作战任务规划系统研究

赵国宏 罗雪山

作战任务规划系统是网络信息体系的“灵魂”,是推进军队信息化建设的重要抓手.本文主要就什么是作战任务规划,为什么需要进行作战任务规划和如何构建作战任务规划系统3个问题进行分析研究.

1 什么是作战任务规划

1.1 概念内涵

美军正式的作战条令中并无任务规划(Mission Planning)的标准定义.实际上,“计划”和“规划”在英文中并无区别,均是Planning.在以往的翻译中,对于作战方案筹划类的系统,一般翻译为“计划”,如联合作战计划与执行系统(Joint Operation Planning and Execution System,JOPES)、战略作战计划系统(The Strategic War Planning System,SWPS)等.而最初被翻译为“规划”的系统是诸如飞机、飞航导弹等飞行器的航迹规划和攻击规划等战术信息系统.美军1980年开始装备计算机辅助任务规划系统(Computer Aided Mission Planning System,CAMPS),1983年完成基于Unix的任务支持系统1(Mission Planning System,MSS1)的开发,1989年完成基于PC的任务支持系统2(MSS2)的开发,1992年研制成功空军任务支持系统(Air Force Mission Support System,AFMSS),1996年完成Windows环境下的便携式飞行规划软件(Portable Flight Planning System,PFPS),1998年12月完成海军任务规划系统(Navy Mission Planning System,NavMPS).为实现三军协同规划,1999年开始研发用于陆海空三军的联合任务规划系统(Joint Mission Planning System,JMPS)[1].从其规划方法和过程看,任务规划中的“规划”一词,可以追溯和借鉴《运筹学》[2]中的“规划”,即研究约束条件下实现目标函数最优解的理论和方法.其中,线性规划的一般过程第1步是列出目标函数及约束条件;第2步是求出约束条件的可行域;第3步是在可行域集合内求目标函数的最优解.因此,从这一概念的数学内涵来看,“规划”比“计划”更强调依据约束条件,采用科学的计算方法筹划出可行的途径,更具客观性.

目前,作战任务规划涵盖了作战计划、作战辅助决策和任务规划等概念,在战略战役层,称为作战规划,在战术层以下称为任务规划,统称作战任务规划.研究认为,作战任务规划是针对作战任务,综合分析我方作战资源、作战能力、作战环境和敌方对抗措施,对打击目标、毁伤要求、使用部队、作战地域、武器装备、打击时机、协同保障、行动路线、飞行航迹等作战要素及作战活动进行筹划设计的过程.

1.2 分类

从层次上看,在战略战役层的作战规划,主要面向指挥决策,核心是作战设计;战术层是任务规划,主要面向部队行动,核心是行动设计,武器层是航迹规划,主要面向武器导航,核心是航路(迹)设计.从内容上看,包括战术规划和技术规划.其中,战术规划主要包括攻击规划、突防规划、侦察规划、保障规划、协同规划等.技术规划主要包括航迹规划、用频规划、制导规划等.从时机上看,主要包括周密规划和危机规划,前者即作战预案,后者即临机规划.

1.3 主要内容

从体系角度来看,作战任务规划系统不仅包含计算机、服务器、应用终端、输入输出设备等硬件系统和应用程序、基础数据等软件系统,还包括相关的体制机制、条令条例、标准规范、指挥流程等支撑环境,同时还包含经过专业培训和考核认证的专业技术人才队伍.

1.4 与相关概念的关系

从管理的内容上看,现代管理活动由规划、协调、组织、指挥和控制5种要素组成[3],类比到军事活动看,其已包含了任务规划、指挥控制等内容.从管理的内涵上看,它是通过科学筹划、有效协调、动态管控来实现目标的过程,是“生命的、能动的、动态的”[4],管理的特征主要体现在3个方面:管理活动既针对管理对象,又依托环境条件,具有与生产力相关的自然属性和与生产关系相关联的社会属性;管理是一个有机体系,强调实践,具有科学性和艺术性;管理普遍存在于各种活动中,具有普遍性,它服务于特定目标,具有目的性.因此,可以说,管理是组织活动的最高境界,军事指挥活动也不例外,具有很强的一致性.从历史上看,作战管理(Battle Management,BM)一词最早出现在20世纪60年代末期的美国空军,用于地面作战管理员基于地基雷达向战机进行远程目标指示和话音引导,确保先敌发现和精确打击.其后,作战管理主要用于反导这类基于规则的自动交战系统.美军1993年提出的作战管理与指挥控制系统(Battle Management&Command Control,BM/C2)设计方案清晰描述了指挥控制、作战管理及通信保障之间的关系,其中作战管理包括交战计划和交战控制两部分,分别用于战前和战时阶段.这一时期,指挥控制与作战管理仍然属于两个部分,作战管理系统主要负责对各类传感器平台、武器平台、保障平台的控制,对部队的管控属于指挥控制系统.近年来美军和欧洲开发部署的空中作战和舰艇作战指挥系统已经直接命名为作战管理系统(Battle Management System,BMS)[5],其主要功能既包括计划筹划,又包括态势分析,既包括武器控制,又包括指令传输,既部署在国家及战区级指挥所,也部署在战术及武器平台指挥机构.作战管理已成为集任务规划、指挥决策、武器控制为一体的综合系统.如洛克希德马丁公司开发的空中交战作战管理系统“通过将现有任务规划和指挥控制系统联合,可以使任务指挥官和空中作战中心控制员协调工作,实施和更改多种作战任务.实现这种协同的核心是任务战斗管理系统(Mission Battle Management System,MBMS)以及作战战斗管理系统(Operation Battle Management System,OBMS).前者将主要用于战术飞机,后者则安装在空中作战中心或E-10A等预警指挥机平台上.两个系统共同工作,实现动态作战管理,计划制定、决策和实施时间减少到几分钟和几秒钟”[6].综上所述,借鉴管理的概念,参照外军实践,可将作战指挥活动统在战略战役层称为作战管理(Operation Management,OM),在战术层和武器平台层称作战斗管理(Battle Management,BM).作战(战斗)管理过程可以区分为规划、执行两个阶段.其中,指挥控制和任务规划既有区别也有联系,指挥控制主要体现在执行阶段(包括作战值班)对“侦、控、抗、打、评”活动的组织和协调,而任务规划贯穿平战时、前后台、上下级.具体讲,作战任务规划包含的所谓周密规划部分(主要是基础研究、战争设计与作战方预案拟制等)独立于指挥控制系统;临机规划部分(主要是把方案变成计划的过程以及临机情况处置)则隶属于指挥控制的辅助决策功能.

2 为什么需要进行作战任务规划

2.1 制胜特征

信息时代战争制胜的特点规律集中体现在以下几个方面:一是先,即谋略制胜,崇尚设计战争,以预胜惰;二是多,即信息制胜,追求大数据条件下的信息优势,以明制暗;三是快,即速度制胜,谋求发现即摧毁,以快制慢;四是联,即联动制胜,讲求协同作战,以联制散;五是精,即精确制胜,通过能量的精确释放取得精确作战效果,以精制粗.

2.2 产生背景

结合信息化战争的制胜特征,结合武器装备信息化发展趋势,作战任务规划的产生,一是精确制导的需求,如航迹规划、制导规划等;二是打击时敏目标的需求,要求快速打击、自动接战;三是联合作战的需求,如武器协同、军兵种协同等;四是体系对抗的需求,如生存规划、突防规划等;五是新型作战样式的需求,如信息战、空间战等.

2.3 本质特征

作战任务规划的出现和发展是战争形态变化和技术发展“双驱动”的结果.其内涵本质可以概括为“四性四化”.即前瞻性,体现战争设计;融合性,是作战指挥与武器装备、作战运用紧密融合;协同性,体现了从互联互通互操作到互理解、互遵循、互协同的转变;精确性,即精确指挥、精确交战、精确保障;标准化,主要体现在数据信息和作战规则;流程化,即作战流程、指挥流程、信息流程的程序化;智能化,即依托科学计算提高决策水平;自动化,可基于规则实现自动规划决策.

2.4 发展需求

针对信息化战争的特点规律和新型作战样式的不断拓展,作战任务规划的发展需求概括起来主要包括:一是由打击固定目标规划向打击时敏目标,乃至动态目标规划拓展.二是由事先规划向实时在线规划拓展.三是由以火力要素规划为主向全要素规划拓展.四是由独立作战规划向联合作战规划拓展.五是由基于自主条件规划向基于对抗条件规划拓展.

3 怎样构建作战任务规划系统

3.1 美军任务规划系统的主要启示

纵观美军任务规划系统建设,由许多值得研究和借鉴的启示.一是体制上统分结合.美军采取基于军令、军政分离的联合作战指挥体制,军兵种向联合指挥机构派出首席联络官,携任务规划参谋和相关规划系统,参加联合作战任务规划,受领任务,完成各自规划.二是机制上上下结合.作战规划负责联合层面的战略战役级筹划,任务规划负责执行层面的战术规划和技术规划.三是时机上长短结合.平时主要依据作战指导、使命任务和作战目标开展作战任务规划相关规则制定,元模型、元数据准备,完善作战想定及相关预案(即周密规划),战时主要依据作战任务和战场态势,根据作战规则,将作战预案转化为作战方案计划,进行特殊情况处置(即临机规划).四是环节上正反结合.正向推理分析与反向验证评估相结合,实现作战任务规划流程的闭环.五是体系上软硬结合.作战任务规划是一个人、机、环相结合的综合体系.六是形态上机固结合.既有面向大型指挥机构的固定式,也有面向机动作战平台和单兵使用的可搬移和便携式任务规划平台,确保了作战使用的灵活性.

3.2 作战任务规划系统建设的思考

信息化条件下的联合作战,对作战任务规划系统提出了新的更高的要求,我们必须转变思路,实现5个转变.

3.2.1 转变思想观念

思想观念是建设和运用作战任务规划系统的先导.一是“规划”的观念.如前所述,从“计划”到“规划”的变化,体现出从主观到客观的转变.二是“联合”的观念.未来作战是信息化条件下的联合作战,体现在作战任务规划上,必须实现总部与军兵种、军兵种之间、主战与保障之间、不同武器平台之间的有效协同,以及作战任务规划系统与其他相关系统之间的有机融合.三是“全域”的观念.联合作战是多军兵种、多武器平台、多层次、多波次在陆海空天电多维空间进行的攻防行动,作战任务规划必须涵盖全要素、全流程、全空域、全时域、全频域.四是“底线”的观念.要具有底线思维,立足最困难条件和最复杂情况,充分研究最低限度作战条件下的作战能力、指挥手段、指挥流程、指挥信息、作战保障和作战规则.提高复杂战场环境下作战任务规划的针对性、有效性和可行性.

3.2.2 完善体制机制

体制机制是实施有效作战任务规划的基本保证.一是政令分离的指挥体制.适应信息化条件下联合作战特点,建立政令分离的管理体制,优化联合指挥机构编组,合理区分指挥功能和权限,为科学规划奠定基础.二是主用主建的建设体制.依据信息化装备战斗力生成的特点规律,应建立健全由使用部门牵头实施,装备部门研制管理的作战任务规划系统建设管理体制,确保系统能有好用管用.三是上下统一的技术体制.自上而下地统一任务规划系统的运行环境平台、接口标准、数据信息、方法模型,确保各级各类任务规划系统互理解、互遵循、互协同.四是常态闭环的运行机制.作战任务规划是一项长期性、闭环性的工作,必须根据军事战略、安全环境、作战对象、使命任务、作战方式等的发展变化滚动研究,必须建立平战一体、上下联动的运行机制和评估机制,确保规划成果科学可信.

3.2.3 加强基础研究

基础研究是建设作战任务规划的基本支撑.一是指挥流程研究.通过对业务流程梳理、设计和信息化改造,逐步形成以数据为中心的规范化作战任务规划业务模式,实现不同规划层次间的高效迭代和不同规划职能部门间的有序交互,保障战略意图和首长决心向具体作战计划的顺畅转化.二是作战规则制定.梳理现有军事法规条文、条令条例以及相关国军标,理清作战任务规划建设和运用的法规标准类别和要素组成,通过分步骤分层次地修订完善与论证制定,形成支撑作战任务规划的法规标准体系.三是基础数据准备.分析作战任务规划各个环节需要的决策支持数据,研究作战任务规划过程中产生的中间数据和输出产品,如作战任务规划任务清单、作战资源配置清单、行动计划、分支保障计划以及相关评估、评审结果等数据,对其进行标准化和规范化.四是专业人才培养.一方面可以综合利用学历教育、在职培训、演习训练、任职历练等方式,培养专业的作战规划人才;另一方面,建立健全作战任务规划人员考核认证法规和机制,为最终形成一支专业化高素质的作战规划专业人才队伍以及培养体系奠定基础.

3.2.4 突破关键技术

当前应当重点关注以下关键技术:一是复杂战场和环境适应性规划技术.重点研究基于作战规则和实时态势的临机规划与特情处置方法与模型.二是多维度多尺度资源规划调度技术.重点研究基于网络化信息基础设施、实时战场环境、多尺度信息需求的多维作战资源快速调度策略和方法.三是打击目标体系分析与目标选择技术.重点研究打击目标体系建模技术,不同作战目的和作战样式下目标价值分析技术.四是高动态多目标打击作战管理技术.重点研究复杂战场环境下打击高动态时间敏感目标的作战过程管控技术.五是联合作战群规划技术.针对联合作战分布式协同任务规划需求,研究相关的体系结构、模型方法、接口关系以及运行机制.六是作战方案进行优化与评估技术.重点研究基于仿真数据的规划方案挖掘验证技术、基于仿真实验的规划方案适应性评估技术、基于仿真实验的规划方案灵活性评估技术和规划方案平行预测技术.