軍隊指揮控制系統(tǒng)需求分析

戴宏發(fā)　徐建泉

摘要：闡述了指揮控制系統(tǒng)的內(nèi)容，給出了指揮員制定決策的四個步驟，分析了指揮員在四個步驟中可能存在的失誤，討論了指揮控制系統(tǒng)在協(xié)助指揮員避免這些失誤上所應(yīng)完成的工作。最后，對指揮控制系統(tǒng)涉及的內(nèi)容進行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：指揮與控制系統(tǒng)；需求；軍隊

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）29-6966-02

隨著軍事變革的繼續(xù)深入，巨大的變革不僅體現(xiàn)在武器裝備上，更體現(xiàn)在作戰(zhàn)方式上，以計算機、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為牽引，現(xiàn)代化戰(zhàn)爭已經(jīng)成為以信息為主導的戰(zhàn)爭。在此戰(zhàn)爭環(huán)境下，指揮員需要面對多個戰(zhàn)場的海量信息，傳統(tǒng)的單純依靠指揮員制定決策已然不能滿足軍事現(xiàn)代化的需求。因此，沒有現(xiàn)代化的指揮控制系統(tǒng)，僅僅使用現(xiàn)代化的武器裝備并不能贏得現(xiàn)代戰(zhàn)爭的勝利。在面對海量信息情況下，指揮員在制定決策過程中需要考慮的問題多種多樣，缺乏與現(xiàn)代化武器裝備相適應(yīng)的自動指揮決策方式，稍有不慎，即可能出現(xiàn)決策失誤，從而導致整個戰(zhàn)爭的失敗。

“一戰(zhàn)”至今，隨著傳感器能力的提升，戰(zhàn)場武器裝備的日益先進，移動速度等能力都得到提升，但人處理信息能力卻始終沒有變化，所以面對復雜多變的未來戰(zhàn)場，開發(fā)相適應(yīng)的現(xiàn)代化的指揮控制系統(tǒng)，輔助指揮員作出正確的決策勢在必行。

1 指揮控制問題描述

指揮控制系統(tǒng)的發(fā)展始于二戰(zhàn)后，美國于20世紀50年代末，開發(fā)了“賽其”（SAGE）半自動化防空系統(tǒng)。70年代初，建成戰(zhàn)略C3I系統(tǒng)。目前擁有較完善的軍隊C4ISR系統(tǒng)。我國在這方面研究起步較晚，但是發(fā)展迅速。

指揮與控制的內(nèi)容可以看作是各級指揮員在作戰(zhàn)過程中所作出的兩大決策，決策內(nèi)容和結(jié)果在各級指揮員之間存在著交互，以北約空軍為例，見圖1。

1）任務(wù)分配，根據(jù)整個戰(zhàn)場環(huán)境配置投入到各戰(zhàn)場的兵力比例；

2）兵力部署，根據(jù)各戰(zhàn)場情況，決定兵力的分布及具體數(shù)量；

3）子任務(wù)兵力分配，各部隊根據(jù)分配的子任務(wù)決定出動的兵力；

4）具體實施步驟，以空軍為例，制定各種戰(zhàn)術(shù)，包括應(yīng)該指派何種型號飛機執(zhí)行任務(wù)，制定進入任務(wù)以及退出任務(wù)的路線以使其所受威脅最小化，作戰(zhàn)效能最大化。

控制的內(nèi)容是部隊于執(zhí)行任務(wù)過程中，各級指揮員對戰(zhàn)場環(huán)境的變化所作出的決策，即規(guī)劃，其內(nèi)容主要包括：

1）資源重新分配，預(yù)測戰(zhàn)場環(huán)境的變化，對兵力、物資等進行重新分配；

2）任務(wù)重分配，根據(jù)預(yù)測結(jié)果，對各部隊所指派的任務(wù)進行第二次分配；

3）目標跟蹤，各部隊利用現(xiàn)有技術(shù)，跟蹤所指派的目標；

4）威脅預(yù)警，當敵軍進入到我方威脅區(qū)域內(nèi)，應(yīng)及時預(yù)警，作出決策。

在指揮與控制的過程中，指揮員需要作出各類決策，作出這些決策的時間及所需信息的多少也不盡相同。詳見表1。

隨著指揮層級的降低，該層級指揮員所作出決策需要的時間呈現(xiàn)下降的趨勢，而信息聚合的程度也隨之下降。

2 決策的制定及執(zhí)行

指揮員在作戰(zhàn)過程中根據(jù)戰(zhàn)場信息作出相應(yīng)的決策，其制定的過程是固化在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化到行動的過程中，所以指揮員首先必須能夠獲得戰(zhàn)場信息，從方方面面的戰(zhàn)場信息中提取相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容加以甄別以實現(xiàn)對戰(zhàn)場的理解。指揮員在基于已有數(shù)據(jù)對戰(zhàn)場理解的情況下，作出一些作戰(zhàn)方案，對這些方案再進行評估，最后選出最優(yōu)方案。隨著戰(zhàn)況的逐步發(fā)展，戰(zhàn)場環(huán)境也瞬息萬變，指揮員也必須根據(jù)最新信息作出新的決策。

以上即是一個指揮員作出決策的一個描述，根據(jù)上述描述，我們可以將決策制定及執(zhí)行的過程分解為以下四個步驟：戰(zhàn)場態(tài)勢的獲?。粦?zhàn)場態(tài)勢的理解；備選方案的制定；方案的執(zhí)行。

在決策制定的這四個步驟中，指揮員都有可能出現(xiàn)錯誤，分析如下：

1）在戰(zhàn)場態(tài)勢的獲取過程中，指揮員可能會出現(xiàn)“我不知道”的問題；

首先，指揮員需要知道盡可能多的戰(zhàn)場信息以為自己決策提供數(shù)據(jù)支持，然而戰(zhàn)場信息涉及到各個方面，作戰(zhàn)武器裝備繁多，各式各樣的行動又在不間斷的進行著，但是一個指揮員只能擁有有限的傳感器，即信息收集渠道，每個傳感器的監(jiān)視范圍又存在范圍、天氣、作戰(zhàn)要求等的限制；

另一方面，戰(zhàn)場本身是動態(tài)的，指揮員如果不能有效的，合理的使用各傳感器，也可能造成指揮員不能收集戰(zhàn)場態(tài)勢信息的錯誤。

指揮控制系統(tǒng)在防止指揮員出現(xiàn)“我不知道”這個問題上應(yīng)從以下兩個方面出發(fā)：

首先，應(yīng)幫助指揮員建立起何時、何地應(yīng)從各種傳感器上了解什么的意識，設(shè)計一個戰(zhàn)場信息態(tài)勢圖可以很好的解決這個問題，戰(zhàn)場信息態(tài)勢圖應(yīng)包括以下信息：（1）所有傳感器當前和規(guī)劃后的位置；（2）傳感器能夠覆蓋的區(qū)域；（3）監(jiān)測的頻率；（4）重點監(jiān)測區(qū)域；（5）亟待監(jiān)測區(qū)域顯示；（6）數(shù)據(jù)上傳及處理流程；（7）傳感器使用限制區(qū)域（減小反輻射導彈對雷達的威脅）；（8）可使用的兵力及武器；（9）給出時間截點。

2）在戰(zhàn)場態(tài)勢理解過程中，指揮員可能會出現(xiàn)“我不理解”的問題；

即使在獲取了全部戰(zhàn)場信息的情況下，指揮員可能依然會出現(xiàn)不能正確理解戰(zhàn)場態(tài)勢的問題，其根本原因就是戰(zhàn)場信息的不確定性。這主要體現(xiàn)在以下兩方面：

首先，戰(zhàn)場態(tài)勢被隱藏在了眾多的數(shù)據(jù)之后，需要指揮員去發(fā)掘；

另一方面，指揮員對戰(zhàn)場態(tài)勢理解的方向出現(xiàn)偏差，不是從已知事實出發(fā)，沒有通過更多信息的檢驗。這一點涉及到指揮員對戰(zhàn)場走向的預(yù)測能力。

指揮控制系統(tǒng)在防止指揮員出現(xiàn)“我不理解”這個問題上應(yīng)從以下兩個方面出發(fā)：

首先，對獲得的信息進行過濾篩選，提高信息純度，使決策時間盡可能短，避免“噪音”對其的影響。

其次，基于一些已有的假設(shè)去詮釋戰(zhàn)場態(tài)勢，推理敵軍意圖，這又要求指揮員意識到以下幾點：endprint

（1）敵軍的目的、能力、原則、作戰(zhàn)程序；（2）可供敵軍的選擇；（3）由于數(shù)據(jù)的缺失，我軍在行動上的不確定性。

最后，指揮員應(yīng)該意識到，決策一旦作出，需要更多實時信息檢驗指揮員對戰(zhàn)場態(tài)勢的理解是否正確。

3）在備選方案的制定的過程中，指揮員可能會出現(xiàn)“我沒有考慮”的問題；

面對一個戰(zhàn)場，指揮員需要時刻關(guān)注轉(zhuǎn)瞬即逝的機會，比如天氣、地形、敵軍出現(xiàn)的決策錯誤。指揮員通常會制定幾個可供選擇的方案以創(chuàng)造優(yōu)勢交戰(zhàn)或者是擺脫劣勢交戰(zhàn)，以使我軍行動效益最大化，這就要求指揮員在大部分的時間內(nèi)都要考慮選擇何種方案?！拔覜]有考慮”這個問題的根本來源于對行動結(jié)果的不確定性的忽視。

指揮控制系統(tǒng)在防止指揮員出現(xiàn)“我沒有考慮”這個問題上應(yīng)該幫助其了解我軍及敵軍的能力、地形和天氣等各種因素，各行動目標之間的關(guān)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上給出一些備選方案，并且，能夠評估這些方案的結(jié)果，給出相關(guān)風險和收益。

4）在方案的執(zhí)行過程中，指揮員可能會出現(xiàn)“我沒有行動”的問題；

在執(zhí)行方案的過程中，指揮員由于情緒的干擾，外界的影響可能并沒有按照既定方案執(zhí)行任務(wù)，或者在執(zhí)行過程中出現(xiàn)執(zhí)行時間或者是實施步驟錯誤的問題。

指揮控制系統(tǒng)在解決這個問題上應(yīng)幫助指揮員確定如果不按照該方案行動，所產(chǎn)生的后果如何，應(yīng)能夠快速評估行動的結(jié)果以解決執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的錯誤。

3 結(jié)束語

隨著以信息技術(shù)為核心的高新技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的廣泛應(yīng)用，面對海量數(shù)據(jù)，單純依靠指揮員發(fā)揮自身能力作出決策明顯跟不上現(xiàn)代戰(zhàn)爭的步伐，所以應(yīng)加快設(shè)計研究適應(yīng)各級指揮員的指揮控制系統(tǒng)的步伐，旨在未來戰(zhàn)場中輔助指揮員快速的作出正確的決策。

參考文獻：

[1] 孔祥忠. 戰(zhàn)場態(tài)勢估計和威脅估計[J]. 火力與指揮控制，2003，28（6）：91-94.

[2] 雷蕾，尚麗娜，張列航. 空戰(zhàn)目標威脅排序與目標分配算法[J]. 電光與控制，2010，17（4）：38-40.

[3] Rosenberger J M， Hwang H， Pallerla R， et al. The Generalized weapon target assignment problem[C]// 10th International Command and Control Research and Technology Symposium the Future of C2， Mclean， VA. 2005.

[4] 羅德林，段海濱，吳順詳，等. 基于啟發(fā)式蟻群算法的協(xié)同多目標攻擊空戰(zhàn)決策研究[J]. 系統(tǒng)仿真學報，2008，20（24）：677-678.

[5] 張瀅，楊任農(nóng)，鄔蒙，等. 直覺模糊Petri網(wǎng)的空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)決策[J]. 計算機工程與應(yīng)用，2012，48（30）：224-228.endprint

（1）敵軍的目的、能力、原則、作戰(zhàn)程序；（2）可供敵軍的選擇；（3）由于數(shù)據(jù)的缺失，我軍在行動上的不確定性。

最后，指揮員應(yīng)該意識到，決策一旦作出，需要更多實時信息檢驗指揮員對戰(zhàn)場態(tài)勢的理解是否正確。

3）在備選方案的制定的過程中，指揮員可能會出現(xiàn)“我沒有考慮”的問題；

面對一個戰(zhàn)場，指揮員需要時刻關(guān)注轉(zhuǎn)瞬即逝的機會，比如天氣、地形、敵軍出現(xiàn)的決策錯誤。指揮員通常會制定幾個可供選擇的方案以創(chuàng)造優(yōu)勢交戰(zhàn)或者是擺脫劣勢交戰(zhàn)，以使我軍行動效益最大化，這就要求指揮員在大部分的時間內(nèi)都要考慮選擇何種方案。“我沒有考慮”這個問題的根本來源于對行動結(jié)果的不確定性的忽視。

指揮控制系統(tǒng)在防止指揮員出現(xiàn)“我沒有考慮”這個問題上應(yīng)該幫助其了解我軍及敵軍的能力、地形和天氣等各種因素，各行動目標之間的關(guān)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上給出一些備選方案，并且，能夠評估這些方案的結(jié)果，給出相關(guān)風險和收益。

4）在方案的執(zhí)行過程中，指揮員可能會出現(xiàn)“我沒有行動”的問題；

在執(zhí)行方案的過程中，指揮員由于情緒的干擾，外界的影響可能并沒有按照既定方案執(zhí)行任務(wù)，或者在執(zhí)行過程中出現(xiàn)執(zhí)行時間或者是實施步驟錯誤的問題。

指揮控制系統(tǒng)在解決這個問題上應(yīng)幫助指揮員確定如果不按照該方案行動，所產(chǎn)生的后果如何，應(yīng)能夠快速評估行動的結(jié)果以解決執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的錯誤。

3 結(jié)束語

隨著以信息技術(shù)為核心的高新技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的廣泛應(yīng)用，面對海量數(shù)據(jù)，單純依靠指揮員發(fā)揮自身能力作出決策明顯跟不上現(xiàn)代戰(zhàn)爭的步伐，所以應(yīng)加快設(shè)計研究適應(yīng)各級指揮員的指揮控制系統(tǒng)的步伐，旨在未來戰(zhàn)場中輔助指揮員快速的作出正確的決策。

參考文獻：

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[5] 張瀅，楊任農(nóng)，鄔蒙，等. 直覺模糊Petri網(wǎng)的空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)決策[J]. 計算機工程與應(yīng)用，2012，48（30）：224-228.endprint

（1）敵軍的目的、能力、原則、作戰(zhàn)程序；（2）可供敵軍的選擇；（3）由于數(shù)據(jù)的缺失，我軍在行動上的不確定性。

最后，指揮員應(yīng)該意識到，決策一旦作出，需要更多實時信息檢驗指揮員對戰(zhàn)場態(tài)勢的理解是否正確。

3）在備選方案的制定的過程中，指揮員可能會出現(xiàn)“我沒有考慮”的問題；

面對一個戰(zhàn)場，指揮員需要時刻關(guān)注轉(zhuǎn)瞬即逝的機會，比如天氣、地形、敵軍出現(xiàn)的決策錯誤。指揮員通常會制定幾個可供選擇的方案以創(chuàng)造優(yōu)勢交戰(zhàn)或者是擺脫劣勢交戰(zhàn)，以使我軍行動效益最大化，這就要求指揮員在大部分的時間內(nèi)都要考慮選擇何種方案?！拔覜]有考慮”這個問題的根本來源于對行動結(jié)果的不確定性的忽視。

指揮控制系統(tǒng)在防止指揮員出現(xiàn)“我沒有考慮”這個問題上應(yīng)該幫助其了解我軍及敵軍的能力、地形和天氣等各種因素，各行動目標之間的關(guān)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上給出一些備選方案，并且，能夠評估這些方案的結(jié)果，給出相關(guān)風險和收益。

4）在方案的執(zhí)行過程中，指揮員可能會出現(xiàn)“我沒有行動”的問題；

在執(zhí)行方案的過程中，指揮員由于情緒的干擾，外界的影響可能并沒有按照既定方案執(zhí)行任務(wù)，或者在執(zhí)行過程中出現(xiàn)執(zhí)行時間或者是實施步驟錯誤的問題。

指揮控制系統(tǒng)在解決這個問題上應(yīng)幫助指揮員確定如果不按照該方案行動，所產(chǎn)生的后果如何，應(yīng)能夠快速評估行動的結(jié)果以解決執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的錯誤。

3 結(jié)束語

隨著以信息技術(shù)為核心的高新技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的廣泛應(yīng)用，面對海量數(shù)據(jù)，單純依靠指揮員發(fā)揮自身能力作出決策明顯跟不上現(xiàn)代戰(zhàn)爭的步伐，所以應(yīng)加快設(shè)計研究適應(yīng)各級指揮員的指揮控制系統(tǒng)的步伐，旨在未來戰(zhàn)場中輔助指揮員快速的作出正確的決策。

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[2] 雷蕾，尚麗娜，張列航. 空戰(zhàn)目標威脅排序與目標分配算法[J]. 電光與控制，2010，17（4）：38-40.

[3] Rosenberger J M， Hwang H， Pallerla R， et al. The Generalized weapon target assignment problem[C]// 10th International Command and Control Research and Technology Symposium the Future of C2， Mclean， VA. 2005.

[4] 羅德林，段海濱，吳順詳，等. 基于啟發(fā)式蟻群算法的協(xié)同多目標攻擊空戰(zhàn)決策研究[J]. 系統(tǒng)仿真學報，2008，20（24）：677-678.

[5] 張瀅，楊任農(nóng)，鄔蒙，等. 直覺模糊Petri網(wǎng)的空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)決策[J]. 計算機工程與應(yīng)用，2012，48（30）：224-228.endprint