基于態勢時變的水下作戰體系設計與優化

戚學文，趙緒明，王 亮

（1.海軍研究院，北京 100161；2.復雜艦船系統仿真重點實驗室，北京 100161）

0 引言

當前，我周邊海域面臨多樣化、日益嚴重的威脅和挑戰，主要戰略對手構建了從太空到海底的多維空間反潛體系，對我水下兵力的海上活動構成嚴重威脅[1]。現代水下作戰環境與條件下，單一作戰平臺不可能具備有效完成水下作戰任務的所有性能，必須協調各作戰平臺，拓展水下作戰空間，構建包括有人、無人水下作戰平臺的綜合性水下全域作戰體系。只有充分發揮協同作戰的優勢，才能滿足現代化高技術條件下的水下作戰需求[2]。水下作戰體系是目前海上防衛體系突出的薄弱環節，也是提高體系作戰能力的“瓶頸”。在國家安全環境日趨復雜、軍隊使命任務不斷拓展、海軍轉型步伐明顯加快的形勢下，建設功能完善的水下作戰體系顯得十分緊迫。本文借鑒海戰場態勢時變動態生成技術與方法，研究設計基于態勢時變動態生成的水下作戰體系[3-5]。

1 海戰場態勢相關概念

戰場態勢是對戰場當前狀態和發展趨勢的描述，亦是指揮員實施高效指揮控制的必要條件。所謂戰場態勢，是指作戰雙方作戰要素的狀態、形勢與發展趨勢[6]。

在戰略層次上，包括敵對雙方總體力量對比、戰略部署與戰略行動的狀態、形勢與趨勢，同時包括敵對雙方社會、人文、環境等；在戰術層次上，指敵對雙方具體的兵力對比、兵力部署、作戰計劃、火力分配、作戰意圖以及具體的作戰實體，如作戰平臺、武器級具體武器單元的狀態、形勢與發展趨勢。戰場態勢信息的準確性、實效性，直接影響著指揮決策的科學性、合理性。

戰場態勢研究是作戰研究領域的熱點問題之一，海戰場態勢時變動態生成技術為海戰場態勢研究提供了一個新的思路。在一定作戰環境中存在的作戰實體，當其性質或狀態發生改變時，就產生了特定的作戰事件；而在信息化海戰場上，作戰實體密切協同，因此每個作戰實體所產生的作戰事件在時間和空間上都存在著某種聯系。在特定海戰場環境中，多個作戰事件構成某種作戰行動，推動戰場態勢動態變化，如圖1所示。

海戰場態勢時變動態生成技術針對海戰場水下作戰態勢和作戰體系演化動態變化特點，支持變步長、多粒度、態勢動態接入生成實時海戰場態勢。根據作戰進程，通過實時修正作戰環境、作戰力量、作戰任務、作戰方案和作戰行動等相關戰場因素，實現海戰場水下作戰體系多區域、多分辨率戰場態勢的動態生成和指揮控制。

圖1 海戰場態勢動態變化示意圖Fig.1 Schematic map of dynamic sea battlefield situation

圖1中，作戰環境是指海戰場中對敵我作戰有影響的天氣、海況、水文、電磁輻射等；作戰實體即海戰場中存在的具有戰斗力或戰略意圖的作戰單元或平臺，例如艦船、潛艇、飛機、導彈、魚雷、預警設備等；作戰事件即由作戰實體所做出的行為形態；作戰實體及其作戰事件通過協同關系構成具有統一作戰目的的作戰行動；作戰行動的產生與演進推動著海戰場態勢的實時、動態發展變化。

2 水下作戰體系設計方案

當前環境下，隨著各國水下科技與裝備的發展，水下對抗已成為全深度、大海域、多平臺的全面對抗，是包括天、空、岸、海、潛多維兵力與武器裝備體系的信息化、高技術、全方位對抗。

2.1 水下作戰體系的必要性

目前，潛在作戰對手構建了包括天基反潛預警系統、航空反潛裝備系統、水面反潛裝備系統、水下反潛裝備系統和水下監視系統的太空、空中、水面、水下、海底等多維立體反潛裝備體系和一體化綜合反潛網絡，形成全方位、全領域反潛預警偵察與綜合打擊作戰力量。面對其日益完善、不斷改進的綜合探潛體系，我水下兵力遂行作戰任務面臨的安全威脅日趨復雜。如何構建未來水下作戰體系、創新水下兵力運用方法、發揮水下體系作戰和水下隱蔽作戰特點，將成為未來海戰場建立我水下優勢面臨的關鍵問題。

2.2 需求分析與體系構建

作戰需求是作戰體系設計的先導與驅動，作戰體系設計應以滿足作戰需求為首要目標[7-8]。因此，以作戰需求分析為基礎的作戰體系設計是目前較為常用的常規設計方法。按照這一方法，基于水下作戰需求分析，構建一個包括指揮控制、偵察情報、火力打擊、信息對抗以及綜合保障的，能夠融合海面、空中及水下多維作戰平臺，指揮打擊鏈路完整，具備較強生存能力的我海空平臺及水中兵力兵器對抗敵水下兵力兵器的水下作戰體系，如圖2所示。其中，任務需求分析主要包括水下作戰面臨的形勢與問題、潛在對象的作戰運用方法；行動需求分析主要包括水下作戰目的與交戰方式；能力需求分析主要包括水下力量編組、主要行動以及兵力協同運用；裝備需求分析主要包括有人、無人裝備的種類、功能、性能、數量與作戰能力指標。

圖2 水下作戰體系設計方案實現流程Fig.2 Implementation flow of underwater operational system design scheme

未來水下復雜環境下的作戰任務，潛艇及其所搭載的無人作戰平臺應協調一致地采取措施與行動。利用無人作戰平臺的隱蔽前出、數據中繼、探測偵察和信息欺騙等手段，擴展水下作戰平臺光學、聲學和電子傳感器的覆蓋區域及打擊武器的作戰手段與覆蓋范圍[9]。既保持了潛艇獨立作戰的主要特點，在一定程度上又可以發揮協同作戰的整體優勢，形成水下作戰力量的綜合作戰體系。可有效彌補潛艇作戰能力的不足，極大提升水下作戰效能和整體作戰能力[10-11]。

3 水下作戰體系方案的優化

水下作戰體系設計方案的顯著優勢是能夠較好地滿足作戰需求，但是，其并未充分考慮海戰場態勢變化對水下作戰的影響，具有一定的局限性，與現代信息化海戰場水下作戰復雜的戰場環境以及快速的作戰節奏要求尚存在一些差距。因此，需要對其進行相應的改進與優化。

3.1 常規方法的局限性

現代戰爭是復雜條件下的一體化聯合作戰，作戰實體間密切協同，每一個作戰實體所產生的作戰事件在時間和空間上都存在著緊密聯系。隨著信息化海戰場物理空間的拓展、作戰平臺機動能力的提升以及對作戰單元信息化、智能化需求的日益增長，作戰單元也由傳統單一作戰逐漸成為時變戰場中的一個節點[12-13]，具有密度高、種類多、變化快等特點。這一變化直接導致戰場態勢具有日益顯著的時變特性，戰場態勢瞬息萬變，作戰時機稍縱即逝。

對于水下作戰，由于受制于水介質特性，戰場環境難以透明化、作戰對象難以清晰判斷、通信難以實時高速、指揮節奏遲緩。因此，盡可能掌握實時、動態的水下作戰態勢就顯得更為重要。顯然，基于作戰需求分析的水下作戰體系設計方案，并不能很好地適應水下作戰態勢動態時變特征。因此，充分考慮海戰場態勢時變因素，設計基于海戰場態勢時變動態生成的水下作戰體系，使指揮員及各類作戰人員在更好地掌握動態實時戰場態勢基礎上，提高水下作戰指揮、決策的反應速度和實效性，對于海戰場整體作戰能力的提升意義重大。

3.2 設計方案的優化流程

考慮前文所述的海戰場態勢時變動態生成相關概念，通過設計仿真實驗與評估，對基于作戰需求分析的常規水下作戰體系設計方案進行改進與優化，其方法與流程如圖3所示。

圖3 水下作戰體系方案的仿真與優化流程Fig.3 Simulation and optimization process of underwater operational system scheme

此外，為了更好掌握水下戰場態勢，未來水下攻防作戰需要進行較大規模的戰場建設。建設內容不僅包括海洋水文地理環境調查，更多的是在重要區域預置一定規模的水下設施。這些水下設施涵蓋了偵察預警、通信導航、長期海洋氣象觀測、預置攻擊等多種功能，不僅將極大地拓展我水下預置戰場的隱蔽建設能力和維護能力，而且將成為我水下作戰體系的完善和補充，也必將在很大程度上提升我水下作戰體系效能的發揮。

4 結束語

與水面、空中作戰不同，海水介質的特殊性使水下通信成為制約水下作戰的瓶頸與難點，導致當前水下作戰平臺通聯困難，水下作戰指揮不夠通暢，水下戰場不夠“透明”。因此，目前世界各國在水下戰場均不具備絕對優勢。近年來，我國在水聲探測、跨域通信、智能作戰、無人裝備等領域已開展了大量研究，突破了一批關鍵技術，為水下作戰體系構建和戰法創新奠定了基礎。

本文從水下作戰需求出發，適當借鑒現有研究成果，研究了水下作戰體系設計方案，結合水下作戰相關領域前沿技術發展情況以及海戰場態勢時變動態生成概念，對常規設計方案進行改進與優化，設計了基于海戰場態勢時變動態生成的水下作戰體系。研究回答未來水下作戰體系“為何建、如何建”的問題，對提升我海軍水下作戰能力、有效扭轉水下作戰態勢、保障沿海及內陸安全具有十分重要的意義，亦對我海軍突破島鏈封鎖的深遠海戰略實施有著積極的推動作用。

本文的研究為理清水下作戰力量建設發展方向，在未來海戰場形成水下作戰優勢提供了借鑒與參考。