武器装备体系试验问题初探

郭齐胜, 姚志军, 闫耀东

(1.装甲兵工程学院装备指挥与管理系,北京100072; 2.63850部队)

武器装备体系试验问题初探

郭齐胜1, 姚志军2, 闫耀东1

(1.装甲兵工程学院装备指挥与管理系,北京100072; 2.63850部队)

体系试验是武器装备试验的发展方向。探讨了武器装备体系试验的需求、定义、特点、分类、方法、技术体系和关键技术,并提出了加强武器装备体系试验的建议。

武器装备体系;装备试验;试验分类

武器装备正在向信息化和体系化方向发展。由不同类型装备构成的装备体系是否能够有机集成?装备体系作为有机整体,其作战使用性能、作战适应能力、作战效能如何?这些都是需要通过装备试验与鉴定来回答,但目前装备试验与鉴定部门还无法完全回答这些问题,原因之一就是缺乏装备体系试验理论与技术支撑。因此,研究装备体系试验理论和技术,适应装备体系发展需要,成为当前装备试验领域亟待解决的重要问题。有关武器装备体系试验的研究成果还很少[1],本文以武器装备体系试验的定义、特点、分类等基本问题为重点进行初步探讨。

1 武器装备体系试验需求分析

1.1 体系试验是适应装备信息化体系化发展的根本需要

随着基于信息系统的体系作战能力成为信息化条件下作战能力的基本形态,敌我双方装备体系之间的对抗将更加突出,增强信息化条件下装备体系的对抗能力,将是我军未来装备建设发展的主要方向。在体系对抗思想的牵引下,装备发展的指导思想也已开始由发展性能先进的装备型号向构建结构合理、功能完备的装备体系转型,并通过体系牵引先进装备型号的发展。装备试验作为装备发展链条中的重要环节,必须面对和顺应这一转型。目前,我国传统的装备型号单项性能试验已经无法全面满足检验当代装备发展效果的实际需要。因此,应当大力加强武器装备体系试验研究。

1.2 体系试验是集成基地试验和部队试验资源的有效途径

为适应装备试验工作面临的新形势、新需求,我军装备试验应将基地试验与部队试验有机结合,提高装备试验资源的有效利用率。但是,长期以来,由于体制、机制、试验模式、试验内容、试验方法、试验技术等原因,基地与部队联合试验存在着一定困难,尤其是在理论和技术层面还没有形成有效支撑。装备体系试验面对信息化战争装备体系发展的诸多本质、特点和现实需求,采用体系工程的思想,开展装备体系试验理论和技术研究,对试验的要素、组织结构、信息交互、控制管理、条件建设等进行深入分析,使装备体系试验达到最优设计、最优控制和最优管理的目标,能有效解决基地试验和部队试验有机结合的理论和技术问题,是集成基地试验和部队试验资源的有效途径。

1.3 体系试验是武器装备体系研究的重要组成部分

目前,武器装备体系研究的主要内容是武器装备体系需求,内容包括武器装备体系需求分析、体系结构分析与优化、体系需求综合评估等。然而,作为武器装备发展的2个重要环节,需求论证与试验评估关系密切。武器装备体系需求论证为武器装备体系试验提供基本输入,而武器装备体系试验为武器装备体系需求论证结果的评估提供科学有效手段。因此,武器装备体系研究中应当将武器装备体系试验作为重要组成部分,加强需求论证与试验评估2个环节的互动,促进武器装备体系科学发展。

1.4 体系试验理论和技术研究是丰富军事装备试验学内容体系的现实需求

军事装备试验学已成为军事装备学下的二级学科。但目前装备试验主体是型号试验,还未能反映出武器装备体系试验本身固有特征,难以满足装备体系化发展对军事装备试验学理论和技术要求。开展装备体系试验理论与技术研究,从宏观和系统的角度对装备体系试验活动进行科学抽象和概括,对试验过程进行一般性规律的总结,形成理论边界清晰、层次衔接严密的理论体系和能够指导装备体系试验活动的技术体系,是丰富和完善军事装备试验学内容体系的现实需求。

2 武器装备体系试验的定义与特点

2.1 定 义

装备体系试验是指以作战使用流程为依托,综合运用多种试验手段,获取足够有价值的信息,并对这些信息进行综合分析与处理,对武器装备体系的整体性能、综合效能、作战效能、作战适应性等进行评估,验证武器装备体系的总体设计思想,为武器装备体系各单元的研制、生产、编配和调整提供决策依据的综合过程[2]。

2.2 特 点

相对于传统的装备试验,武器装备体系试验具有如下特点。

1)试验指标体系探索性强。单装试验指标是明确的,被试装备《研制总要求》或《研制任务书》对被试装备的作战范围、战术技术性能指标和作战使用要求做出了明确的规定;而武器装备体系试验指标目前尚不明确。武器装备体系试验是在各单装性能试验全部完成以后进行的,武器装备体系试验指标是以单装性能指标为基础的,但又不是单装性能指标的简单汇总。另外,由于自身结构和功能及其使用环境的复杂性,武器装备体系试验指标多、组成关系复杂(一般是网状结构),试验指标体系有待深入研究。

2)试验环境构建复杂。试验环境指的是装备试验过程中所处的地形、气候等硬环境以及模拟信息化战场和一体化火力打击等软环境的综合。现代作战是信息化条件下一体化联合作战,具有装备体系对抗性和战场环境复杂性的特征。武器装备体系试验环境必须尽可能地接近实际作战环境。另外,受试验条件所限,武器装备体系试验一般采用实装与仿真相结合的试验模式,所以武器装备体系试验环境具有范围大、组成复杂等特点。因此,构建满足武器装备体系试验需求的试验环境非常复杂。

3)试验实施复杂。武器装备体系试验涉及装备多、规模庞大、持续时间长、参与人员多(试验参与方包括试验主管部门、试验基地、相关部队以及科研院所),使得试验实施非常复杂。一是试验流程复杂。武器装备体系试验必须遵循作战运用原则,与单装性能试验相比,试验流程要复杂得多;二是组织协调复杂。除了需要试验系统内部的相互协同外,同时还包含各级指挥系统之间的相互协同;三是综合保障复杂。试验保障的项目多、数量大,主要包括人员保障、试验区与设施保障、气象水文保障、靶场测绘保障、计量鉴定保障、试验资料档案保障、试验后勤保障等。

4)试验结果分析与评估复杂。试验结果的分析与评估直接关系到试验的成败。武器装备体系试验结果分析与评估的复杂性主要体现在：一是试验数据类型多、关系复杂、动态变化;二是底层评估指标计算复杂,一般需建立与装备体系结构和装备性能参数有关的、较复杂的计算模型;三是评估方法复杂,武器装备体系试验评估指标体系通常为网状结构,传统的线性综合方法无法满足武器装备体系试验评估需求,应当采用能反映复杂网状结构关系的非线性综合方法,如网络分析方法ANP。

3 武器装备体系试验分类

武器装备体系试验包括集成试验、性能试验、效能试验(包括综合效能试验、作战效能试验)、作战适用性试验、单装对体系的贡献度试验。按试验内容的层次可分为以下4类。

1)集成试验。武器装备体系是由多种装备构成的有机整体。完成了基地试验的单个装备,通过指挥信息系统组成体系后,需要通过集成试验来检验装备体系的互联、互通、互操作等方面的性能。集成试验是武器装备体系性能和效能试验的基础。

2)性能试验。由复杂系统理论知,武器装备体系具有单装所不具备的性能。武器装备体系性能试验的主要目的是对武器装备体系的整体性能[2-4](如：联网性能、信息支援性能和协同打击性能等)进行试验。它与部队试验的主要区分在于部队试验主要是由作战部队对研(改、仿)制产品,为考核其性能是否达到作战使用要求所进行的试验,其试验对象通常是单个武器装备或单个武器系统。

3)综合效能试验。武器装备体系综合效能(也称系统效能)是指在一定条件下,武器装备体系(系统)满足一组特定使用目标的能力。武器装备体系综合效能试验是通过试验获取足够有价值的数据资料(信息),并对其进行处理、逻辑组合和综合分析,对实现武器装备体系研制目标的情况进行评价,对武器装备体系综合效能指标进行评定的过程。武器装备体系综合效能评估可以了解和掌握武器装备体系的能力和不足,明确武器装备体系的使用价值,为提高武器装备体系的作战能力创造条件,达到提高部队总体作战能力的目标,因而成为武器装备体系试验研究的重要内容。综合效能评估最有效的手段就是试验评估。

4)作战试验。武器装备体系作战试验就是通过试验对武器装备体系的作战性能进行检验并做出评价,以检验武器装备体系在作战环境中能否满足部队使用要求,是提高部队作战能力的重要手段和途径[5]。武器装备体系作战试验的内容包括作战效能试验、作战适应性试验和单装对体系的贡献度试验,其中,作战适应性试验又包括作战环境适用性试验、作战使用适用性试验、作战保障适用性试验[6]。

4 武器装备体系试验方法

依据所采用的技术手段不同,可将武器装备体系试验方法分为仿真试验法、实装试验法、综合试验法等3种类型。3种试验方法的综合比较见表1[4]。

表1 3种试验方法综合比较

根据我军实际,进行武器装备体系试验,应以综合试验法为基础,采取“物理、仿真相结合”“规模由小到大”的试验模式。其中,“物理、仿真相结合”的综合试验,是指在组织关系不变的情况下,以实装、模拟器和数字仿真系统相结合进行的试验。相对于安装试验法和仿真试验法而言,综合试验法能够综合二者的优点,既能简化组织关系,降低试验成本,又能保证试验较高的可信度。“规模由小到大”试验,指的是在武器装备体系基本确定后,按照基本作战单元、作战单元、体系的顺序进行试验。其中,体系由作战单元组成,作战单元由基本作战单元组成,基本作战单元试验和作战单元试验是体系试验的基础,也是体系试验的组成部分。

5 武器装备体系试验技术

5.1 试验技术体系

从武器装备体系试验任务出发,分析武器装备体系试验的技术需求,构建武器装备体系试验技术体系框架,如图1所示。

图1 武器装备体系试验技术体系框架

5.2 典型关键技术

1)试验需求分析技术。传统的装备型号性能试验指标可由被试装备《研制总要求》或《研制任务书》得到,而武器装备体系试验指标问题目前还没有得到解决。虽然关于装备体系特征指标(如体系能力、效能)的研究较多[7-10],但这些指标对装备体系试验还不适用,原因有2个：一是这些指标是装备体系结构及装备战技性能参数的复杂函数,主要是针对评估研究问题的,用于体系试验可操作性不强;二是对用于体系试验的指标要求更高,这方面业界尚未达成共识。装备体系试验指标问题可借鉴装备体系研究成果,采用需求论证相关技术[11]专题研究解决。

2)试验设计技术。主要包括：试验环境设计、试验总体方案设计、试验流程设计、试验组织指挥程序设计、试验想定设计、试验变量与水平设计等技术。

3)试验环境构建技术。主要包括：仿真系统构建技术、虚实交互技术、多体系结构规划技术、作战仿真通用建模框架技术、LVC融合技术、多体系综合集成技术、试验环境柔性配置技术等。

4)分析评估技术。主要包括：信息处理技术、综合分析与评估技术、可信性分析技术等。

6 加强武器装备体系试验的建议

1)提高对武器装备体系试验的认识。武器装备体系试验是一个全新的领域,需要装备试验相关各方高度重视。一是认识武器装备体系试验的重要性;二是认识武器装备体系试验的复杂性;三是认识武器装备体系试验的长期性。

2)重视武器装备体系试验理论研究。试验理论与方法是试验实施的理论依据。武器装备体系试验具有前沿性,更需要完善的理论作指导。理论研究的重点是武器装备体系试验的依据、定义与分类、地位与作用、试验结果在装备发展中作用方式等。

3)加强武器装备体系试验的顶层规划。武器装备体系试验是一个复杂的系统工程,应当加强顶层规划。一是武器装备体系试验法规制度建设规划;二是武器装备体系试验靶场体系建设规划;三是武器装备体系试验部队建设规划;四是武器装备体系试验人才建设规划。

4)组织武器装备体系试验关键技术攻关。与常规的单装性能试验相比,武器装备体系试验技术具有自身特点：一是技术复杂,同样是试验设计,体系试验中试验环境设计和试验流程设计更复杂;二是内容增多,如试验环境构建技术的重点是构建虚实结合的近战环境。根据武器装备体系试验技术体系构成要素的特点,应当采用总部统筹规划、专业分工协作方式开展研究。

7 结束语

武器装备体系试验是一个很新很大很难的课题。本文仅从宏观方面对武器装备体系试验进行了初步探讨,下一步应结合实际问题,深入开展装备体系试验指标体系构建、试验结果分析与评估等关键技术研究,使装备体系试验早日由理论走向实践。

References)

[1]郭齐胜,姚志军,闫耀东,等.武器装备体系试验工程研究[J].装甲兵工程学院学报,2013,27(2)：1-5.

[2]闫耀东,郭齐胜,赵定海,等.武器装备体系整体性能试验基本问题研究[J].装备学院学报,2012,23(6)：111-112.

[3]郭齐胜,罗小明,潘高田.武器装备试验理论与检验方法[M].北京：国防工业出版社,2013：1.

[4]饶飞彪.数字化部队基本作战单元整体性能试验评估研究[D].北京：装甲兵工程学院,2009：23.

[5]洛刚,尚娜,胡晓枫,等.国家靶场开展装备作战试验问题研究[J].装备学院学报,2013,24(1)：114-118.

[6]王凯,赵定海,闫耀东,等.武器装备作战试验[M].北京：国防工业出版社,2012：9.

[7]董良东,陈晓,曾兴善.武器装备体系效能评估方法研究[J].武器装备自动化,2008,27(2)：30-31.

[8]杨晓段,李元左,尹向敏,等.陆军武器装备综合集成体系的系统效能评估模型[J].指挥控制与仿真,2009,31(6)：1-5.

[9]程賁,谭跃进,黄魏,等.基于能力需求视角的武器装备体系评估[J].系统工程与电子技术,2011,33(2)：320-323.

[10]陈敏雅,俞中华.炮兵武器装备体系作战能力评估研究[J].兵工自动化,2009,28(9)：19-24.

[11]于同刚,于洪敏,玄克诚.基于能力的武器装备体系需求工程方法研究[J].兵工自动化,2008,27(11)：34-36.

(编辑：李江涛)

Research on Issues of Weapons Equipment Systems of System Test

GUO Qisheng1, YAO Zhijun2, YAN Yaodong1
(1.Department of Equipment Command and Administration,Academy of Armored Force Engineering,Beijing 100072,China; 2.63850 Troops,China)

Weapons equipment systems of system test is the development directions of weapons equipment test.The paper discusses the demands,definition,characteristics,classification,ways, techniques architecture and some key techniques of weapons equipment systems of system test,and gives some suggestions on strengthening weapons equipment systems of system test.

weapons equipment system-of-systems;equipment test;test classification

E 917

2095-3828(2014)01-0099-04

ADOI10.3783/j.issn.2095-3828.2014.01.022

2013-06-25

郭齐胜(1962-),男,教授,博士生导师.主要研究方向：装备需求论证与试验评估.