面向空中战斗云的协同任务规划框架研究

刘海石，陈启用，潘楠＊，韩宇航，潘地林

（1.昆明理工大学民航与航空学院；2.昆明理工大学材料科学与工程学院；3.昆明智渊测控科技有限公司；云南 昆明 650500）

1 前言

“战斗云”是通过第四代、第五代战机以及无人机上加装全向宽带数据连接以及星－空链路形成的无线传输信道，其核心为战场机载通信节点，形成一个能够连接各个方面因素的网络体系，在此基础上，保障其自身各种性能得到提升。“战斗云”真正建立起了一个分布式的自我适应同步以及资源动态组织与调度的管理方式，全向站场势态感知信息智能分布以及跨平台武器协同等功能的充分开发与利用得到了保障，用一个全体形式的航空平台作战体系。为了充分保障各类空中作战资源得到充分的强化，将战斗云的体系作战能力发挥了出来。

2 空中作战任务规划流程

作战辅助决策领域一直以来的热点话题就是协同任务规划，现阶段，已经有大量的国内学者站在不同的角度提出了具有领域特征的协同规划框架，平台级以及特定任务是这些框架的主要形式，基于战斗云的空中体系作战规划的应用过程中，我们很难真正将其直接应用与实践中。

我们可以从前期的战筹划以及战时的临时指挥两个部分划分基于战斗云的空中作战任务规划规程，地面以及空中两个部分是任务规划系统的主要构成。其中，对于地面的任务规划属于质控及规划，战前筹备是其主要的功能，而相应空中任务规划系统同样也属于质控及规划，战时作战指挥功能以及战前筹划功能在空中任务规划系统中得到了兼顾。

其中，打击目标的实际情况是空中突击任务规划中的主要根据，以此为基础我们能够更加合理的选配武器与弹药，并生成一个合理的武器挂载方案，协同攻击模式以武器的性能为准进行设计，同时，能够对任务需要的部队编制、站机在哪个机场起飞以及等待空域进行充分的明确，提出相应的掩护需求、接替补方案、系统作战网络需求以及空中加油需求等。

在指挥级规划结果的基础上，若原先制定的作战指令无法充分执行或者出现了新的威胁目标时，要重新分配作战资源，保障其能够构建一个共同的动态任务，实时规划飞行过程中各种细节。其中，战术层面上作战力量的同步作战能力以及决策能力是整个规划的重点。

3 事件驱动的协同任务规划机制

图1 平台级系统任务规划流程

聚合能力是基于战斗云的空中作战体系更重要的内容，更是制约和保障飞机与作战飞机之前任务得到充分完成的根本保障，其中主要包括对地面发动突然性的袭击、空中掩护、对敌情的侦查和预警、空中对站机进行加油、保障通信设备能够正常运转等多种情况，

在以往进行规划的过程中，相关工作人员需要承担执行事件、侦听事件以及激发事件的任务。随着事件的不断发展，相关的工作人员在原有的工作模式将不再适应这种全新的规划模式，基于事件驱动的协同任务规划系统体系机构的成立能够保障对整个事件驱动的过程真正实现自动化。

一般情况下，在进行任务规划的过程中，若需要改变任务规划工具的状态或者是对象数据，那么，其他的成员理应得到通知，在此过程中，必然会产生一个事件。要想真正的响应该事件，有关工作人员只需要进行以此简单的鼠标单击即可，就能够真正实现与其他用户信息的交互。每个用户产生的交互的事件都能够由规划Agent做出协调。整个任务中各个事件由规划任务的执行而产生，大多数情况下，受以下这些因素的影响。

（1）关联成员的影响。也就是指一些真正希望激活事件的成员。

（2）事件产生者。其中主要包括活动激活事件的规划成员。

（3）事件感应器。需要把事件监听的信息及时地传送给事件发送器。

（4）事件发送器。将事件通过广播的形式发送给所有的有关人员。

（5）活动代理。通过活动电力，所有关联成员所执行的活动才能够得到完善。

通过Agent网络环境中各个任务规划参与者都能够与网络进行连接。同时，每个参与者都能够在网络中发送事件，更能够成为每个事件的响应者，以网络的形式对事件进行发送和接收。在进行规划的过程中，事件监控服务器还应由系统进行监控，全局规划的数据以及信息有数据库进行保存，事件的全局管理由应用服务器负责，对设计交互中信息流以及数据流进行维护，保障版本信息以及应用状态的正常，进而为整个规划过程的正常进行提供充分的保障。多数情况下，可以通过一台服务器来实现事件监控服务以应用服务器。

4 基于事件驱动的系统任务规划系统结构

一般情况下，在整个系统中，每个参与系统中的单位都包含一个规划Agent，有效支持整个事件的顺利开展。主要包括以下几种功能：

（1）在映射事件的过程中，对相应参与者的设计状态和共享设计信息进行检索和发送，及时地传达给事件监控服务器，随后事件的状态则以后事件监控服务器向其他的Agent进行映射。

（2）充分保障事件信息在各个参与者之前的一致性得到维护。

（3）相应事件，并将事件相应结果进行发送。

一般情况下，一个规划Agent通常会有任务规划软件接口、数据转换以及通信等模块组成。其中，软件接口模块的主要任务就是为了能够保障实现外部任务规划以及内部软件之间两者的交互，在整个交互的过程中，我们才能够获取更多的数据以及事件信息。这些从接口模块中获取的数据信息，通过数据转换模块能够保障信息数据转化为标准的信息数据。或者是在一些特定的情况下，将数据转化为特殊的格式，转换格式时候的信息才能够真正为软件的识别提供便利。在实际应用的过程中，通过两者之间有效的交互，通过消息包的形式，将任务规划中的事件信息以及数据信息发送到网络中，同时也能够收取各个消息包。

事件的映射、捕获、组播以及同步是基于时间驱动的协同规划过程中的主要组成部分之一。经过事件的映射，在事件监控服务器的作用下事件能够被发现。在此过程中，若真正有一个事件产生或者是有任何一个事件的产生者都会被及时地发现，在被发现后，相关系统还应对事件发生的先后顺序进行排序，对事件进行组播过程中的先后顺序进行明确的标注。在一般的实践过程中，要对事件就行组播，通常都会采用多址组播的方式进行，信息能够被顺利地传送到各个参与者的手中，在受到信息的情况下，参与者会做出一定的反应，最后，实践服务器接收到整个事件接收的结果，信息有事件监控服务器在各方之间进行同步。

5 结语

总之，为了充分保障在进行空中联合作战的过程中促使各种任务规划能够真正地并行以及写作，甚至有效地联合，面向战斗云的空中联合作战任务规划能够一一解决这些问题，构建了信息的高度共享模式，针对信息进行共享理解。因此，我们还需要促使各个层级以各个计划要素之间的同时进行规划，改变以往上下级以及业务等作战模式；其次，要真正在规划的过程中解决冲突和协调的相关问题，改变以往开展协调会解决冲突的方式，实现修改再进行规划。