運用大數據增強戰場態勢感知能力

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一體化聯合作戰，需要精準、及時、高效、共享的戰場態勢感知。隨著網絡信息體系的持續改進和發展，依托網絡信息體系感知戰場態勢，不僅成為聯合作戰指揮員的必要選擇，也成為打贏信息化戰爭的客觀要求。因此，如何充分利用現有信息資源獲取和信息處理技術，不斷提高戰場態勢感知能力已成為聯合作戰指揮員關注的重大現實問題。大數據的思維、理論和相關技術，為有效解決這一問題提供了基本思路和方法[1]。信息化戰場上敵我雙方的多態作戰要素、多類作戰目標、多維關聯關系以及激烈對抗行動，都將產生、傳播或映射多元、復雜、海量的數據。這些數據具有比較鮮明的大數據特征，可以有效增強戰場態勢感知能力。運用大數據增強戰場態勢感知能力，是指依托戰場全維分布的感知終端和網絡，實時收集匯總可支撐聯合作戰指揮員感知理解的戰場態勢多元結構的海量作戰數據，借助戰場信息通信網絡實現戰場態勢數據的多維交互，利用指揮信息系統實現戰場態勢數據的標準化、格式化及高效融合，通過深度挖掘發現戰場態勢數據的復雜關系、隱性關聯和潛在價值，建立健全戰場態勢數據的生成、流轉、處理和分發機制，按照指揮和作戰行動的需要生成基于大數據支撐的準確實時、直觀易懂、支持計算、便于分發的數據化戰場態勢圖，為實現基于數據的作戰指揮、形成基于網絡信息體系聯合作戰、全域作戰能力提供物質基礎和必要條件。

1 構建可支撐戰場態勢感知的大數據結構

利用大數據增強戰場態勢感知能力，首先要對能夠用于支撐戰場態勢感知的大數據進行界定和明確，并進行標準化、格式化處理。通過感知終端和網絡獲取數據后，只有經過一定的篩選和處理，這些初始獲取和收集的數據才有可能用于支持實時的戰場態勢感知、作戰計劃制定、作戰行動調控和戰后評估分析。這種處理的目的主要是使初始的戰場態勢大數據既能與各種感知終端和信息通信網絡的傳輸與處理能力相適應，保證其在戰場網絡信息體系內流轉，又能確保其本身具有價值和精確性，從而滿足聯合作戰指揮和行動對戰場態勢感知的差異性需求。

1.1 確定戰場態勢大數據的表征維度

表征維度反映的是對實體或事件表征的不同層面和特征。通常情況下，表征維度越大，對實體或事件的表征就越全面、越精確。信息化戰場上作戰要素和作戰目標的標注、作戰區域和行動的描述或敵對雙方態勢的勾畫，都難以用某一維度的數據單獨完成，必須利用多個維度的數據來表征。同時，多個戰場目標、行動之間的時序關系、空間關系、信息交互關系也同樣需要不同維度的數據來表征。更值得關注的是，充足的表征維度有利于對數據的深度分析和挖掘。因此，在構建戰場態勢大數據結構時，應結合戰場目標的不同特征和作戰行動的需要，對所有戰場態勢數據的表征維度進行規范。

1.2 明確戰場態勢大數據的顯存粒度

數據顯存粒度反映的是對實體或事件表征的細化或綜合程度。顯存粒度越小，戰場態勢數據的細化程度越高，對實體或事件的描述越細致。聯合作戰各級指揮員、指揮機構和各軍兵種部隊，對同一個目標的數據粒度需求具有較大的差異性。在利用大數據表征戰場態勢時，指揮層級越高、指揮活動越宏觀，對戰場態勢數據的細化程度要求越低，數據顯存粒度越大；反之，細化程度要求越高，數據顯存粒度越小。在構建戰場態勢大數據結構時，應根據聯合作戰不同指揮席位或戰位對戰場態勢的不同需求，合理明確指揮席位和戰位的數據顯存粒度要求和標準，并依據所確定的數據顯存粒度要求和標準規范各種戰場態勢數據。

1.3 區分戰場態勢大數據的更新頻率

更新頻率反映的是對實體或事件表征的動態變化情況。數據更新頻率越高，戰場態勢變化反饋越及時，動態情況掌握越全面。要確保聯合作戰各級指揮員和指揮機構準確實時地了解戰場態勢，更好地掌握戰場動態和發展變化趨勢，及時抓住稍縱即逝的有利戰機，就必須對戰場態勢數據進行不斷的迭代更新[2]。戰場態勢數據更新并不要求、也難以實現整體迭代，而應該結合實際進行局部或個體數據的關聯迭代。通常情況下，主戰武器平臺對作戰部署和進程影響大，高速機動目標的戰場態勢變化快，信息目標的時敏度高，必然對數據更新頻率有更高的要求。在構建戰場態勢大數據結構時，應根據聯合作戰各級指揮員、指揮機構的作戰需求和各類戰場目標的不同性質，區分戰場態勢數據的更新頻率。

1.4 建立戰場態勢大數據的關聯圖譜

關聯圖譜反映的是對實體或事件表征的相互關系。關聯圖譜越全面、越詳細，戰場多個目標或行動之間的相互關系及關聯度就越直觀、越清晰，對戰場態勢的掌握就越具體，對戰場態勢變化趨勢的預測就越準確。關聯圖譜是將不同類別的態勢數據鏈接而形成的關系網絡，便于聯合作戰各級指揮員、指揮機構對戰場態勢全局的了解和掌控。通常情況下，采取人機結合的方式，將戰場態勢數據進行匯總、整理，依據指揮活動和作戰行動的基本規律，可以建立顯性的關聯圖譜；通過抽取、聚類、推理、分析等方法對戰場態勢數據中隱藏的特殊關聯進行搜索、挖掘，可以建立隱性的關聯圖譜。在構建戰場態勢大數據結構時，應根據現有的態勢數據和關聯規則，建立初始的態勢數據關聯圖譜，并依據態勢研判和數據處理的新發現，建立新的關聯關系、變更關聯關系、調整關聯系數。

2 拓展可實現戰場態勢感知的大數據來源

實現基于大數據的戰場態勢感知，必須要有全面、準確、有效的戰場態勢數據來源。戰場態勢數據來源主要有戰前的準備、戰時的采集以及對隱性數據的深度挖掘。

2.1 戰場態勢基礎數據戰前準備

戰場態勢基礎數據主要是指在作戰準備階段，借助已有的各種情報和數據資源而獲取和掌握的基本作戰數據，包括地理信息數據、電磁環境數據、敵我編制裝備數據、各類作戰行動模型數據及戰前態勢數據等[3]。完成基礎數據的戰前準備，應主要考慮以下方面：一是各種情報信息的數據化處理，對現有文本、圖表、圖形、圖像、視頻等情報信息進行數據化處理，形成基礎作戰數據，構建戰場態勢初始數據庫，此項工作可在平時進行，也需要在戰前進行應急處理；二是戰場態勢基礎數據的比對整理，剔除冗余錯誤數據、調整更新過時數據、補充完善缺漏數據；三是戰場態勢基礎數據處理分析，對所有的態勢數據逐一明確其表征維度、粒度、更新周期，并根據現有分析結果建立關聯關系，形成戰場態勢初始關聯圖譜；四是完成戰場態勢基礎數據的初始部署，將相關態勢數據分門別類地部署到聯合作戰各級各類指揮席位和戰位，從而形成基礎作戰視圖。

2.2 戰場態勢動態數據采集獲取

戰場態勢動態數據是指在作戰組織籌劃和實施過程中，依托戰場各種態勢感知終端采集到的所有態勢數據以及借助上級、友鄰或其他力量獲取和掌握的各種態勢數據。動態數據的采集獲取主要應考慮以下方面：一是動態數據的采集，通過由人員、武器平臺和傳感器等組成的“感知網”進行戰場態勢感知，對作戰相關區域內的各類目標和行動進行偵察和監控，獲取實時或近實時實體或事件表征數據[4]；二是動態數據的融合，一方面通過分布式的分析處理對獲取的動態數據進行比對、印證和整合，另一方面通過集中式的分析處理將動態數據與基礎數據進行對照分析，最終實現動態數據自身的融合以及與基礎數據的融合；三是動態數據的互聯互通，綜合本級的態勢感知能力，形成本級態勢數據后，向上級、友鄰提出相關態勢數據需求或將本級相關態勢數據匯入上級、友鄰，實現本級與上級、友鄰態勢數據的互聯互通，進而更新初始作戰視圖，形成基本作戰視圖；四是動態數據的互操作[5]，根據作戰需要明確聯合作戰各級各類指揮席位或戰位的數據操作權限，將經過驗證審批的最新數據進行實時更新，以實現與上級、友鄰之間態勢數據的互操作。

2.3 戰場態勢隱性數據深度挖掘

戰場態勢隱性數據是指在戰場態勢的感知過程中，通過對各種顯性態勢數據的深層次分析和深度挖掘獲取和掌握的新的態勢數據或關聯關系。隱性數據通常不會以直觀的方式顯現出來，所表征的內容主要體現在形成歷程、關聯度和發展趨勢等方面。隱性數據深度挖掘主要應考慮以下方面：一是態勢數據的統計分析，通過對同一目標或某一行動的態勢數據進行統計分析，發現該目標或行動的形成歷程和變化特點，發現戰場態勢的量變、質變規律和趨勢[6]；二是態勢數據的關聯分析，對多維海量的態勢數據進行分類、聚類和關聯分析，通過態勢數據的相互關系和變化規律，研究戰場態勢的形成基點、變化拐點和傳導途徑，從而發現不同或不相關目標或行動之間的隱性關聯和影響，為聯合作戰各級指揮員發現敵方作戰體系中的要點、弱點提供參考和依據；三是態勢數據的預測分析[7]，任何趨勢，都先見于微末，根據某個或某些數據的細小變化，預測分析某一目標或某一行動的可能發展趨勢，進而明確其對戰場態勢，甚至對作戰進程和結局產生的影響；四是態勢數據的評估分析，對所有態勢數據進行回溯，評估分析相關數據對作戰進程和結局的作用機理及影響度，為后續態勢數據獲取和處理提供糾偏參考，同時有利于提高聯合作戰各級指揮員對戰場態勢的感知和理解能力。

3 優化可共享戰場態勢感知的大數據利用

利用大數據增強戰場態勢感知能力，必然要通過科學合理的戰場態勢數據分發和利用實現。考慮到戰場態勢數據的超大容量、多元結構、流轉時效要求以及戰場網絡信息體系的有限帶寬、用戶的個性化需求等復雜情況，在分發和利用態勢數據時，既要關注戰場態勢數據的具體內容，也要關注戰場態勢數據的分發和利用方式。

3.1 滿足基本態勢需求通播通用作戰視圖

根據戰場用戶對戰場態勢感知的共性需要，由聯合作戰指揮機構利用戰場信息網絡，以通播的方式將需要全網共享的戰場態勢數據分發到聯合作戰所有指揮席位和戰位，共享基本作戰視圖中的通用部分，即通用作戰視圖。雖然一次通播即可實現網內所有指揮席位或戰位收到相同的態勢數據，但通播的戰場態勢數據針對性不強，且在通播過程中占用信道資源較多。

3.2 按照任務式指揮范疇分域發布局部態勢

任務式指揮是聯合作戰指揮中一種十分重要的指揮方式，通常由相應級別的聯合作戰指揮員授權后，由某一聯合作戰指揮員或指揮機構組織有限力量共同完成某一具體任務。根據作戰任務的重要程度、態勢需求和級別權限，按照相應的指揮層級、作戰區域、作戰任務和協同關系，向參與聯合作戰行動的相關指揮席位或戰位發布與完成作戰任務相關的局部態勢數據。在相同區域內或執行相同作戰任務的指揮席位或戰位可以接收相同的局部態勢數據，以便于相關任務部隊共同完成作戰任務。但在發布時，需要根據作戰任務和進程準確把握局部態勢數據發布的內容和范圍，并根據作戰進程和任務變化情況進行相應的動態調整。

3.3 著眼崗位業務職能直達推送先驗數據

不同級別、不同類型的聯合作戰指揮席位或戰位具有不同的職責權限和業務功能，不同的指揮人員或參謀人員也有不同的態勢數據收集、處理和分析方法或習慣。依據指揮席位或戰位的職能和權限，結合作戰任務、作戰力量的專業特點，以及不同用戶對專業態勢數據申請、查詢、瀏覽或利用記錄的統計分析，形成相關指揮席位或戰位的態勢數據需求的先驗條件和參數，將與完成作戰任務直接相關或可能相關的態勢數據直接推送給特定指揮席位或戰位，供其參考或選擇使用。根據用戶對態勢數據使用的最新變化，對所推送的態勢數據的先驗條件和參數進行調整和更新。一般情況下，根據先驗條件和參數推送的態勢數據專業性比較強、適用性概率比較高，能夠將指揮席位或戰位不掌握但可能需要的態勢數據及時發布，但也有可能存在無效的態勢數據。

3.4 依據特殊任務必需專項定制個性數據

在執行某一特殊任務或者某個指揮席位或戰位為完成特定作戰任務時，可能出現當前態勢數據缺乏或不足的情況。此時，可向態勢感知網絡或者上級、友鄰提出個性化的態勢數據需求申請。當態勢感知網絡或者上級、友鄰檢索到或獲取相關態勢數據后，可根據授權或相應的程序將態勢數據傳送給指定指揮席位或戰位。定制的個性化態勢數據具有較高的適用性，但及時性、有效性難以確定。同時，由于業務能力的限制，個性化態勢數據的定制需求不宜過多，當所需態勢數據已經能夠滿足作戰需要或任務結束后，應及時終止個性化態勢數據的定制任務。

4 結語

以美軍為代表的軍事強國對大數據的軍事應用進行了比較廣泛的研究和探索，并積極推進了相關的系統開發和工程實踐。將大數據理論、技術和方法運用于軍事領域，是提高基于網絡信息體系的聯合作戰、全域作戰能力的一個重要方面，迫切需要全面系統地進行深入研究。應當清醒地認識到，利用大數據思維、理論和相關技術，增強未來信息化戰場的態勢感知能力，是一項比較復雜的系統工程，需要研究的領域十分寬泛。本文的研究僅僅在態勢感知領域的大數據應用上提供了一些基本思路和方法，沒有涉及到具體的技術層面和工程應用，期望可以為后續的工程化應用研究提供參考和理論指導。隨著大數據理論和技術的不斷成熟及其在軍事領域的推廣和應用，將有望進一步提升指揮員對戰場態勢的感知能力。