战场态势要素构成及影响关系研究*

张 晨 赵青松 陆志沣 李 勇

（1.国防科技大学系统工程学院 长沙 410005）（2.95171部队 广州 510510）（3.上海机电工程研究所 上海 201100）

1 引言

随着科技的发展和新技术的应用，信息化条件下的战争行动作战领域更加多元，从陆、海、空拓展到太空、网络、电磁空间，作战装备种类多样功能齐全，各种高探测率、高分辨率的战场传感器带来更加海量的数据，单纯依靠指挥员自身认知能力已经难以快速准确地筛选战场信息做出决策，因此需要加强战场态势的相关研究。

2 基本概念及研究现状

美国心理学家Endsley 将态势认知定义为“在一定时间和空间内对环境中的各组成成分的感知、理解，进而预知这些成分随后的变化状况［1］”并提出了态势认知的三级模型，即环境元素感知、当前态势理解、未来态势预测［2］。战场态势是战场环境与兵力分布的当前状态和发展变化的趋势。态势估计是在获取战场态势要素的基础上进行分析理解，并对战场态势进行预测。美国国防部实验室联合理事会（Joint Directors Laboratory，JDL）将态势估计定义为是建立关于作战活动、事件、时间、位置和兵力要素组织形成的一张多重视图［3］。因此，尽可能详细准确地确定需要采集的战场态势要素，有助于战场态势感知系统进行认知、分析及预测，为指挥员掌握当前态势并做出最优决策提供有力支撑。

目前关于战场态势的研究主要集中在认知技术与理论应用方面，在认知技术方面，李赟、刘钢、老松杨结合耗散原理，认为战场态势是战场信息的有限“无序”呈现并引入“负熵流”来帮助分析理解战场信息［4］。段玉先、刘昌云、魏文凤对数据采集、数据挖掘、信息融合、可视化等态势感知关键技术等进行了分析研究，并从人工智能、物联网技术的大力发展趋势出发，建议加强不确定性态势推理、数据链系统构建、人机交互、无人平台协同感知等领域的研究［5］。李婷婷、刁联旺讨论了边缘计算、人机融合、仿生智能算法、分布估计算法、智能博弈技术等智能算法和技术的特点，给出了体系化发展智能化战场态势认知技术的建议［6］。在应用方面，西北工业大学的陈军、张岳、陈晓威等提出一种基于模糊灰色认知图（FGCM）的智能态势感知建模方法，基于态势感知理论，以任务驱动的态势觉察方式提取态势元素，将目标威胁评估作为态势理解的建模对象，建立威胁评估动态模糊灰度认知图模型［7］。山东大学的徐建从军事对抗演习的实际需求出发，设计了基于WPF 的战场态势评估系统，进一步完善了演习态势的显示、统计、回访与评估功能，使指挥人员能够全面掌握参演人员的演习情况［8］。李志彤、李徽通过分析两栖作战对态势智能认知的需求，提出了态势智能认知概念框架［9］。JDL 在1987 年提出信息融合初级模型后不断更新升级，先后提出1998JDL 修订模型、2004JDL 推荐模型、JDL 融合过程顶层模型、DFIG2004 模型和用户融合模型等一系列信息融合过程模型，同时开发了针对不同作战规模和指挥层级的通用作战图COP（common Operational Picture）、通用战术图CTP（Common Tactical Picture）和单一合成图SIP（Single Integrated Picture）三级战场态势图［10］。

图1 三级战场态势图对比情况

3 战场态势要素的分类及主要构成

战场态势要素可以理解为是描述特定作战区域在特定时刻各方作战力量的状态与战场环境的数据集合。在分类上，比较常见的是将战场态势要素分为兵力部署与作战能力类、重要动态目标类、战场环境类、对抗措施类和政治、经济、社会环境类五类［11］。

1）兵力部署与作战能力类，主要包括敌方、我方、友方在作战区域内的战场设施、兵力编成、兵力部署以及武器装备、部队的作战能力，作战能力主要包括信息能力、打击能力、机动能力、综合保障能力、生存能力等。

2）重要动态目标类，主要为作战区域内重要的空、海、天和陆基运动目标如飞机、坦克、航母、导弹、卫星等，以及它们的当前位置、状态、属性、威胁程度等。

3）战场环境类，主要是作战区域内对作战活动有影响的各类客观情况和条件的统称，包括气象、水文、地形、地貌等自然环境条件，国防工程建筑、作战设施建设等战场建设情况以及网络、电磁环境等［12］。

4）社会、政治、经济环境类，主要包括作战方对应的国家、地区的经济状况、社会舆论、国际环境等可能对作战产生影响的其他要素。

5）对抗措施类，指从上述四类要素中提取出来的双方可能产生对抗的兵力、动态目标、地点和环境及可能的冲突样式和结果预测等［11］。

图2 战场态势要素分类

4 战场态势要素之间的影响关系

战场态势要素在反映战场状态的同时也会相互影响，进而对作战进程产生一定的影响作用。

4.1 战场环境对作战的影响

战场环境是影响作战的重要因素，其影响贯穿作战行动始终，每类环境因素对作战行动的影响各不相同，如高原地形的高海拔、缺氧、高寒特性会直接影响作战人员的身体机能，也容易引发车辆型装备发动机过热、功率下降等问题，影响作战效能。地表植被会对部队行军速度和疏散隐蔽产生影响，复杂电磁环境下的电子设备会由于频率重叠、频段交叉等现象产生同频干扰、邻近干扰，直接影响着各种武器装备性能的发挥和作战行动效果，平原、海洋、海岛等不同地形投入的作战部队和武器装备也会有所不同。针对特定的战场环境更加科学地制定作战计划能够有效提高作战效能［12］。

4.2 武器装备对作战的影响

武器装备是战争的物质基础，是作战行动的基本工具，其产生的影响也是显而易见的，如遍布陆海空天的各种侦察、监视、预警装备具有全方位全天候的战场侦察能力，能够降低云雾、植被、地形等自然遮蔽物的隐蔽效果，帮助指挥员准确掌握敌方位置及运动方向。直升机和大型运输机能够极大提高部队的战略投送能力。无人化武器装备可以执行侦察监视、后勤保障、火力打击等军事任务且相比有人作战系统具备行动能力强、经济成本低、毁伤效果好等优点，有效减少人员伤亡。

4.3 作战人员对作战的影响

在军事理论中，人、武器、人与武器的结合程度是战斗力的三要素，信息化条件下的战争中作战人员需要承受生命威胁和遂行作战任务应激性身心压力，因而对身体素质、心理素质、军事素质等多方面都提出更高要求。以美军陆军为例，单兵需要携带步枪、弹药、手榴弹、防弹衣、通讯器材、单兵口粮等最高重达50 余公斤的装备，所以现代战场对军人体能素质的要求只会越来越高，除此之外，对不同气候、地形环境的适应能力、对突发情况的应变能力以及应对战争残酷场景的心理适应能力也都是作战人员应该提升的必要素质。因此在重视武器装备信息化的同时还要加强军人综合素质的培养，才能适应信息化战争的基本要求［13］。

5 结语

本文对战场态势要素的概念和构成进行了介绍，对各类战场态势要素在作战行动中的影响进行了分析。未来战场态势认知过程中，在不同作战背景下针对性提取战场态势要素的同时，还需要考虑典型战场态势要素对作战产生的影响，利用如证据推理、机器学习、数据挖掘等智能技术深入地进行态势理解，可以更有效地提高态势预测的准确性。