數(shù)字化機步師指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)運用能力需求研究

劉 剛，鄒自力

(1．國防信息學院，湖北武漢430010;2．重慶通信學院，重慶400035)

需求分析已廣泛應(yīng)用于指揮信息系統(tǒng)研發(fā)階段，相應(yīng)的分析方法也比較成熟［1-3］;但在系統(tǒng)運用階段，仍然處于起步期，尚未形成系統(tǒng)的研究成果，相關(guān)文獻較少。隨著數(shù)字化機步師指揮信息系統(tǒng)配發(fā)試點部隊，如何科學運用這種裝備體系，采用何種方法全面、準確地展現(xiàn)其作戰(zhàn)運用需求，已成為亟待解決的關(guān)鍵問題，目前，這方面的研究和實踐都很少。本文借鑒體系結(jié)構(gòu)能力視角需求分析方法，通過設(shè)計6種新的能力視角模型，描述了指揮信息系統(tǒng)應(yīng)具備的支撐能力，以及這些能力產(chǎn)生的過程、與系統(tǒng)本身的關(guān)系、如何支持作戰(zhàn)指揮活動與作戰(zhàn)信息流程，為科學運用指揮信息系統(tǒng)提供依據(jù)。

1 能力視角需求分析方法

1．1 模型構(gòu)成

能力視角模型可以準確清晰地描述能力需求。美國國防部體系結(jié)構(gòu)框架2．0版(DoDAF V2．0)將能力視角分為能力構(gòu)想、能力結(jié)構(gòu)、能力階段規(guī)劃、能力依賴、能力與組織開發(fā)映射、能力與作戰(zhàn)指揮活動映射、能力與服務(wù)映射共7個模型［4］。這些模型主要應(yīng)用在裝備規(guī)劃和系統(tǒng)研發(fā)階段，目的是生產(chǎn)標準化的產(chǎn)品。系統(tǒng)建成投入使用后，當分析其作戰(zhàn)運用的能力需求時，有些視角模型(如能力階段規(guī)劃)顯然就不合適，有些視角模型(如能力與組織開發(fā)映射)也不再是軍事應(yīng)用關(guān)注的重點。

數(shù)字化機步師指揮信息系統(tǒng)是鏈接作戰(zhàn)要素、聚合作戰(zhàn)能量、倍增作戰(zhàn)效能的物質(zhì)基礎(chǔ)和動力源泉，其支撐能力是數(shù)字化機步師體系作戰(zhàn)能力的重要組成部分，它與數(shù)字化機步師的要素能力和任務(wù)能力共同作用，形成數(shù)字化機步師體系作戰(zhàn)能力。采用能力視角需求分析方法，設(shè)計數(shù)字化機步師指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)運用的能力視角模型，首先應(yīng)對其支撐能力的總體框架進行描述，然后明確能力的具體構(gòu)成，以及能力與能力之間的相互關(guān)系，同時還要考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、作戰(zhàn)指揮活動、作戰(zhàn)信息流程等關(guān)鍵因素，因為能力的產(chǎn)生由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定，能力的作用是支持作戰(zhàn)指揮活動順利實施和作戰(zhàn)信息有序流動。借鑒文獻［5-6］的設(shè)計思路，本文設(shè)計了能力構(gòu)想、能力結(jié)構(gòu)、能力關(guān)系、能力與系統(tǒng)組成映射、能力與作戰(zhàn)指揮活動映射、能力與作戰(zhàn)信息流程映射6種作戰(zhàn)運用能力需求分析模型，各模型的概要描述及表現(xiàn)形式如表1所示。

表1 能力視角模型的概要描述與表現(xiàn)形式

1．2 模型設(shè)計流程

作戰(zhàn)運用能力視角模型設(shè)計可參考如下步驟:1)通過分析指揮信息系統(tǒng)支撐能力的生成與作用原理，對支撐能力總體框架進行宏觀描述，構(gòu)建能力構(gòu)想模型(CV-1);2)依據(jù)能力構(gòu)想模型，采用自頂向下的方法，對系統(tǒng)支撐能力進行逐層分解，構(gòu)建能力結(jié)構(gòu)模型(CV-2);3)根據(jù)能力結(jié)構(gòu)模型，分析能力之間的關(guān)系，主要包括需要或支持2種關(guān)系，構(gòu)建能力關(guān)系模型(CV-3);4)分析能力與產(chǎn)生能力的系統(tǒng)組成之間的關(guān)系，構(gòu)建能力與系統(tǒng)組成的映射模型(CV-4);5)梳理數(shù)字化機步師作戰(zhàn)指揮活動，分析作戰(zhàn)指揮活動所要求的能力支持，構(gòu)建能力與作戰(zhàn)指揮活動的映射模型(CV-5);6)梳理數(shù)字化機步師作戰(zhàn)信息流程，分析作戰(zhàn)信息流程所要求的能力支持，構(gòu)建能力與作戰(zhàn)信息流程的映射模型(CV-6)。

2 作戰(zhàn)運用能力需求分析

2．1 能力構(gòu)想

數(shù)字化機步師指揮信息系統(tǒng)支撐能力的生成原理是遞進耦合式，即由單裝組合構(gòu)成子系統(tǒng)、子系統(tǒng)交互構(gòu)成分系統(tǒng)、分系統(tǒng)耦合構(gòu)成體系，體系通過分系統(tǒng)相互依賴、相互協(xié)作涌現(xiàn)支撐能力;作用原理是信息驅(qū)動式，即依托指揮信息系統(tǒng)搭建的公共信息傳輸平臺，通過信息流引導(dǎo)物質(zhì)流和能量流，為實現(xiàn)作戰(zhàn)效能高效釋放提供信息支撐。根據(jù)上述原理對支撐能力進行解構(gòu)，由上至下劃分為體系級、分系統(tǒng)級、子系統(tǒng)級、裝備級4個層次，對應(yīng)的能力類型分別為體系能力、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)子功能、系統(tǒng)性能。其中:體系能力由系統(tǒng)功能相互協(xié)作涌現(xiàn)，若體系能力在完成作戰(zhàn)任務(wù)中出現(xiàn)正效應(yīng)，則說明當前的指揮信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)處于最佳編配狀態(tài)，指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)運用效能相應(yīng)地發(fā)揮較好;系統(tǒng)功能由系統(tǒng)子功能構(gòu)成，若系統(tǒng)功能發(fā)揮較好，則說明當前的裝備組合比較合理;系統(tǒng)子功能由系統(tǒng)性能決定，若子功能發(fā)揮較好，則可以獲得裝備性能提高的配備方式;系統(tǒng)性能度量的是系統(tǒng)單元自身的特性，是可測試、可計算或可定性評估的參數(shù)，在作戰(zhàn)過程中可采用一定方法進行數(shù)據(jù)采集。能力構(gòu)想如表2所示。

表2 能力構(gòu)想(CV-1)

2．2 能力結(jié)構(gòu)

指揮信息系統(tǒng)通過作用于信息流通的“獲取、傳遞、存儲、處理、利用”等環(huán)節(jié)而發(fā)揮作用。根據(jù)信息流通的不同環(huán)節(jié)和能力構(gòu)想模型，結(jié)合指揮信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用，首先將支撐能力第1層體系能力區(qū)分為指揮控制、戰(zhàn)場感知、信息傳輸、信息共享和信息對抗共5種能力。其中:戰(zhàn)場感知能力主要對應(yīng)信息獲取、處理環(huán)節(jié);指揮控制能力主要對應(yīng)信息處理、利用與存儲環(huán)節(jié);信息傳輸能力主要對應(yīng)信息傳遞環(huán)節(jié);信息共享能力主要對應(yīng)信息存儲、處理環(huán)節(jié);信息對抗能力則是圍繞著這5個環(huán)節(jié)獲取信息優(yōu)勢的能力。這5種能力由第2層系統(tǒng)功能相互作用、相互影響而涌現(xiàn)。系統(tǒng)功能的解構(gòu)更注重指揮員及其指揮機關(guān)的實際需求，筆者通過到試點部隊調(diào)研，并與系統(tǒng)研發(fā)專家交流后，認為系統(tǒng)功能劃分為指揮決策、網(wǎng)絡(luò)通信、偵察情報、電子對抗、敵我識別和密碼保密共6種較為合理。根據(jù)系統(tǒng)功能和裝備實際，可解構(gòu)出第3層系統(tǒng)子功能14種，第4層系統(tǒng)性能33種。能力結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 能力結(jié)構(gòu)(CV-2)

2．3 能力關(guān)系

系統(tǒng)功能、子功能、性能與指揮信息系統(tǒng)體系密切相關(guān)，是系統(tǒng)操作人員和技術(shù)人員關(guān)注的重點。相對而言，體系能力簡潔直觀，更符合部隊指揮員與指揮機關(guān)的運用需求。因此，本文主要討論體系級能力與系統(tǒng)組成、作戰(zhàn)指揮活動、作戰(zhàn)信息流程間的關(guān)系。

1)指揮控制能力是指揮信息系統(tǒng)支撐能力的核心。數(shù)字化機步師依托指揮控制系統(tǒng)，在聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)和偵察情報系統(tǒng)的支持下，圍繞“籌劃、計劃、指控、評估”等指揮活動，保障指揮員及其指揮機關(guān)對所屬部隊、武器平臺、作戰(zhàn)行動實施有效指揮控制。2)戰(zhàn)場感知能力是指揮信息系統(tǒng)支撐能力的前提。數(shù)字化機步師依托偵察情報系統(tǒng)，對戰(zhàn)場情況實施全天時、全天候感知，獲取全域、持續(xù)、有效的情報信息，并根據(jù)不同需求按不同分辨率融合形成戰(zhàn)場態(tài)勢圖，按需分發(fā)、定時推送。3)信息傳輸能力是指揮信息系統(tǒng)支撐能力的基礎(chǔ)。數(shù)字化機步師依托聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)，綜合運用多種通信手段，為指揮控制、偵察情報、電子對抗、武器平臺構(gòu)建公共信息傳輸平臺，提供穩(wěn)定有效的語音、數(shù)據(jù)、視頻傳輸服務(wù)。4)信息共享能力是指揮信息系統(tǒng)支撐能力的關(guān)鍵。數(shù)字化機步師依托指揮控制系統(tǒng)和聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)，搭建數(shù)據(jù)共享平臺，建立信息服務(wù)機制，實現(xiàn)按需信息共享。5)信息對抗能力是指揮信息系統(tǒng)支撐能力的保障。數(shù)字化機步師依托電子對抗系統(tǒng)，對戰(zhàn)場電磁態(tài)勢實時感知，對主要作戰(zhàn)地域內(nèi)的敵方實施電子進攻，并確保己方重要信息和用頻裝(設(shè))備的安全。

指揮控制、戰(zhàn)場感知、信息傳輸、信息共享、信息對抗5種能力并不是相互獨立的，每一種能力的實現(xiàn)都需要其他一種或幾種能力的支持。它們同指揮信息系統(tǒng)各分系統(tǒng)一樣，相互作用、互為支撐，共同涌現(xiàn)指揮信息系統(tǒng)的支撐能力。5種能力間的相互關(guān)系如圖2所示。

圖2 能力關(guān)系(CV-3)

2．4 能力與系統(tǒng)組成的映射

不同的系統(tǒng)組成會產(chǎn)生不同的能力。分析能力與系統(tǒng)組成的關(guān)系，可以更加合理地進行系統(tǒng)編配，以滿足作戰(zhàn)指揮活動、作戰(zhàn)信息流程的能力需要。其映射模型如表3所示。

表3 能力與系統(tǒng)組成的映射(CV-4)

2．5 能力與作戰(zhàn)指揮活動的映射

不同的作戰(zhàn)指揮活動需要指揮信息系統(tǒng)不同的能力支持。明確能力與其支持作戰(zhàn)指揮活動之間的關(guān)系，可以更加精確集約地運用系統(tǒng)，更好更快地實施作戰(zhàn)指揮。根據(jù)數(shù)字化機步師作戰(zhàn)指揮的一般規(guī)律，梳理出作戰(zhàn)指揮活動流程包括戰(zhàn)備轉(zhuǎn)級、遠程機動、組織準備、戰(zhàn)斗實施共4個一級流程、19個二級流程和56個三級流程。限于篇幅，本文只討論能力與作戰(zhàn)指揮活動一級和二級流程的映射關(guān)系，其映射模型如表4所示。

由表4可以看出指揮信息系統(tǒng)在各個階段的主要任務(wù)如下:1)戰(zhàn)備轉(zhuǎn)級階段的主要任務(wù)是預(yù)案修訂和轉(zhuǎn)級組織，該階段的作戰(zhàn)指揮活動主要依托指揮控制系統(tǒng)和聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)實施，需要提供的能力支持主要是指揮控制、信息傳輸和信息共享能力;2)遠程機動階段的主要任務(wù)是動中組網(wǎng)和動態(tài)控制，該階段的作戰(zhàn)指揮活動主要依托聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)和指揮控制系統(tǒng)實施，需要提供的能力支持主要是指揮控制能力、信息傳輸能力和信息對抗能力;3)組織準備階段的主要任務(wù)是立體覆蓋組網(wǎng)、態(tài)勢融合分發(fā)、決策智能輔助和保障精確籌劃，該階段的作戰(zhàn)指揮活動主要依托偵察情報系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)和戰(zhàn)場敵我識別系統(tǒng)實施，需要提供的能力支持主要是指揮控制、戰(zhàn)場感知、信息傳輸和信息共享能力;4)戰(zhàn)斗實施階段的主要任務(wù)是全時信息保通、奪控制信息權(quán)、支撐火力打擊、保障縱深攻擊和配合奪殲控局，該階段的作戰(zhàn)指揮活動主要依托指揮控制系統(tǒng)、聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)、電子對抗系統(tǒng)、戰(zhàn)場敵我識別系統(tǒng)、密碼保密系統(tǒng)實施，需要提供的能力支持主要是指揮控制、信息對抗、信息傳輸、信息共享能力。

表4 能力與作戰(zhàn)指揮活動的映射(CV-4)

2．6 能力與作戰(zhàn)信息流程的映射

作戰(zhàn)信息在作戰(zhàn)體系內(nèi)有序高效流轉(zhuǎn)，需要相應(yīng)的能力支持。參照“偵、控、打、評”的信息鏈路，結(jié)合數(shù)字化機步師作戰(zhàn)指揮的特點，將作戰(zhàn)信息區(qū)分為情報偵察、指揮協(xié)同、火力打擊、電子對抗、戰(zhàn)斗保障共5種信息;著眼信息的獲取、引接、整編、應(yīng)用等活動，將信息流程分為5個一級流程、13個二級流程和36個三級流程。限于篇幅，本文只討論能力與作戰(zhàn)指揮信息一級和二級流程的映射關(guān)系。其映射模型如表5所示。

由表5可以看出:1)情報偵察信息獲取渠道多元，分發(fā)對象廣泛，對信道容量和信息實時性的要求都很高，組織準備階段該類信息更為密集，需要提供的能力支持主要是指揮控制、戰(zhàn)場感知和信息傳輸能力;2)指揮協(xié)同信息貫穿作戰(zhàn)全程，產(chǎn)生渠道、分發(fā)對象和信息產(chǎn)品都相對固定，對信息末端到達能力和機動指揮控制保障能力要求較高，組織準備和戰(zhàn)斗實施階段該類信息更為密集，需要提供的能力支持主要是指揮控制和信息傳輸能力;3)火力打擊信息產(chǎn)生渠道和分發(fā)對象相對固定，對信息的準確性、實時性以及從傳感器平臺到武器平臺的直接鉸鏈能力要求較高，戰(zhàn)斗實施階段該類信息最為密集，需要提供的能力支持主要是指揮控制、信息傳輸和信息對抗能力;4)電子對抗信息貫穿整個戰(zhàn)斗過程，獲取渠道、分發(fā)對象相對固定，協(xié)同作戰(zhàn)力量較多，組織準備和戰(zhàn)斗實施階段該類信息更為密集，需要提供的能力支持主要是指揮控制、信息傳輸和信息對抗能力;5)戰(zhàn)斗保障信息既有基礎(chǔ)信息，也有動態(tài)信息，種類多樣，格式不一，融合方式復(fù)雜，占用帶寬較大，組織準備和戰(zhàn)斗實施階段該類信息更為密集，需要提供的能力支持主要是指揮控制、信息傳輸和信息共享能力。

表5 能力與作戰(zhàn)信息流程的映射(CV-6)

3 結(jié)論

本文設(shè)計的數(shù)字化機步師指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)運用能力視角模型，與DoDAF V2．0能力視角模型有較大區(qū)別，它突出的是數(shù)字化機步師在作戰(zhàn)運用階段對指揮信息系統(tǒng)的能力需求，旨在厘清體系能力與系統(tǒng)組成、作戰(zhàn)指揮活動、作戰(zhàn)信息流程之間的關(guān)系，為提高指揮信息系統(tǒng)的作戰(zhàn)運用效能提供指導(dǎo)。本文所提出的能力結(jié)構(gòu)模型，也可為構(gòu)建數(shù)字化機步師指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)運用能力評估指標體系提供參考。

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