基于舰载信息处理系统作战适用性特点的影响因素研究∗

李 飞 刘传波 刘子健

（1.中国船舶工业综合技术经济研究院 北京 100081）（2.海装武汉局驻武汉地区第四军事代表室 武汉 430205）

1 引言

当今战场环境日益复杂，装备的作战效能投入战场使用时可发挥的程度即作战适用性，已成为制约其战斗力的主要瓶颈。开展作战适用性评价技术研究，对于掌握我军舰载信息处理系统作战适用性水平、实施必要的设计优化有着至关重要的作用，而研究作战适用性影响因素，可为作战适用性评价提供输入，是开展舰载信息处理系统作战适用性评价的基础。

作战适用性概念起源于美国空军，AFI 99-102《作战试验与评价的管理》关于作战适用性的定义是：在考虑可用性、兼容性、运输性、互用性、可靠性、战时使用率、维修性、安全性、人因、保障性、自然环境效应与影响、文件以及训练要求的情况下，系统令人满意地投入外场使用的程度。GJB4000定义作战适用性为：舰船能在海上作战的满意程度。构成要素通常是指舰船可用性、可靠性、维修性、保障性、安全性、隐蔽性、兼容性、居住性和核安全性等［1］。作战适用性的定义是顶层、系统、开放的概念，随技术方法、基础理论及使用需求的不断发展变化可持续扩充。

作战适用性可理解为作战效能的传递函数，该函数是系统应对作战任务及环境时，综合考虑多种特性后表现出来的，影响系统在作战环境下的战斗力。从涉及的特性来看，作战适用性涉及的特性众多，既包含固有可靠性、固有测试性等不变要素，也包含使用策略、保障方案等可变要素；从涵盖阶段看，舰船作战适用性涵盖装备的训练阶段、部署阶段与保障阶段，由于不同阶段对应的任务不同，因此作战适用性的影响因素和权重也不同［1］。从不同的观测角度来看，可将其内涵划分为有故障修复能力、无故障用户体验两类［2］。其中，有故障修复能力关注系统发生故障的可能性，以及发生故障后恢复正常状态的能力、消耗等，涉及的特性包括可靠性、测试性、维修性、保障性等。无故障用户体验关注装备正常使用过程中的任务执行效率、用户操作负担等情况，涉及的特性包括人因工程、互联互通、体系协同等。

2 舰载信息处理系统作战适用性特点

舰载信息处理系统相对其它舰船装备，在组成结构、部署安装、综合保障等方面具有如下特点［3～6］：

1）组成设备以标准化的电子设备为主；

2）部署位置以舱内为主；

3）软件占比重较大；

4）信息处理时间、目标指示数量与精度等是衡量系统能力的主要参数；

5）舰载信息处理系统需要长时间连续工作；

6）人员因素对系统任务完成情况影响较大；

7）保障业务类型、资源种类相对较少，难度相对较小、时效性要求较高。

根据作战适用性定义，基于舰载信息处理系统上述特点，对其作战适用性特点分析如下：

1）组成设备多为标准化显控台、显示屏等，因此包装、运输、存储方面没有特殊要求，与计算机类设备的相关要求基本一致。

标准化的硬件易于开展测试性设计，能够以较少的代价获取较高的诊断能力，同时，对应的使用与维修保障作业内容相对较为容易，因此，对于舰载信息处理系统而言，各设备的测试性、维修性、保障性关注重点在于围绕系统、功能通道、严重故障的诊断、维修及保障能力，且主要考虑故障隔离率；

2）由于不涉及舱外设备，因此舰载信息处理系统不直接接触外界环境，风、雨、雪、冰、冰雹、臭氧、海水温度、太阳辐射、砂粒和砂尘等气候环境因素不会直接影响舰载信息处理系统功能性能的有效发挥，仅需考虑舱内环境对舰载信息处理系统的影响，如温度、湿度、电磁环境等；

3）舰载信息处理系统涉及多个指挥桌、台，涉及的人机交互操作、人员决策判断等环节较多［7］，因此人因工程相关设计的优劣将影响决策时间、效率、人员负担及人在环路系统可持续工作时间等，对于舰载信息处理系统具有较大影响；此外，人员培训效果对于舰载信息处理系统能力的充分发挥也起到较为重要的影响作用；

4）由于舰载信息处理系统承担目标信息综合处理、作战指挥控制等任务［8］，因此需要长时间连续开机运行，对任务可靠度的要求较高。舰载信息处理系统需要同时给出多批目标综合态势，为多种类型的武器系统提供符合精度要求的多批次目标指示，因此，实时性、连续性要求较高，目标类型的纯度，即同时提供的目标信息中包含的类型数量，可能影响目标指示的准确性，例如，来袭导弹、敌机等高速目标与水下或水面低速目标的混合，也对舰载信息处理系统的目标信息处理能力提出了较高要求。

5）软件是舰载信息处理系统较为重要的组成部分，直接关系到舰载信息处理系统能力的有效发挥［9］，因此软件的作战适用性必然直接影响舰载信息处理系统作战适用性。对于公共计算环境下采用分布式方案的舰载信息处理系统，各台位可互联互通互操作，也可随时上线其他台位软件，在增加灵活性、降低以往紧耦合方式导致的硬件依赖性较强等方面，有较大优势，但也同时引入了新的问题，例如功能切换时间、信息切换连续性与完整性等，都将影响舰载信息处理系统效能的有效发挥，同时，软件的保障性、可靠性乃至维修性等，也是舰载信息处理系统作为信息处理系统不同于其他装备的作战适用性关注要点。

3 舰载信息处理系统作战适用性影响因素

作战适用性概念涉及多个特性，且具有开放性，因此其影响因素必然涉及范围广泛且深入，同时，舰载信息处理系统作战适用性评价离不开装备、任务需求以及用户感受，另外，从作战适用性概念出发，各特性能够较为直接的表征其适用性［10］，基于上述考虑，为尽可能全面梳理舰载信息处理系统作战适用性影响因素，从系统软硬件角度、特性角度、任务角度以及用户反馈角度出发，建立作战适用性影响因素体系。

为便于度量，不同分析视角下舰载信息处理系统的作战适用性影响因素体系可分解为特性层、特性因素层以及度量因素层。

1）特性层

特性层由作战适用性涉及的基本属性组成，包含装备通用质量特性、人机环、互联互通等，如可靠性、保障性、人因工程、互操作性、兼容性等。

2）特性因素层

该层影响因素由特性层分解而来，意义在于进一步细化分解各种属性，为得到可度量的影响因素提供基础。如“信息传输能力适用性”，可分解为信息传输连续性、信息传输准确性适用性以及信息传输可持续能力。

3）度量因素层

该层影响因素由特性因素层分解而来，可采用数字仿真、半实物仿真、实物试验、专家评价、使用感受等方式予以度量，目的在于确保各特性、特性因素可评估。如“系统启动能力”，可分解为系统启动指令易读性、系统启动时间、系统启动步骤数量。

4）影响因素体系示例

本文以软硬件角度作战适用性影响因素体系为例进行说明，图1给出了舰载信息处理系统软硬件角度作战适用性影响因素。

图1 系统软硬件角度作战适用性影响因素体系

以多台位功能切换能力适用性为例进行说明，多台位功能切换能力适用性是指互为热备份的各台位，因其他台位故障而需上线新功能、实现功能切换时，不影响当前任务的能力。多台位功能切换能力适用性影响因素如表1所示。

表1 多台位功能切换能力适用性影响因素表

4 示例

以某型舰舰载指控系统为例，从硬件、软件能够实现的功能以及承担的任务使命出发，分析影响功能发挥程度及影响各项任务执行的因素，建立基于软硬件维度及任务维度的作战适用性影响因素体系［12］，如图2所示。

舰载指控系统作战适用性影响因素体系中，各层次影响因素的概念及内涵如表2所示。

建立作战适用性影响因素体系，可为舰载指控系统作战适用性评估提供输入，对优化舰载指控系统设计方案，改进使用与维修保障策略，提高舰载指控系统综合保障效率，提升舰载指控系统作战适用性水平起到了促进作用。

图2 舰载指控系统作战适用性影响因素体系

表2 舰载指控系统作战适用性影响因素表

5 应用前景分析

梳理舰载信息处理系统作战适用性影响因素，建立影响因素体系，在研制阶段，可优化改进舰载信息处理系统设计方案，降低后续维护成本；在试验阶段，可明确试验要点，令试验内容更贴近实战，更充分地检验舰载信息处理系统的实战效能；在服役阶段，可为舰载信息处理系统扬长避短地制定使用决策及保障方案提供依据。

在我国武器装备建设工作中，鉴于急需先行、先入为主等原因，相对于作战适用性涉及的其他特性，可靠性技术研究及工程应用仍将在相当长时间内占据首要地位。此外，由于作战适用性涉及的要素、环节、对象、信息众多，既包含定量也包含定性，既包含显性也包含隐性［13］，因此，作战适用性的发展与应用之路必然长期而曲折。随着我军装备主管部门陆续下发并贯彻落实关于开展贴近实战的试验鉴定等要求，作战适用性影响因素的应用将逐渐由试验评估环节开始，为我军装备战斗力的有效提升提供坚实基础。

6 结语

舰载信息处理系统作战适用性影响因素研究为实施该系统作战适用性评估提供了基础，为开展针对实战任务及环境的设计优化、制定使用决策与保障方案提供了技术途径。但目前的多角度分析方式，在扩充影响因素覆盖范围的同时，也不可避免地导致某些影响因素之间存在部分交集，在后续研究中，还需通过深入研究及仿真验证予以完善。