精確電子戰(zhàn)中精確指揮控制研究

吳志建，方勝良，楊 健

（通信信息控制和安全技術國家重點實驗室，嘉興314033）

0 引 言

2009年8月24日，美軍為獲得一種低成本電子作戰(zhàn)能力，以根據(jù)需要精確組織或干擾較小區(qū)域內(nèi)的敵方通信和導航，同時不會使附近區(qū)域內(nèi)己方的通信和導航裝置失去能力，美國防高級研究計劃局（DAPRA）戰(zhàn)略技術辦公室發(fā)布項目公告，啟動“精確電子戰(zhàn)”（PREW）項目，旨在演示驗證一種能阻止敵方通信和導航，并同時對己方干擾極小的外科電子干擾系統(tǒng)。該項目分3個階段實施，并于2013財年向用戶交付。最終達到節(jié)點數(shù)量40個，均方相位誤差小于30°，瞄準損失小于1dB，干擾最大區(qū)域達到10 000m2，干擾距離100km，頻率覆蓋200～2 700MHz，在1min時間間隔里，目標區(qū)域外的間隔干擾率不多于1個目標。

精確的電子作戰(zhàn)能力主要體現(xiàn)在精確的目標選擇與定位能力、精確的電子進攻能力、精確的指揮控制能力等。精確的目標選擇與定位能力是精確電子進攻的前提；精確的電子進攻能力是其作戰(zhàn)的目的；精確的指揮控制能力是精確電子進攻的保證?？梢姡_的指揮控制在實現(xiàn)精確電子作戰(zhàn)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，所以對精確指揮控制的研究具有重大的意義。

1 指揮控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與功能

指揮控制系統(tǒng)是指揮信息系統(tǒng)的“大腦”，是指揮信息系統(tǒng)的核心，是各級指揮員和指揮機構(gòu)對部隊及武器平臺實施指揮控制的重要手段，是作戰(zhàn)指揮人員為實施作戰(zhàn)指揮使用的信息處理、輔助決策和命令發(fā)布的電子信息系統(tǒng)。

1.1 指揮控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

指揮控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成主要包括指揮所信息系統(tǒng)、作戰(zhàn)單元或武器平臺控制系統(tǒng)、指揮信息網(wǎng)和數(shù)據(jù)鏈。各級各類指揮所信息系統(tǒng)通過指揮信息網(wǎng)互聯(lián)，并通過機動通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)向作戰(zhàn)單元、武器平臺延伸，將整個戰(zhàn)場各級各類指揮所、作戰(zhàn)單元和武器平臺聯(lián)接成一個有機整體，收集、綜合、處理各類作戰(zhàn)信息，滿足指揮員、指揮機構(gòu)對所屬部隊、作戰(zhàn)單元及其武器裝備的指揮和控制需要，如圖1所示。

圖1 指揮控制系統(tǒng)基本構(gòu)成示意圖

指揮所信息系統(tǒng)是配置在各級各類指揮所內(nèi)，完成作戰(zhàn)指揮與保障業(yè)務處理的電子信息系統(tǒng)。從指揮層次上，可分為戰(zhàn)略級、戰(zhàn)役級和戰(zhàn)術級指揮所信息系統(tǒng)；從軍兵種屬性上可分為陸軍、海軍、空軍、第二炮兵指揮所信息系統(tǒng)；從裝載平臺上可分為固定式、機動式指揮所信息系統(tǒng)。

作戰(zhàn)單元指揮和武器平臺控制系統(tǒng)用于武器平臺控制或單兵指揮控制的電子信息系統(tǒng)，分為攜行式和嵌入式系統(tǒng)。

指揮信息網(wǎng)是為實現(xiàn)各級各類指揮所、作戰(zhàn)單元及武器平臺間指揮控制信息的互聯(lián)、互通與共享的數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡；而數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)是指揮控制系統(tǒng)與武器平臺、傳感器之間，按規(guī)定的通信協(xié)議，實時自動傳輸戰(zhàn)場態(tài)勢、情報和指揮控制命令等格式化消息的信息鏈路系統(tǒng)。

1.2 指揮控制系統(tǒng)的主要功能

作戰(zhàn)指揮控制系統(tǒng)接收各類情報信息，進行情況處置，制定與優(yōu)化作戰(zhàn)方案，下達作戰(zhàn)指令，指揮與控制所屬部隊和主戰(zhàn)武器完成作戰(zhàn)任務。

（1）信息處理功能

信息處理功能是指揮控制系統(tǒng)的主要功能之一。指揮控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)采集、維護管理、數(shù)據(jù)集成、訂閱分發(fā)和性能監(jiān)控等數(shù)據(jù)基礎服務，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、匯總、審核、修改、查詢、顯示和打印等基本功能。

（2）輔助決策功能

指揮控制系統(tǒng)通過戰(zhàn)場情報綜合處理、戰(zhàn)場環(huán)境信息生成和戰(zhàn)場綜合態(tài)勢合成等手段，可提供實時或近實時的戰(zhàn)場態(tài)勢，輔助指揮員和參謀人員綜合分析判斷情況；通過對實時海情、空情、陸情和電磁態(tài)勢的自動處理，可形成直觀、實時的各類戰(zhàn)場態(tài)勢；通過集成氣象、水文等信息，可提供地形仿真、高精度影像和衛(wèi)星云圖、氣象實況、氣象水文預報等戰(zhàn)場環(huán)境信息；通過戰(zhàn)場情況綜合，可將敵我雙方多維戰(zhàn)場態(tài)勢信息疊加形成直觀、實時的戰(zhàn)場綜合態(tài)勢，綜合顯示在“同一窗口”，為各級指揮員及時了解戰(zhàn)場狀況、掌控戰(zhàn)場動態(tài)、處置戰(zhàn)場情況、實施精確控制提供保障；通過戰(zhàn)役戰(zhàn)術計算、突發(fā)事件處理和戰(zhàn)役戰(zhàn)術模擬等輔助決策功能，為各級指揮員定下作戰(zhàn)決心、做出判斷提供有力支持。

（3）制定計劃功能

指揮控制系統(tǒng)通過整合戰(zhàn)場態(tài)勢、情報、作戰(zhàn)力量和武器裝備等信息，利用各類作戰(zhàn)計劃生成軟件，可對各個作戰(zhàn)階段部隊的行動、兵力分配、資源配置等要素進行分析，生成各種作戰(zhàn)行動計劃和預案，經(jīng)過綜合比較和評估后，形成最優(yōu)作戰(zhàn)方案。

（4）指揮控制功能

指揮控制系統(tǒng)利用雷達監(jiān)測、衛(wèi)星定位、視頻監(jiān)控等手段，構(gòu)建戰(zhàn)場作戰(zhàn)部隊行動監(jiān)控體系，指揮員和指揮機構(gòu)可近實時地掌握戰(zhàn)場態(tài)勢、控制作戰(zhàn)進程；依托由光纜、短波、長波及衛(wèi)星等多種通信手段構(gòu)成的多路迂回、此斷彼通的指揮信息網(wǎng)和通信網(wǎng)系，可將整個作戰(zhàn)戰(zhàn)場各級各類指揮所信息系統(tǒng)聯(lián)接成一個無縫的整體，通過語音、數(shù)據(jù)、圖形、圖像等多種媒體，綜合運用電話、傳真、會議電視、密碼電報、文電流轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)指揮等各種手段，可下達作戰(zhàn)命令、指示，協(xié)調(diào)和指揮控制部隊作戰(zhàn)行動；通過機動通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈等手段，可與諸軍兵種主戰(zhàn)武器平臺交鏈，實現(xiàn)適時信息交互，可將指令信息實時轉(zhuǎn)換為武器控制信息，反饋主要武器平臺狀況，確保武器平臺的控制。

另外，指揮控制系統(tǒng)還具有通過監(jiān)控系統(tǒng)對系統(tǒng)自身進行監(jiān)視、控制，確保系統(tǒng)運行正常的系統(tǒng)監(jiān)視功能以及運用網(wǎng)絡隔離、訪問控制、入侵預警、主機監(jiān)控、病毒查殺、漏洞掃描、安全認證等手段保障作戰(zhàn)指揮信息傳輸處理的安全保密功能。

2 實現(xiàn)精確指揮控制的幾點思考

從指揮控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及功能分析可知，精確的偵察情報是精確指揮控制的前提條件，精確的輔助決策是實現(xiàn)精確指揮控制的核心環(huán)節(jié)，精確的時間同步是實現(xiàn)精確指揮控制的關鍵，精確的控制是實現(xiàn)精確指揮控制的有效途徑，精確的評估是精確作戰(zhàn)指揮的輔助手段。

2.1 精確的偵察情報的獲取

精確的偵察情報是指在現(xiàn)代信息技術的支持下，通過偵察探測信息系統(tǒng)與指揮控制系統(tǒng)的高度融合，為作戰(zhàn)指揮提供準確、快速、連續(xù)、高效的情報保障。它要求我們能夠全面掌握整體戰(zhàn)場態(tài)勢，把握作戰(zhàn)行動中稍縱即逝的戰(zhàn)機，又能夠?qū)ι⒉加趹?zhàn)場上的敵方各種目標實施精密探測與跟蹤，并迅速對目標進行準確的識別與定位，通過互聯(lián)互通、高度融合的網(wǎng)絡化的情報傳輸與處理系統(tǒng)實時地將情報分發(fā)給相關作戰(zhàn)部隊，并指揮控制作戰(zhàn)部隊實施精確作戰(zhàn)行動。獲取精確的偵察情報，需要經(jīng)過2個重要環(huán)節(jié)：一是信息的搜集，二是信息處理。

在信息搜集方面，重點掌握敵方信息化武器裝備等關鍵性目標的情況。通過從上級獲取目標通報信息，利用本級以信息技術為支撐的各種偵察手段，向友鄰部隊索取目標情況以及利用各種查詢檢索、新聞媒體和信息網(wǎng)絡系統(tǒng)獲取目標情報信息。

情報信息處理就是將通過各種渠道收集的情報信息，經(jīng)過判定、分類、鑒別、分析等一系列過程，將雜亂無章的原始情報信息整理為準確有用的情報信息，是情報活動的重要環(huán)節(jié)，情報信息的效能很大程度上取決于分析處理的質(zhì)量。精確的情報處理可以通過以下方法獲得：

（1）分類整理。對所收集的情報資料進行判定、歸納、排序。

（2）鑒別篩選。從情報信息的存新型、可靠性、適用性出發(fā)，利用相關性、可信度方法對情報信息進行鑒別篩選。

（3）分析研究。采用定量和定性的分析方法對所收集的情報信息進行由此及彼、由表及里的綜合分析，形成對戰(zhàn)場態(tài)勢的總體判斷，預測戰(zhàn)場情況的發(fā)展變化，為精確指揮控制和保證部隊作戰(zhàn)行動提供基本依據(jù)。

2.2 精確的輔助決策的實現(xiàn)

精確的決策是在對各種情報信息收集處理的基礎上，采取定量計算、模擬推演等科學決策方法，對作戰(zhàn)行動進行精確籌劃，對各種作戰(zhàn)行動方案進行優(yōu)選，最終形成周密、可行的作戰(zhàn)計劃，是精確指揮控制的核心環(huán)節(jié)。根據(jù)決策類型，可以將決策分為單目標與多目標決策、確定性決策與不確定性決策以及對抗性與非對抗性決策。精確輔助決策的實現(xiàn)，可以通過以下2種方法。

（1）精確指揮控制輔助決策定量分析，分2步進行實施。

第1步，決策分析。對決策目標、決策條件、決策方案以及決策效果進行分析，對各個狀態(tài)發(fā)生的可能性進行定量的描述，對各種決策結(jié)果的優(yōu)劣進行衡量，并對每個行動的效用期望值進行優(yōu)劣排序。最后，從定量分析的角度考慮，選擇效用期望值最大的行動作為最優(yōu)行動方案付諸實施，如圖2所示。

圖2 決策分析基本流程圖

第2步，對策分析，即對抗性決策分析。由3個要素組成，分別是局中人、策略和支付。根據(jù)決策人數(shù)可以由二人決策和多人決策；根據(jù)結(jié)盟關系，有合作對策和非合作對策；根據(jù)局中人數(shù)目有有限對策和無限決策；根據(jù)決策人的策略分為連續(xù)決策和離散決策；根據(jù)決策階段，還可以分為靜態(tài)決策和動態(tài)決策。在解上述對策問題時，根據(jù)所建立的模型，采用有鞍點矩陣對策、無鞍點矩陣對策和混合策略、兩行兩列無鞍點矩陣對策以及多行多列無鞍點矩陣對策求解的方法對模型進行求解；在遇到?jīng)_突對策問題時，則采用穩(wěn)定性分析方法進行求解。

另外還可以采用層次分析法對多目標遞階層次決策問題進行定量分析計算，利用模糊綜合評判對決策問題中的定性指標進行定量化處理，按照多個方面、多種指標進行決策問題綜合評價。

2.3 精確的時間同步

對各個平臺的不同節(jié)點的同步以及精確的指揮控制是進行精確電子戰(zhàn)的基礎，解決時間同步問題是精確控制、精確戰(zhàn)術打擊的關鍵?，F(xiàn)代戰(zhàn)場任務多變，未來的精確指揮控制可以控制戰(zhàn)術打擊的進程節(jié)奏，精確控制作戰(zhàn)的進程順序。與其他的未來精確打擊力量進行精確協(xié)同作戰(zhàn)將是精確作戰(zhàn)的發(fā)展趨勢。未來的精確指揮控制須確立大的精確協(xié)同的觀念，注重通過精確的時間協(xié)同、空間協(xié)同、頻域協(xié)同和功率協(xié)同等，與未來一體化的精確打擊力量成為一個整體，高效有序地進行協(xié)同作戰(zhàn)，可見精確的時間同步在未來一體化作戰(zhàn)中的重要作用。解決精確的時間同步問題可以借助全球定位系統(tǒng)（GPS）等進行授時，或通過一體化的指揮通信網(wǎng)之間建立時間同步機制，達到節(jié)點間時間的精確同步。

2.4 精確的控制

作戰(zhàn)控制是對作戰(zhàn)行動的掌握和駕馭，是指揮機構(gòu)在作戰(zhàn)指揮過程中所進行的掌握情況、分析態(tài)勢、修正與調(diào)控等一系列活動的總稱。作戰(zhàn)控制是將指揮員作戰(zhàn)決心向作戰(zhàn)行動轉(zhuǎn)換的一個關鍵環(huán)節(jié)，是達成作戰(zhàn)最終目標的基本途徑。

要達到精確的作戰(zhàn)控制，第1步，要感知戰(zhàn)場情況：

一是利用戰(zhàn)場信息感知系統(tǒng)，首先建立多維一體的信息感知系統(tǒng)，包括天基探測信息系統(tǒng)、機載探測信息系統(tǒng)、陸基探測信息系統(tǒng)、夜視探測信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡探測信息系統(tǒng)等；其次，建立網(wǎng)絡化的信息傳輸系統(tǒng)以確保信息傳輸?shù)膶崟r性、安全性和信息格式的一致性。

二是通過戰(zhàn)場信息系統(tǒng)共享戰(zhàn)場信息。信息共享是實施精確控制的基礎。信息化條件下作戰(zhàn)，將分散配置的各作戰(zhàn)單元、作戰(zhàn)要素安全可靠地無縫鏈接，形成快速的決策和精確的控制，把信息優(yōu)勢變成作戰(zhàn)優(yōu)勢，并有效地把分散的力量整合起來，把多維空間的作戰(zhàn)行動統(tǒng)一起來，實現(xiàn)作戰(zhàn)資源的最佳配置和組合。

第2步，分析比照。通過實時感知戰(zhàn)場情況，使指揮員了解和掌握當前敵我雙方的實際戰(zhàn)場態(tài)勢，然后與預定的作戰(zhàn)計劃進行比照，并對未來戰(zhàn)場態(tài)勢的發(fā)展趨向進行分析，最后決定對部隊作戰(zhàn)行動進行調(diào)控。

第3步，修正與調(diào)控。就是根據(jù)當前實際態(tài)勢對預先制定的作戰(zhàn)計劃進行調(diào)整和修改，對所屬部隊的作戰(zhàn)行動進行糾偏和調(diào)整。通過以上3個步驟，從而達到對作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)時間、作戰(zhàn)空間、作戰(zhàn)信息、作戰(zhàn)目標以及作戰(zhàn)進程的精確控制。

精確控制的方法有計劃調(diào)控和隨機控制。計劃調(diào)控就是依據(jù)事先制定的作戰(zhàn)計劃對作戰(zhàn)行動進行調(diào)節(jié)和駕馭的方法，計劃內(nèi)容周密、方式方法具體，可執(zhí)行性強。隨機控制就是指揮員依據(jù)不斷變化的戰(zhàn)場態(tài)勢和部隊的具體情況，圍繞作戰(zhàn)目標，臨時下達調(diào)控指令，用以調(diào)整和糾正作戰(zhàn)行動偏差的控制方法，這種方法調(diào)控周期短，反應速度快，便于指揮員迅速控制部隊做出反應，有很強的靈活性和時效性。不同作戰(zhàn)形式和戰(zhàn)場實際情況對計劃控制和隨機控制的方法加以綜合運用，以達到最佳的調(diào)控效果。

在實際作戰(zhàn)中，還可以采取動態(tài)計劃調(diào)控法、實時互動調(diào)控法和目標調(diào)控法等作為輔助和補充的措施。動態(tài)計劃調(diào)控法是在周密計劃準備的基礎上，在作戰(zhàn)行動的過程中同時進行對當前作戰(zhàn)行動的調(diào)控和對未來作戰(zhàn)行動計劃的修正完善；目標調(diào)控法則是指揮員根據(jù)不同的作戰(zhàn)樣式、作戰(zhàn)行動和作戰(zhàn)階段，事先向下級指揮員明確目標和任務，以便在特殊情況下約束其作戰(zhàn)行動，使之能夠圍繞總的作戰(zhàn)企圖協(xié)調(diào)有序行動的調(diào)控方法；實時互動調(diào)控則是圍繞發(fā)揮信息的最大效益和謀求最佳的作戰(zhàn)效果，最大程度聚集作戰(zhàn)力量，上下級之間、互不隸屬的指揮控制機構(gòu)及作戰(zhàn)單元、要素進行的信息、計劃及行動的雙向或多向?qū)崟r互動。

2.5 精確的作戰(zhàn)評估

精確的作戰(zhàn)評估包括作戰(zhàn)效果的評估、作戰(zhàn)方案的評估及作戰(zhàn)風險的評估。對作戰(zhàn)效果的評估，首先要通過前方觀察情況反饋、航空和無人機偵察，并以衛(wèi)星遙感圖像偵察等偵察手段互相印證，獲取作戰(zhàn)效果；其次，在掌握直接打擊效果的基礎上，對直接效果和間接效果進行綜合判定；最后，通過觀察分析了解敵人的作戰(zhàn)目標、意圖、決策周期和需要，判明敵人的關鍵薄弱環(huán)節(jié)，形成下一步作戰(zhàn)實施的建議。對作戰(zhàn)方案的評估則是對作戰(zhàn)方案的適用性、可行性和可用性進行分析。風險評估則是對活動或事件可能遇到的風險進行辨識、估計和評價，使危機沒有發(fā)生之前，便采取積極的步驟對要發(fā)生或即將發(fā)生的風險進行控制。

3 結(jié)束語

精確的指揮控制是進行精確電子作戰(zhàn)的基礎。文章對精確指揮控制系統(tǒng)進行了具體的闡述，并對如何獲取精確的偵察情報、精確的輔助決策實現(xiàn)、精確的時間同步、精確的控制、精確的作戰(zhàn)評估的方法進行了研究，為下一步精確電子戰(zhàn)中精確指揮控制的研究提供一定的參考。

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