌方通信和导航,同时不会使附近区域内己方的通信和导航装置失去能力,美国防高级研究计划局(DAPRA)战略技术办公室发布项目公告,启动“精确电子战”(PREW)项目,旨在演示验证一种能阻止敌方通信和导航,并同时对己方干扰极小的外科电子干扰系统。该项目分3个阶段实施,并于2013财年向用户交付。最终达到节点数量40个,均方相位误差小于30°,瞄准损失小于1dB,干扰最大区域达到10 000m2,干扰距离100km,频率覆盖200~2 700MHz,在1min时间间隔里,目标区域外的间隔干扰率不多于1个目标。

精确的电子作战能力主要体现在精确的目标选择与定位能力、精确的电子进攻能力、精确的指挥控制能力等。精确的目标选择与定位能力是精确电子进攻的前提;精确的电子进攻能力是其作战的目的;精确的指挥控制能力是精确电子进攻的保证。可见,精确的指挥控制在实现精确电子作战中发挥着举足轻重的作用,所以对精确指挥控制的研究具有重大的意义。

1 指挥控制系统的基本结构与功能

指挥控制系统是指挥信息系统的“大脑”,是指挥信息系统的核心,是各级指挥员和指挥机构对部队及武器平台实施指挥控制的重要手段,是作战指挥人员为实施作战指挥使用的信息处理、辅助决策和命令发布的电子信息系统。

1.1 指挥控制系统的基本结构

指挥控制系统的基本构成主要包括指挥所信息系统、作战单元或武器平台控制系统、指挥信息网和数据链。各级各类指挥所信息系统通过指挥信息网互联,并通过机动通信系统和数据链系统向作战单元、武器平台延伸,将整个战场各级各类指挥所、作战单元和武器平台联接成一个有机整体,收集、综合、处理各类作战信息,满足指挥员、指挥机构对所属部队、作战单元及其武器装备的指挥和控制需要,如图1所示。

图1 指挥控制系统基本构成示意图

指挥所信息系统是配置在各级各类指挥所内,完成作战指挥与保障业务处理的电子信息系统。从指挥层次上,可分为战略级、战役级和战术级指挥所信息系统;从军兵种属性上可分为陆军、海军、空军、第二炮兵指挥所信息系统;从装载平台上可分为固定式、机动式指挥所信息系统。

作战单元指挥和武器平台控制系统用于武器平台控制或单兵指挥控制的电子信息系统,分为携行式和嵌入式系统。

指挥信息网是为实现各级各类指挥所、作战单元及武器平台间指挥控制信息的互联、互通与共享的数据信息网络;而数据链系统是指挥控制系统与武器平台、传感器之间,按规定的通信协议,实时自动传输战场态势、情报和指挥控制命令等格式化消息的信息链路系统。

1.2 指挥控制系统的主要功能

作战指挥控制系统接收各类情报信息,进行情况处置,制定与优化作战方案,下达作战指令,指挥与控制所属部队和主战武器完成作战任务。

(1)信息处理功能

信息处理功能是指挥控制系统的主要功能之一。指挥控制系统提供数据采集、维护管理、数据集成、订阅分发和性能监控等数据基础服务,实现数据采集、汇总、审核、修改、查询、显示和打印等基本功能。

(2)辅助决策功能

指挥控制系统通过战场情报综合处理、战场环境信息生成和战场综合态势合成等手段,可提供实时或近实时的战场态势,辅助指挥员和参谋人员综合分析判断情况;通过对实时海情、空情、陆情和电磁态势的自动处理,可形成直观、实时的各类战场态势;通过集成气象、水文等信息,可提供地形仿真、高精度影像和卫星云图、气象实况、气象水文预报等战场环境信息;通过战场情况综合,可将敌我双方多维战场态势信息叠加形成直观、实时的战场综合态势,综合显示在“同一窗口”,为各级指挥员及时了解战场状况、掌控战场动态、处置战场情况、实施精确控制提供保障;通过战役战术计算、突发事件处理和战役战术模拟等辅助决策功能,为各级指挥员定下作战决心、做出判断提供有力支持。

(3)制定计划功能

指挥控制系统通过整合战场态势、情报、作战力量和武器装备等信息,利用各类作战计划生成软件,可对各个作战阶段部队的行动、兵力分配、资源配置等要素进行分析,生成各种作战行动计划和预案,经过综合比较和评估后,形成最优作战方案。

(4)指挥控制功能

指挥控制系统利用雷达监测、卫星定位、视频监控等手段,构建战场作战部队行动监控体系,指挥员和指挥机构可近实时地掌握战场态势、控制作战进程;依托由光缆、短波、长波及卫星等多种通信手段构成的多路迂回、此断彼通的指挥信息网和通信网系,可将整个作战战场各级各类指挥所信息系统联接成一个无缝的整体,通过语音、数据、图形、图像等多种媒体,综合运用电话、传真、会议电视、密码电报、文电流转、数据指挥等各种手段,可下达作战命令、指示,协调和指挥控制部队作战行动;通过机动通信系统和数据链等手段,可与诸军兵种主战武器平台交链,实现适时信息交互,可将指令信息实时转换为武器控制信息,反馈主要武器平台状况,确保武器平台的控制。

另外,指挥控制系统还具有通过监控系统对系统自身进行监视、控制,确保系统运行正常的系统监视功能以及运用网络隔离、访问控制、入侵预警、主机监控、病毒查杀、漏洞扫描、安全认证等手段保障作战指挥信息传输处理的安全保密功能。

2 实现精确指挥控制的几点思考

从指挥控制系统的组成结构及功能分析可知,精确的侦察情报是精确指挥控制的前提条件,精确的辅助决策是实现精确指挥控制的核心环节,精确的时间同步是实现精确指挥控制的关键,精确的控制是实现精确指挥控制的有效途径,精确的评估是精确作战指挥的辅助手段。

2.1 精确的侦察情报的获取

精确的侦察情报是指在现代信息技术的支持下,通过侦察探测信息系统与指挥控制系统的高度融合,为作战指挥提供准确、快速、连续、高效的情报保障。它要求我们能够全面掌握整体战场态势,把握作战行动中稍纵即逝的战机,又能够对散布于战场上的敌方各种目标实施精密探测与跟踪,并迅速对目标进行准确的识别与定位,通过互联互通、高度融合的网络化的情报传输与处理系统实时地将情报分发给相关作战部队,并指挥控制作战部队实施精确作战行动。获取精确的侦察情报,需要经过2个重要环节:一是信息的搜集,二是信息处理。

在信息搜集方面,重点掌握敌方信息化武器装备等关键性目标的情况。通过从上级获取目标通报信息,利用本级以信息技术为支撑的各种侦察手段,向友邻部队索取目标情况以及利用各种查询检索、新闻媒体和信息网络系统获取目标情报信息。

情报信息处理就是将通过各种渠道收集的情报信息,经过判定、分类、鉴别、分析等一系列过程,将杂乱无章的原始情报信息整理为准确有用的情报信息,是情报活动的重要环节,情报信息的效能很大程度上取决于分析处理的质量。精确的情报处理可以通过以下方法获得:

(1)分类整理。对所收集的情报资料进行判定、归纳、排序。

(2)鉴别筛选。从情报信息的存新型、可靠性、适用性出发,利用相关性、可信度方法对情报信息进行鉴别筛选。

(3)分析研究。采用定量和定性的分析方法对所收集的情报信息进行由此及彼、由表及里的综合分析,形成对战场态势的总体判断,预测战场情况的发展变化,为精确指挥控制和保证部队作战行动提供基本依据。

2.2 精确的辅助决策的实现

精确的决策是在对各种情报信息收集处理的基础上,采取定量计算、模拟推演等科学决策方法,对作战行动进行精确筹划,对各种作战行动方案进行优选,最终形成周密、可行的作战计划,是精确指挥控制的核心环节。根据决策类型,可以将决策分为单目标与多目标决策、确定性决策与不确定性决策以及对抗性与非对抗性决策。精确辅助决策的实现,可以通过以下2种方法。

(1)精确指挥控制辅助决策定量分析,分2步进行实施。

第1步,决策分析。对决策目标、决策条件、决策方案以及决策效果进行分析,对各个状态发生的可能性进行定量的描述,对各种决策结果的优劣进行衡量,并对每个行动的效用期望值进行优劣排序。最后,从定量分析的角度考虑,选择效用期望值最大的行动作为最优行动方案付诸实施,如图2所示。

图2 决策分析基本流程图

第2步,对策分析,即对抗性决策分析。由3个要素组成,分别是局中人、策略和支付。根据决策人数可以由二人决策和多人决策;根据结盟关系,有合作对策和非合作对策;根据局中人数目有有限对策和无限决策;根据决策人的策略分为连续决策和离散决策;根据决策阶段,还可以分为静态决策和动态决策。在解上述对策问题时,根据所建立的模型,采用有鞍点矩阵对策、无鞍点矩阵对策和混合策略、两行两列无鞍点矩阵对策以及多行多列无鞍点矩阵对策求解的方法对模型进行求解;在遇到冲突对策问题时,则采用稳定性分析方法进行求解。

另外还可以采用层次分析法对多目标递阶层次决策问题进行定量分析计算,利用模糊综合评判对决策问题中的定性指标进行定量化处理,按照多个方面、多种指标进行决策问题综合评价。

2.3 精确的时间同步

对各个平台的不同节点的同步以及精确的指挥控制是进行精确电子战的基础,解决时间同步问题是精确控制、精确战术打击的关键。现代战场任务多变,未来的精确指挥控制可以控制战术打击的进程节奏,精确控制作战的进程顺序。与其他的未来精确打击力量进行精确协同作战将是精确作战的发展趋势。未来的精确指挥控制须确立大的精确协同的观念,注重通过精确的时间协同、空间协同、频域协同和功率协同等,与未来一体化的精确打击力量成为一个整体,高效有序地进行协同作战,可见精确的时间同步在未来一体化作战中的重要作用。解决精确的时间同步问题可以借助全球定位系统(GPS)等进行授时,或通过一体化的指挥通信网之间建立时间同步机制,达到节点间时间的精确同步。

2.4 精确的控制

作战控制是对作战行动的掌握和驾驭,是指挥机构在作战指挥过程中所进行的掌握情况、分析态势、修正与调控等一系列活动的总称。作战控制是将指挥员作战决心向作战行动转换的一个关键环节,是达成作战最终目标的基本途径。

要达到精确的作战控制,第1步,要感知战场情况:

一是利用战场信息感知系统,首先建立多维一体的信息感知系统,包括天基探测信息系统、机载探测信息系统、陆基探测信息系统、夜视探测信息系统和网络探测信息系统等;其次,建立网络化的信息传输系统以确保信息传输的实时性、安全性和信息格式的一致性。

二是通过战场信息系统共享战场信息。信息共享是实施精确控制的基础。信息化条件下作战,将分散配置的各作战单元、作战要素安全可靠地无缝链接,形成快速的决策和精确的控制,把信息优势变成作战优势,并有效地把分散的力量整合起来,把多维空间的作战行动统一起来,实现作战资源的最佳配置和组合。

第2步,分析比照。通过实时感知战场情况,使指挥员了解和掌握当前敌我双方的实际战场态势,然后与预定的作战计划进行比照,并对未来战场态势的发展趋向进行分析,最后决定对部队作战行动进行调控。

第3步,修正与调控。就是根据当前实际态势对预先制定的作战计划进行调整和修改,对所属部队的作战行动进行纠偏和调整。通过以上3个步骤,从而达到对作战力量、作战时间、作战空间、作战信息、作战目标以及作战进程的精确控制。

精确控制的方法有计划调控和随机控制。计划调控就是依据事先制定的作战计划对作战行动进行调节和驾驭的方法,计划内容周密、方式方法具体,可执行性强。随机控制就是指挥员依据不断变化的战场态势和部队的具体情况,围绕作战目标,临时下达调控指令,用以调整和纠正作战行动偏差的控制方法,这种方法调控周期短,反应速度快,便于指挥员迅速控制部队做出反应,有很强的灵活性和时效性。不同作战形式和战场实际情况对计划控制和随机控制的方法加以综合运用,以达到最佳的调控效果。

在实际作战中,还可以采取动态计划调控法、实时互动调控法和目标调控法等作为辅助和补充的措施。动态计划调控法是在周密计划准备的基础上,在作战行动的过程中同时进行对当前作战行动的调控和对未来作战行动计划的修正完善;目标调控法则是指挥员根据不同的作战样式、作战行动和作战阶段,事先向下级指挥员明确目标和任务,以便在特殊情况下约束其作战行动,使之能够围绕总的作战企图协调有序行动的调控方法;实时互动调控则是围绕发挥信息的最大效益和谋求最佳的作战效果,最大程度聚集作战力量,上下级之间、互不隶属的指挥控制机构及作战单元、要素进行的信息、计划及行动的双向或多向实时互动。

2.5 精确的作战评估

精确的作战评估包括作战效果的评估、作战方案的评估及作战风险的评估。对作战效果的评估,首先要通过前方观察情况反馈、航空和无人机侦察,并以卫星遥感图像侦察等侦察手段互相印证,获取作战效果;其次,在掌握直接打击效果的基础上,对直接效果和间接效果进行综合判定;最后,通过观察分析了解敌人的作战目标、意图、决策周期和需要,判明敌人的关键薄弱环节,形成下一步作战实施的建议。对作战方案的评估则是对作战方案的适用性、可行性和可用性进行分析。风险评估则是对活动或事件可能遇到的风险进行辨识、估计和评价,使危机没有发生之前,便采取积极的步骤对要发生或即将发生的风险进行控制。

3 结束语

精确的指挥控制是进行精确电子作战的基础。文章对精确指挥控制系统进行了具体的阐述,并对如何获取精确的侦察情报、精确的辅助决策实现、精确的时间同步、精确的控制、精确的作战评估的方法进行了研究,为下一步精确电子战中精确指挥控制的研究提供一定的参考。

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