防空反导指控系统敏捷性需求分析*

张云志 ，王 刚 ，赵 敏

（1.空军工程大学防空反导学院，西安 710051；2.解放军93424部队，北京 102101）

防空反导指控系统敏捷性需求分析*

张云志1，王 刚1，赵 敏2

（1.空军工程大学防空反导学院，西安 710051；2.解放军93424部队，北京 102101）

随着防空反导作战环境的不确定性增加，指控系统体系结构的论证发展面临巨大的挑战，通过系统分析防空反导指控系统发展面临的挑战，提出防空反导指控系统的敏捷性概念及模型，分析了具有敏捷性的防空反导作战指控系统特征及其作战模型，提出了防空反导指控系统的敏捷性需求，分析了指控系统敏捷性的关键技术，在此基础上给出了防空反导指控系统敏捷性发展建议，对于防空反导指控系统的论证研制具有一定的理论指导和参考价值。

防空反导指控系统，敏捷性概念模型，作战模型，敏捷性需求

0 引言

随着网络化、信息化技术的发展，防空反导作战环境充满不确定性和复杂性，作战空间得到广泛延伸，作战主体复杂化程度加深，作战任务也呈多样化趋势［1-4］。指挥控制系统（指控系统）作为防空反导作战的神经中枢，是信息化战争最基本的物质基础，是作战效能的倍增器［5］。面对防空反导作战过程中的威胁与挑战，如何在作战中发挥其整体效能，应对战场的不确定性和复杂性，顺利完成作战任务，是防空反导指控系统研究的难点和重点。

随着敏捷性应用于军事领域后，有关敏捷性的研究得到迅速发展，目前国外对敏捷性的研究重点是针对指控敏捷性建模和评估模型［6］及度量敏捷性展开的讨论［7］，国内主要侧重于对敏捷指控组织的研究［8-9］，敏捷性优势已成为应对多样化作战任务和复杂战场环境的前提［10］。在防空反导作战中，具有敏捷性的指控系统将能够成功应对防空反导作战中威胁与挑战，决定防空反导战场的作战态势走向，顺利完成作战任务。因此，敏捷性必将成为防空反导指控系统论证研究的重要方向。

1 防空反导指控系统发展问题分析

防空反导指控系统作为实施防空反导拦截作战中指挥与控制的一种技术系统，它是以信息获取为先导，以信息传输、分配为基础，以指挥控制作战部队和武器为核心，集指挥、控制、管理、通信、情报、抗电子干扰为一体的系统，是实现防空反导一体化、网络化、体系化作战的核心。但随着我军新型防空反导武器系统作战功能上多样化和作战使用配置灵活性的增加，面临的多层反导、反隐身和复杂电磁环境作战等日益复杂的作战样式［11］，对指控系统的作战指挥控制能力提出了更高的要求。

在防空反导作战过程中，传统的指控系统难以适应复杂作战条件下的体系化、网络化作战需求的发展。防空反导作战指挥控制能力水平已经成为制约防空反导装备体系化作战能力提升的瓶颈，尤其是随着信息技术的发展和现代战争理论的进步，带来飞机、导弹、高超声速飞行器等航空航天武器得到空前发展，空袭作战模式也由以前的单一火力打击向一体化作战转变，空袭的时间、地域、方向随机变化，空袭的不确定性明显增加［12-14］。且反导作战节奏快、实时性要求高、目标识别与抗干扰难度大，需要预警、拦截、指控系统之间紧密铰链、精确协同［15］，其作战控制过程的实时性、精确性和复杂度要求大大提高，反导信息火力一体化、预警拦截一体化需求对防空反导指控系统作战提出更高的要求。

随着未来防空反导体系化作战特征的演变，指控系统朝着越来越敏捷的方向发展，成为提升防空反导作战效能的关键。

2 防空反导指控系统敏捷性内涵分析

2.1 防空反导指控系统敏捷性概念及模型

防空反导指控系统作为实施防空反导拦截作战中指挥和控制的一种技术系统，其敏捷性是指成功应对战场环境和系统效能发生变化的能力，是指控系统在面对作战环境复杂性和系统动态性挑战的解决途径。

防空反导作战的复杂性和动态性导致系统的预测能力降低，从而带来作战中不可预测事件发生频率的上升，其敏捷性的好坏反映在输出结果［16］上：①指控系统可以利用战场环境变化来改善系统性能，提高作战效率，降低生存风险；②在有作战负面影响的冲击情况下（电磁干扰、导弹毁伤等）系统仍能继续成功运行；③指控系统的敏捷性还包含有预设的和前瞻的行为，以便能应对瞬息万变的战场态势。主要表现：

一是防空反导指控系统面对多样化的作战任务，通过灵活、高效的系统资源组织方法，将隶属于不同组织以及属性特征各异的系统资源（这里的系统资源是指武器拦截资源、预警探测资源、指挥控制资源）快速合理地组织，以形成满足防空反导作战任务需求的系统能力，成功应对非预期和复杂多变的战场环境［17］。

二是防空反导指控系统局部或整体受损、作战使命和战场环境发生变化时，迅速组织自我调整、重组，以维持整体作战效能，重新获取防空反导作战对抗优势［18］。

图1 防空反导指控系统敏捷性概念模型

防空反导指控系统概念模型如图1所示，包括任务层、协同层、资源层等3个方面，具体如下：

（1）任务层：根据分配的作战任务（多层反导、反隐身、反低空突防等），迅速明确需要的预警探测、指挥控制、武器拦截资源，进行防空反导作战任务分解，并快速确立作战任务到系统资源的映射关系，形成火力单元间协同交战序列；

（2）协同层：依据防空反导作战实时高效需求，指控系统在现已部署的作战资源及作战指挥网络的基础上，快速确立各战术单位及火力单元间的协同结构、信息共享及交互关系等，并建立防空反导指控系统资源工作流；

（3）资源层：在防空反导敏捷性指控系统运行过程中，当战场环境或者系统资源内部状态发生非预期变化时，及时、有效地进行各战术单位及火力单元间作战资源及协同交互关系的再调整，以维持系统良好的整体效能。

2.2 防空反导指控系统敏捷性特征

敏捷性只适用实体应对动态多变的情况［19］，因此，具有敏捷性的指控系统在防空反导作战中不仅具有被动应付各种变化情况的能力，还能预测和主动采取措施，保持指控系统完成所担负的作战任务使命。其特征如下：

（1）指控系统反应速度快，并能对众多作战力量进行网络化综合集成和管理，形成一体化、网络化防空反导作战能力。

（2）具有多样化作战功能和灵活的作战配置能力。

（3）具备优化信息处理、实现信息共享，构建要素齐全、实时准确、连续一致的战场态势的能力。

（4）具有较高智能化水平和自主决策能力，实现快捷高效的指挥控制决策。

（5）具备作战状态实时监控、指挥关系动态重组、武器装备即插即用等功能，大幅提高作战指挥体系的抗毁性和稳定性。

具备敏捷性的防空反导指控系统能够对变化的战场环境及时进行识别并作出有效反应，拥有反临界、反隐身、反导等多种作战模式，根据战场态势和作战意图进行动态调配，形成更优作战组织结构及资源分配流程，实现作战力量相互支援、相互协同，充分适应现役武器装备和新一代装备技术、作战特征的发展和转变，保证防空反导指挥作战的高效性、时效性、协调性，为防空反导作战能力的不断提升、作战功能的不断拓展，提供核心支撑。

2.3 防空反导指控系统敏捷性作战模型

防空反导作战过程中，瞬息万变的战场态势使指控系统没有充分的时间和足够的信息来形成对态势的全面感知、理解，无法对发生的变化空情态势作出有效响应。因此，其敏捷性主要体现在从观测发现和感知战场环境的改变、有针对性地调整和改变参与行动的作战武器系统自身状态、迅速确立应对这些变化的行动方案、定下本次行动流程及决心并采取最终行动［20］。如图3所示，建立防空反导指控系统的敏捷性作战模型。

图2 防空反导指控系统敏捷性作战模型

防空反导作战建立在对战场态势准确感知的基础上，通过空、天、陆（海）基多传感器网络协同组网，准确感知防空反导作战态势及态势演变，经过指控系统的智能认知理解，将作战态势数据进行智能处理，转化为影响作战决策要素进行作战模式匹配，同时结合来袭目标的特征进行决策行动。此外，防空反导指控系统通过理解战场态势反馈传感器网络进行合理组网及协同探测，通过作战行动实时反馈指控系统进行作战模式提升与改进。指控系统与武器系统、预警系统之间通过数据链深度铰链，形成高速数据传输专用网络，实现作战信息的实时共享。

防空反导指控系统的敏捷性作战模型从防空反导作战指挥控制流程出发，通过迅速自主感知态势、理解空情变化、匹配作战模式、智能决策行动，将成功应对复杂多变的战场环境，保持防空反导作战体系的整体效能。

3 防空反导指控系统敏捷性需求

防空反导指控系统敏捷性的研究是为了应对战场瞬息万变的作战态势，顺利完成作战任务，发挥指控系统的作战效能。因此，通过建立防空反导指控系统的概念模型及作战模型，从防空反导指挥作战环节等方面对提高指控系统的敏捷性提出需求。

3.1 防空反导指控系统敏捷性作战需求

3.1.1 态势感知及自动化分析能力

态势感知及自动化分析是提高防空反导指控系统敏捷性的前提。战场态势感知与分析主要进行对态势和威胁的识别与估计，是进行防空反导拦截作战的前提，通过传感器组网的应用，接收组网传感器获得的信息，使用各种方式的被动探测和遥感探测技术，提高系统的反应能力和对低空目标、隐身目标和弹道式目标的探测预警能力，进行自动化态势分析，将预警信息直接提供给实施射击的火力单元，使火力单元具有较快的反应能力。

3.1.2 智能自主决策能力

智能自主决策能力是提高防空反导指控系统敏捷性的关键。随着敌方通过饱和式、无人化蜂窝集群作战，彻底将防空体系陷入信息处理、指挥决策、资源管理的饱和状态，对未来防空反导体系构成严峻的挑战和威胁，以指控系统现有的速度和方式处理问题，已无法满足作战需求。提高指控系统智能自主决策能力，减少决策时间以缩短作战回路周期，应对瞬息万变的作战态势及敌方智能化打击模式。

3.1.3 混编组网作战能力

组网作战能力是提高防空反导指控系统敏捷性的基础。随着空袭兵器在进攻空域和性能上互补组成多层的立体的一体化打击体系，为实现同时拦截多目标，抗击饱和攻击，因此，提高指控系统混编组网作战能力。依托高速武器协同数据链路，实现接力制导、三角定位等战术配合，达到在摧毁敌方空袭体系的基础上最大化拦截威胁目标的目的［21］，实现与火力单元的深度铰链和协同制导控制，形成多层次、立体化防空反导体系化作战能力。

3.2 防空反导指控系统敏捷性技术需求

3.2.1 多源信息智能处理技术

多传感器组网及智能雷达的应用，使指控系统的战场信息获取可以有效避免由于自然干扰或者人为干扰造成的无法探测目标。但多传感器带来的信息处理量级的增加，使得指控系统的态势感知与分析无法与作战同步实时。因此，多源信息智能处理技术的应用，将战场上的多型传感器资源及友邻共享信息，形成高精度的空情态势图，是实现战场态势的实时感知与分析的基础。

3.2.2 分布式智能决策技术

防空反导指控系统作战决策面向对象已不仅仅限于单个火力单元，而是作战网络中若干具有一定独立性又存在协作关系的分布式作战主体，集中式决策已不能适应大规模防空反导作战信息管理决策，决策过程必需的信息资源或重要的决策因素分散在较大的活动范围，因此，分布式智能决策技术利用仿真模型库及高性能的计算能力，从多种方案中进行优选，缩短作战决策时间，实现防空反导指控系统敏捷性作战的实时性及精准性需求。

3.2.3 高速网络通信技术

高速数据传输技术是防空反导网络化作战的基础，实现探测信息共享、指挥命令实时下达、武器协同精准控制。防空反导组网作战中，指控系统与火力单元、火力单元相互之间的信息传输速率必须在毫秒级才能实现无缝连接的指挥控制和精准的打击威胁目标［22］，满足指控系统敏捷性作战的时效性和精准性［23］。

4 结论

目前关于防空反导指控系统的敏捷性研究尚处在理论阶段，防空反导指控系统的敏捷性实现还需要深入的研究。本文旨在通过对防空反导指控系统的敏捷性概念模型、作战模型及需求分析，为防空反导指控系统的敏捷性论证研制提供重要的发展思路。

（1）深化防空反导指控系统的敏捷性作战需求分析，系统地从顶层设计的观点将敏捷性的优势和特征，与防空反导指控系统的体系构建及作战流程、规则的模型算法相结合，才能实现防空反导指控系统的敏捷性及其在战场中的优势。

（2）开展防空反导指控系统的敏捷性关键技术攻关研究，在需求分析基础上从防空反导指控系统作战的网络化趋势入手，结合防空反导指控敏捷性模型、作战指挥模型及智能辅助系统等模型、算法技术等进行的研究。

（3）构建防空反导指控系统敏捷性验证评估指标体系。

通过定性定量的评估指标体系，有效衡量防空反导指控系统的敏捷性，通过仿真数据分析，利用评估指标要素，衡量指控系统敏捷性程度，发现指控系统的敏捷缺陷，最终通过演习—评估—改进的迭代提高防空反导指控系统系统敏捷性。

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Research of the Agility Requirement in Command and Control System of Air and Missile Defense

ZHANG Yun-zhi1，WANG Gang1，ZHAO Min2
（1.School of Air and Missile Defense，Air Force Engineering University，Xi’an 710051，China；2.Unit 93424 of PLA，Beijing 102101，China）

By analyzing the threats and challenges to the command and control system of air and missile defense systematically，the concept and model of agility are introduced.Then the concept and model of agility and the agility requirement in command and control system of air and missile defense are built and proposed.On the basis，the development suggestion of agility，which is significant to the research of the command and control system of air and missile defense，is given at last.

the command and control system of air and missile defense，agility concept model，operational model，agility requirement

1002-0640（2017）10-0001-04

TJ761；TP391

A

10.3969/j.issn.1002-0640.2017.10.001

2016-08-05

2016-10-13

国家自然科学基金（61272011）；国家自然科学青年基金资助项目（61102109）

张云志（1992- ），男，河北邢台人，硕士研究生。研究方向：智能化指挥控制关键技术。