浅议兵棋系统的发展及军事运用
2022-05-30黄洪原
摘要:随着计算机技术的迅猛发展,涌现出大量计算机兵棋系统,并广泛用于对战争过程的模拟与研究。加强国内外兵棋系统的研究、探析,在提高全民国防素质,培养新型军事人才方面都发挥了良好的军事科普效益。
关键词:兵棋系统;JTLS;铁甲突击群
现代兵棋是由普鲁士的文职战争顾问冯·莱斯维茨于1811年发明,由军事地图、代表军事力量的棋子、骰子以及源于战争经验总结的推演规则组成,用于对作战过程的模拟与研究。20世纪中叶以后,随着计算机技术的迅猛发展,出现了数字化的兵棋,其拥有强大的运算能力、海量的存储容量和精美的交互界面,相比传统兵棋的灵活性大大增强,并且容易操作使用,由此涌现出大量计算机兵棋系统,并广泛用于对战争过程的研究。历史上著名的“海湾战争”“英阿马岛之战”、美军“阿富汗行动”等都使用了兵棋系统进行推演,而后采取的行动。同时美军在联合出版物《JP5-0联合作战计划制定》中明确加入兵棋推演的内容。加强国内外兵棋系统的研究、探析,在提高全民国防素质,培养新型军事人才方面都发挥了良好的軍事科普效益。
1兵棋系统的定义
兵棋系统是由手工兵棋发展而来的,首先探讨兵棋的定义。
兵棋在我国主要有以下定义:
《兵棋从实验室走向战场》:“兵棋,是指运用表示战场环境和军事力量的地图和棋子,依据从战争和训练实践经验中抽象的规则,运用概率原理,采用回合制,模拟作战双方或多方决策对抗活动的工具”[ 1 ]。
《兵棋设计》:“兵棋是使用形象化的棋子,用经验方式提炼的规则以随机概率的方式进行行动裁决,在各种模拟地形上通过决策对抗来进行人员训练或作战论证的一种作战模拟工具”[ 2 ]。
《兵棋总体设计》:“兵棋是运用形象化表示战场环境和军事力量的地图和棋子,以军事实践经验统计分析形成的规则(数据)为主、模型为辅,模拟并裁决双方或多方对抗博弈活动的工具”[3]。
综上,兵棋是一种作战模拟工具,使用模拟战场环境的地图和模拟军事力量的棋子,运用特定的对抗规则(军事实践活动经验、数据的总结,结合战争实际)及概率原理进行裁决的双方或多方进行的军事对抗活动,其较为客观、真实地模拟了战争的过程。
而对于兵棋系统,许多文章对其有详细的表述,却鲜有定义。综合一些学者的见解,可以对兵棋系统进行简要的定义:兵棋系统是计算机兵棋系统的简称,是依托现代计算机技术,以手工兵棋为基础,以兵棋规则为核心,使用现代军事建模与仿真理论和复杂信息系统基础上,创建逼真可视化战场环境,对战争进程的整体或局部态势进行重现和推演分析,并融入了军事运筹、系统分析、建模仿真等技术的现代作战模拟系统[4-7]。
2 外、台军及国外非军方兵棋系统发展
首先将兵棋引入计算机系统的是德国,但美国是计算机兵棋系统的集大成者,目前世界最著名的兵棋研究机构和企业大部分在美国。国外兵棋系统的研究紧跟技术发展和推演需求,快速吸收各领域先进技术和研究成果,将其融入系统,从而促进兵棋系统不断更新迭代。
2.1 美军兵棋系统发展
美军大型兵棋推演系统有联合战争系统(JWARS)、联合战区级模拟系统(JTLS)、联合冲突战术模拟系统(JCATS)、联合建模与仿真系统(JMASS)、联合半自动化兵力(JSAF)等,其中 JTLS 是公认典型的战区级联合作战兵棋系统。
1)联合战区级模拟系统。
JTLS(Joint Theater Level Simulation)是美军开发的战区级联合作战兵棋系统,广泛用于美军、北约及其十余个盟国联合作战兵棋推演。该系统具有地面、空中、海上、特种作战及后勤与情报保障功能,不仅可模拟各种地面作战、防空、导弹突袭、水面舰艇及潜艇作战、两栖作战、电子战等现代作战样式,同时还可以模拟反恐维稳和处置突发事件等行动。JTLS系统开始筹建于1981年,其前身是美军的MTM系统。1983年该系统由美国战备司令部、陆军军事学院和陆军概念分析局联合资助,由美国罗兰公司研发,并在1990年用于“沙漠风暴”行动的联军训练及任务预演[8]。
2)联合冲突战术模拟系统。
JCATS(Joint Conflict and Tactical Simulation)是美军和北约成员国现役的联合作战战术训练兵棋系统,是美军基于JLVC联邦中战术训练的重要训练装备。该系统由美国联合部队司令部(USJFCOM)出资,美国劳伦斯·利弗摩尔实验室(Law-rence Livemore National L ab)整合联合对抗模拟系统与联合战术模拟系统发展而成的交互式联合作战模拟系统[9]。JCATS作为美军一种重要的战术级兵棋系统,可提供从联合特遣部队级到单兵级作战的计划制定和演练,以训练部队指挥员与参谋人员筹划、指挥作战的能力。它能为训练对象提供逼真的、实体级的、多分辨率的、多边的作战战术训练,包括战术训练、分析、任务规划和演习等,是一种多边的、互动型的、实体级的冲突模拟工具。
2.2 台军兵棋系统发展
自20世纪80年代以来,台军在军事演习中引入了各种兵棋推演系统。1986年举行的“汉光3号”演习中首次使用了由台湾中山科学研究院研制的“战场即时资讯系统”,而后分别在1987年的“汉光4号”演习中使用了“师指管通情系统”,1990年的“汉光7号”演习中使用“陆战一号”系统,供部队实施兵棋推演[10]。直到2002年引进美国联合战区级模拟系统(JTLS)后,“汉光”系列演习中兵棋推演部分都是使用JTLS系统,最近的“汉光37号”演习中也使用了该兵棋系统。台军将“作战模拟”称之为“计算机兵棋”,在军事应用方面,其兵棋系统分为分析型模型和演习仿真系统两大类[ 1 1 ]。
1)分析型模型。
分析性模型是基于作战研究的基本理论和方法,建立相关作战仿真、武器平台模型和环境模型,并利用计算机进行仿真推演,从而对作战方案进行评估比较,以找出潜在问题,从而研究有效的解决策略。依据作战程序执行作战指令后,采取封闭式反复运算,无需人员参与,所获的结果数据由专业作战分析人员进行分析。这类作战模拟的重点集中在模拟的准确性上,围绕所要进行分析的作战方案不断反复地进行仿真推演,力求结果可靠、可信、可用。其主要系统有:
延伸式防空模拟模型,2003年以美对台军售方式引进。该模型系统主要用于防空作战、太空作战及导弹防御作战的研究分析,可执行“单一平台对抗”“多兵力对抗”“战区阶层”的作战模拟,具备对作战人员提供整体作战规划、训练与分析等功能。
整合区接战模型,2004年以美对台军售方式引进。该模型系统可提供陆战、海战、空战、导弹等交战模拟,属整合战役层的分析性模型,以联合作战为主,可提供各类(联合)作战行动方案比较、作战过程、风险评估分析。
2)演习仿真系统。
演习仿真系统与分析性模型有许多相似之处,也是通过建立各类作战模型来仿真各种作战行动及效果,但重点不是对作战方案进行评估,而是对参战人员进行训练,使他们能够在战场上正确处理各种不同状况。其重点是创造一个近乎实战的训练环境,使不同类型的受训人员在此环境中得到恰如其分的训练。目前台军拥有的联合作战演习训练仿真系统主要有三种:战区联战计算机兵棋系统、联合战区仿真系统、联合对抗战术仿真系统。
战区联战计算机兵棋系统:2000年由台军自主研制而成,可模拟三军部队运动、侦搜、指管、交战、战损及后勤,具备联合作战模拟训练,评估与研究的功能。
联合战区仿真系统:2002年以美对台军售方式引进,也就是美军联合战区级模拟系统JTLS。台军“汉光”演习计算机兵棋推演主要使用的就是该系统。
联合对抗战术仿真系统:2007年以美对台军售方式引进,也就是美军联合冲突战术模拟系统JCATS。主要用于拟营级以下对空、对地、对海作战中战术至战斗层的作战模拟,同时也可用于非战争军事行动或救灾任务的作战规划与演练。
2.3 外国非军方兵棋系统发展
兵棋起源于军队,后来流传到民间。民间兵棋大多用于娱乐,其裁决更为简单,规则的实现更加科学。随着计算机网络技术的发展和应用,一些兵棋商业公司,研发了许多优秀的民用计算机兵棋系统,进而促进了专业兵棋系统的发展。
1)《攻击点2》。
《攻击点2》(POA2)由美国空间科学研究办公室(AFOSR)和HPS公司合作开发。其所使用的武器装备和信息全由民用兵棋设计人员搜集,但其专业性却可以与军方专业兵棋媲美。该兵棋是双方对抗兵棋,直接使用军事地图,采取回合制,单位级别在营至旅之间,推演者扮演特遣队指挥官,接收战场全局信息,并进行指挥控制。其基础单位是最基本的机动和控制单元,可以是单车、班、排或更大的编队,并在作战过程中根据战场情况实时变化。《攻击点2》具有极其逼真的战斗模拟系统,可以对建筑物的构筑和摧毁、道路的维护和破坏、火力改造地形等现实行动进行模拟。同时在规则中增加了如信息延迟、天气影响、雷达规则、对地攻击规则的等现代战争影响因素,逼真的模拟实战。
2)《战争艺术》系列。
《戰争艺术》系列,该兵棋系统主要模拟陆战,以传统的六角格地图为基础,采取回合制,棋子以北约军事对标或三维模型显示,涵盖营、师和军级的战斗。其比例尺可根据需要修改,每六角格模拟实际距离为2.5~50千米,每回合时间从0.5天至1周。该兵棋系统被许多西方军队院校当做教学工具。
3)《指挥:现代海空行动》。
《指挥:现代海空行动》(Command:Moder n Air/Naval Operations,简称CMANO)是一款海空战争兵棋系统,一经发售,风靡全球,得到军内外兵棋爱好者的青睐,甚至得到美国空军、美国海军、澳大利亚国防部、德国空军、英国国防科学技术试验室的关注,并作为军用兵棋系统加以利用。CMANO具有强大而直观的3D地球用户界面,能够对各式作战单元进行控制,拥有详尽的武器装备参数,对各种武器装备进行建模。并具有强大的想定编辑功能。重点聚焦各型武器装备平台、地海面、空中力量等不同作战单元之间的协同配合,可实现多国、多方之间的对抗推演。其主要面向军事发烧友、专业军事指挥训练人员、军事战略战役领域的专业研究人员或相关机构,是民用级兵棋中专业水平最高,最接近实战推演的兵棋系统。
3 我国兵棋系统发展
现代兵棋诞生后,在我国先后经历了不关心、接触、初步接受、逐步认可,再到重点发展等几个阶段。计算机兵棋系统近几年研究和运用不断深入,呈现出蓬勃发展的势头。
3.1军内兵棋系统发展
我军1979年10月成立作战运筹分析研究机构,开创了依靠工科技术解决军事作战问题的先河,而后陆续开发了“分布式交互系统”“红星系统”“联合99”等作战模拟软件,但其收效甚微。2007年在中央军委和总部的领导下,国防大学率先展开研究,先后完成了“战略战役演习系统”“联合火力打击战役兵棋系统”“联合登陆作战战役想定兵棋系统”“联合战术兵棋系统”等兵棋系统的研发,并应用到了学校的教学和部队的演习训练中[ 1 2 ]。
与此同时,南京陆军指挥学院、石家庄陆军指挥学院、二炮工程学院、总参 61 所、陆军第三十一集团军等单位也相继展开了兵棋的理论研究和运用实践。2010年原第二炮兵工程学院与华中科技大学、南征兵推公司,成功研发了“第二炮兵战战役/战术级兵棋推演系统”成功运用于学员的指挥能力培养。2015年8月,海军航空工程学院着眼学员作战指挥素养培训急需,成功研发了海军学历教育首款兵棋推演系统——海军未来指挥官兵棋推演系统,完成了“经略南海-2018”“东海决心-2018”两个大型推演课题,通过课题推演极大促进了指挥员成长[13]。其中由总参61所与南京陆军指挥学院共同研发的“龙盘”系列战术兵棋系统,广泛用于各项演习和集训中,填补了我军战术级兵棋系统的空白,在作战指挥训练中发挥了重要作用。
3.2 军外兵棋系统发展
2006年前后,国内开始出现大批以军事历史和现实军事问题为主题的商业兵棋游戏。在引进翻译兵棋游戏同时,很多兵棋爱好者为了能够推演现实军事问题,开始尝试设计相关兵棋规则,例如《台海风云》《南昌起义》《四渡赤水》就是该时期的作品。2017年首届全国兵棋推演大赛举行,受到各界好评,在提高全民国防素质,培养大学生理性爱国方面发挥了重要作用。该赛事中所使用的《墨子·未来指挥官》《铁甲突击群》等兵棋系统都是十分优秀并具有一定专业性的兵棋系统。
1)铁甲突击群。
《铁甲突击群》(“棋战1号”陆军战术兵棋推演系统),是济南棋战网络科技有限公司自主研发的一款战术级陆战兵棋系统,支持基于互联网及内部网的远程异地红蓝对抗,除了支持人人对抗外,还可以通过AI接口可实现人机、机机对抗,是2017、2018全国兵棋大赛指定比赛系统。
2)墨子·未来指挥官。
《墨子·未来指挥官》是由华戍防务技术有限公司研发的战略级海空作战兵棋系统,覆盖海、陆、空、天、电全域联合作战,支持战术、战役作战想定的快速构建和推演仿真,从顶层战略筹划到单武器平台精细操控都可模拟。该系统能够较好地模拟现代战争的作战要素和战法特点。2019、2020、2021全国兵棋大赛都是使用的该兵棋系统,不仅在国防教育领域作出了突出贡献,同时也为军队作战概念研究、战法创新提供了新的思路。
3)庙算·陆地指挥官。
《庙算·陆地指挥官》是由中国科学院自动化研究所智能系统与工程研究中心自主研发的战术兵棋平台。该平台提供基于即时制合同战斗兵棋规则的人机对抗智能推演,旨在汇聚决策智能平台、共享决策智能技术成果,推动决策智能技术的共同发展,同时也可提供人人对抗训练,具有学习训练的作用。
参考文献:
[1]彭希文.兵棋-从实验室走向战场[M].北京:国防大学出版社,2013.
[2]俞康伦.兵棋设计[M].北京:國防工业出版社,2018.
[3]阳曙光.兵棋总体设计[M].北京:工业机械出版社,2018.
[4]柳玉,文家焱,陈建华.计算机兵棋系统发展及应用研究[J].兵工自动化,2015,34(8):20-26.
[5]韩志军,柳少军,唐宇波,等.计算机兵棋推演系统研究[J].计算机仿真,2011,28(4):10-13.
[6]胡晓峰,齐大伟.智能化兵棋系统:下一代需要改变的是什么[J].系统仿真学报,2021,33(9):1997-2009.
[7]孟二龙,高桂清,王康,等.智能化战争中计算机兵棋发展建设[J].兵工自动化,2020,39(10):76-79.
[8]何昌其.桌面战争-美国兵棋发展应用及案例研究[M].北京:航空工业出版社,2017.
[9]邓建华.美军联合对抗与战术模拟系统[J]联合作战研究,2012,8(2):109-111.
[10]赵静,李瑛,杨茜.台军兵棋推演组织机构、系统及其运行[C].2006军事电子信息学术会议论文集,2006.
[11]王珊,初磊,楼小平.台军计算机兵棋系统浅析[J]世界海军训练,2013(1):37-39.
[12] 彭希文.兵棋——从实验室走向战场[M].北京:国防大学出版社,2013.
[13] 潘长鹏,胡慧,杨士锋,等.基于兵棋推演系统的作战指挥教学保障资源建设研究[J].实验技术与管理,2017,34(S1):44-48.
(作者简介:黄洪原,陆军工程大学硕士研究生,研究方向为军事训练技术)