跨層協(xié)同指揮以及控制網(wǎng)絡(luò)在體系對(duì)抗下的應(yīng)用

劉慶存 劉宏 田微 康皓

摘 要：未來(lái)是一個(gè)信息化的時(shí)代，未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)也會(huì)摒棄傳統(tǒng)的只會(huì)方式，網(wǎng)絡(luò)將會(huì)成為指揮、控制的基礎(chǔ)。未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)會(huì)逐漸向一體化聯(lián)合方向發(fā)展，文章主要針對(duì)跨層協(xié)同的指揮方式進(jìn)行論述，并針對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)模型展開(kāi)探討，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建模以及仿真的方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)抗毀能力展開(kāi)分析，同時(shí)也詳細(xì)的介紹了其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：跨層協(xié)同；控制網(wǎng)絡(luò)；體系對(duì)抗；指揮

目前各個(gè)戰(zhàn)將系統(tǒng)逐步的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，大大提高了當(dāng)前系統(tǒng)之間的橫向聯(lián)系，使得系統(tǒng)逐步的發(fā)展為扁平結(jié)構(gòu)，以此有效提高信息共享性以及系統(tǒng)對(duì)于信息的獲取效率，以此加強(qiáng)了對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)的掌握以及控制能力，提供指揮決策的效率，全面實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)，以提高戰(zhàn)場(chǎng)上作戰(zhàn)效能。上上世紀(jì)開(kāi)始，戰(zhàn)爭(zhēng)中作戰(zhàn)模式就已經(jīng)逐步的開(kāi)始轉(zhuǎn)變，這種信息化作戰(zhàn)模式已經(jīng)開(kāi)始展現(xiàn)出其打擊能力的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為了當(dāng)前公認(rèn)的作戰(zhàn)最強(qiáng)模式，并且未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)必然會(huì)逐步的向著網(wǎng)絡(luò)中心站的方向發(fā)展。

1 體系概述

作戰(zhàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通暢十分復(fù)雜，需要大規(guī)模的指揮、傳感系統(tǒng)，并通過(guò)交戰(zhàn)實(shí)體或者射頻、無(wú)線、有線等傳訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的交流。從拓?fù)涞慕嵌冗M(jìn)行分析，作戰(zhàn)系統(tǒng)中主要由傳感、指揮節(jié)點(diǎn)以及作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，通過(guò)實(shí)物間的信息以及呢過(guò)量交換，可以將其進(jìn)行抽象。

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)考驗(yàn)的不僅僅是武器威力，還包括信息化水平，通過(guò)信息化技術(shù)作戰(zhàn)方可以盡快的觀測(cè)到敵人狀況以及需要攻擊的目標(biāo)，目前使用較為廣泛的感知手段包括反射光、無(wú)線電能量、紅外信號(hào)以及音頻能量等，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)的傳對(duì)匯集后的信息進(jìn)行分析，并將結(jié)果加以利用，形成可靠的作戰(zhàn)方案、決策，并下達(dá)命令完成進(jìn)攻。

2 特征參數(shù)分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)。所謂的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)主要指在作戰(zhàn)體系中所含有的節(jié)點(diǎn)綜合，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)可以看出戰(zhàn)斗規(guī)模。

2.2 網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)。這里主要是邊的總數(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)可以看出單元之間的關(guān)系。若網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)超過(guò)節(jié)點(diǎn)數(shù)，那么網(wǎng)絡(luò)有可能出現(xiàn)過(guò)多的反饋環(huán)路而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。

2.3 節(jié)點(diǎn)的度。這里所謂節(jié)點(diǎn)度主要指節(jié)點(diǎn)鏈接其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。一個(gè)節(jié)點(diǎn)鏈接其他節(jié)點(diǎn)越多，那么證明其在交戰(zhàn)中越重要，度值在一定程度上可以反映節(jié)點(diǎn)重要性，度值越大越需要重點(diǎn)保護(hù)，同時(shí)也會(huì)成為敵方攻擊對(duì)象。

2.4 節(jié)點(diǎn)/網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)。這一參數(shù)主要指若交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障無(wú)法通訊，聚類系數(shù)相對(duì)較高的單元可以通過(guò)臨近的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊，重組網(wǎng)絡(luò)。

2.5 路徑的平均長(zhǎng)度。主要指系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間的平均距離值。兩節(jié)點(diǎn)距離節(jié)點(diǎn)間最短距離上的邊數(shù)，通過(guò)平均長(zhǎng)度可以衡量一個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于信息的傳遞能力。

3 系統(tǒng)特點(diǎn)

在指揮網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)控制會(huì)受到多重因素的影響，不但包括均是體制編制影響，作戰(zhàn)中的規(guī)則以及指揮機(jī)構(gòu)和平臺(tái)包括武器裝備都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的指揮和控制造成影響。在未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)中，網(wǎng)絡(luò)會(huì)向以下方面發(fā)展。

3.1 系統(tǒng)層次化。指揮機(jī)構(gòu)在發(fā)展的過(guò)程中逐步的分層分級(jí)，呈現(xiàn)出自上而下有層次的指揮系統(tǒng)，依照指揮機(jī)構(gòu)以及節(jié)點(diǎn)等級(jí)進(jìn)行分配。指揮的層次數(shù)以指揮機(jī)構(gòu)層級(jí)為基礎(chǔ)，由于不同級(jí)別的指揮機(jī)構(gòu)所需要掌握的信息不同。指揮以及控制的層次越高，其所需要的信息就需要越準(zhǔn)確越精密，并且需要更加全面和及時(shí)。

3.2 橫向協(xié)同化。作戰(zhàn)系統(tǒng)由交戰(zhàn)單元組成，在未來(lái)的發(fā)展中，每一個(gè)交戰(zhàn)單元都會(huì)產(chǎn)生那個(gè)協(xié)同化關(guān)系。同一級(jí)別的單元協(xié)同作戰(zhàn)，不同的作戰(zhàn)集團(tuán)之間單元之間也會(huì)產(chǎn)生一定的協(xié)同關(guān)系。

3.3跨級(jí)指揮。在集團(tuán)內(nèi)部進(jìn)行作戰(zhàn)指揮時(shí)，上級(jí)可以再集團(tuán)內(nèi)部針對(duì)作戰(zhàn)的實(shí)際狀況對(duì)其下級(jí)的所有單元進(jìn)行跨級(jí)指揮。這種越級(jí)指揮行為主要針對(duì)重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)以及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。而跨度在指揮系統(tǒng)中指同級(jí)的每一層所指揮和管轄單位的數(shù)量。若在整個(gè)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一定，跨度和指揮層次相互關(guān)聯(lián)，指揮跨度越小，層次便會(huì)越少，也就是說(shuō)指揮單元就相對(duì)越多，這種情況下，指揮系統(tǒng)中對(duì)于及節(jié)點(diǎn)的控制相對(duì)就要更加困難，需要以強(qiáng)大的信息處理能力作為基礎(chǔ)，保證指揮系統(tǒng)中信息的傳輸安全以及穩(wěn)定。另外這種情況下，一旦系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)受到打擊影響面也相對(duì)較大，所以需要更加高級(jí)的隱蔽措施以及保護(hù)手段。

3.4 指揮時(shí)間的局限。協(xié)同作戰(zhàn)具有一個(gè)特定的流程，其過(guò)程中每一個(gè)流程都是相互套嵌的一個(gè)循環(huán)，包括觀察、評(píng)估以及決策和行動(dòng)，完成后在進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，所有的循環(huán)完成時(shí)間都是特定的。戰(zhàn)場(chǎng)上轉(zhuǎn)瞬間形式就會(huì)千變?nèi)f化，決策需要有效及時(shí)的信息作為支持，并通過(guò)準(zhǔn)確的分析研究，掌握戰(zhàn)場(chǎng)真實(shí)性，若信息掌握不及時(shí)，也許在對(duì)當(dāng)前信息進(jìn)行分析過(guò)程中其已經(jīng)失效，無(wú)法對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)指揮有幫助。決策機(jī)構(gòu)需要在最短時(shí)間內(nèi)獲得有效的信息并進(jìn)行分析，及時(shí)的決策、調(diào)整作戰(zhàn)行動(dòng)，最大程度的將發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、決策、打擊目標(biāo)的時(shí)間縮至最短。

4 指揮與控制網(wǎng)絡(luò)的抗毀能力

作戰(zhàn)指揮與控制網(wǎng)絡(luò)是作戰(zhàn)體系對(duì)抗的重要部位，也是體系破壞的主要打擊對(duì)象。信息化條件下的體系攻擊作戰(zhàn)主要采取精確打擊的方式，破壞敵方作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)速勝的目標(biāo)。

4.1 指揮與控制網(wǎng)絡(luò)可靠性度量指標(biāo)

作戰(zhàn)指揮可靠性定義為在體系對(duì)抗中，當(dāng)指揮控制機(jī)構(gòu)受到敵方攻擊、摧毀、干擾、壓制時(shí)，能夠持續(xù)指揮并完成任務(wù)的可靠程度。對(duì)作戰(zhàn)指揮體系結(jié)構(gòu)的指揮可靠性研究，其重點(diǎn)在于分析指揮體系結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)損毀，以及節(jié)點(diǎn)之間信息傳輸通路遭破壞情況下指揮的穩(wěn)定性，即在刪除網(wǎng)絡(luò)中部分節(jié)點(diǎn)或鏈接邊的情況下，網(wǎng)絡(luò)整體的連通性能，也就是網(wǎng)絡(luò)的抗毀能力分析。

從指揮與控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的角度分析，指揮與控制網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊后的網(wǎng)絡(luò)可靠性取決于三個(gè)方面因素的綜合結(jié)果：網(wǎng)絡(luò)中最大連通分量中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目、網(wǎng)絡(luò)中連通分量的個(gè)數(shù)和平均路徑長(zhǎng)度。其中，連通分量定義為無(wú)向圖中的極大連通子圖。網(wǎng)絡(luò)中最大連通分量中的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)越多，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)在遭受打擊后的可連通性越好，整體作戰(zhàn)效能發(fā)揮越充分，初始狀態(tài)時(shí)最大連通分量就是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，所有指揮與控制節(jié)點(diǎn)都是連通的；各連通分量的平均路徑越小，說(shuō)明信息流在該連通分量中的傳輸時(shí)效性越高，指揮與控制信息效能發(fā)揮越好；各連通分量的節(jié)點(diǎn)數(shù)越多，說(shuō)明在節(jié)點(diǎn)總數(shù)一定的情況下連通分量越少，網(wǎng)絡(luò)的破碎程度越小，網(wǎng)絡(luò)可靠性越高。

4.2 跨層協(xié)同指揮與控制網(wǎng)絡(luò)抗毀能力分析

隨著精確制導(dǎo)和遠(yuǎn)程攻擊武器的發(fā)展與應(yīng)用，為了達(dá)成預(yù)期作戰(zhàn)效果，只需要對(duì)某些重要或關(guān)鍵目標(biāo)實(shí)施精確打擊。一方的偵察探測(cè)能力和另一方隱藏偽裝的防護(hù)能力，是影響精確打擊效果的兩個(gè)決定性因素。如果一方的偵察探測(cè)能力占據(jù)優(yōu)勢(shì)，那么作戰(zhàn)就成為確定性打擊；如果另一方隱藏偽裝的防護(hù)能力占據(jù)優(yōu)勢(shì)，那么作戰(zhàn)就成為隨機(jī)性攻擊。

5 結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中，信息的獲取效率以及準(zhǔn)確性會(huì)決定攻擊的效果，因而偵查、反偵察能力會(huì)發(fā)揮重要的作用，在對(duì)敵以及自我保護(hù)時(shí)，偵查以及反偵察能力會(huì)發(fā)揮重要的作用。而在武器裝別的研發(fā)上，需要通過(guò)對(duì)其攻擊性能的提升來(lái)用以增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)上的戰(zhàn)斗力，同時(shí)結(jié)合武器裝別做具有的反偵察和偵查能力，對(duì)打擊目標(biāo)進(jìn)行細(xì)致的分析，進(jìn)一步研究出能夠提高目標(biāo)信息處理的新方法。

參考文獻(xiàn)

[1]李小影.體系對(duì)抗下的跨層協(xié)同指揮與控制網(wǎng)絡(luò)的性能分析[J].移動(dòng)通信，2012（24）.

[2]譚躍進(jìn)，吳俊，鄧宏鐘.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)估的節(jié)點(diǎn)收縮方法[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2006（11）.

[3]倪向萍，阮前途，梅生偉，等.基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的無(wú)功分區(qū)算法及其在上海電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2007（9）.