快速反应边境守备部队指挥信息系统建设研究

徐俊瑜，卢晓勇

(中国电子科技集团公司第二十八研究所, 南京 210007)

快速反应部队，亦称应急机动作战部队，它是指具有快速机动能力，能够紧急出动执行作战任务的部队，主要用以应付局部战争和地区性武装冲突以及其他军事突发事件。进入21世纪以来，为迎接世界新军事革命的挑战，适应未来信息化战争的需要，快速反应部队以其灵活、迅速的优点，成为世界各国军队建设的重点。例如，美军成立了“应急部队司令部”，用于随时派出部队对付地区性冲突和突发事件；北约将“多国快速反应部队”作为军队建设的第一层次[1]；俄军也把立即反应部队和快速展开部队作为其常规力量的重要组成部分。目前，外军快速反应部队以其特殊的优势快速成为一支重要的作战力量。

近期，我国周边国际安全形势日益紧张，呈现“V形放射状”。在东北亚地区，朝鲜核问题升级引发朝鲜半岛局势新一轮紧张，中日关系因钓鱼岛博弈持续冷淡；在东南亚地区，南海问题高烧不退，中越、中菲关系屡生波折；台湾岛内政治版图变化引发的两岸情势扑朔迷离；在西南方向，中印存在严重领土争端。面对复杂多变的国际形势及我国边境地区复杂的地理环境与社会环境，急需重塑边防部队信息系统建设，打造一支能够快速处置边境地区突发事件的拳头部队，克服高原通和山地通等通信难题，具有全线无死角、无漏点的边情监控体系，形成统一指挥、整体联动、互相响应的指挥体系[2]。

1 指挥信息系统需求分析

指挥信息系统采用网络中心、面向服务的技术体制，基于“探测—跟踪—决策—打击”流程，在通信与网络支撑下，将探测与感知、指挥与控制、火力与打击等要素连为一体，形成体系作战能力。指挥信息系统能够发挥粘合剂的作用，将各专业的作战力量有效结合在一起，实现部队整体作战实力的显著增强。

边境守备部队主要执行边境反击作战、执勤巡逻、边境封控、抢险救灾、反恐维稳和动员支前等多样化任务。在指挥信息系统的支撑下，完成实时监视边境重要区域，快速掌握边情、敌情、社情，根据情况及时组织下级火力对敌武装进行有效打击，有效管控边境线[3-4]。

1) 灵活指挥能力。构建机构扁平、重组灵活的指挥体系,能够进行作战筹划、火力分配以及作战不间断指挥；能够指挥和控制下属火力控制单元完成火力打击任务；能够掌握部队状况，监控下属各作战单位的任务完成情况；能够制定下发侦察计划，指挥各侦察装备协同完成对边境地域的侦察监视。

2) 全线覆盖通信能力。面向高海拔、低气压以及峡谷密林等复杂地形，提供多手段互补、机固结合以及立体覆盖的通信网络，支撑各级指挥员、机动部(分)队以及单兵在各作战阶段不间断通信，覆盖边境线上的所有边防哨所。通信网络具有随遇接入的能力，支撑各机动作战部(分)队高速机动通信。

3) 精确侦察感知能力。利用通信网络连接所属各种侦察装备，能够协同组织传感器侦察，对所监控地域情报信息进行实时汇聚与处理分析，对各种类型的情报进行有效融合，精确定位敌情信息，形成战场综合态势，对我方的防御及反击行动提供精确指引，能够对打击毁伤效果进行侦察评估。

4) 快速精确的火力协同打击能力。边防哨所的侦察传感器信息能够直接传达至火力分队，能够对多个目标实施跟踪、定位，引导炮兵武器实施精确打击。炮兵分队指挥部位能够自动分配打击目标清单，自动产生射击口令下达至武器平台，反应时间(从侦察装备发送目标开始，到武器系统收到射击口令止)不大于3 min。

2 指挥信息系统的构成

快速反应边境守备部队信息系统，是一套综合性国土边境防御反击体系，能够有效应对边境地区地面武装侵扰。该系统基于网络中心战结构模型[5]，包含了通信栅格网、侦察感知网、指挥控制网及火力打击网组成，其架构模型如图1所示。

2.1 指挥控制网

指挥控制网是实施快速反应与精确打击的核心，基于作战任务对所属的各种力量进行统一优化运用，实现作战态势一致理解、临机指挥决策、任务式协同指挥及作战效果评估。指挥控制网节点以机动平台为主要载体，采用信息服务化方式改变传统树状的指挥模式向扁平型或网络型指挥模式转变，大大简化指令层级，缩短指挥流程，使各部门之间的联系更加紧密。本文的指挥控制网节点主要包含3层：旅指挥所控制系统、群(队) 指挥控制系统、作战单元/单兵指控终端。

1) 旅指挥所控制系统。该系统包含了固定指挥控制系统和机动指挥控制系统。固定指挥控制系统设置于守备区域后方，主要负责平时部队行政与后勤、训练与演习和政工与教育的组织管理，组织战前的作战筹划。固定指挥系统还嵌入了信息服务单元[6]，提供相对集中的计算、存储、信息等资源，是战术级系统区域信息汇集之处，对上可以引进战略/战役级服务中心，同时为全旅系统提供各类信息服务。机动指挥控制系统由多辆指挥车辆组网形成，用于行进机动期间对所属作战或保障力量的一体化指挥和协调控制功能。

2) 群(队) 指挥控制系统。群(队) 指挥控制系统主要包含侦察群指挥控制系统、突击群指挥控制系统、炮兵群指挥控制系统、综合保障群指挥控制系统等。各作战群能够通过网络化的任务群组指挥功能，及时了解任务相关情况，主动调整自身行动的时间、地点、具体措施，在集中统一指挥的基础上，实现行为的主动协同，构建自同步式指挥模式，达到“无声胜有声”的指挥境界[7]。

3) 作战单元/单兵指控终端。作战单元(单兵) 指挥控制终端指各作战群所属作战平台(战斗车辆) 或前沿哨所配置的单兵信息终端，用于与上级和友邻互通作战态势、指令、文电等。前方哨所根据边境有利地形进行布设，兼顾火力武器打击范围等因素，哨所间的间隔大约5公里左右，执行边境封控等任务。

2.2 侦察感知网

侦察感知网是指挥控制网与火力打击网的输入单元，主要具备四大能力：传感器节点组网，实现对目标的协同监视与探测；侦察信息统一汇聚，实现对目标信息的连续跟踪、精确定位和识别，形成“一张态势图”；情报信息按需共享能力；侦察力量统一调度，实现最优控制。本文侦察感知网节点主要包含了系留气球载任务平台、便携式战场监视雷达、彩虹无人机、超视距光电红外监视系统和动目标检测器。

1) 系留气球载任务平台。系留气球载任务平台部署于后方指挥所，主要用于探测和监视地面目标，可以对重点地区进行长期“凝视”侦察，完成情报收集。系统可搭载可见光摄像机、红外热像仪等侦察监视类载荷，适用于边境常态化安防监视。其中红外热像仪包含大视场和小视场两种，小视场用于细致观察，大视场用于被动监视炮口焰及弹丸。升空上限3 km，最大载荷200 kg，最大侦察距离20 km。

2) 彩虹92-无人机。彩虹92-无人机系统部是一款高性能机动作战无人机系统，具有高集成度、全天时、全天候、使用快速灵活和机动性强等特点。无人机系统可完成对边境侦察监视、目标精确定位、火炮校正射击、打击效果评估等作战任务。最大载荷50 kg，能够续航12小时，作战半径可达150 km。

3) 便携式战场监视雷达。便携式战场监视雷达部署于前沿观察哨所，是一款高性能X波段固态雷达，能有效检测、定位、跟踪武装单兵、轻型、重型车辆等目标，探测距离大于10 km，适应于大雾、雨雪等恶劣天气条件，可以24 h全天候执行侦察监视任务。

4) 超视距光电红外监视系统。超视距光电红外监视系统部署于前沿观察哨所，主要用于观察和搜索远距离目标，具有单兵携行、隐蔽性好、远距离低能见度及低照度条件下侦察等特点，观察距离大于12 km。

5) 动目标检测器。动目标检测器部署于最前方，离前沿阵地大约5～10 km位置，主要用于探测周围百米范围内的运动目标，通过内置的超短波设备将信息传输至系留气球载任务平台，实现大范围、长时间的被动观察，连续工作时间最长2个月。

旅指挥所汇集融合各侦察装备的情报信息，去伪存真，整编融合形成敌情综合态势，能够在各种天气条件下对作战地域进行全天候的事先、事后侦察监视，快速定位敌方攻击位置。

2.3 通信栅格网

通信栅格网将指挥控制网、侦察感知网和火力打击网等原来各个相互联系又相对独立的分散信息单元有效地融合在一起，使各个信息单元形成了一个一体化的指挥信息体系。本文的通信栅格网以LTE通信系统通信网络为主，以超短波无线电台通信网络为补充，网络拓扑结构如图2所示。

LTE通信系统是基于TD-LTE技术体制，具备无线接入组网能力，可满足移动用户宽带无线通信需求。该系统主要组成包括：LTE基站(升空)、LTE车载基站/终端、LTE移动终端等构成。LTE基站装载于浮空气球平台，通过浮空气球升高至约3 000 m的高空，可扩大通信覆盖范围。可为LTE车载终端、LTE移动终端提供移动无线通信接入服务。从而为守备部队各级指挥机构提供不间断的宽带无线通信服务。

2.4 火力打击网

火力打击网在指挥控制网的管控和侦察感知网的信息支持下，在关键时机、地区和方向，对目标 “点穴”式、“外科手术”式精确作战，精确打击节点主要是多用途战术精确打击武器系统和陆军战术巡飞攻击武器系统。边防哨所编配的火力主要是1门双35车载高炮和1门速射炮，车载高炮的雷达信息可共享给速射炮，实现边境线封锁。机动炮兵群编配有迫击炮和榴弹炮，用于远程火力支援。

多用途战术精确打击武器系统是一型采用垂直发射、外形尺寸小、装载量大的小型综合火力作战系统，系统构建灵活，可适装多种平台，具备中远程对地精确打击能力，可遂行多种火力打击任务，在对抗强度高、复杂多变的战场环境中，具有优良的使用灵活性和较高的作战效能。

陆军战术巡飞攻击武器系统与多用途精确打击武器系统共用指控、发射等装置，其区别在于使用巡飞导弹，主要担负目标区域侦察监视封锁、机动时敏目标打击和打击效果评估等任务使命，也可作为目指系统，在侦察到目标后将目标信息发送到指控系统，用于引导多用途精确攻击导弹等进行攻击。该武器系统具有通用化无人值守箱式发射、远距离精确打击、灵活化巡飞攻击、一体化信息支持、协同作战等典型特点，具备侦、指、打、评一体化作战能力，可遂行多种火力打击任务，在对抗强度高、复杂多变的战场环境中，具有优良的使用灵活性和较高的作战效能，可大幅提高部队的信息化作战和快速反应能力。

3 关键技术分析

1) 轻量级云服务架构设计。商用云服务环境多采用HTTP+SOAP+XML的技术体制，在战术窄带通信条件下难以运行。采用精简二进制报文格式和序列化算法，定义适合战术通信条件的服务注册、发现、调用协议，构建适合战术通信条件的服务框架。实现同样功能的服务调用，报文传输量能比通用Web服务传输数据量减少80%左右，编解码效率提升70%左右，服务响应时间减少80%左右。通过服务的多实例并结合容器部署实现服务的负载均衡和抗毁接替，通过各类异构服务之间的数据格式互转和传输协议互通实现不同类型之间服务的集成。

2) 多传感器组网协同技术。单一传感器所提供的探测信息难于满足作战需求，而综合运用多传感器提供的不同维度观测数据，不仅扩展了系统探测范围，提升了探测性能与定位精度，延长了目标跟踪时间，提高了目标识别的可信度。在本文中多传感器协同主要对象是哨所的光电红外监视系统与战场监视雷达。结合光电测角精度高与雷达测距精度高优势，基于加权最小二乘协同定位的典型算法，能够提升目标的定位精度约2倍。另一方面，基于服务化的传感器资源管理服务，提供侦察资源管理、侦察筹划组织和侦察协同管控功能，能够实现跨哨所的侦察联动，及无人机及时补盲侦察。

3) 多目标火力分配技术。基于传统武器-目标分配(Weapon-Target Assignment,WTA)模型的基础上，引入最佳打击策略，即以最小的作战力量投入和损耗的情况下实现对敌火力打击价值的最大化，提出基于最佳打击度的多目标火力分配方法。该方法的特点是：一方面符合火力适度打击原则，更贴近于实战应用且符合实战战术；另一方面在不增加模型求解约束的前提下，通过优化火力分配算法实现对火力分配最优方案的快速求解，使之符合营规模级别的多目标火力分配对实时性的要求。多目标火力分配技术实施路径主要包括火力分配原则的确定、目标价值评估、目标威胁评估、打击任务优先级确定、打击效能评估和火力最优方案求解。

4 结论

本文为边境守备部队提出了一种快速反应的指挥信息系统构想，从指挥控制、侦察、通信、精确打击四个方面剖析其主要内容，进一步描绘了轻量化SOA架构、传感器协同、多目标火力分配等核心技术。整个指挥系统形成了“侦察―指控―打击―评估”的快速反应闭环，火力打击任务可迅速下达，能够快速完成火力打击任务，实现发现即摧毁。针对重要目标实施精确打击时，从发现到射击诸元解算可在3 min内完成，体现了快速精确打击能力。

[1] 尼古拉斯·费尔伦扎,倪海宁.北约快速反应部队动态透视[J].国际展望，2007(4):82-87.

[2] 吕岩.浅析边防机动部队快速反应能力建设[J].广西警察高等专科学校学报，2015,28(2):42-45.

[3] 吴晓尉.论一体化警卫指挥信息系统的构建[J].武警学院学报，2015,31(7):18-21.

[4] 蒋晓原，邓克波.面向未来信息化作战的指挥信息系统需求[J].指挥信息系统与技术，2016,7(4):1-5.

[5] 蓝羽石,王珩,张刚宁,等.C4ISR系统网络中心体系架构[J].指挥信息系统与技术，2013,4(6):1-6.

[6] 严红，万谦.战术指挥信息系统服务化架构[J].指挥信息系统与技术，2013,4(6):37-41.

[7] 阳东升，强军，黄广连，等.信息化战争条件下的体系对抗与“自同步”作战[J].国防科技，2009,30(1):70-77.

[8] 董龙明,高天成,邱瑞波，等.任务驱动的一体化作战指挥信息系统高效协同技术[J].火力与指挥控制，2017(5)：79-83.