戰場關鍵事件提取與告警方法

宋仁亮 戴兆樂

摘 要：本文主要研究了基于事件模型定制的戰場關鍵事件提取與告警方法，用于實現戰場關鍵事件的提取和告警。分析了戰場關鍵事件的主要類型和特征，建立了戰場關鍵事件核心描述模型。戰場關鍵事件提取主要實現了目標與區域之間關系、目標與分界線關系、戰場實體屬性變化、部隊實力變化的計算。文中描述了從建立模型到關鍵事件提取和告警信息發布的整個流程，實踐證明，該流程提高了指戰員掌握戰場態勢的效率，使其快速做出指揮決策。

關鍵詞：關鍵事件；戰場告警；信息系統

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

信息化戰爭的不斷發展，指揮信息系統已能夠接入和掌握陸、海、空、天、電多維戰場情況信息，然而隨著掌握的戰場情況信息日益復雜，也帶來了另外一個突出的問題，就是如何促進更快更好地理解戰場態勢和把握戰場重心。將戰場態勢信息抽象成統一的數據模型[1-3]，依據該模型進行戰場態勢數據的關鍵信息存儲與獲取。關鍵事件提取與告警就是一種輔助指揮員認知戰場各要素關系和影響的手段，即挖掘戰場態勢各要素間的關系，提取作戰進程中的關鍵變化事件[4]。

2 戰場關鍵事件模型（Battlefield key events model）

戰場關鍵事件主要是指在戰場態勢感知中，戰場眾多動態變化情況中對指揮決策有重要意義的變化及影響的事件[5]，根據事件特征我們將它分為三類，包括戰場實體空間關系變化事件、戰場實體屬性變化事件，以及部隊實力（戰斗力）變化事件[6]。為了提取戰場關鍵事件，我們首先需要建立一個戰場關鍵事件模型，主要包含事件類型、事件主體、觸發條件和告警方法，如圖1所示。

建立戰場關鍵事件模型時，首先要確定關鍵事件的主體，即被監視的戰場實體，事件主體可以是單個或多個，可以是某種態勢類型的所有實體（如所有空中實時目標），也可以是符合某種條件的一類態勢實體（如屬性為敵的空中實時目標），還可以是指定的某幾個態勢實體（如批號分別為5001、5002的空中實時目標）；其次要指定戰場關鍵事件類型，包括戰場實體空間關系變化事件、戰場實體屬性變化事件，以及部隊實力（戰斗力）變化事件，其中戰場實體空間關系變化事件又包括目標進入或離開指定關注區域、目標越過指定分界線，以及目標接近或離開指定實體；然后確定事件觸發條件，例如，對于目標接近或離開指定實體關鍵事件，需要確定兩者之間的距離預設值，當兩者之間的距離小于該預設值時將產生目標接近指定實體的事件；而戰場實體屬性變化事件則要確定要監控的屬性項，以及變化條件，即某個屬性等于、大于或小于某個預定值；部隊實力變化事件則要確定參與部隊實力變化計算的人員類別、裝備、彈藥、物資類型，并確定損失率達到多少觸發告警事件；最后還需要明確關鍵事件告警方式，包括聲音提示、圖形顯示，以及告警文字信息等。

3 戰場關鍵事件提取（Battlefield key events

extraction）

建立戰場關鍵事件模型后，就可以根據戰場關鍵事件模型中定義的事件類型，采用不同的計算方法計算事件主體是否滿足事件告警條件。首先依據事件模型定義的事件主體范圍過濾態勢數據，然后對符合要求的態勢數據進行事件計算。下面分別描述各種戰場關鍵事件的計算過程或方法。

3.1 目標進入或離開區域事件計算

當收到一條目標信息時，判斷該目標是否屬于被監控的事件主體，如果是則提取目標位置信息，并與指定的關注區域位置信息進行比較，判斷目標是否在區域內；如果目標在區域內，則查找原區域內的目標隊列中是否有該目標，沒有則加入目標隊列，并觸發進入區域事件；如果判斷目標在區域外，則查找原區域內的目標隊列中是否有該目標，有則從目標隊列中去掉該目標，并觸發離開區域事件。圖2為判斷點是否在多邊形區域內的一種算法，如果區域是圓形，只要判斷點到圓心的距離是否小于圓的半徑即可。

該算法的基本原理說明[7]：從測試點往某方向做出射線，計算該射線與多邊形全部邊相交點的數量。如果數量為奇數，則測試點在多邊形內部，否則，測試點在多邊形外部。

3.2 目標靠近或越過指定分界線計算

根據事件主體位置信息與模型定義的分界線位置信息計算目標位置點與指定分界線的距離和方位。如果目標上一個位置點和分界線的方位關系與當前位置點和分界線的方位關系相反，則觸發目標越過分界線事件；如果目標當前位置點與分界線的距離小于預先設置的告警值，則觸發目標接近分界線事件。圖3為本方法采用的判斷目標點與指定分界線的距離及方位關系的一種算法。

3.3 目標接近或離開指定實體事件計算

計算兩個目標實體位置點之間的距離，如果距離小于預先設定的最小值，則觸發目標接近告警事件，如果距離大于預先設定的最大值，則觸發目標離開告警事件。

3.4 戰場實體屬性變化事件計算

判斷指定的目標實體屬性值是否滿足預先設定的條件關系及告警值，如果滿足則觸發戰場實體屬性變化告警事件。如軍事工程狀態變為摧毀、導彈的飛行速度大于指定閾值等。

3.5 部隊實力變化事件計算

根據事件模型中設置的部隊實體、實力類別等信息，定時統計部隊人員、裝備、彈藥、物資的損失率。如果其中某一種類別的損失率達到設定臨界值，則觸發部隊實力變化告警事件，如人員中的士兵傷亡率達到60%、炮彈消耗率達到90%等。

4 戰場關鍵事件告警（The alarm of battlefield key

events）

筆者的實際研究中，采用告警服務實現關鍵事件提取，客戶端生成告警提示的方式來實現關鍵事件提取和告警信息發布。客戶端設置不同類型告警事件，服務端依據前文描述的事件提取方法，實時計算事件中包含的態勢實體是否觸發告警條件，一旦生效，則通知所有客戶端產生告警提示。圖4為告警工作流程圖。

一旦產生告警事件之后，后臺告警管理服務會通知前臺客戶端進行特定的告警。例如，目標進入區域后，觸發了告警事件，依據設定的告警方式產生告警提示：產生告警聲音提示，圖上目標繪制閃爍告警圈，自動生成告警文字，如“批號：5001的目標在12：00：10進入[YJ01]區域”。如果是目標靠經實體產生告警時，會將實體突出顯示，目標繪制告警閃爍圈，并將兩者通過連線連接起來。態勢實體屬性變化和部隊實體實力變化觸發告警事件之后，主要通過文字信息進行提示。

客戶端根據戰場關鍵事件模型中對于告警方式的定義進行告警，告警方式又分為聲音提示、圖形顯示、告警文字信息，三種告警方式是并行存在的，用戶定制以哪種方式或者哪種組合來產生告警提示。

依據事件的重要性，對事件設置告警等級分為一級、二級和三級，不同等級的事件，所產生的告警文字信息會有所區別，同時用戶可以根據不同的等級來進行過濾顯示告警信息。

結合案例做流程描述為：

（1）建立空情目標進入我方某預警探測區域的關鍵事件模型，從客戶端上選取指定地方目標作為被監控實體，選取客戶端地圖上某預警探測區作為該模型的關注區域，設置目標進入區域為出發告警的條件。

（2）監視空情目標進入該區域的事件，告警服務從空情態勢數據源接收空情目標詳細信息[8，9]。

（3）一旦收到某批空情目標，首先判斷其是否是被監控的實體，如果是則獲取其空間位置信息，采用前文描述的算法判斷其是否在關注區域中。如果在該區域范圍內，查找該目標是否在此區域所對應的告警目標隊列中，沒有則增加該目標至隊列，同時觸發進入區域告警事件；如果目標在區域之外，同樣區查找該目標是否在此區域所對應的告警目標隊列中，有的話則將其從目標隊列一處，并觸發離去區域的告警事件。

（4）生成告警信息，譬如生成“XX空情目標在2016-05-05 11：25：00進入XXX預警探測區域”的告警提示信息。

（5）發出告警信息，在客戶端上，以目標閃爍、聲音提示、告警文字信息等方式來提示用戶。

5 結論（Conclusion）

本文提出了利用事件模型來捕獲關鍵事件的方法，將服務端計算和客戶端顯示區分開來，各司其職。基于事件模型定制的戰場關鍵事件提取，能夠很好的掌握戰場態勢重心，是一種有效的戰場關鍵事件提取方法。文中各種關鍵事件類型，都是基于實戰指戰員的需求進行制定的，實踐證明，其能夠滿足各級指戰員戰場關注點不同的需要，提高了指戰員理解戰場態勢的效率，使其能夠快速做出指揮決策。筆者預測，關鍵事件提取及告警信息顯示的完整流程會成為指揮信息系統中不可或缺的重要功能之一，需要繼續全面完善事件模型與告警顯示，后續可以添加重點目標數據不更新、重點目標恢復更新等告警事件。同時增加對戰場態勢實體的發展趨勢預先告警能力[10]，給指揮員提前提供決策參考。

參考文獻（References）

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作者簡介：

宋仁亮（1988-），男，碩士，助理工程師.研究領域：指揮控制系統.

戴兆樂（1989-），男，碩士，助理工程師.研究領域：指揮控制系統.