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海天一体战场通用态势图构建

2017-06-05朱党明秦大国装备学院研究生管理大队北京10141691746部队装备学院航天指挥系北京101416

装备学院学报 2017年2期
关键词:远海海天一体

朱党明, 秦大国(1. 装备学院 研究生管理大队, 北京 101416; 2. 91746部队; . 装备学院 航天指挥系, 北京 101416)

海天一体战场通用态势图构建

朱党明1,2, 秦大国3
(1. 装备学院 研究生管理大队, 北京 101416; 2. 91746部队; 3. 装备学院 航天指挥系, 北京 101416)

海天一体战场通用态势图是海军作战指挥信息系统末端的应用子系统,其构建过程是国家推行军民融合、体系融合战略背景下开展侦察情报力量编成的具体内容。为解决海军当前舰艇编队在远海行动中缺少直接的、实时可视化的海天综合态势信息支援保障问题,对海天一体战场通用态势图构建进行了研究。在分析海战场态势图研究进展和构建存在问题的基础上,通过表、图和文字描述方式研究了海天一体战场通用态势图构建的基本内容、实施过程及应实现的主要功能;最后,提出了海天一体战场通用态势图在远海作战综合态势生成、指挥决策、作战行动,以及在远海演练、护航护渔、国家经济重大战略部署等非战争军事行动中的运用建议。

海天一体;战场;通用态势图

随着中国海军加大走向深蓝的步伐,包括航空母舰在内的大量新型作战舰只加快服役,作战演练、护航等行动越来越多,舰艇编队在西太平洋和印度洋等海域活动越来越频繁。因受传统思维观念、武备系统缺陷、海洋环境恶劣等影响,目前海军侦察情报保障与军事行动需求差距越来越大,已不能满足当前远海行动的需要。如何开展海天侦察情报体系快速融合及信息分发与共享,如何保证远海舰艇编队各项行动顺利地开展,获取海天综合信息优势显得尤为重要。我们要紧紧围绕海军转型战略要求[1],以未来海上作战需求为牵引,立足远海作战信息支援保障,加快海天侦察情报体系资源整合,进一步推动海天一体战场通用态势图构建研究,为实现强军目标和维护国家重大经济战略奠定坚实基础。

1 海战场通用态势图现状及存在问题

1.1 通用态势图内涵

战场通用态势图主要描述作战区域的战场环境,己方和敌方作战部队的当前态势,己方和敌方作战部队的机动计划及部署信息等。通用态势图与通用作战图(Common Operational Picture,COP)具有同一属性和内涵,《美国联合军队指挥2003》术语表中对COP的定义是:“指被一个以上的指挥部所共享的相关信息的统一显示,旨在帮助所有层次的作战部队实现态势感知和作战规划。”[2]《GCCS COP报告的需求》(2003版)对COP进行更详细的定义:“COP是一个分布式的数据处理和交换环境,它建立目标的动态数据库,允许用户以一定的责任区和指挥角色选取数据或者向数据库贡献数据。”[3]COP具有接收、关联、显示通用战术图,以及计划应用和基于战区生成的叠加层/作战规划的综合功能。

从字面意义上讲,海天一体战场通用态势图可以理解为:在海战场区域为作战行动提供信息支持的态势系统,是海军指挥信息系统的重要组成部分,主要包括海战场态势和天基态势,其实质是二者态势信息的叠加,主要描述的内容是海军情报侦察信息和天基侦察监视信息(主要包括我卫星侦察监视信息、他国部署卫星的过境信息等),基于海军指挥系统实施敌我识别、行动跟踪、导航引导等战场兵力控制,开展我方海战场侦察能力分析、敌方海天威胁分析、我方作战行动安全分析等,支持规划决策和实施海天信息支援任务。

1.2 通用态势图发展历程

通用态势图伴随着地图学、计算机科学、地理信息系统和传播学的发展,正逐步从纸质走向数字化、信息化通用态势图的发展历程,作战地图自古就有,主要用途就是帮助指挥员和机关认识战场,运用其指挥作战行动。外军中COP发展较为成熟的只有美军。20世纪90年代末期,美军提出了COP的概念,并将其作为协同规划和实现共享战场态势感知,夺取信息优势的重要途径和手段。经过20多年的发展,美军通用作战图已成功应用于作战指挥等军事活动中,成立了联合互通性测试司令部(Joint Interoperability Test Command,JITC),定期对包括通用作战图在内的互通性技术进行检测。为满足未来联合作战需要,美军在《2020联合构想》中将COP定义为一个系统,在基于组网和知识共享环境基础上,将整个作战空间(包括陆、海、空、天、电)的火力、情报监视与侦察(Information Surveillance and Reconnaissance,ISR)、后勤、机动等融合成一个整体,并且有新型的指挥控制方式、实时调整兵力以及指挥决策处理能力,将COP从态势感知拓展到作战领域,涵盖信息越来越广泛[4]。

我军战场通用态势图发展历程,从解放战争到抗日战争时期,主要利用纸制地图和沙盘模拟等手段指挥作战。20世纪60年代,计算机制图有了飞速的发展,突破了传统纸制地图在时间和空间上的局限,地图内容也得到了极大丰富。随着计算机技术、网络技术、移动通信技术的发展和普及应用,为地图服务进入千家万户提供了技术平台。计算机地图制图的延伸和发展出现了地理信息系统(Geographic Information System,GIS),空间可视化技术实现了多尺度、多维、多时态、多信息源的海量数据管理。20世纪90年代以来,全军指挥信息系统相继问世,经历了全军普及到升级改造,平台已具备侦察、打击一体化的性能。经过近20年的发展,海军也构建了由单一指挥控制系统发展为综合海军指挥信息系统,主要涵盖指挥、情报、通信等子系统。

1.3 存在问题

目前,海战场态势图涵盖的信息空间包括海、空、天、电、网五维战场,信息内容包括敌情、上级命令(指示)、本级决心、友邻情况、战场态势、作战进程报告等方面,满足了多军兵种近海作战的基本需求。但海天一体战场通用态势图对满足远海作战、非战争军事行动信息保障需求还有很大差距,主要表现在:(1) 在构建海天一体战场通用态势图的思想认识方面,构建理念不够统一,部分单位和个人缺少全局意识,联合侦察理论还处于发展转型阶段;(2) 在侦察情报力量部署方面,现行的军队编制体制已不利于海天一体侦察情报体系的联合和融合,需要按军改要求整合侦察力量并科学筹划;(3) 现有的情报保障系统能够满足一般性军事行动,但构建海天一体战场通用态势图的部分功能还需要开发,部分关键技术还需要突破,信息安全保护也要升级等。

2 海天一体战场通用态势图构建

海天一体战场通用态势图构建必须满足未来海上联合作战的需要,借鉴空军“空天一体、攻防一体”战略构想[5],重点探索和研究态势图构建的基本内容、实施过程及主要实现功能,进一步适应作战任务的变化和作战空间的拓展。

2.1 基本内容

研究和探索海天一体战场通用态势图构建,前提要认清情报获取不仅需要战场的战役战术情报,还需要包括人力情报、图像情报、测量与特征情报、信号情报、技术情报、公开来源情报等在内的“多门类融合”的“全维情报”[6]。要着眼功能实现,具体从构建的态势信息、态势信息来源渠道和态势图表现形式3个方面进行分析。

2.1.1 态势信息

海天一体战场通用态势图展现的态势信息是海战场相关信息的集成,体现的是战场海天通用态势,分布在不同的态势图层级,其层级划分与通用联合作战图[7]75-77中的层次划分类似。按照国家、战区/方向以及参战部队不同级别的指挥机构和指挥员的作战应用需求,划分为战略级/国家或联指级、战役级/编队级和战术级/部队或单元级。分别为海军战略/战役筹划,舰艇编队战术指挥控制、远海作战及非战争军事行动等提供信息应用服务,明确态势图构建的相关重点态势内容并按层级分布,如表1所示。

2.1.2 态势信息来源渠道

海天一体战场通用态势图态势信息来源,主要通过以下海天侦察情报体系联合侦察来获取:

1) 海面(水下)侦察。对海面主要以水面战斗舰艇、海军专用侦察船、武装侦察渔船,以及地方商船和渔船组成海上水面侦察体系;水下侦察主要根据海上未来作战的需要,在第一岛链及其附近海域以反潜巡逻机为主,在海岸港口以及敌潜艇可能活动的重点海域以水下监听站为主,对付可能的潜艇威胁以水面舰艇声呐及携带的直升机为主,形成点、面结合,远近结合的纵深攻防侦察配系。

表1 态势图的态势层级和内容

2) 天基侦察监视。海军应利用战略支援部队或国家卫星资源,主动搭载情报侦察等设备;海上作战情报中心可使用海军自己的海洋监视卫星或向上级申请航天侦察支援,对某些远距离重点海域和区域的敌情动态进行侦察监视。

3) 其他辅助侦察手段。航空侦察,综合协调空军支援配属和运用海军所属的空中预警机、远程无人机和各种侦察机,对海上作战海域内敌情进行及时侦察;岸基侦察,各军种的侦察预警雷达、无线电技术侦听站等;网络侦察,可集中全军的军事和计算机专家及骨干力量成立专业网络侦察特种部队,并积极发动民众参与对敌网络系统的侦察,构成对敌信息网络实施侦察的综合力量;两栖侦察,以两栖侦察部队为主导与地方海上民兵相结合,组成对敌海岸及岛屿地带的侦察力量;谍报侦察,主要依靠谍报人员,获取敌方各类情报,以准确掌握敌人军力部署等情况。

2.1.3 态势图表现形式

海天一体战场通用态势图是为远海行动提供情报信息保障的工具,在战场通用数据库的支持下能够实时地更新和维护我情、敌情、战场环境数据,生成作战海区综合态势。各侦察节点传输到海军情报指挥中心的信息分散、零乱、不系统,无法直接使用,需要通过信息处理系统将杂乱无章的信息进行过滤、分类、综合,对人工不能识别的数字信号、电磁信号,转化为人工可以识别的信息(如文字、图形、图像等),形成各类数据文件。态势图信息表现形式呈多样性,以“数据包、流”等不可见的形式在参战部队各网络节点间流通,按层级区分供各网络信息终端用户直接使用。同时,还通过各作战显示终端以“图表、图形、动画、视频”等多媒体形式实时复现作战海区的动态演变,使指战员更直接、更形象地了解掌握战场瞬息变化。

2.2 实施过程

海天一体战场通用态势图构建主要依托指挥信息系统,采取图层叠加的方式,由敌情图、我情图和战场环境情况叠加组成基本态势,再根据需要叠加天基和其他相关信息。其构建过程(如图1所示)参照COP建立过程[7]21-45,主要包括战场态势产品需求定制、初始态势生成、获取态势信息、整编标绘态势和发布更新态势等内容。

图1 海天一体战场通用态势图构建过程

2.2.1 战场态势产品需求定制

战场态势产品需求定制是态势图构建的基础,是获取信息优势的前提和保证,信息优势依赖于战场态势、作战环境以及相关数据资料等各类信息准确、实时、有效地掌握。海天一体战场通用态势图构建过程中,首先通过有目的、有计划地收集、整理、分析战场有关态势需求,结合己方侦察资源优势对各种情报、信息、资料等进行支援规划,以提高协同规划和构建效率。

2.2.2 战场初始态势生成

海军情报中心在融入全军侦察情报体系的基础上,及时申请引入上级航天侦察监视、无人机侦察和特种侦察等战略战役支援情报信息,获取当面敌兵力数量、战斗部署、目标分布情况、详细的目标信息、预定战场环境数据、民社情等信息,以及本级部队的初始部署和友邻相关信息等,采取分布标绘、图层叠加的方式,生成战场初始态势图,并依托指挥信息系统共享。

2.2.3 实时获取战场信息

侦察部队通过综合运用空间、空中、地面、电磁等多种手段,对预定作战地域实施远、中、近程侦察监视和高、中、低空防空预警,以及实时掌握敌战斗部署情况变化、作战地域电磁环境和无线电频谱活动情况和敌指挥所、通信枢纽、雷达站等重点目标配置情况,接收所属各作战编(队)的战况报告,以及我作战行动进程、战斗损耗和战场环境变化情况等。

2.2.4 整编标绘态势

海军情报中心接收各指挥编组流转的获取态势图层和增强型(网络侦察等)数据,将其融合整合叠加于初始态势之上并进行标绘,形成海天一体战场通用态势图,为首长指挥决策提供依据。当各指挥编组标绘生成的各类态势图层存在矛盾冲突时,应及时利用指挥信息系统研究解决。

2.2.5 发布更新战场态势图

指挥控制中心利用信息系统将战场态势图在网上共享,各指挥编组、下级指挥机构和编(队)依托网络,按照各自权限读取战场通用态势图的相关内容。作战实施阶段,负责拟制战场通用态势图的各指挥编组,及时跟踪掌握各自情况变化,并将其标绘于各自态势图层上,或者直接在战场通用态势图上修改更新,确保能够实时、准确地反映战场动态。

2.3 主要功能

海天一体战场通用态势图是海军指挥信息系统的终端和重要信息基础,将海战场各个信息系统联系起来,为战略/战役筹划服务,为作战部队提供海天情报融合后的目标状态和属性参数。从指挥员使用的角度看,应实现信息获取、可视化、发布和辅助决策分析等方面的功能。

2.3.1 战场信息获取

指挥员可以通过海天一体战场通用态势图实时(或近实时)地获取作战行动需要的战场信息,包括天基系统传感器实时或准实时的数据自动接收,海上作战平台回传GPS/北斗系统定位数据和数据链信息,海天侦察情报节点筛选后上传数据和人工输入态势报告等。

2.3.2 态势信息可视化

态势信息可视化是指对战场信息的图形化、形象化、逼真化显示。海天一体战场通用态势图把处理后的各类信息以图层的方式联系在一起,通常可视技术将特定符号显示在地图上,其可视化的范围包括轨迹、战场空间环境以及作战相关信息等。

2.3.3 实现信息发布

通过海天一体战场通用态势图实现向其他作战用户发布处理后的信息,如向使用该态势图的上级指挥中心、协同和支援单位报送态势信息,向下级单位按需分发态势信息,向使用该态势图的其他兵种和职责外兄弟部队按需提供态势信息等。

2.3.4 提供作战辅助分析

指挥员通过使用海天一体战场通用态势图的图上量算、作战数据计算、模型分析、作战模拟等工具,进行目标航迹运动分析预测、截击区域计算、卫星过境分析、雷达预警系统区域计算等,为作战指挥决策提供参考依据。

3 海天一体战场通用态势图运用

海天一体战场通用态势图实质是一部海军指挥信息系统末端的应用系统而不是简单的一张“图”,在支持远海作战、非战争军事行动中具有广泛的运用。

3.1 为远海作战行动提供信息支持

为使远海战场态势透明化、指挥控制实时化、火力打击精确化、支援保障高效化,海天一体战场通用态势图能够帮助舰艇编队指挥员在海天态势生成、指挥决策和作战行动等过程中,更直观地掌握战场态势和识别敌人,快速提升决策优势和整体作战能力。

综合利用海天一体战场通用态势图,从海天侦察手段的不同侧面、不同层面获取海上目标信息,通过广泛采用数据库和数据融合技术,生成海战场的综合态势,实现多源信息融合和优势互补。

指挥员依托海天一体战场通用态势图可以对作战海区态势有更全面、更形象、更直观地了解,作战行动的制约性也将会大大缩小,使指挥决策更加科学、精细、到位,战争的可控性大大增强。

作战过程中,舰艇编队指挥员通过运用海天一体战场通用态势图,可确保高效、及时、准确的远程打击能力,能够将命令直接以图形方式下达并显示到各作战平台甚至各个战斗成员的显示屏上,使每个指挥员、作战平台能够通过态势图实时共享战场态势。

3.2 为非战争军事行动提供信息保障

海天一体战场通用态势图在军事演练、护航护渔和维护国家发展建设战略等非战争军事行动中的运用,有效帮助解决了海军舰艇编队实施保障过程中的定位、通信、侦察预警等信息支援需求。

海军部队在作战演习、导弹实射和环球训练时已初步应用少量军事卫星,并收到好的效果。通过运用海天一体战场通用态势图,不断践行军事斗争准备要求,特别是在战术运用、武器制导和作战指挥方面的支援,为提高远海作战能力奠定扎实基础。

海军编队遂行远海护航、护渔、出访等任务已趋于常态化,舰艇编队到访的部分远海区域还存在天基监视盲区,需要海天综合态势信息提供支援,运用海天一体战场通用态势图可解决部分地区信息供应不畅、连接不通的问题,满足当前行动信息保障需求。

推进“一带一路”国家发展战略,必须立足总体国家安全观的大视野,统筹和推进国防和军队改革,维护国家利益扩展提供坚强安全保障[8]。中国海军终将要在“一带一路”战略支撑点、海上利益通道及“核心利益区”等海域实施某种防御性的军事战略,舰艇编队常态化保障需要通过海天一体战场通用态势图扩展侦察覆盖范围、延伸手段距离和补足手段盲区。

4 结 束 语

未来信息化海上作战,已不是传统意义上的兵力对抗,而是集侦察、预警、通信、指挥、控制、火力、防卫等于一体的综合对抗[9]。我们要以国防和军队改革为契机,紧跟世界新军事革命潮流,在现有战场态势图建设的基础上,借鉴COP建设模式和发展方向,加强战场立体感知网络的建设,构建统一的、分布式的共用态势数据库,并实现通用作战态势图与指控系统的综合集成、与传感器系统和武器系统交链,使各级指挥员通过海天一体战场通用态势图实现对参战部队和作战平台的指挥控制、实现武器系统对战场目标的协同火力分配和精确打击。

References)

[1]中华人民共和国国务院新闻办公室.中国的军事战略[M].北京:人民出版社,2015:8-11.

[2]唐彬,于哲.美国通用作战图探析[J].通信与计算技术,2012,32(3):19-26.

[3]Chairman of the United States and the United States Senate instruction 3151-01. Global command and control system common operational picture reporting requirements[R/OL].(2003-01-19)[2016-03-11].http://www.docin.com/p-983823443.html.

[4]裴晓黎.美军战场态势一致性对海战场态势图体系构建的启示[J].指挥控制与仿真,2012(3):67-71.

[5]董文先.空天一体[M].北京:蓝天出版社,2013:111-113.

[6]任国军.美国作战情报支援研究[M].北京:军事科学出版社,2010:159-172.

[7]华一新,王飞,郭星华,等.通用作战图原理与技术[M].北京:解放军出版社,2007.

[8]赵艳.围绕“一带一路”战略要求 认清军队重大使命与职责[J].科技经济市场,2016(2):100.

[9]肖天亮.战略学[M].北京:国防大学出版社,2015:337-348.

(编辑:李江涛)

Construction of Sea & Space Battlefield Versatile Situation Picture

ZHU Dangming1,2QIN Daguo3

(1. Department of Graduate Management, Equipment Academy, Beijing 101416, China;2. 91746 Troops, China; 3. Department of Space Command, Equipment Academy, Beijing 101416, China)

Sea & Space Battlefield Versatile Situation Picture is an application subsystem at the end of the naval combat command information system, and the constructing process of this picture is one of the specific contents developed by the government in cultivating reconnaissance and intelligence forces in facilitating military-civilian integration and system integration strategy. To solve the problem of lack of direct and real-time visualized sea & space comprehensive situation information support in offshore actions for Chinese naval fleet, a study is made on the construction of the Sea & Space Battlefield Versatile Situation Picture. Based on the current progress and challenges during the construction of the picture, with charts and texts, the paper discusses the basic contents, the implementation process and the main functions that should be realized. Finally, the paper gives some suggestions on the applications of this picture in some military operations other than war (MOOTW), such as in the generation of offshore operations comprehensive situation, command and decision-making, combat operations, as well as in offshore drilling, fishery escorting, and national key economic strategy deployment, etc.

sea & space; battlefield; versatile situation picture

2016-10-27

朱党明(1974—),男,工程师,博士研究生,主要研究方向为天基信息支援。hldzdm@163.com 秦大国,男,教授,博士生导师。

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