新型作戰(zhàn)空間建模仿真實踐與體會

司光亞 胡曉峰 王艷正

(國防大學(xué) 信息作戰(zhàn)與指揮訓(xùn)練教研部，北京100091)

1 引言

作戰(zhàn)空間就是作戰(zhàn)行動所涉及的空間范圍，也可以稱作戰(zhàn)域［1］。所謂新型作戰(zhàn)空間，是相對我軍以往傳統(tǒng)的陸戰(zhàn)、空戰(zhàn)、近海作戰(zhàn)等空間而言的，尤為強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)略預(yù)警、軍事航天、防空反導(dǎo)、信息攻防、戰(zhàn)略投送、遠(yuǎn)海防衛(wèi)等新型作戰(zhàn)力量［2］行動重點涉及的太空、網(wǎng)絡(luò)電磁(簡稱網(wǎng)電)和遠(yuǎn)海等空間。此外，由于現(xiàn)代戰(zhàn)爭無一例外地都將國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施納入了作戰(zhàn)視野，因此社會域也應(yīng)是一類值得關(guān)注的新型作戰(zhàn)空間。對于這些新型作戰(zhàn)空間，由于缺乏實戰(zhàn)經(jīng)驗，不足以支撐傳統(tǒng)的思辨性研究;影響巨大又不方便利用現(xiàn)實系統(tǒng)直接開展實驗研究，因此，建模仿真是更為可行的研究手段。近年來，筆者所在科研團(tuán)隊在網(wǎng)電、太空、社會域等新型作戰(zhàn)空間建模仿真方面進(jìn)行了一些實踐探索，獲得了一些研究體會。

2 新型作戰(zhàn)空間給建模仿真帶來新的挑戰(zhàn)

2.1 新型作戰(zhàn)空間是新生事物且不斷發(fā)展，認(rèn)知還有待統(tǒng)一

任何建模仿真的前提和基礎(chǔ)，都是要了解建模對象的運(yùn)作機(jī)理，新型作戰(zhàn)空間建模仿真同樣如此。網(wǎng)電、太空和社會域等之所以被稱為新型作戰(zhàn)空間，是因為它們最大的特點就是“新”，從客觀上講它們是不斷發(fā)展著的新生事物;從主觀上講人們對它們的認(rèn)知還沒有穩(wěn)定固化，甚至還存在不少誤區(qū)。為推動新型作戰(zhàn)空間建模仿真，首先應(yīng)該在以下兩大方面形成相對科學(xué)的認(rèn)知:①新型作戰(zhàn)空間自身的特點，包括各類新型作戰(zhàn)空間的構(gòu)建要素、基本特征、運(yùn)行規(guī)律等;②新型作戰(zhàn)空間對體系作戰(zhàn)能力的影響，涉及新型作戰(zhàn)空間與傳統(tǒng)作戰(zhàn)空間的關(guān)系，新型作戰(zhàn)力量在聯(lián)合作戰(zhàn)中的運(yùn)用，以及新型作戰(zhàn)空間在體系作戰(zhàn)能力形成與發(fā)揮過程中的作用機(jī)理等。

2.2 傳統(tǒng)建模方法難以有效解決新型作戰(zhàn)空間建模面臨的難題

對于陸戰(zhàn)、空戰(zhàn)、海戰(zhàn)等作戰(zhàn)空間，傳統(tǒng)建模方法強(qiáng)調(diào)地形、地貌、大氣、洋流等物理環(huán)境的構(gòu)建;強(qiáng)調(diào)外形、機(jī)動、火力、碰撞等物理屬性與行為的建模;強(qiáng)調(diào)以蘭徹斯特方程為代表的戰(zhàn)斗力損耗計算等。而新型作戰(zhàn)空間建模更關(guān)注大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、信息域以及域間甚至跨域的級聯(lián)效應(yīng)等內(nèi)容，對于新型作戰(zhàn)空間建模的新問題，傳統(tǒng)建模方法很難適用。

2.2.1 傳統(tǒng)自然環(huán)境建模方法無法體現(xiàn)新型作戰(zhàn)空間的信息網(wǎng)絡(luò)和體系對抗特征

以往針對陸、空、近海以及淺海等傳統(tǒng)作戰(zhàn)空間的環(huán)境建模方法，更多地強(qiáng)調(diào)地形、地貌、地物、大氣、天候、洋流、水深等自然環(huán)境實體的建模，關(guān)注環(huán)境實體模型對作戰(zhàn)實體模型的位置、機(jī)動、碰撞等物理屬性或行為的影響。而對于網(wǎng)電、太空等新型作戰(zhàn)空間來講，在環(huán)境建模方面表現(xiàn)出很多不同特征。比如，網(wǎng)電空間是一個由人造信息化實體構(gòu)成的虛實結(jié)合的空間，信息以光速傳播，實體地理位置以及自然環(huán)境對網(wǎng)電對抗行為的影響日益降低。這些新問題傳統(tǒng)自然環(huán)境建模方法均無法解決。

2.2.2 傳統(tǒng)物理域建模方法無法描述新型作戰(zhàn)空間在信息域和認(rèn)知域的作戰(zhàn)機(jī)理

傳統(tǒng)的陸戰(zhàn)、空戰(zhàn)、海戰(zhàn)武器平臺以及相應(yīng)的火力、偵察、探測行為模型，無法刻畫類似于網(wǎng)絡(luò)病毒、臨近空間飛行器、空天飛機(jī)甚至是輿情傳播等發(fā)生在新型作戰(zhàn)空間中的新型作戰(zhàn)行動。比如僅僅在原有傳感器、干擾機(jī)、武器、通信設(shè)備等“構(gòu)件”模型以及基于物質(zhì)和能量交互計算的行動模型基礎(chǔ)上，通過“修改參數(shù)”也很難構(gòu)建新型作戰(zhàn)空間“虛實結(jié)合”的實體模型以及自適應(yīng)的對抗行為模型，很難描述已軟件化的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)武器、各類信息化平臺系統(tǒng)以及感知、識別、判斷和指揮等認(rèn)知行為。

2.2.3 傳統(tǒng)火力損耗建模方法無法刻畫新型作戰(zhàn)空間對體系作戰(zhàn)能力的核心作用

傳統(tǒng)陸、海、空武器裝備的作戰(zhàn)機(jī)理主要是火力毀傷，而新型作戰(zhàn)力量強(qiáng)調(diào)“網(wǎng)絡(luò)化”“聯(lián)合”“深入打擊”等作戰(zhàn)理念，突出“威懾”“拒止”“介入”“消除”等體系級作戰(zhàn)效果，其作戰(zhàn)目的是“毀體系重心、破體系短板”。這種作戰(zhàn)理念要達(dá)成的作戰(zhàn)效果僅用飛機(jī)、導(dǎo)彈、人的損耗是難以描述的。例如，基于信息網(wǎng)絡(luò)的反艦導(dǎo)彈打擊體系的效果不在于“命中概率”，而在于對敵方大型艦船“介入”行為的威脅效果;網(wǎng)絡(luò)武器的功效也不過多強(qiáng)調(diào)對物理域的毀傷，而更多的是針對對方信息的欺騙、控制、阻塞和利用等效果，因此需要新的作戰(zhàn)效果模型來刻畫新型作戰(zhàn)空間在體系層面上的能力。

3 新型作戰(zhàn)空間建模仿真實踐

長期以來，依托所承擔(dān)的多項國家和軍隊重大課題，我們從戰(zhàn)略戰(zhàn)役層面對網(wǎng)電空間、太空域和社會域等新型作戰(zhàn)空間的建模仿真進(jìn)行了探索。下面結(jié)合實踐，介紹一下在這三類典型新型作戰(zhàn)空間建模仿真過程中遇到的突出問題、解決思路和經(jīng)驗成果。

3.1 網(wǎng)電空間建模仿真

3.1.1 從聯(lián)合作戰(zhàn)角度思考對網(wǎng)電空間的新認(rèn)知

網(wǎng)電空間是最新出現(xiàn)且最特殊的一類新型作戰(zhàn)空間，其首要問題是需要澄清較為常見的認(rèn)識誤區(qū)，從聯(lián)合作戰(zhàn)角度思考并形成關(guān)于網(wǎng)電空間的新認(rèn)知［3，4］。

(1)網(wǎng)電空間不是傳統(tǒng)作戰(zhàn)空間的簡單延展。網(wǎng)電空間依托電磁裝備，聯(lián)網(wǎng)生成，目的是人感和人控，是一個建立在物理空間之上，為認(rèn)知服務(wù)的特殊空間。它不是陸、海、空、天物理空間的自然延伸，而是唯一“人造”且“人控”的空間，從其與物理空間以及認(rèn)知空間之間的關(guān)系來看，網(wǎng)電空間主要功能是建立物理空間與認(rèn)知空間聯(lián)系的第二橋梁。其中，物理空間描述應(yīng)該包括各類裝備實體、環(huán)境實體等，是被感知的對象;認(rèn)知空間主要對參與決策、論證或研究的人員的認(rèn)知進(jìn)行刻畫;而網(wǎng)電空間應(yīng)重點對虛擬實體和虛擬實體與物理實體的關(guān)聯(lián)，以及對感知、判斷、決策等認(rèn)知行動的影響進(jìn)行描述。

(2)網(wǎng)電空間對抗不能等同于體系對抗中一般意義的作戰(zhàn)行動。不同于傳統(tǒng)火力戰(zhàn)和電子戰(zhàn)行動，網(wǎng)電空間對抗突出特征是“網(wǎng)”和“人”，即基于信息網(wǎng)絡(luò)和面向人的認(rèn)知，是與信息網(wǎng)絡(luò)和人的認(rèn)知密切相關(guān)的所有行為和過程，包括武器裝備、信息系統(tǒng)、代碼軟件等實體基于信息網(wǎng)絡(luò)的探測、傳輸、處理、分發(fā)、施效等行為以及影響人的感知、判斷、決策、指控等認(rèn)知行為。此外，從戰(zhàn)爭角度講，網(wǎng)電空間對抗已超越單純的軍事領(lǐng)域，涉及與信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的所有領(lǐng)域，如電信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電力網(wǎng)等國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。因此，網(wǎng)電空間對抗不是簡單的作戰(zhàn)行動，而是能直接影響體系本身甚至是人的認(rèn)知的核心作戰(zhàn)行動，成為體系對抗的核心。

(3)網(wǎng)電空間的作戰(zhàn)效果更不能簡單地理解為體系某一局部或某一領(lǐng)域的簡單作用。網(wǎng)電空間在體系作戰(zhàn)能力形成和發(fā)揮過程中起核心和基礎(chǔ)作用，它是構(gòu)成體系作戰(zhàn)能力的核心關(guān)鍵要素。因此，網(wǎng)電空間作用的發(fā)揮決定著體系作戰(zhàn)的整體能力，具有優(yōu)勢的網(wǎng)電空間將使體系作戰(zhàn)能力及效能大幅提升，起“倍增器”作用;處于劣勢的網(wǎng)電空間可使體系整體能力成倍衰減甚至造成體系坍塌，是體系的“脆弱點”和“崩潰點”。因此，不應(yīng)該僅僅將網(wǎng)電空間看作是整個體系的某一類要素，應(yīng)該強(qiáng)化網(wǎng)電空間的作用就是體系作用，將網(wǎng)電空間影響的關(guān)注點放在反映體系網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)化交互過程以及網(wǎng)絡(luò)化級聯(lián)效應(yīng)等體系作戰(zhàn)能力的整體性問題上。

3.1.2 網(wǎng)電空間戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)建模

戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)是聯(lián)合作戰(zhàn)背景下網(wǎng)電空間的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，而網(wǎng)電空間建模仿真的首要問題就是要構(gòu)建戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)模型。戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)具有明顯的異構(gòu)、大尺度、關(guān)聯(lián)復(fù)雜、動態(tài)自適應(yīng)等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特性，因此，我們重點探索了基于網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)理論的戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)建模技術(shù)［5，6］。網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點可歸納為以下三點:①由多類異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)組成的更大的網(wǎng)絡(luò);②每類網(wǎng)絡(luò)具有特定任務(wù)使命和獨立運(yùn)行規(guī)律;③異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)間存在相互依賴關(guān)系，即存在相依點或相依邊。通過對比以上特點，發(fā)現(xiàn)由通信網(wǎng)、指控網(wǎng)、傳感網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)等構(gòu)成的相互關(guān)聯(lián)的戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)，就是典型的網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)?；诰W(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)理論的戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)建模技術(shù)重點解決兩個難題，即跨域、異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)依賴建模和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)演化建模，建模思路如下:

第一步:構(gòu)建分層分類戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)淠Ｐ?。為?gòu)建聯(lián)合作戰(zhàn)背景下的網(wǎng)電空間環(huán)境，首先要構(gòu)建分層分類的戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)淠Ｐ?，主要針對?zhàn)場通信網(wǎng)、指控網(wǎng)、傳感網(wǎng)以及計算機(jī)網(wǎng)等各類信息網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步區(qū)分骨干、分支，有線、無線，通信、指控、傳感探測、信息分發(fā)等不同類型，主要通過對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(細(xì)分通信實體、指控實體、傳感實體、衛(wèi)星以及戰(zhàn)場計算機(jī)實體等)、各型鏈路、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、業(yè)務(wù)流量等信息網(wǎng)絡(luò)要素進(jìn)行建模，得到網(wǎng)電空間戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)淠Ｐ汀?/p>

第二步:構(gòu)建戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)間、網(wǎng)際甚至跨域的關(guān)聯(lián)依賴模型。網(wǎng)電空間戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)最大的結(jié)構(gòu)特征是網(wǎng)絡(luò)化關(guān)聯(lián)，具有鏈路多網(wǎng)共用、節(jié)點多使命歸一(如特定節(jié)點既是通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，又是戰(zhàn)場計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)等關(guān)聯(lián)關(guān)系，對應(yīng)在模型上就是有相依點模型和相依邊模型。其中，相依點模型強(qiáng)調(diào)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點狀態(tài)依賴的描述;相依邊模型是關(guān)聯(lián)依賴模型的核心，指根據(jù)各類信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部、網(wǎng)絡(luò)之間以及不同域之間的各種依賴關(guān)系，抽象而成的特殊的鏈路模型，主要構(gòu)建物理依賴、信息依賴和邏輯依賴等模型，比如用來描述戰(zhàn)場計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)DDoS 攻擊產(chǎn)生的內(nèi)部效應(yīng)，以及其對整個通信網(wǎng)絡(luò)通信性能的影響，甚至是對指控網(wǎng)中指揮員認(rèn)知產(chǎn)生的跨域關(guān)聯(lián)影響。

第三步:構(gòu)建戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)兩重動態(tài)演化模型。戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)演化，指的是由于網(wǎng)電空間信息網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)性，其鏈接和關(guān)聯(lián)關(guān)系會隨時間在整個聯(lián)合作戰(zhàn)過程中發(fā)生演化，表現(xiàn)為在結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行的自我調(diào)整。戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)動態(tài)演化結(jié)構(gòu)建模表現(xiàn)為兩個方面:①動態(tài)拓?fù)溲莼Ｐ?，即基于自適應(yīng)規(guī)則的強(qiáng)連接動態(tài)性構(gòu)建，主要構(gòu)建了通信動態(tài)組網(wǎng)機(jī)制、指控關(guān)系自動接替機(jī)制、傳感自動補(bǔ)盲與交替跟蹤機(jī)制、衛(wèi)星網(wǎng)接力機(jī)制等模型;②動態(tài)關(guān)聯(lián)演化模型，即弱關(guān)系方面的動態(tài)性構(gòu)建，主要源于信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部或之間發(fā)生的各種動態(tài)交互，包括協(xié)作型、對抗型等交互類型。

3.1.3 新型網(wǎng)電實體以及自適應(yīng)性網(wǎng)電對抗建模

網(wǎng)電空間中有大量以軟件形式存在且與物理實體關(guān)系密切的特殊實體，如戰(zhàn)場計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒、網(wǎng)電一體對抗系統(tǒng)等。與傳統(tǒng)物理實體相比，新型網(wǎng)電實體具有明顯的“虛實結(jié)合”結(jié)構(gòu)特征以及更為智能的自適應(yīng)性行為。而如何描述這些“虛實結(jié)合”的網(wǎng)電實體以及自適應(yīng)行為是網(wǎng)電空間建模的又一大難題。為此，我們提出了虛實映射的網(wǎng)電實體建模方法以及基于規(guī)則的自適應(yīng)性網(wǎng)電對抗行為建模方法。虛實映射的網(wǎng)電實體建模方法［7］，其主要思路是將網(wǎng)電實體模型分為實在模型和虛擬模型。實在模型依據(jù)網(wǎng)電實體的客觀存在構(gòu)建，刻畫物理及能量參數(shù)，包括地理位置、自身狀態(tài)、幾何外形、機(jī)動特性、火力毀傷、物理通信等屬性;虛擬模型是在實在模型基礎(chǔ)上，通過抽象信息域和認(rèn)知域?qū)傩缘玫?，刻畫網(wǎng)絡(luò)探測、感知、決策、控制以及消息、信道等屬性。在此基礎(chǔ)上，重點對實在模型和虛擬模型的映射關(guān)系進(jìn)行建模，主要刻畫依存關(guān)系、隨動關(guān)系、制約及影響關(guān)系等?；谝?guī)則的自適應(yīng)性網(wǎng)電對抗行為建模方法［6］，主要針對探測感知、網(wǎng)絡(luò)通信、信息欺騙以及網(wǎng)絡(luò)控制、阻塞和防御等網(wǎng)電對抗行為，從分析網(wǎng)電對抗行為的自適應(yīng)性機(jī)理入手，抽象出響應(yīng)、時序和觸發(fā)這三條自適應(yīng)性行為的內(nèi)在規(guī)則，并進(jìn)行形式化描述，重點構(gòu)建了基于規(guī)則的網(wǎng)電對抗臨機(jī)行為模型。

3.2 太空域建模仿真

太空域建模并不是新課題，目前有STK、SaVi和GaLiLEO 等專業(yè)的衛(wèi)星仿真平臺［7］，同時在FLAMES、NETWARS 等軍用仿真系統(tǒng)中也有涉及。但是，這些建模仿真主要集中在衛(wèi)星軌道計算分析、衛(wèi)星通信網(wǎng)性能分析以及簡單的衛(wèi)星行動仿真等方面，還無法解決聯(lián)合作戰(zhàn)層面太空域建模所關(guān)注的重點問題，包括大尺度空間信息環(huán)境描述以及聯(lián)合作戰(zhàn)中太空域相關(guān)的信息交互效果建模兩個內(nèi)容。

3.2.1 大尺度空間信息環(huán)境描述

面向聯(lián)合作戰(zhàn)的太空信息環(huán)境主要描述衛(wèi)星信息網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星節(jié)點、地面控制站節(jié)點和太空自然環(huán)境四部分內(nèi)容。其中，衛(wèi)星信息網(wǎng)絡(luò)主要描述涉及的衛(wèi)星和地面控制站、鏈路以及信息交互內(nèi)容與規(guī)則等組網(wǎng)信息;衛(wèi)星節(jié)點則主要描述通信衛(wèi)星、光學(xué)偵察衛(wèi)星、電子偵察衛(wèi)星、合成孔徑衛(wèi)星、海洋監(jiān)視衛(wèi)星、導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星、中繼衛(wèi)星、干擾衛(wèi)星等實體的核心參數(shù)信息;地面控制站節(jié)點描述信息處理節(jié)點、信息融合節(jié)點、衛(wèi)星控制節(jié)點等實體的參數(shù);太空自然環(huán)境描述光電環(huán)境、空間碎片、太陽光照環(huán)境、輻射環(huán)境等信息。

太空信息環(huán)境描述的主要目的是支撐面向聯(lián)合作戰(zhàn)的多維空間態(tài)勢表現(xiàn)，要讓指揮員能看得懂、看得清。面向戰(zhàn)略戰(zhàn)役兵棋演習(xí)需求，重點探索了針對天基信息支援體系信息支援行動的多維空間態(tài)勢建模仿真。演習(xí)過程中，以天基信息支援體系對作戰(zhàn)區(qū)域的過境覆蓋為重點，為支持多種表現(xiàn)樣式，通過二、三維顯示直觀地了解航天偵察力量的部署、分布，以及與演示時間同步顯示各方衛(wèi)星在軌運(yùn)行的情況，并表現(xiàn)各參演方天基信息支援體系的整體運(yùn)行情況，也可以聚焦到某類、某顆衛(wèi)星表現(xiàn)其工作運(yùn)行情況;通過設(shè)置不同的空間環(huán)境、氣象和云圖等展示天基信息支援體系中各種類型偵察衛(wèi)星在不同天氣、氣候條件下，晝夜之間偵察的效果及其差別;通過統(tǒng)計圖表了解各方天基信息支援體系的類型、構(gòu)成和數(shù)量;通過空間態(tài)勢表現(xiàn)反映當(dāng)前或未來參演各作戰(zhàn)方航天偵察的能力;支持多模式態(tài)勢控制機(jī)制，包括同步模式和異步模式的態(tài)勢控制機(jī)制。同步機(jī)制可以與演習(xí)時間同步反映天基信息支援體系對作戰(zhàn)區(qū)域偵察覆蓋的時變特性;異步模式可以回放過去時間或“預(yù)覽”未來時間內(nèi)的天基信息支援體系的運(yùn)行情況。

腦卒中患者一般首選CT平掃檢查，可除外腦出血，超急性期梗塞CT往往顯示陰性，CT平掃價值不大，臨床上CT平掃大片狀梗塞易診斷，而較多碰到的是單發(fā)或多發(fā)點、片狀及小圓形低密度灶，點狀影一般為擴(kuò)大腦腔隙，小片狀及類圓形灶影大小在1.5cm左右，以腔隙性梗塞多見，這些低密度影可以是陳舊性梗塞灶，也可以是急性、亞急性期梗塞，或者合并存在，急性梗塞存在擴(kuò)大、出血轉(zhuǎn)化，甚至腦疝可能，如何在CT平掃后能夠給予臨床提供急性梗塞診斷，引起臨床重視進(jìn)行一定干預(yù)，有重要意義。

3.2.2 天基信息支援行動與信息交互效果建模

按照聯(lián)合作戰(zhàn)中天基信息支援的具體功能，對天基信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象，主要描述衛(wèi)星、地面控制站和嵌入導(dǎo)航、定位、偵察、通信等衛(wèi)星使用模塊的聯(lián)合作戰(zhàn)平臺之間的各型信息鏈路模型，以及在這些網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生、傳輸、處理的各類聯(lián)合作戰(zhàn)信息模型和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)規(guī)則模型。在天基信息網(wǎng)絡(luò)建?；A(chǔ)上，重點對信息支援行動和行動過程中產(chǎn)生的信息交互效果進(jìn)行建模。為了支撐聯(lián)合作戰(zhàn)背景下戰(zhàn)略戰(zhàn)役兵棋演習(xí)，主要研究了衛(wèi)星偵察預(yù)警行動、衛(wèi)星通信行動、衛(wèi)星導(dǎo)航定位行動以及相關(guān)的天基信息處理與融合模型構(gòu)建的方法。在具體信息支援行動與信息交互建模過程中，借鑒已有的成熟衛(wèi)星軌道計算模型和空間自然環(huán)境仿真基礎(chǔ)，重點研究了基于規(guī)則的天基信息支援行動建模以及天基信息支援行動與聯(lián)合作戰(zhàn)行動間的信息交互計算，比如衛(wèi)星網(wǎng)偵察預(yù)警信息產(chǎn)生的時機(jī)、信息傳輸和處理的機(jī)制、聯(lián)合作戰(zhàn)行動對衛(wèi)星預(yù)警信息的依賴條件、關(guān)鍵預(yù)警信息對聯(lián)合作戰(zhàn)態(tài)勢的影響等。

3.3 社會域建模仿真

現(xiàn)代戰(zhàn)爭已從國家間軍事力量的對抗轉(zhuǎn)變?yōu)檎麄€國家綜合實力的較量，包括政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、文化、外交等多個方面。因此，現(xiàn)代戰(zhàn)爭的研究也要跳出單純的軍事視角，進(jìn)行全方位的綜合研究。這就要求建模仿真從軍事域拓展到包含政治、經(jīng)濟(jì)、文化等領(lǐng)域的社會域。社會域建模仿真就是解決這個問題的一條有效途徑，相關(guān)研究主要集中在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施建模和社會群體行為建模兩方面。

3.3.1 國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施建模仿真

國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施是戰(zhàn)爭潛力目標(biāo)體系的重要組成部分，是支撐和穩(wěn)定戰(zhàn)爭體系的重要基礎(chǔ)。對這些目標(biāo)實施打擊，將可能達(dá)到癱瘓或削弱敵戰(zhàn)爭潛力，破壞其持續(xù)作戰(zhàn)能力，摧毀其民眾戰(zhàn)爭意志和凝聚力的目的?；趯谊P(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施重要性的認(rèn)識，我們以戰(zhàn)略戰(zhàn)役兵棋演習(xí)中目標(biāo)體系建模研究為牽引，針對電力網(wǎng)［8，9］、通信網(wǎng)［10］、交通網(wǎng)［11］、天然氣管網(wǎng)四類國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，重點研究了國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建，主要表現(xiàn)國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜行為特征(如自適應(yīng)性、級聯(lián)效應(yīng)等)和宏觀整體特性(如魯棒性、脆弱性)，以反映國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施對聯(lián)合作戰(zhàn)的影響效果。借鑒網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)理論，基于關(guān)聯(lián)依賴構(gòu)建國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)模型。其中，電力網(wǎng)CPS 關(guān)聯(lián)建模，分別構(gòu)建了電力物理設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和考慮人的因素的電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步對物理依賴、信息依賴和認(rèn)知依賴進(jìn)行了建模，能夠仿真描述電力物理設(shè)施毀壞或監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)失效后，電力網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)失效現(xiàn)象;同時，對電力網(wǎng)、交通網(wǎng)、通信網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)四類網(wǎng)絡(luò)間的關(guān)聯(lián)依賴進(jìn)行了詳細(xì)建模，并重點研究了四類網(wǎng)絡(luò)間的基本故障傳播動力學(xué)特征和傳播機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對連鎖故障傳播的影響作用，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和鏈路的動態(tài)Agent 模型表示和連鎖故障的傳播機(jī)制，以及局部擾動在整個網(wǎng)絡(luò)體系的跨層次級聯(lián)傳播算法等內(nèi)容。

3.3.2 社會群體行為建模仿真

4 幾點體會

4.1 網(wǎng)絡(luò)化的空間環(huán)境建模是新型作戰(zhàn)空間建模仿真的基礎(chǔ)

信息網(wǎng)絡(luò)是新型作戰(zhàn)空間的模型基礎(chǔ)，信息網(wǎng)絡(luò)之間又有相互的關(guān)聯(lián)依賴關(guān)系模型，因此，這種網(wǎng)絡(luò)化的空間環(huán)境建模成了新型作戰(zhàn)空間建模仿真的基礎(chǔ)。之所以說是新型作戰(zhàn)空間的建模，是因為在建模仿真過程中強(qiáng)調(diào)的是空間環(huán)境的建模，而非單純的新型作戰(zhàn)力量及作戰(zhàn)行動建模。面向聯(lián)合作戰(zhàn)仿真需求，網(wǎng)絡(luò)化的空間環(huán)境建模是首要基礎(chǔ)，其核心就是相互關(guān)聯(lián)的信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建模，包括通信網(wǎng)絡(luò)、指控網(wǎng)絡(luò)、傳感網(wǎng)絡(luò)、戰(zhàn)場計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)甚至是社會域國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，以及網(wǎng)絡(luò)間由依賴關(guān)系構(gòu)建的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)模型。這樣的網(wǎng)絡(luò)化空間環(huán)境模型能夠反映戰(zhàn)爭復(fù)雜系統(tǒng)的自適應(yīng)性、關(guān)聯(lián)性和涌現(xiàn)性等本質(zhì)特征，同時還可以揭示信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)中的跨域聯(lián)合、級聯(lián)失效、體系癱瘓等特殊現(xiàn)象和機(jī)理。

4.2 信息域的實體和行為建模是新型作戰(zhàn)空間建模仿真的關(guān)鍵

傳統(tǒng)作戰(zhàn)空間強(qiáng)調(diào)對飛機(jī)、大炮等物理實體以及火力戰(zhàn)行動的建模，而對于網(wǎng)電、太空等新型作戰(zhàn)空間來講，主要關(guān)注計算機(jī)病毒、信息指揮系統(tǒng)、天基信息支援平臺等信息化程度更高的新型實體。相對于飛機(jī)、大炮而言，這些實體以及實體行為有更多的信息域?qū)傩蕴卣?，需要重點考慮對它們的信息域能力和行為進(jìn)行建模，而這些信息域建模要素正是新型作戰(zhàn)空間建模的關(guān)鍵，體現(xiàn)新型作戰(zhàn)空間的本質(zhì)特征。新型作戰(zhàn)空間信息域?qū)嶓w與行為建模，要劃分好建模邊界，即首先確定信息域的建模要素，應(yīng)該包括通信、指控、導(dǎo)航、傳感與探測等內(nèi)容，以信息產(chǎn)生、傳輸、處理等能力和行為建模為重點;同時，要處理好與物理域模型的關(guān)系。重視信息域建模并非不考慮與物理域模型的關(guān)系，應(yīng)基于已有的物理域模型，建立信息域?qū)嶓w模型相對于物理域?qū)嶓w模型的依存、隨動等關(guān)聯(lián)關(guān)系模型，以及物理域模型相對于信息域模型的行為依賴模型，這樣構(gòu)建出來的模型可以反映出體系對抗所具有的物理依賴和信息驅(qū)動等跨域聯(lián)合的作戰(zhàn)特點。

4.3 體系化的戰(zhàn)爭綜合效果建模是新型作戰(zhàn)空間建模仿真的目標(biāo)

新型作戰(zhàn)空間建模仿真的目的不是為了構(gòu)建非常逼真的戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)環(huán)境模型以及新型作戰(zhàn)行動模型，而是以戰(zhàn)略戰(zhàn)役指揮訓(xùn)練為目的，將體系化的戰(zhàn)爭綜合效果作為建模目標(biāo)。體系化的戰(zhàn)爭綜合效果建模更多地體現(xiàn)在兩個方面:①在模型粒度上，應(yīng)在戰(zhàn)略戰(zhàn)役指揮訓(xùn)練層次而非戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)層面，對新型作戰(zhàn)空間的實體和行為進(jìn)行適度抽象，多選取關(guān)鍵性實體、指標(biāo)性屬性和重要行動環(huán)節(jié)等建模要素;②在交互效果計算方面，盡量回避同一層次的實體交互計算，多采用網(wǎng)間交互甚至是跨域交互來描述作戰(zhàn)效果，比如，有時可以回避病毒造成的戰(zhàn)場計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)局部阻塞效應(yīng)，而直接計算由病毒發(fā)作間接影響的指揮員認(rèn)知層面的體驗效果。

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