海上编队协同作战若干问题的探析＊

2013-11-28孙欣

舰船电子工程 2013年12期

孙欣

（海装电子部北京 100081）

1 引言

“协同交战能力”理论是“网络中心战”理论在编队防空作战方面的探索与实践。美军认为，实现较短的任务周期通常需要对地理上分散的系统进行认真地集成。在防空任务中，只有高度集成的系统才能同规避的低特征信号移动目标进行交战。通过尽早探测到目标和加快作出决策，可以缩短任务周期时间。协同交战能力（CEC）等系统已经验证了网络化传感器和武器的威力。美海军部队网（Forcenet）实验结果表明，对于海上盾牌作战任务，通过网络共享早期探测目标与识别结果可以实现更快的决策，从而缩短任务周期时间；对于海上打击作战任务，通过改进的网络化信息共享与协同处理，可以缩短探测与定位潜在目标的时间并缩短损毁评估的时间，从而增加交战部队的数量并提高作战效能，使其适应动态变化的行动内容和兵力部署。

2 海上编队协同作战的研究范畴和协同模式

2.1 海上编队协同作战的研究范畴和层次

根据海上作战规模和编队使命任务，海上编队可以分为战役编队和战术编队。战役编队主要包括联合机动编队、航母编队和两栖编队等，战术编队主要包括区域防空群、区域反潜群、对海突击群、对陆打击群和火力支援群等。海上编队协同作战的主要作战样式包括编队协同防空、编队协同反潜、编队对海协同打击和编队对陆协同打击等。

海上编队协同作战可以分为三个层面的协同：一是战役层面的协同（Cooperative Operation），包括海陆空多军种联合作战和多兵种合同作战等；二是战术层面的协同（Cooperative Combat），包括水面舰艇、航空兵和潜艇等多兵种合同作战和多兵力协同作战；三是交战层面的协同（Cooperative Engagement），包括传感器、武器和通信等多要素协同控制，雷达、声呐、红外、敌我识别和信号侦察等多传感器协同探测，导弹、鱼雷、电子对抗和水声对抗等多武器协同打击。

2.2 海上编队协同作战的主要协同模式

通过对国内外协同作战理论的深入剖析，广义的协同作战发生在信息域、认知域和物理域，如图1所示。

图1 协同作战涉及的领域和主要活动

认知域的计划协同是在信息共享、态势共享和知识共享的基础上进行协同作战指挥决策的主要工作，最终目标是实现各协同主体的认知统一；信息域的信息共享是对认知域的协同作战指挥决策的重要支撑，实现大容量协同信息实时交互是保障海上编队信息共享的重要途径；协同控制是将认知域的指挥员决策转化为物理域的各兵力行动和各要素动作的过程，传感器和武器等要素的协同控制是实现协同探测和协同打击等同步活动的重要控制手段；自组织是编队协同作战不依赖外部指令而按照相互默契的某种规则，根据战场态势变化和协同作战进展情况，对协同作战指挥控制结构和信息共享关系进行自适应调整、对任务规划流程和决策生成结果进行自学习选择、对兵力行动和要素动作进行自同步控制等一系列活动过程，是实现协同作战中信息域、认知域和物理域协调统一的有效途径，最终目标是实现各协同单元各尽其责而又相互协调的自动形成有序结构组织。

按照信息的共享、认知的统一和行动的同步等对协同作战活动支撑的力度和实现的程度，可以将海上编队协同模式划分为四种：

1）无信息共享无共享感知无同步控制的协同，是在现代信息技术出现之前“随着炮火声前进”的历史协同模式；

2）有信息共享无共享感知无同步控制的协同，是在信息化初级阶段“以平台为中心”的传统协同模式；

3）有信息共享有共享感知无同步控制的协同，是在信息化发展阶段实现“互联互通互操作”的兵力级协同模式；

4）有信息共享有共享感知有同步控制的协同，是在信息化高级阶段“以网络为中心”的要素级精确协同模式。

2.3 海上编队传感器协同探测的协同层次

按照编队传感器的信息处理层次，可以将编队传感器协同探测的协同层次划分为信号级、点迹级和航迹级。

1）信号级协同探测

主要是指参与协同探测的传感器通过共享探测回波信号的方式直接协同，一般不需要通过指控系统进行协同，包括单发单收、单发多收、多发单收和多发多收等几种方式。

2）点迹级协同探测

主要是指参与协同探测的传感器通过共享雷达点迹信息的方式进行协同，一般需要通过指控系统进行复合跟踪、复合识别和接力跟踪等处理，形成火控级数据质量要求的单一合成图。

3）航迹级协同探测

主要是指参与协同探测的传感器通过共享雷达航迹信息的方式进行协同，一般需要通过指控系统进行数据融合、综合识别、航迹管理、提示建航和航迹交接等处理，形成共用战术图。

2.4 海上编队传感器协同探测模式

1）同时同频分区域协同探测模式

在编队应对多方位威胁时，通过组织编队内各平台同一频段雷达对不同区域同时探测，达到对协同探测区域无缝覆盖、扩大协同探测范围的目的，能够克服单平台雷达固有的遮蔽角和距离盲区等问题。同时同频分区域协同探测模式如图2所示。

2）同时分频同区域协同探测模式

在编队需要掌控某一重点威胁方向或重点关注区域时，通过组织编队内各平台不同频段雷达同时工作，集中雷达的资源共同探测某一重点威胁方向或重点关注区域，一方面可以提高目标捕获概率、提早建立目标航迹、扩大武器有效使用范围；另一方面还可以增强编队抗干扰能力，提高航迹的连续性和稳定性。同时分频同区域协同探测模式如图3所示。

图2 同时同频分区域协同探测模式

图3 同时分频同区域协同探测模式

3）同时分频分区域协同探测模式

在编队应对多方位威胁时，通过组织编队内各平台不同频段雷达对不同区域同时探测，一方面能够实现对协同探测区域无缝覆盖探测，克服单平台雷达固有的遮蔽角和距离盲区；另一方面又能实现编队抗截获和抗干扰的目的，提高编队节点是生存概率。同时分频分区域协同探测模式如图4所示。

图4 同时分频分区域协同探测模式

4）分时同频同区域协同探测模式

在编队需要掌控某一重点威胁方向或重点关注区域时，通过组织编队内各平台同一频段雷达进行分时工作，可以达到均衡雷达任务负荷和抗反辐射导弹的目的，提高编队节点是生存概率。分时同频同区域协同探测模式如图5所示。

图5 分时同频同区域协同探测模式

5）分时同频分区域协同探测模式

在舰空武器交战阶段，来袭目标超过单部雷达的探测范围或雷达受到干扰时，编队通过组织编队内各平台同一频段雷达对多个协同探测区域分时探测，能够对重点目标进行接力跟踪，保证防空武器交战全过程中目标航迹质量与连续性。分时同频分区域协同探测模式如图6所示。

图6 分时同频分区域协同探测模式

6）分时分频同区域协同探测模式

编队针对某一重点威胁方向或重点关注区域，组织编队内各平台不同频段雷达进行分时工作，可以达到编队抗截获、抗干扰和均衡雷达任务负荷的目的，提高编队节点是生存概率。分时同频分区域协同探测模式如图7所示。

图7 分时同频分区域协同探测模式

7）分时分频分区域协同探测模式

在舰空武器交战阶段，来袭目标超过单部雷达的探测范围或雷达受到干扰时，编队通过组织各平台不同频段雷达对多个协同探测区域分时探测，一方面能够对重点目标进行接力跟踪，保证了舰空武器交战全过程中目标航迹质量与连续性；另一方面还能够实现编队抗截获和抗干扰的目的，提高编队节点是生存概率。分时分频分区域协同探测模式如图8所示。

图8 分时分频分区域协同探测模式

3 海上编队协同作战的指挥控制体制

3.1 传统指挥方式的分类

按照指挥员对指挥权的运用可以将指挥方式划分为指令性指挥与指导性指挥。

指令性指挥也称集权式指挥，我军和苏军的集中式指挥和美军的命令式指挥主要属于这种指挥方式。采取这种指挥方式，指挥员不仅给下级明确任务，而且还规定完成任务的具体方法和步骤。作战实施过程中，指挥员根据战场情况适时向下级指挥员下达指令；下级指挥员必须严格按照上级的指令行动，未经批准，不得擅自变更。这种指挥方式的优点是便于统一指挥和严密控制，缺点是不利于发挥下级的主观能动性、提高反应速度和对指挥手段的依赖性大。

指导性指挥也称分权式指挥，我军的分散式指挥、德军的委托式指挥和美军的任务式指挥主要属于这种指挥方式。采取这种指挥方式，指挥员通常只给下级明确意图和任务，对完成任务的方法、步骤等不做规定或只明确原则性要求；作战过程中，下级指挥员根据上级意图和战场实际情况，独立自主地指挥兵力完成所担负的任务。这种指挥方式的优点是有利于发挥下级的主观能动性、提高指挥的时效性和实施有重点的指挥，缺点是对下级指挥员的能力素质要求较高、需具备主动协调能力。

指挥方式的灵活运用需要与作战特点、指挥手段和指挥传统相适应。20世纪70年代，美军开始倡导的任务式指挥，是对其二战中指挥方式的发展，也是为了应对苏军饱和式攻击能力发展对美军指挥手段可靠性的威胁；德军将委托式指挥提高到指挥原则的高度加以运用，既是对19世纪老毛奇思想的继承，也是为了应对苏军突然破袭而组织多兵力协同抗击方法的发展。

对于全局影响重大的作战任务通常应以指令性指挥为主，对于次要作战任务指挥应以指导性指挥为主。对于对陆打击、对海打击等进攻性作战行动，通常要有周密计划，应以指令性指挥为主；对于对空防御、对潜防御等防御性作战行动，战场情况瞬息万变，应以指导性指挥为主。在指挥手段（如情报、通信等）保障有力的情况下，既可以采取指令性指挥，也可以采取指导性指挥；在指挥手段保障困难的情况下，只能采取指导性指挥。随着现代信息技术和指挥控制手段的发展，海上编队指挥所对以往难以直接指挥控制的传感器和武器也可以实现跨平台协同控制。

3.2 不同指挥控制方法的特点

在指令性指挥与指导性指挥方式的基础上可以将指挥控制方法细分为六类。包括以使命为主的无控制和选择控制，以目标为主的限定问题和解决问题，以命令为主的干预控制和周期控制。其主要区别是所需的集中控制程度，从高度分散的无控制到固有的集中控制。具体如表1所示。

采用无控制和选择控制方法时，每一级别的指挥员都倾向于将任务分配给下级，并允许下级从选择任务所需的目标开始，根据态势制定进一步细节。这样做的前提是前沿指挥员比上级指挥员拥有更及时、更准确的信息，并且拥有足够资源利用战事契机、保护己方兵力，从而完成任务。

采用限定问题控制方法时，高级指挥员倾向于用将要实现的目标组成指示，而不是用一般的语言表达这些目标。因此指示比任务分配更详细，同时某些明确的限制说的更清楚。

采用解决问题控制方法时，在指示中明确指出下级的任务与目标，还包括如何实现目标所需的指导。虽然这些指导比指示更详细，但是仍为下级完成任务时的主动性和创造性留有很大空间。同时，下级在使用高新技术装备时更依赖高级指挥员。

表1 不同指挥控制方法的特点

把限定问题与解决问题的指挥与控制方法相结合，就得到面向任务的指挥控制方法。其前提是上级对下级指挥的信任达到一定程度并且下级指挥有一定的主动性和创造性，这种方法更强调资源与行动的同步。因此，面向任务的指挥控制方法要求上级与下级之间，以及下级成员之间有更多的协同。

干预控制只能由高度集中系统中战术级别之上的指挥所实施。这种方法严重依赖中央集权发布命令，但也需要维护关于作战的非常详细的信息，并通过详细命令实现集中控制。

当高级指挥员向下级发布命令并根据事先确定的周期如此行事时，就出现最大程度的集中控制。周期性控制主要是通信结构无法向中央指挥部提供连续信息，以及制定这些复杂计划所需的大量信息处理要求相当长的提前时间。

3.3 海上编队协同作战的指挥控制组织结构

可以用于编队协同作战的指挥控制组织结构形式包括五种，支持从完全集中指挥控制到完全分散指挥控制。如图9所示。

图9 海上编队协同作战的指挥控制组织结构形式

每种指挥控制组织结构的特点如表2所示。

表2 编队协同作战的指挥控制组织结构特点

编队协同作战的指挥控制组织结构的选择需要考虑与其他组织进行合作的要求、支撑信息技术的质量、专门功能需求、部队质量、军事条令、战术与规程的实现程度等，有效的协同作战必须得到条令（Doctrines）、战术（Tactics）、技术（Techniques）和规程（Procedures）的协调一致和有效支撑。

由于指挥跨度的限制，所谓作战指挥的“扁平化”只是减少了指挥层次，而不可能取消作战指挥的层次。“以网络为中心”的作战指挥方式的实质在于如何在一定的指挥层次下，充分运用网络技术，综合集中指挥和分散指挥的优点，切实提高作战指挥的精确性。广泛运用基于矩阵管理理念的网络式指挥方式，是解决这一问题的有效途径，可按照矩阵管理思想和作战指挥规律的基本要求，科学区分各指挥要素的职责，明确指挥关系，在整个指挥体系中形成纵向的指令性或指导性指挥，横向的委托式或自主式协同。