数字化机步师指挥信息系统作战运用能力需求研究

刘 刚，邹自力

(1．国防信息学院，湖北武汉430010;2．重庆通信学院，重庆400035)

需求分析已广泛应用于指挥信息系统研发阶段，相应的分析方法也比较成熟［1-3］;但在系统运用阶段，仍然处于起步期，尚未形成系统的研究成果，相关文献较少。随着数字化机步师指挥信息系统配发试点部队，如何科学运用这种装备体系，采用何种方法全面、准确地展现其作战运用需求，已成为亟待解决的关键问题，目前，这方面的研究和实践都很少。本文借鉴体系结构能力视角需求分析方法，通过设计6种新的能力视角模型，描述了指挥信息系统应具备的支撑能力，以及这些能力产生的过程、与系统本身的关系、如何支持作战指挥活动与作战信息流程，为科学运用指挥信息系统提供依据。

1 能力视角需求分析方法

1．1 模型构成

能力视角模型可以准确清晰地描述能力需求。美国国防部体系结构框架2．0版(DoDAF V2．0)将能力视角分为能力构想、能力结构、能力阶段规划、能力依赖、能力与组织开发映射、能力与作战指挥活动映射、能力与服务映射共7个模型［4］。这些模型主要应用在装备规划和系统研发阶段，目的是生产标准化的产品。系统建成投入使用后，当分析其作战运用的能力需求时，有些视角模型(如能力阶段规划)显然就不合适，有些视角模型(如能力与组织开发映射)也不再是军事应用关注的重点。

数字化机步师指挥信息系统是链接作战要素、聚合作战能量、倍增作战效能的物质基础和动力源泉，其支撑能力是数字化机步师体系作战能力的重要组成部分，它与数字化机步师的要素能力和任务能力共同作用，形成数字化机步师体系作战能力。采用能力视角需求分析方法，设计数字化机步师指挥信息系统作战运用的能力视角模型，首先应对其支撑能力的总体框架进行描述，然后明确能力的具体构成，以及能力与能力之间的相互关系，同时还要考虑系统结构、作战指挥活动、作战信息流程等关键因素，因为能力的产生由系统结构决定，能力的作用是支持作战指挥活动顺利实施和作战信息有序流动。借鉴文献［5-6］的设计思路，本文设计了能力构想、能力结构、能力关系、能力与系统组成映射、能力与作战指挥活动映射、能力与作战信息流程映射6种作战运用能力需求分析模型，各模型的概要描述及表现形式如表1所示。

表1 能力视角模型的概要描述与表现形式

1．2 模型设计流程

作战运用能力视角模型设计可参考如下步骤:1)通过分析指挥信息系统支撑能力的生成与作用原理，对支撑能力总体框架进行宏观描述，构建能力构想模型(CV-1);2)依据能力构想模型，采用自顶向下的方法，对系统支撑能力进行逐层分解，构建能力结构模型(CV-2);3)根据能力结构模型，分析能力之间的关系，主要包括需要或支持2种关系，构建能力关系模型(CV-3);4)分析能力与产生能力的系统组成之间的关系，构建能力与系统组成的映射模型(CV-4);5)梳理数字化机步师作战指挥活动，分析作战指挥活动所要求的能力支持，构建能力与作战指挥活动的映射模型(CV-5);6)梳理数字化机步师作战信息流程，分析作战信息流程所要求的能力支持，构建能力与作战信息流程的映射模型(CV-6)。

2 作战运用能力需求分析

2．1 能力构想

数字化机步师指挥信息系统支撑能力的生成原理是递进耦合式，即由单装组合构成子系统、子系统交互构成分系统、分系统耦合构成体系，体系通过分系统相互依赖、相互协作涌现支撑能力;作用原理是信息驱动式，即依托指挥信息系统搭建的公共信息传输平台，通过信息流引导物质流和能量流，为实现作战效能高效释放提供信息支撑。根据上述原理对支撑能力进行解构，由上至下划分为体系级、分系统级、子系统级、装备级4个层次，对应的能力类型分别为体系能力、系统功能、系统子功能、系统性能。其中:体系能力由系统功能相互协作涌现，若体系能力在完成作战任务中出现正效应，则说明当前的指挥信息系统体系结构处于最佳编配状态，指挥信息系统作战运用效能相应地发挥较好;系统功能由系统子功能构成，若系统功能发挥较好，则说明当前的装备组合比较合理;系统子功能由系统性能决定，若子功能发挥较好，则可以获得装备性能提高的配备方式;系统性能度量的是系统单元自身的特性，是可测试、可计算或可定性评估的参数，在作战过程中可采用一定方法进行数据采集。能力构想如表2所示。

表2 能力构想(CV-1)

2．2 能力结构

指挥信息系统通过作用于信息流通的“获取、传递、存储、处理、利用”等环节而发挥作用。根据信息流通的不同环节和能力构想模型，结合指挥信息系统的具体应用，首先将支撑能力第1层体系能力区分为指挥控制、战场感知、信息传输、信息共享和信息对抗共5种能力。其中:战场感知能力主要对应信息获取、处理环节;指挥控制能力主要对应信息处理、利用与存储环节;信息传输能力主要对应信息传递环节;信息共享能力主要对应信息存储、处理环节;信息对抗能力则是围绕着这5个环节获取信息优势的能力。这5种能力由第2层系统功能相互作用、相互影响而涌现。系统功能的解构更注重指挥员及其指挥机关的实际需求，笔者通过到试点部队调研，并与系统研发专家交流后，认为系统功能划分为指挥决策、网络通信、侦察情报、电子对抗、敌我识别和密码保密共6种较为合理。根据系统功能和装备实际，可解构出第3层系统子功能14种，第4层系统性能33种。能力结构如图1所示。

图1 能力结构(CV-2)

2．3 能力关系

系统功能、子功能、性能与指挥信息系统体系密切相关，是系统操作人员和技术人员关注的重点。相对而言，体系能力简洁直观，更符合部队指挥员与指挥机关的运用需求。因此，本文主要讨论体系级能力与系统组成、作战指挥活动、作战信息流程间的关系。

1)指挥控制能力是指挥信息系统支撑能力的核心。数字化机步师依托指挥控制系统，在联合战术通信系统和侦察情报系统的支持下，围绕“筹划、计划、指控、评估”等指挥活动，保障指挥员及其指挥机关对所属部队、武器平台、作战行动实施有效指挥控制。2)战场感知能力是指挥信息系统支撑能力的前提。数字化机步师依托侦察情报系统，对战场情况实施全天时、全天候感知，获取全域、持续、有效的情报信息，并根据不同需求按不同分辨率融合形成战场态势图，按需分发、定时推送。3)信息传输能力是指挥信息系统支撑能力的基础。数字化机步师依托联合战术通信系统，综合运用多种通信手段，为指挥控制、侦察情报、电子对抗、武器平台构建公共信息传输平台，提供稳定有效的语音、数据、视频传输服务。4)信息共享能力是指挥信息系统支撑能力的关键。数字化机步师依托指挥控制系统和联合战术通信系统，搭建数据共享平台，建立信息服务机制，实现按需信息共享。5)信息对抗能力是指挥信息系统支撑能力的保障。数字化机步师依托电子对抗系统，对战场电磁态势实时感知，对主要作战地域内的敌方实施电子进攻，并确保己方重要信息和用频装(设)备的安全。

指挥控制、战场感知、信息传输、信息共享、信息对抗5种能力并不是相互独立的，每一种能力的实现都需要其他一种或几种能力的支持。它们同指挥信息系统各分系统一样，相互作用、互为支撑，共同涌现指挥信息系统的支撑能力。5种能力间的相互关系如图2所示。

图2 能力关系(CV-3)

2．4 能力与系统组成的映射

不同的系统组成会产生不同的能力。分析能力与系统组成的关系，可以更加合理地进行系统编配，以满足作战指挥活动、作战信息流程的能力需要。其映射模型如表3所示。

表3 能力与系统组成的映射(CV-4)

2．5 能力与作战指挥活动的映射

不同的作战指挥活动需要指挥信息系统不同的能力支持。明确能力与其支持作战指挥活动之间的关系，可以更加精确集约地运用系统，更好更快地实施作战指挥。根据数字化机步师作战指挥的一般规律，梳理出作战指挥活动流程包括战备转级、远程机动、组织准备、战斗实施共4个一级流程、19个二级流程和56个三级流程。限于篇幅，本文只讨论能力与作战指挥活动一级和二级流程的映射关系，其映射模型如表4所示。

由表4可以看出指挥信息系统在各个阶段的主要任务如下:1)战备转级阶段的主要任务是预案修订和转级组织，该阶段的作战指挥活动主要依托指挥控制系统和联合战术通信系统实施，需要提供的能力支持主要是指挥控制、信息传输和信息共享能力;2)远程机动阶段的主要任务是动中组网和动态控制，该阶段的作战指挥活动主要依托联合战术通信系统和指挥控制系统实施，需要提供的能力支持主要是指挥控制能力、信息传输能力和信息对抗能力;3)组织准备阶段的主要任务是立体覆盖组网、态势融合分发、决策智能辅助和保障精确筹划，该阶段的作战指挥活动主要依托侦察情报系统、指挥控制系统、联合战术通信系统和战场敌我识别系统实施，需要提供的能力支持主要是指挥控制、战场感知、信息传输和信息共享能力;4)战斗实施阶段的主要任务是全时信息保通、夺控制信息权、支撑火力打击、保障纵深攻击和配合夺歼控局，该阶段的作战指挥活动主要依托指挥控制系统、联合战术通信系统、电子对抗系统、战场敌我识别系统、密码保密系统实施，需要提供的能力支持主要是指挥控制、信息对抗、信息传输、信息共享能力。

表4 能力与作战指挥活动的映射(CV-4)

2．6 能力与作战信息流程的映射

作战信息在作战体系内有序高效流转，需要相应的能力支持。参照“侦、控、打、评”的信息链路，结合数字化机步师作战指挥的特点，将作战信息区分为情报侦察、指挥协同、火力打击、电子对抗、战斗保障共5种信息;着眼信息的获取、引接、整编、应用等活动，将信息流程分为5个一级流程、13个二级流程和36个三级流程。限于篇幅，本文只讨论能力与作战指挥信息一级和二级流程的映射关系。其映射模型如表5所示。

由表5可以看出:1)情报侦察信息获取渠道多元，分发对象广泛，对信道容量和信息实时性的要求都很高，组织准备阶段该类信息更为密集，需要提供的能力支持主要是指挥控制、战场感知和信息传输能力;2)指挥协同信息贯穿作战全程，产生渠道、分发对象和信息产品都相对固定，对信息末端到达能力和机动指挥控制保障能力要求较高，组织准备和战斗实施阶段该类信息更为密集，需要提供的能力支持主要是指挥控制和信息传输能力;3)火力打击信息产生渠道和分发对象相对固定，对信息的准确性、实时性以及从传感器平台到武器平台的直接铰链能力要求较高，战斗实施阶段该类信息最为密集，需要提供的能力支持主要是指挥控制、信息传输和信息对抗能力;4)电子对抗信息贯穿整个战斗过程，获取渠道、分发对象相对固定，协同作战力量较多，组织准备和战斗实施阶段该类信息更为密集，需要提供的能力支持主要是指挥控制、信息传输和信息对抗能力;5)战斗保障信息既有基础信息，也有动态信息，种类多样，格式不一，融合方式复杂，占用带宽较大，组织准备和战斗实施阶段该类信息更为密集，需要提供的能力支持主要是指挥控制、信息传输和信息共享能力。

表5 能力与作战信息流程的映射(CV-6)

3 结论

本文设计的数字化机步师指挥信息系统作战运用能力视角模型，与DoDAF V2．0能力视角模型有较大区别，它突出的是数字化机步师在作战运用阶段对指挥信息系统的能力需求，旨在厘清体系能力与系统组成、作战指挥活动、作战信息流程之间的关系，为提高指挥信息系统的作战运用效能提供指导。本文所提出的能力结构模型，也可为构建数字化机步师指挥信息系统作战运用能力评估指标体系提供参考。

［1］ 邓鹏华，毕义明，张欧亚，等．军事需求的多层次多视图描述框架［J］．系统工程与电子技术，2010，32(11):2380-2384．

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