兩棲編隊(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估分析*

李向陽 潘長鵬 陳 正

(海軍航空工程學(xué)院研究生管理大隊(duì) 煙臺(tái) 264001)

兩棲編隊(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估分析*

李向陽 潘長鵬 陳 正

(海軍航空工程學(xué)院研究生管理大隊(duì) 煙臺(tái) 264001)

提出了兩棲編隊(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)分析與評(píng)估處理流程,對(duì)火力支援作戰(zhàn)中的態(tài)勢(shì)評(píng)估從戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)覺察、當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)理解與判定及未來戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)三方面進(jìn)行了功能分析。

兩棲編隊(duì); 火力支援; 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì); 分析與評(píng)估

Class Number TP391.3

1 引言

兩棲編隊(duì)對(duì)岸火力支援作戰(zhàn)中的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估是其作戰(zhàn)決策的關(guān)鍵,是對(duì)岸火力支援作戰(zhàn)目標(biāo)選擇、兵力需求計(jì)算、火力分配的基礎(chǔ),也是火力毀傷理論體系的重要組成部分[1～3],對(duì)火力支援打擊效果起著重大而深遠(yuǎn)的影響。

2 兩棲編隊(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境態(tài)勢(shì)分析與評(píng)估處理流程

兩棲編隊(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境態(tài)勢(shì)分析與評(píng)估的輸入信息主要來源于信息融合(這里把態(tài)勢(shì)分析與評(píng)估和目前的信息融合暫時(shí)分開),主要包括目標(biāo)軌跡(包括位置參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù))和目標(biāo)屬性(包括類型屬性、敵我屬性和電磁頻譜特性)等[4],態(tài)勢(shì)分析與評(píng)估利用人工信息、態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)庫、模型數(shù)據(jù)庫、規(guī)則及條令庫,將目標(biāo)數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)、理論數(shù)據(jù)、目標(biāo)性能數(shù)據(jù)聯(lián)系起來,形成對(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)盡可能客觀的抽象描述。

根據(jù)以上的描述,簡單來表示兩棲編隊(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境態(tài)勢(shì)分析與評(píng)估處理流程如圖1所示。

圖1 兩棲編隊(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)分析 與評(píng)估處理流程圖

3 態(tài)勢(shì)評(píng)估的功能模型

根據(jù)態(tài)勢(shì)評(píng)估處理流程,可以將態(tài)勢(shì)評(píng)估的基本內(nèi)容理解為火力支援戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)察覺、當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)理解與判定和未來戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)三個(gè)方面[7]。兩棲編隊(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,態(tài)勢(shì)評(píng)估的功能表現(xiàn)如圖2所示。

圖2 態(tài)勢(shì)評(píng)估的功能結(jié)構(gòu)圖

3.1 火力支援戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)覺察

火力支援戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)覺察也可理解為戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)元素的提取,其主要考慮對(duì)象包括敵、我、友方目標(biāo)元素特征在內(nèi)的整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)情況,其態(tài)勢(shì)估計(jì)要素如圖3所示。

圖3 兩棲編隊(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估要素構(gòu)成圖

其輸入為該時(shí)刻當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的諸威脅單元(如戰(zhàn)艦、飛機(jī)、武器平臺(tái)、部隊(duì)分隊(duì)等)信息,可表示為:

S={P1,P2,…Pi,…,Pn}i=1,2,…,n

其中,Pi是某威脅單元在該時(shí)刻的狀態(tài)信息集合:

Pi={實(shí)體類型,位置,速度,批號(hào),時(shí)間,…}

從S的狀態(tài)信息集合中,我們提取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)元素(如目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的突然變化,威脅單元的聚集等)來確定要分析的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)[9]。

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)覺察過程記作:

關(guān)系級(jí)態(tài)勢(shì)估計(jì)解決的另一個(gè)問題就是在事件覺察的基礎(chǔ)上,按照戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)的原則,采用自底向上逐層分解的方式對(duì)描述目標(biāo)的信息進(jìn)行抽象和劃分,形成關(guān)系級(jí)上的軍事體系單元假設(shè),即:

S={…,Pi∪Pk∪Pp,…,Pg∪Pm,…}

這些分級(jí)是自下而上的,從而形成軍事單元的多分類假設(shè),表明該單元下面各級(jí)的目標(biāo)能形成相關(guān)單位。同時(shí)對(duì)狀態(tài)集S進(jìn)行參數(shù)擴(kuò)展,形成新的狀態(tài)集:

S={…,Pi∪Pj∪Pk∪Pn,…,Pl,Pz}

其中,Pl,Pz是對(duì)多軍事單元高層假設(shè)特征的關(guān)系表示。

3.2 當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)理解與判定

當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)理解與判定是根據(jù)提取的態(tài)勢(shì)元素特征向量,結(jié)合火力戰(zhàn)領(lǐng)域知識(shí),對(duì)當(dāng)前的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行解釋,用于判定敵戰(zhàn)場(chǎng)部署和行動(dòng)企圖,識(shí)別敵作戰(zhàn)意圖和行動(dòng)計(jì)劃。

在態(tài)勢(shì)分析過程中,軍事領(lǐng)域知識(shí)起著決定作用,根據(jù)知識(shí)建立態(tài)勢(shì)特征與態(tài)勢(shì)識(shí)別的對(duì)應(yīng)關(guān)系,形成對(duì)當(dāng)前態(tài)勢(shì)的分類識(shí)別:設(shè)態(tài)勢(shì)空間θ={A,B,C},其元素為戰(zhàn)場(chǎng)空間中可能出現(xiàn)的全部態(tài)勢(shì)分類,M={X,Y,Z}為當(dāng)前態(tài)勢(shì)推理中得到的態(tài)勢(shì)特征集合,表示戰(zhàn)場(chǎng)空間中所出現(xiàn)的事件及其線索。

設(shè)態(tài)勢(shì)特征與態(tài)勢(shì)識(shí)別的對(duì)應(yīng)關(guān)系為映射:f:M→θ

由此對(duì)態(tài)勢(shì)特征進(jìn)行分類:

其中

即由態(tài)勢(shì)A可適用的情況所構(gòu)成的態(tài)勢(shì)特征子集合。

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的理解與判定是一個(gè)動(dòng)態(tài)時(shí)序過程,隨著時(shí)間的推移,融合和抽象的精度也隨之提高,這樣雖然會(huì)提高態(tài)勢(shì)判定的質(zhì)量,但也會(huì)造成貽誤戰(zhàn)機(jī),被動(dòng)受敵的情況。實(shí)際應(yīng)用中,要根據(jù)各個(gè)火力單元作戰(zhàn)任務(wù)的不同,將態(tài)勢(shì)判定的精確性和實(shí)時(shí)性有機(jī)結(jié)合起來,以最小的代價(jià)來完成火力支援作戰(zhàn)任務(wù)。

3.3 未來戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)

未來戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)是指基于對(duì)當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的理解,對(duì)未來可能出現(xiàn)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)[10]。即已知T1時(shí)刻的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)S(T1),求解S(T1+T2)(T2>0)。未來戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)可以是對(duì)多目標(biāo)實(shí)體未來狀態(tài)的預(yù)測(cè),也可以是對(duì)全局綜合態(tài)勢(shì)演變的預(yù)測(cè)。實(shí)體級(jí)的預(yù)測(cè)可以通過對(duì)多目標(biāo)狀態(tài)和屬性的融合來完成,綜合態(tài)勢(shì)演變的預(yù)測(cè)可采用基于火力支援作戰(zhàn)模型的期望模板方法來實(shí)現(xiàn)。

1) 實(shí)體級(jí)的預(yù)測(cè)

實(shí)體級(jí)預(yù)測(cè)包含了對(duì)目標(biāo)未來位置的預(yù)測(cè)與目標(biāo)可能采取的戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)行為的預(yù)測(cè)。根據(jù)一級(jí)融合結(jié)果和當(dāng)前的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)來推理下一時(shí)刻目標(biāo)可能出現(xiàn)的空間位置和可能采取的戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng),引導(dǎo)我方火力支援作戰(zhàn)單元占據(jù)有利陣位進(jìn)行攻擊。

2) 全局綜合態(tài)勢(shì)演變的預(yù)測(cè)

對(duì)全局綜合態(tài)勢(shì)的演變,可采用基于事例的推理,建立完整的作戰(zhàn)模板,基于模板匹配來完成對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的預(yù)測(cè)。作戰(zhàn)模板可以按表格格式建立,它們可以反映戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)中的敵、我、友的事件順序,以及這些事件的確切時(shí)間和距離關(guān)系。作戰(zhàn)模板也可以按人工智能的知識(shí)表示方法來建立,如火力支援作戰(zhàn)框架或腳本。此外,作戰(zhàn)模板還可以用品質(zhì)因數(shù)和相關(guān)度量來表示。

4 結(jié)語

兩棲編隊(duì)火力支援戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估是作戰(zhàn)輔助決策的基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)各個(gè)火力單元協(xié)同作戰(zhàn)的關(guān)鍵。目前關(guān)于態(tài)勢(shì)評(píng)估與威脅估計(jì)的研究發(fā)展十分迅速,不斷有新的理論補(bǔ)充進(jìn)來,其理論體系也在不斷得到完善。本文進(jìn)行了基于火力支援戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的態(tài)勢(shì)評(píng)估基本流程與功能分析,初步解決了火力支援戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的態(tài)勢(shì)評(píng)估要研究的問題。

[1] 李林森,于海勛,韓志剛.論協(xié)同空戰(zhàn)及其關(guān)鍵技術(shù)[J].電光與控制,2007,7(1):29-34.

[2] 王小非,陳云秋.海戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)分析與評(píng)估方法[J].火力與指揮控制,2006,6(6):1-3.

[3] 趙曉輝,姚佩陽,張鵬.動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)估計(jì)中的應(yīng)用[J].電光與控制,2010,1(1):44-47.

[4] 宋元,章新華.戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估的理論體系研究[J].情報(bào)指揮控制系統(tǒng)與仿真技術(shù),2004,26(1):66-70.

[5] 康耀紅.數(shù)據(jù)融合理論與應(yīng)用[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1997:25-32.

[6] 徐姣潔.數(shù)據(jù)融合中的態(tài)勢(shì)評(píng)估技術(shù)研究[D].西安:西北工業(yè)大學(xué),2005:13-16.

[7] 謝明志.基于空戰(zhàn)平臺(tái)的數(shù)據(jù)融合研究[D].西安:西北工業(yè)大學(xué),2004:31-38.

[8] 杜菲菲,馮新喜.用于態(tài)勢(shì)評(píng)估的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J].電光與控制,2010,9(9):42-46.

[9] 熊加遙,王睿,廖陽.基于可信度理論的一種態(tài)勢(shì)估計(jì)方法[J].現(xiàn)代防御技術(shù),2011,4(2):79-82.

[10] 陳彥君,包磊,尹迪.海戰(zhàn)場(chǎng)時(shí)空查詢及索引機(jī)制研究[J].火力與指揮控制,2008,12(12):66-69.

[11] 雷英杰,王寶樹,王毅.基于直覺模糊決策的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估方法[J].電子學(xué)報(bào),2006,12(5):2175-2179.

Analysis on Amphibious Formation Fire Support Battlefield Situation

LI Xiangyang PAN Changpeng CHEN Zheng

(Department of Command, Naval Aeronautical Engineering Institute, Yantai 264001)

The process of the battlefield situation on the amphibious formation fire support is constructed, the function of the fire support battlefield situation is analyzed from three aspects of battlefield situation detecting, battlefield situation understanding and estimating and battlefield situation forecasting.

amphibious formation, fire support, battlefield situation, analysis & evaluation

2013年7月12日,

2013年8月29日

李向陽,男,博士研究生,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)運(yùn)用。

TP391.3

10.3969/j.issn1672-9730.2014.01.010