數字化機步師指揮信息系統作戰運用能力需求研究

劉 剛，鄒自力

(1．國防信息學院，湖北武漢430010;2．重慶通信學院，重慶400035)

需求分析已廣泛應用于指揮信息系統研發階段，相應的分析方法也比較成熟［1-3］;但在系統運用階段，仍然處于起步期，尚未形成系統的研究成果，相關文獻較少。隨著數字化機步師指揮信息系統配發試點部隊，如何科學運用這種裝備體系，采用何種方法全面、準確地展現其作戰運用需求，已成為亟待解決的關鍵問題，目前，這方面的研究和實踐都很少。本文借鑒體系結構能力視角需求分析方法，通過設計6種新的能力視角模型，描述了指揮信息系統應具備的支撐能力，以及這些能力產生的過程、與系統本身的關系、如何支持作戰指揮活動與作戰信息流程，為科學運用指揮信息系統提供依據。

1 能力視角需求分析方法

1．1 模型構成

能力視角模型可以準確清晰地描述能力需求。美國國防部體系結構框架2．0版(DoDAF V2．0)將能力視角分為能力構想、能力結構、能力階段規劃、能力依賴、能力與組織開發映射、能力與作戰指揮活動映射、能力與服務映射共7個模型［4］。這些模型主要應用在裝備規劃和系統研發階段，目的是生產標準化的產品。系統建成投入使用后，當分析其作戰運用的能力需求時，有些視角模型(如能力階段規劃)顯然就不合適，有些視角模型(如能力與組織開發映射)也不再是軍事應用關注的重點。

數字化機步師指揮信息系統是鏈接作戰要素、聚合作戰能量、倍增作戰效能的物質基礎和動力源泉，其支撐能力是數字化機步師體系作戰能力的重要組成部分，它與數字化機步師的要素能力和任務能力共同作用，形成數字化機步師體系作戰能力。采用能力視角需求分析方法，設計數字化機步師指揮信息系統作戰運用的能力視角模型，首先應對其支撐能力的總體框架進行描述，然后明確能力的具體構成，以及能力與能力之間的相互關系，同時還要考慮系統結構、作戰指揮活動、作戰信息流程等關鍵因素，因為能力的產生由系統結構決定，能力的作用是支持作戰指揮活動順利實施和作戰信息有序流動。借鑒文獻［5-6］的設計思路，本文設計了能力構想、能力結構、能力關系、能力與系統組成映射、能力與作戰指揮活動映射、能力與作戰信息流程映射6種作戰運用能力需求分析模型，各模型的概要描述及表現形式如表1所示。

表1 能力視角模型的概要描述與表現形式

1．2 模型設計流程

作戰運用能力視角模型設計可參考如下步驟:1)通過分析指揮信息系統支撐能力的生成與作用原理，對支撐能力總體框架進行宏觀描述，構建能力構想模型(CV-1);2)依據能力構想模型，采用自頂向下的方法，對系統支撐能力進行逐層分解，構建能力結構模型(CV-2);3)根據能力結構模型，分析能力之間的關系，主要包括需要或支持2種關系，構建能力關系模型(CV-3);4)分析能力與產生能力的系統組成之間的關系，構建能力與系統組成的映射模型(CV-4);5)梳理數字化機步師作戰指揮活動，分析作戰指揮活動所要求的能力支持，構建能力與作戰指揮活動的映射模型(CV-5);6)梳理數字化機步師作戰信息流程，分析作戰信息流程所要求的能力支持，構建能力與作戰信息流程的映射模型(CV-6)。

2 作戰運用能力需求分析

2．1 能力構想

數字化機步師指揮信息系統支撐能力的生成原理是遞進耦合式，即由單裝組合構成子系統、子系統交互構成分系統、分系統耦合構成體系，體系通過分系統相互依賴、相互協作涌現支撐能力;作用原理是信息驅動式，即依托指揮信息系統搭建的公共信息傳輸平臺，通過信息流引導物質流和能量流，為實現作戰效能高效釋放提供信息支撐。根據上述原理對支撐能力進行解構，由上至下劃分為體系級、分系統級、子系統級、裝備級4個層次，對應的能力類型分別為體系能力、系統功能、系統子功能、系統性能。其中:體系能力由系統功能相互協作涌現，若體系能力在完成作戰任務中出現正效應，則說明當前的指揮信息系統體系結構處于最佳編配狀態，指揮信息系統作戰運用效能相應地發揮較好;系統功能由系統子功能構成，若系統功能發揮較好，則說明當前的裝備組合比較合理;系統子功能由系統性能決定，若子功能發揮較好，則可以獲得裝備性能提高的配備方式;系統性能度量的是系統單元自身的特性，是可測試、可計算或可定性評估的參數，在作戰過程中可采用一定方法進行數據采集。能力構想如表2所示。

表2 能力構想(CV-1)

2．2 能力結構

指揮信息系統通過作用于信息流通的“獲取、傳遞、存儲、處理、利用”等環節而發揮作用。根據信息流通的不同環節和能力構想模型，結合指揮信息系統的具體應用，首先將支撐能力第1層體系能力區分為指揮控制、戰場感知、信息傳輸、信息共享和信息對抗共5種能力。其中:戰場感知能力主要對應信息獲取、處理環節;指揮控制能力主要對應信息處理、利用與存儲環節;信息傳輸能力主要對應信息傳遞環節;信息共享能力主要對應信息存儲、處理環節;信息對抗能力則是圍繞著這5個環節獲取信息優勢的能力。這5種能力由第2層系統功能相互作用、相互影響而涌現。系統功能的解構更注重指揮員及其指揮機關的實際需求，筆者通過到試點部隊調研，并與系統研發專家交流后，認為系統功能劃分為指揮決策、網絡通信、偵察情報、電子對抗、敵我識別和密碼保密共6種較為合理。根據系統功能和裝備實際，可解構出第3層系統子功能14種，第4層系統性能33種。能力結構如圖1所示。

圖1 能力結構(CV-2)

2．3 能力關系

系統功能、子功能、性能與指揮信息系統體系密切相關，是系統操作人員和技術人員關注的重點。相對而言，體系能力簡潔直觀，更符合部隊指揮員與指揮機關的運用需求。因此，本文主要討論體系級能力與系統組成、作戰指揮活動、作戰信息流程間的關系。

1)指揮控制能力是指揮信息系統支撐能力的核心。數字化機步師依托指揮控制系統，在聯合戰術通信系統和偵察情報系統的支持下，圍繞“籌劃、計劃、指控、評估”等指揮活動，保障指揮員及其指揮機關對所屬部隊、武器平臺、作戰行動實施有效指揮控制。2)戰場感知能力是指揮信息系統支撐能力的前提。數字化機步師依托偵察情報系統，對戰場情況實施全天時、全天候感知，獲取全域、持續、有效的情報信息，并根據不同需求按不同分辨率融合形成戰場態勢圖，按需分發、定時推送。3)信息傳輸能力是指揮信息系統支撐能力的基礎。數字化機步師依托聯合戰術通信系統，綜合運用多種通信手段，為指揮控制、偵察情報、電子對抗、武器平臺構建公共信息傳輸平臺，提供穩定有效的語音、數據、視頻傳輸服務。4)信息共享能力是指揮信息系統支撐能力的關鍵。數字化機步師依托指揮控制系統和聯合戰術通信系統，搭建數據共享平臺，建立信息服務機制，實現按需信息共享。5)信息對抗能力是指揮信息系統支撐能力的保障。數字化機步師依托電子對抗系統，對戰場電磁態勢實時感知，對主要作戰地域內的敵方實施電子進攻，并確保己方重要信息和用頻裝(設)備的安全。

指揮控制、戰場感知、信息傳輸、信息共享、信息對抗5種能力并不是相互獨立的，每一種能力的實現都需要其他一種或幾種能力的支持。它們同指揮信息系統各分系統一樣，相互作用、互為支撐，共同涌現指揮信息系統的支撐能力。5種能力間的相互關系如圖2所示。

圖2 能力關系(CV-3)

2．4 能力與系統組成的映射

不同的系統組成會產生不同的能力。分析能力與系統組成的關系，可以更加合理地進行系統編配，以滿足作戰指揮活動、作戰信息流程的能力需要。其映射模型如表3所示。

表3 能力與系統組成的映射(CV-4)

2．5 能力與作戰指揮活動的映射

不同的作戰指揮活動需要指揮信息系統不同的能力支持。明確能力與其支持作戰指揮活動之間的關系，可以更加精確集約地運用系統，更好更快地實施作戰指揮。根據數字化機步師作戰指揮的一般規律，梳理出作戰指揮活動流程包括戰備轉級、遠程機動、組織準備、戰斗實施共4個一級流程、19個二級流程和56個三級流程。限于篇幅，本文只討論能力與作戰指揮活動一級和二級流程的映射關系，其映射模型如表4所示。

由表4可以看出指揮信息系統在各個階段的主要任務如下:1)戰備轉級階段的主要任務是預案修訂和轉級組織，該階段的作戰指揮活動主要依托指揮控制系統和聯合戰術通信系統實施，需要提供的能力支持主要是指揮控制、信息傳輸和信息共享能力;2)遠程機動階段的主要任務是動中組網和動態控制，該階段的作戰指揮活動主要依托聯合戰術通信系統和指揮控制系統實施，需要提供的能力支持主要是指揮控制能力、信息傳輸能力和信息對抗能力;3)組織準備階段的主要任務是立體覆蓋組網、態勢融合分發、決策智能輔助和保障精確籌劃，該階段的作戰指揮活動主要依托偵察情報系統、指揮控制系統、聯合戰術通信系統和戰場敵我識別系統實施，需要提供的能力支持主要是指揮控制、戰場感知、信息傳輸和信息共享能力;4)戰斗實施階段的主要任務是全時信息保通、奪控制信息權、支撐火力打擊、保障縱深攻擊和配合奪殲控局，該階段的作戰指揮活動主要依托指揮控制系統、聯合戰術通信系統、電子對抗系統、戰場敵我識別系統、密碼保密系統實施，需要提供的能力支持主要是指揮控制、信息對抗、信息傳輸、信息共享能力。

表4 能力與作戰指揮活動的映射(CV-4)

2．6 能力與作戰信息流程的映射

作戰信息在作戰體系內有序高效流轉，需要相應的能力支持。參照“偵、控、打、評”的信息鏈路，結合數字化機步師作戰指揮的特點，將作戰信息區分為情報偵察、指揮協同、火力打擊、電子對抗、戰斗保障共5種信息;著眼信息的獲取、引接、整編、應用等活動，將信息流程分為5個一級流程、13個二級流程和36個三級流程。限于篇幅，本文只討論能力與作戰指揮信息一級和二級流程的映射關系。其映射模型如表5所示。

由表5可以看出:1)情報偵察信息獲取渠道多元，分發對象廣泛，對信道容量和信息實時性的要求都很高，組織準備階段該類信息更為密集，需要提供的能力支持主要是指揮控制、戰場感知和信息傳輸能力;2)指揮協同信息貫穿作戰全程，產生渠道、分發對象和信息產品都相對固定，對信息末端到達能力和機動指揮控制保障能力要求較高，組織準備和戰斗實施階段該類信息更為密集，需要提供的能力支持主要是指揮控制和信息傳輸能力;3)火力打擊信息產生渠道和分發對象相對固定，對信息的準確性、實時性以及從傳感器平臺到武器平臺的直接鉸鏈能力要求較高，戰斗實施階段該類信息最為密集，需要提供的能力支持主要是指揮控制、信息傳輸和信息對抗能力;4)電子對抗信息貫穿整個戰斗過程，獲取渠道、分發對象相對固定，協同作戰力量較多，組織準備和戰斗實施階段該類信息更為密集，需要提供的能力支持主要是指揮控制、信息傳輸和信息對抗能力;5)戰斗保障信息既有基礎信息，也有動態信息，種類多樣，格式不一，融合方式復雜，占用帶寬較大，組織準備和戰斗實施階段該類信息更為密集，需要提供的能力支持主要是指揮控制、信息傳輸和信息共享能力。

表5 能力與作戰信息流程的映射(CV-6)

3 結論

本文設計的數字化機步師指揮信息系統作戰運用能力視角模型，與DoDAF V2．0能力視角模型有較大區別，它突出的是數字化機步師在作戰運用階段對指揮信息系統的能力需求，旨在厘清體系能力與系統組成、作戰指揮活動、作戰信息流程之間的關系，為提高指揮信息系統的作戰運用效能提供指導。本文所提出的能力結構模型，也可為構建數字化機步師指揮信息系統作戰運用能力評估指標體系提供參考。

［1］ 鄧鵬華，畢義明，張歐亞，等．軍事需求的多層次多視圖描述框架［J］．系統工程與電子技術，2010，32(11):2380-2384．

［2］ 閆小偉，李承延，馮占林．軍事電子信息系統能力需求分析概述［J］．現代防御技術，2012，40(4):12-15．

［3］ 廖福釗，路友榮，馬云．軍事信息系統需求工程現狀與發展［J］．指揮信息系統與技術，2013，4(5):7-8．

［4］ DoD Architecture Framework Working Group．DoD Architecture Framework Version 2．0 Volume 1:Introduction，Overview，and Concepts［R］．The United States:Department of Defense，2009．

［5］ 夏璐，邢清華，范海雄．基于能力視角的作戰體系結構描述方法研究［J］．現代防御技術，2012，40(4):33-37．

［6］ 程賁，魯延京，葛冰峰，等．武器裝備體系能力多視角模型研究［J］．國防科技大學學報，2011，33(6):163-168．