施 令,楊凡德,強 立
(航天工程大學 a.研究生管理大隊; b.復雜電子系統仿真實驗室, 北京 101416)
指揮控制是發揮反導作戰效能的核心要素,反導作戰效能的提升問題歸根結底是指揮控制能力的提升問題。中段反導指揮控制能力是組織領導中段反導作戰力量所具有的靜態能力,是保證反導體系綜合聚能,最大限度發揮作戰能力的重要保證,加強信息化條件下中段反導指揮控制能力評估研究具有十分重要的意義[1]。建立科學合理的能力評估體系是能力評估研究的關鍵一環,是評估工作的依據和基礎。
中段反導作戰過程環節眾多,通過調研美俄等國反導系統資料,筆者借鑒包以德(OODA)指揮控制循環理論,總結中段反導一般作戰指揮控制流程,如圖1所示。
指揮控制能力涉及的因素多,組織結構和構成機理復雜,是一個復雜系統,呈現出較大的層次性、涌現性和內相關性。中段反導的指揮控制行為功能在本質上是通過對反導武器裝備的運用,實現對信息的控制行為,是信息層、認知層、物理層、安全層4個維度的綜合聯動。其中,物理層和安全層是保障信息高效安全流動的必要前提,信息層和認知層是指揮控制的依托和結果。從系統功能和結構上可將中段反導系統指揮控制能力影響因素劃分為5個方面,即信息處理、指揮決策、數據通信、指揮人員素質及安全抗毀等五大因素,如圖2所示。這些因素屬于不同的范疇,但又相互影響、互相作用,共同決定了指揮控制活動的范圍,也影響著指揮控制發展的建設規律。
與指揮控制效能不同,中段反導系統指揮控制能力是指揮控制系統的固有能力,是發揮裝備體系勢能,最終生成反導作戰效能的基礎。信息處理是指揮行為的輸入,信息的完整性、實時性、精確性直接影響著反導作戰計劃的組織實施與決策。指揮決策是指揮行為的的實體部分,是指揮機關根據所獲得的情報資源,判定威脅等級、規劃作戰方案、進行攔截決策的能力,是作戰行動生成的先導,正確快速的指揮決策是決定反導作戰成敗的關鍵。在此,指揮人員指的是指揮人員的素質,指揮人員專業素質的高低、組織情況的好壞均對指揮控制產生不可替代作用。數據通信因素是保障指揮信息順利流通的關鍵,是指揮控制網的神經中樞,反導作戰對時間十分敏感,在信息化戰場上,穩定、快速、安全的數據通信是取得指揮控制主動權的關鍵,因此優良的數據通信對最大限度發揮通信優勢,進行形成指控優勢具有重要意義。安全抗毀因素涉及到指控機關的安全性和抗打擊能力,同樣也是保障指揮功能完整的重要保證。
與助推段反導作戰相比,中段反導系統有較長的預警時間及較多的攔截可能性。而末端反導作戰由于其彈頭速度極快,使得打擊難度成倍提高,因此中段反導在反導攔截系統中的技術發展最為成熟。本文從指控需求和系統觀等方面出發,分析中段反導系統的指揮控制能力,得出如下特點:
1) 呈現全局性和協同性。中段反導系統從發現目標,跟蹤目標,到最終完成任務,其指揮控制的過程,實際上是協調各信息及運用的過程,形成信息閉環。每個環節對指控過程都產生著不同的作用,他們彼此配合,共同完成指控任務。
2) 需要優良的基礎信息設施支撐平臺。相較于傳統作戰,中段反導作戰地域廣、作戰環節多,且時效性要求高,作戰行動方案的生成必須十分快速。現代反導作戰中,無論是情報信息的綜合處理,或者戰場信息的通信,還是指揮命令的下達,均離不開信息化基礎設施的支撐。一方面需要依托高效能計算機實現多類型預警信息的轉發、印證、綜合處理等,另一方面要保證戰時通信的穩定性、高效性,這都對信息設施的性能、數據管理能力提出了很高的要求。
3) 指揮信息系統中自動化程度要求高。不同于傳統作戰,反導作戰對裝備的依賴度極高,且各個作戰環節的時間控制十分重要,同時由于中段反導過程涉及的數據量大、仿真計算困難等特點,單靠指揮員和情報分析人員來控制系統計算和把控信息的流向十分困難。這就需要最大限度地將指控過程的各個環節進行集中集成并實現自動化控制。一方面由于前方傳感器數量多、情報資源復雜、真偽難辨,要在傳感器收集信息和情報進行識別和融合處理方面實現自動化,減少指揮人員在分析判斷反導情報上所花費的時間,如自動選擇合適的反導預案、對導彈軌跡信息融合、生成評估報告等,一方面在引導攔截彈進行攔截時實現自動化,減少人的參與,縮短作戰時間。通常情況下,指揮信息系統還要有輔助決策的能力。
4) 對指揮員的素質有較高的要求。反導過程中,偶爾會出現如跟蹤目標丟失、通信鏈路斷線或者目標飛行彈道與預先估計差異較大等問題,這些問題的出現會加大反導的難度,特別是對反導指揮員的心理造成很大的壓力,是對指揮員的生理、心理、專業技能的多重考驗。訓練有素的指揮員不僅需要有過硬的專業素質,也要具備過硬的心理素質,能快速及時的調整作戰狀態。
5) 保密性、安全性要求高。中段反導系統作為戰略級反導的中堅力量,其任務十分關鍵,一旦失敗影響巨大。指揮控制作為其反導作戰的核心應當具備可靠的防摧毀、防滲透、抗干擾的能力,保證反導指揮過程的順利進行。
中段反導系統的指揮控制能力的評估是一個復雜的多要素問題[2-3]。如何針對所評估的對象構建一個科學的評估指標體系是一個值得深入研究的問題。所建立的指標體系需要能反映所評估對象的復雜性,降低被評估對象各指標間的關聯和制約關系,能體現指標之間的層次性和條理性,在此基礎上還要能方便區分各指標對上層指標的重要性(即權重)[4]。因此,指標體系需要能將被評估對象中相互包含、相互關聯的要素結構化,對這些復雜要素間的關系進行梳理和分類,形成有層次、有條理的隸屬結構,并在此基礎上對各個因素與總的評估目標的關系進行描述以確定其各自的重要性,并能方便對一些定性的指標進行合理的量化。
本文在遵循目的性、重要性、層次性、全面性、整體性、獨立性、可行性等[5-6]基本原則的基礎上,著重強調以下原則:
1) 可操作性原則。確定評估指標的目的是為了對評估對象進行估算和評價,因此所研究的指標應該是便于操作的。具體表現為:指標數量要適度,盡量選取綜合性強的、有代表性的指標。指標的含義要明確,各個指標不能產生歧義。指標要可以量化,便于計算這其中包括定量指標的數學計算和定性指標的比較分析。
2) 可擴展性原則。評估指標體系的建立,應考慮中段反導系統未來的發展建設對指揮控制能產生新的需求,建立的指標體系需要具備可拓展性,以滿足未來裝備發展的需要。
3)信息化牽引原則。反導的指揮控制與常規作戰的差異性在于其對時間敏感性及任務的價值性。未來反導指控系統一定是快速化、信息化,呈現多域協同、立體互聯的特性。在指標體系構建過程中,應該突出反導指控系統的信息化、自動化等特點。
4) 平戰結合的原則。指揮控制裝備運用是有組織、有計劃的,呈現一定的規律性,此時選擇一些靜態參數比較合適;而戰時裝備運用的變化規律較復雜,此時指揮控制的關注點應該放在如何進行加速反導流程、提高反導精度上,此時選擇一些與任務成功率相關的指標更加合適。鑒于此,平戰結合也是建立評估指標體系需要考慮的原則之一。
指標體系的構建是指揮控制能力的核心環節。國內學者關于指標體系的構建研究較多,文獻[7]提出了針對通信指揮效能評估的指標體系。文獻[8]提出了數字化部隊的裝備指揮效能評估指標,指標構建中很好的體現了系統的思想。筆者根據指標的構建原則,結合中段反導系統指揮控制的影響因素及特點將指揮控制能力分為信息自動化處理能力、指揮決策能力、數據通信能力、指揮人員素質、安全抗毀能力等5個一級指標。
由于中段反導指控系統的信息化、自動化程度較高,在本文中,信息自動化處理是一個廣義的概念,它包含了反導過程中所有指控信息的自動化收集、分析、運算、分發、使用等整個信息運用過程。信息自動化處理能力關系到指揮決策信息的準確性和快速性,關系到指揮決策的質量和效率,關系到反導的精度,關系到反導作戰的成敗。信息自動化處理主要解決各指揮階段信息的輸入及輸出的問題,其能力主要包含信息基礎處理能力、態勢生成能力和交戰控制能力,如圖3所示。
1) 信息基礎處理能力。戰前,指揮中心需要應對各種可能方向導彈來襲的反導防御預案以及應對各種突發情況的任務規劃方案和建議,這對信息處理系統提供快速、高效的計算仿真服務提出了需求。這里主要考察的是計算機性能,模擬仿真的能力及最大任務處理數量。
2) 態勢生成能力。態勢生成能力是決策的基礎[9],是指將現有的情報資源,轉化為指揮機關可讀、可用、可操作的態勢圖的能力。態勢圖生成的快速性、可讀性和包含的信息量顯得十分重要。可用預警時間、態勢圖信息化程度、態勢圖更新時延及最大態勢目標顯示數量來描述。
3) 交戰控制能力。即交戰過程中,系統根據來襲目標的航跡數據、己方反導武器的部署及戰備狀態,自動進行目標識別,任務規劃,實現火力分配,跟蹤引導反導攔截彈及實現攔截效果評估的能力。
指揮決策能力是指揮控制能力構成的關鍵,也是發揮指揮控制潛能的重要保證[10]。指揮決策即指揮與決策,一方面涉及到人員和裝備的協調控制,另一方面關系到決策及時性和準確性。其能力主要有指揮決策質量,協調控制能力和輔助決策能力,如圖4所示。
1) 指揮決策質量。為了縮短決策時間,提高反導作戰效率,戰前,指揮決策系統需要提前為作戰指揮中心生成完備的、可操作的反導作戰預案,完善態勢獲取渠道,為反導決策機構提供快速、可信的態勢信息,根據收集的信息確定訓練演習方案、擬定反導作戰優先級,高效、合理的下達作戰命令。
2) 協調控制能力。由于反導作戰地域廣,跨度大,且反導作戰成敗關系重大,因此聯合作戰確保反導成功十分重要。由于涉及的裝備種類較多,各部隊協同作戰顯得十分重要。可用控制跨度及友鄰部隊協調作戰能力來描述。
3) 輔助決策能力。輔助決策能力是以信息處理技術、大數據分析技術、協同控制技術等為基礎,以專家系統、仿真平臺為依托,通過仿真、推演、分析等進行全部或部分輔助指揮員制定方案、組織計劃、效果評估的能力。這里重點考察系統的智能化威脅分析能力和智能化方案推送能力。
良好的數據通信能力是反導指揮過程的信息基礎,是保障指揮過程順利進行的生命線。通常,為了確保反導作戰過程中通信的暢通,采用大量的通信系統和裝備,以滿足戰時不同的作戰地域、各指揮層次及各武器平臺的需求[11]。這些裝備部署的平臺多、范圍廣、縱深大,所擔負的傳輸任務多樣,格式多元,如語音、報文、數據、圖像、視頻等,同時這些通信裝備來源于不同的設計理念和行業標準。為避免產生“信息孤島”,加強各信息系統間的聯系,保障系統全時空、全天候可靠的通信能力、實現數據的有效管理,有效提升通信安全支撐能力具有十分重要的意義。數據通信能力構成如圖5所示。
1) 信息交互能力。即通信系統為反導部隊提供穩定高速通信覆蓋的能力及導航定位的能力。
2) 數據管理能力。未來戰場時信息化的戰場,數據是信息載體,需要進行數據管理以滿足戰場大數據運算和儲存的需要。所謂數據管理,即有效管理戰場仿真、訓練、測試、實戰等多維多類別數據的能力,同時在需要調用數據時能及時分發并實現可視化的能力。
3) 通信安全支撐能力。即保障通信網絡安全。防止間諜入侵、滲透并有效屏蔽干擾和因故障中斷后能及時恢復到一定水平,以滿足戰時通信的需要的能力。
指揮行為本質上是一種認知行為,指揮人員是實施指揮控制的主體,其素質高低直接影響到指揮控制的好壞[12]。中段反導系統指揮控制力量主要由指揮機關、各級指揮車及各類參謀人員等組成,其中指揮機關是指揮控制的決策機構,是指揮控制的組織主體機構,各級指揮車及相關人員是執行機構。通常而言,指揮人員的素質可從相關人員的基本素質、專業素養、人員培訓情況及人員組織質量等方面加以考量,如圖6所示。
中段反導系統的指揮控制系統是反導系統的核心,也是敵方主要滲透、摧毀的對象。信息化戰場環境下,面臨敵方高強度、高密度、全時空的綜合偵察、滲透、干擾、入侵和打擊,系統的安全抗毀能力將受到嚴重的威脅和考驗,指揮控制系統的生存及安全顯得十分重要。安全抗毀能力構成如圖7所示。
1) 隱蔽機動能力。中段反導系統通常部署在較為隱蔽的山地、林地等地區,其指揮機構存在于隱蔽性較好的地下掩體內,或以機動形態存在于各移動平臺上。隱蔽機動能力是指反導機關能躲避地方偵察及適時機動的能力,這里用掩體反偵察能力及指揮中心機動速度兩個指標來描述。
2) 系統生存能力。系統在遭遇打擊后,是否能具有二次反擊能力也很重要,這里用抗打擊能力、抗電磁干擾能力、抗主動干擾能力3個指標來描述。
進行中段反導試驗之后,對反導系統的指揮控制能力評估逐步成為中段反導研究的關注焦點。在分析反導系統作戰過程之后,本文分析了中段反導系統指揮控制影響因素及特點,結合指標構建原則,介紹了中段反導系統指揮控制能力評估的指標體系。本文所給出的指標體系是初步的,旨在為中段反導系統指揮控制能力建設和優化及效能評估提供依據。
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