作戰(zhàn)任務規(guī)劃系統(tǒng)研究

趙國宏 羅雪山

作戰(zhàn)任務規(guī)劃系統(tǒng)是網(wǎng)絡信息體系的“靈魂”,是推進軍隊信息化建設的重要抓手.本文主要就什么是作戰(zhàn)任務規(guī)劃,為什么需要進行作戰(zhàn)任務規(guī)劃和如何構(gòu)建作戰(zhàn)任務規(guī)劃系統(tǒng)3個問題進行分析研究.

1 什么是作戰(zhàn)任務規(guī)劃

1.1 概念內(nèi)涵

美軍正式的作戰(zhàn)條令中并無任務規(guī)劃(Mission Planning)的標準定義.實際上,“計劃”和“規(guī)劃”在英文中并無區(qū)別,均是Planning.在以往的翻譯中,對于作戰(zhàn)方案籌劃類的系統(tǒng),一般翻譯為“計劃”,如聯(lián)合作戰(zhàn)計劃與執(zhí)行系統(tǒng)(Joint Operation Planning and Execution System,JOPES)、戰(zhàn)略作戰(zhàn)計劃系統(tǒng)(The Strategic War Planning System,SWPS)等.而最初被翻譯為“規(guī)劃”的系統(tǒng)是諸如飛機、飛航導彈等飛行器的航跡規(guī)劃和攻擊規(guī)劃等戰(zhàn)術信息系統(tǒng).美軍1980年開始裝備計算機輔助任務規(guī)劃系統(tǒng)(Computer Aided Mission Planning System,CAMPS),1983年完成基于Unix的任務支持系統(tǒng)1(Mission Planning System,MSS1)的開發(fā),1989年完成基于PC的任務支持系統(tǒng)2(MSS2)的開發(fā),1992年研制成功空軍任務支持系統(tǒng)(Air Force Mission Support System,AFMSS),1996年完成Windows環(huán)境下的便攜式飛行規(guī)劃軟件(Portable Flight Planning System,PFPS),1998年12月完成海軍任務規(guī)劃系統(tǒng)(Navy Mission Planning System,NavMPS).為實現(xiàn)三軍協(xié)同規(guī)劃,1999年開始研發(fā)用于陸?？杖姷穆?lián)合任務規(guī)劃系統(tǒng)(Joint Mission Planning System,JMPS)[1].從其規(guī)劃方法和過程看,任務規(guī)劃中的“規(guī)劃”一詞,可以追溯和借鑒《運籌學》[2]中的“規(guī)劃”,即研究約束條件下實現(xiàn)目標函數(shù)最優(yōu)解的理論和方法.其中,線性規(guī)劃的一般過程第1步是列出目標函數(shù)及約束條件;第2步是求出約束條件的可行域;第3步是在可行域集合內(nèi)求目標函數(shù)的最優(yōu)解.因此,從這一概念的數(shù)學內(nèi)涵來看,“規(guī)劃”比“計劃”更強調(diào)依據(jù)約束條件,采用科學的計算方法籌劃出可行的途徑,更具客觀性.

目前,作戰(zhàn)任務規(guī)劃涵蓋了作戰(zhàn)計劃、作戰(zhàn)輔助決策和任務規(guī)劃等概念,在戰(zhàn)略戰(zhàn)役層,稱為作戰(zhàn)規(guī)劃,在戰(zhàn)術層以下稱為任務規(guī)劃,統(tǒng)稱作戰(zhàn)任務規(guī)劃.研究認為,作戰(zhàn)任務規(guī)劃是針對作戰(zhàn)任務,綜合分析我方作戰(zhàn)資源、作戰(zhàn)能力、作戰(zhàn)環(huán)境和敵方對抗措施,對打擊目標、毀傷要求、使用部隊、作戰(zhàn)地域、武器裝備、打擊時機、協(xié)同保障、行動路線、飛行航跡等作戰(zhàn)要素及作戰(zhàn)活動進行籌劃設計的過程.

1.2 分類

從層次上看,在戰(zhàn)略戰(zhàn)役層的作戰(zhàn)規(guī)劃,主要面向指揮決策,核心是作戰(zhàn)設計;戰(zhàn)術層是任務規(guī)劃,主要面向部隊行動,核心是行動設計,武器層是航跡規(guī)劃,主要面向武器導航,核心是航路(跡)設計.從內(nèi)容上看,包括戰(zhàn)術規(guī)劃和技術規(guī)劃.其中,戰(zhàn)術規(guī)劃主要包括攻擊規(guī)劃、突防規(guī)劃、偵察規(guī)劃、保障規(guī)劃、協(xié)同規(guī)劃等.技術規(guī)劃主要包括航跡規(guī)劃、用頻規(guī)劃、制導規(guī)劃等.從時機上看,主要包括周密規(guī)劃和危機規(guī)劃,前者即作戰(zhàn)預案,后者即臨機規(guī)劃.

1.3 主要內(nèi)容

從體系角度來看,作戰(zhàn)任務規(guī)劃系統(tǒng)不僅包含計算機、服務器、應用終端、輸入輸出設備等硬件系統(tǒng)和應用程序、基礎數(shù)據(jù)等軟件系統(tǒng),還包括相關的體制機制、條令條例、標準規(guī)范、指揮流程等支撐環(huán)境,同時還包含經(jīng)過專業(yè)培訓和考核認證的專業(yè)技術人才隊伍.

1.4 與相關概念的關系

從管理的內(nèi)容上看,現(xiàn)代管理活動由規(guī)劃、協(xié)調(diào)、組織、指揮和控制5種要素組成[3],類比到軍事活動看,其已包含了任務規(guī)劃、指揮控制等內(nèi)容.從管理的內(nèi)涵上看,它是通過科學籌劃、有效協(xié)調(diào)、動態(tài)管控來實現(xiàn)目標的過程,是“生命的、能動的、動態(tài)的”[4],管理的特征主要體現(xiàn)在3個方面:管理活動既針對管理對象,又依托環(huán)境條件,具有與生產(chǎn)力相關的自然屬性和與生產(chǎn)關系相關聯(lián)的社會屬性;管理是一個有機體系,強調(diào)實踐,具有科學性和藝術性;管理普遍存在于各種活動中,具有普遍性,它服務于特定目標,具有目的性.因此,可以說,管理是組織活動的最高境界,軍事指揮活動也不例外,具有很強的一致性.從歷史上看,作戰(zhàn)管理(Battle Management,BM)一詞最早出現(xiàn)在20世紀60年代末期的美國空軍,用于地面作戰(zhàn)管理員基于地基雷達向戰(zhàn)機進行遠程目標指示和話音引導,確保先敵發(fā)現(xiàn)和精確打擊.其后,作戰(zhàn)管理主要用于反導這類基于規(guī)則的自動交戰(zhàn)系統(tǒng).美軍1993年提出的作戰(zhàn)管理與指揮控制系統(tǒng)(Battle Management&Command Control,BM/C2)設計方案清晰描述了指揮控制、作戰(zhàn)管理及通信保障之間的關系,其中作戰(zhàn)管理包括交戰(zhàn)計劃和交戰(zhàn)控制兩部分,分別用于戰(zhàn)前和戰(zhàn)時階段.這一時期,指揮控制與作戰(zhàn)管理仍然屬于兩個部分,作戰(zhàn)管理系統(tǒng)主要負責對各類傳感器平臺、武器平臺、保障平臺的控制,對部隊的管控屬于指揮控制系統(tǒng).近年來美軍和歐洲開發(fā)部署的空中作戰(zhàn)和艦艇作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)已經(jīng)直接命名為作戰(zhàn)管理系統(tǒng)(Battle Management System,BMS)[5],其主要功能既包括計劃籌劃,又包括態(tài)勢分析,既包括武器控制,又包括指令傳輸,既部署在國家及戰(zhàn)區(qū)級指揮所,也部署在戰(zhàn)術及武器平臺指揮機構(gòu).作戰(zhàn)管理已成為集任務規(guī)劃、指揮決策、武器控制為一體的綜合系統(tǒng).如洛克希德馬丁公司開發(fā)的空中交戰(zhàn)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)“通過將現(xiàn)有任務規(guī)劃和指揮控制系統(tǒng)聯(lián)合,可以使任務指揮官和空中作戰(zhàn)中心控制員協(xié)調(diào)工作,實施和更改多種作戰(zhàn)任務.實現(xiàn)這種協(xié)同的核心是任務戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)(Mission Battle Management System,MBMS)以及作戰(zhàn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)(Operation Battle Management System,OBMS).前者將主要用于戰(zhàn)術飛機,后者則安裝在空中作戰(zhàn)中心或E-10A等預警指揮機平臺上.兩個系統(tǒng)共同工作,實現(xiàn)動態(tài)作戰(zhàn)管理,計劃制定、決策和實施時間減少到幾分鐘和幾秒鐘”[6].綜上所述,借鑒管理的概念,參照外軍實踐,可將作戰(zhàn)指揮活動統(tǒng)在戰(zhàn)略戰(zhàn)役層稱為作戰(zhàn)管理(Operation Management,OM),在戰(zhàn)術層和武器平臺層稱作戰(zhàn)斗管理(Battle Management,BM).作戰(zhàn)(戰(zhàn)斗)管理過程可以區(qū)分為規(guī)劃、執(zhí)行兩個階段.其中,指揮控制和任務規(guī)劃既有區(qū)別也有聯(lián)系,指揮控制主要體現(xiàn)在執(zhí)行階段(包括作戰(zhàn)值班)對“偵、控、抗、打、評”活動的組織和協(xié)調(diào),而任務規(guī)劃貫穿平戰(zhàn)時、前后臺、上下級.具體講,作戰(zhàn)任務規(guī)劃包含的所謂周密規(guī)劃部分(主要是基礎研究、戰(zhàn)爭設計與作戰(zhàn)方預案擬制等)獨立于指揮控制系統(tǒng);臨機規(guī)劃部分(主要是把方案變成計劃的過程以及臨機情況處置)則隸屬于指揮控制的輔助決策功能.

2 為什么需要進行作戰(zhàn)任務規(guī)劃

2.1 制勝特征

信息時代戰(zhàn)爭制勝的特點規(guī)律集中體現(xiàn)在以下幾個方面:一是先,即謀略制勝,崇尚設計戰(zhàn)爭,以預勝惰;二是多,即信息制勝,追求大數(shù)據(jù)條件下的信息優(yōu)勢,以明制暗;三是快,即速度制勝,謀求發(fā)現(xiàn)即摧毀,以快制慢;四是聯(lián),即聯(lián)動制勝,講求協(xié)同作戰(zhàn),以聯(lián)制散;五是精,即精確制勝,通過能量的精確釋放取得精確作戰(zhàn)效果,以精制粗.

2.2 產(chǎn)生背景

結(jié)合信息化戰(zhàn)爭的制勝特征,結(jié)合武器裝備信息化發(fā)展趨勢,作戰(zhàn)任務規(guī)劃的產(chǎn)生,一是精確制導的需求,如航跡規(guī)劃、制導規(guī)劃等;二是打擊時敏目標的需求,要求快速打擊、自動接戰(zhàn);三是聯(lián)合作戰(zhàn)的需求,如武器協(xié)同、軍兵種協(xié)同等;四是體系對抗的需求,如生存規(guī)劃、突防規(guī)劃等;五是新型作戰(zhàn)樣式的需求,如信息戰(zhàn)、空間戰(zhàn)等.

2.3 本質(zhì)特征

作戰(zhàn)任務規(guī)劃的出現(xiàn)和發(fā)展是戰(zhàn)爭形態(tài)變化和技術發(fā)展“雙驅(qū)動”的結(jié)果.其內(nèi)涵本質(zhì)可以概括為“四性四化”.即前瞻性,體現(xiàn)戰(zhàn)爭設計;融合性,是作戰(zhàn)指揮與武器裝備、作戰(zhàn)運用緊密融合;協(xié)同性,體現(xiàn)了從互聯(lián)互通互操作到互理解、互遵循、互協(xié)同的轉(zhuǎn)變;精確性,即精確指揮、精確交戰(zhàn)、精確保障;標準化,主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)信息和作戰(zhàn)規(guī)則;流程化,即作戰(zhàn)流程、指揮流程、信息流程的程序化;智能化,即依托科學計算提高決策水平;自動化,可基于規(guī)則實現(xiàn)自動規(guī)劃決策.

2.4 發(fā)展需求

針對信息化戰(zhàn)爭的特點規(guī)律和新型作戰(zhàn)樣式的不斷拓展,作戰(zhàn)任務規(guī)劃的發(fā)展需求概括起來主要包括:一是由打擊固定目標規(guī)劃向打擊時敏目標,乃至動態(tài)目標規(guī)劃拓展.二是由事先規(guī)劃向?qū)崟r在線規(guī)劃拓展.三是由以火力要素規(guī)劃為主向全要素規(guī)劃拓展.四是由獨立作戰(zhàn)規(guī)劃向聯(lián)合作戰(zhàn)規(guī)劃拓展.五是由基于自主條件規(guī)劃向基于對抗條件規(guī)劃拓展.

3 怎樣構(gòu)建作戰(zhàn)任務規(guī)劃系統(tǒng)

3.1 美軍任務規(guī)劃系統(tǒng)的主要啟示

縱觀美軍任務規(guī)劃系統(tǒng)建設,由許多值得研究和借鑒的啟示.一是體制上統(tǒng)分結(jié)合.美軍采取基于軍令、軍政分離的聯(lián)合作戰(zhàn)指揮體制,軍兵種向聯(lián)合指揮機構(gòu)派出首席聯(lián)絡官,攜任務規(guī)劃參謀和相關規(guī)劃系統(tǒng),參加聯(lián)合作戰(zhàn)任務規(guī)劃,受領任務,完成各自規(guī)劃.二是機制上上下結(jié)合.作戰(zhàn)規(guī)劃負責聯(lián)合層面的戰(zhàn)略戰(zhàn)役級籌劃,任務規(guī)劃負責執(zhí)行層面的戰(zhàn)術規(guī)劃和技術規(guī)劃.三是時機上長短結(jié)合.平時主要依據(jù)作戰(zhàn)指導、使命任務和作戰(zhàn)目標開展作戰(zhàn)任務規(guī)劃相關規(guī)則制定,元模型、元數(shù)據(jù)準備,完善作戰(zhàn)想定及相關預案(即周密規(guī)劃),戰(zhàn)時主要依據(jù)作戰(zhàn)任務和戰(zhàn)場態(tài)勢,根據(jù)作戰(zhàn)規(guī)則,將作戰(zhàn)預案轉(zhuǎn)化為作戰(zhàn)方案計劃,進行特殊情況處置(即臨機規(guī)劃).四是環(huán)節(jié)上正反結(jié)合.正向推理分析與反向驗證評估相結(jié)合,實現(xiàn)作戰(zhàn)任務規(guī)劃流程的閉環(huán).五是體系上軟硬結(jié)合.作戰(zhàn)任務規(guī)劃是一個人、機、環(huán)相結(jié)合的綜合體系.六是形態(tài)上機固結(jié)合.既有面向大型指揮機構(gòu)的固定式,也有面向機動作戰(zhàn)平臺和單兵使用的可搬移和便攜式任務規(guī)劃平臺,確保了作戰(zhàn)使用的靈活性.

3.2 作戰(zhàn)任務規(guī)劃系統(tǒng)建設的思考

信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn),對作戰(zhàn)任務規(guī)劃系統(tǒng)提出了新的更高的要求,我們必須轉(zhuǎn)變思路,實現(xiàn)5個轉(zhuǎn)變.

3.2.1 轉(zhuǎn)變思想觀念

思想觀念是建設和運用作戰(zhàn)任務規(guī)劃系統(tǒng)的先導.一是“規(guī)劃”的觀念.如前所述,從“計劃”到“規(guī)劃”的變化,體現(xiàn)出從主觀到客觀的轉(zhuǎn)變.二是“聯(lián)合”的觀念.未來作戰(zhàn)是信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn),體現(xiàn)在作戰(zhàn)任務規(guī)劃上,必須實現(xiàn)總部與軍兵種、軍兵種之間、主戰(zhàn)與保障之間、不同武器平臺之間的有效協(xié)同,以及作戰(zhàn)任務規(guī)劃系統(tǒng)與其他相關系統(tǒng)之間的有機融合.三是“全域”的觀念.聯(lián)合作戰(zhàn)是多軍兵種、多武器平臺、多層次、多波次在陸?？仗祀姸嗑S空間進行的攻防行動,作戰(zhàn)任務規(guī)劃必須涵蓋全要素、全流程、全空域、全時域、全頻域.四是“底線”的觀念.要具有底線思維,立足最困難條件和最復雜情況,充分研究最低限度作戰(zhàn)條件下的作戰(zhàn)能力、指揮手段、指揮流程、指揮信息、作戰(zhàn)保障和作戰(zhàn)規(guī)則.提高復雜戰(zhàn)場環(huán)境下作戰(zhàn)任務規(guī)劃的針對性、有效性和可行性.

3.2.2 完善體制機制

體制機制是實施有效作戰(zhàn)任務規(guī)劃的基本保證.一是政令分離的指揮體制.適應信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)特點,建立政令分離的管理體制,優(yōu)化聯(lián)合指揮機構(gòu)編組,合理區(qū)分指揮功能和權限,為科學規(guī)劃奠定基礎.二是主用主建的建設體制.依據(jù)信息化裝備戰(zhàn)斗力生成的特點規(guī)律,應建立健全由使用部門牽頭實施,裝備部門研制管理的作戰(zhàn)任務規(guī)劃系統(tǒng)建設管理體制,確保系統(tǒng)能有好用管用.三是上下統(tǒng)一的技術體制.自上而下地統(tǒng)一任務規(guī)劃系統(tǒng)的運行環(huán)境平臺、接口標準、數(shù)據(jù)信息、方法模型,確保各級各類任務規(guī)劃系統(tǒng)互理解、互遵循、互協(xié)同.四是常態(tài)閉環(huán)的運行機制.作戰(zhàn)任務規(guī)劃是一項長期性、閉環(huán)性的工作,必須根據(jù)軍事戰(zhàn)略、安全環(huán)境、作戰(zhàn)對象、使命任務、作戰(zhàn)方式等的發(fā)展變化滾動研究,必須建立平戰(zhàn)一體、上下聯(lián)動的運行機制和評估機制,確保規(guī)劃成果科學可信.

3.2.3 加強基礎研究

基礎研究是建設作戰(zhàn)任務規(guī)劃的基本支撐.一是指揮流程研究.通過對業(yè)務流程梳理、設計和信息化改造,逐步形成以數(shù)據(jù)為中心的規(guī)范化作戰(zhàn)任務規(guī)劃業(yè)務模式,實現(xiàn)不同規(guī)劃層次間的高效迭代和不同規(guī)劃職能部門間的有序交互,保障戰(zhàn)略意圖和首長決心向具體作戰(zhàn)計劃的順暢轉(zhuǎn)化.二是作戰(zhàn)規(guī)則制定.梳理現(xiàn)有軍事法規(guī)條文、條令條例以及相關國軍標,理清作戰(zhàn)任務規(guī)劃建設和運用的法規(guī)標準類別和要素組成,通過分步驟分層次地修訂完善與論證制定,形成支撐作戰(zhàn)任務規(guī)劃的法規(guī)標準體系.三是基礎數(shù)據(jù)準備.分析作戰(zhàn)任務規(guī)劃各個環(huán)節(jié)需要的決策支持數(shù)據(jù),研究作戰(zhàn)任務規(guī)劃過程中產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)和輸出產(chǎn)品,如作戰(zhàn)任務規(guī)劃任務清單、作戰(zhàn)資源配置清單、行動計劃、分支保障計劃以及相關評估、評審結(jié)果等數(shù)據(jù),對其進行標準化和規(guī)范化.四是專業(yè)人才培養(yǎng).一方面可以綜合利用學歷教育、在職培訓、演習訓練、任職歷練等方式,培養(yǎng)專業(yè)的作戰(zhàn)規(guī)劃人才;另一方面,建立健全作戰(zhàn)任務規(guī)劃人員考核認證法規(guī)和機制,為最終形成一支專業(yè)化高素質(zhì)的作戰(zhàn)規(guī)劃專業(yè)人才隊伍以及培養(yǎng)體系奠定基礎.

3.2.4 突破關鍵技術

當前應當重點關注以下關鍵技術:一是復雜戰(zhàn)場和環(huán)境適應性規(guī)劃技術.重點研究基于作戰(zhàn)規(guī)則和實時態(tài)勢的臨機規(guī)劃與特情處置方法與模型.二是多維度多尺度資源規(guī)劃調(diào)度技術.重點研究基于網(wǎng)絡化信息基礎設施、實時戰(zhàn)場環(huán)境、多尺度信息需求的多維作戰(zhàn)資源快速調(diào)度策略和方法.三是打擊目標體系分析與目標選擇技術.重點研究打擊目標體系建模技術,不同作戰(zhàn)目的和作戰(zhàn)樣式下目標價值分析技術.四是高動態(tài)多目標打擊作戰(zhàn)管理技術.重點研究復雜戰(zhàn)場環(huán)境下打擊高動態(tài)時間敏感目標的作戰(zhàn)過程管控技術.五是聯(lián)合作戰(zhàn)群規(guī)劃技術.針對聯(lián)合作戰(zhàn)分布式協(xié)同任務規(guī)劃需求,研究相關的體系結(jié)構(gòu)、模型方法、接口關系以及運行機制.六是作戰(zhàn)方案進行優(yōu)化與評估技術.重點研究基于仿真數(shù)據(jù)的規(guī)劃方案挖掘驗證技術、基于仿真實驗的規(guī)劃方案適應性評估技術、基于仿真實驗的規(guī)劃方案靈活性評估技術和規(guī)劃方案平行預測技術.