基于信息系統(tǒng)的機步團情報活動建模研究

彭文成 郭東明

（裝甲兵工程學院，北京 100072）

基于信息系統(tǒng)的機步團情報活動建模研究

彭文成 郭東明

（裝甲兵工程學院，北京 100072）

根據(jù)機步團指揮信息系統(tǒng)一般的運作流程，結(jié)合對大量已建的指揮信息系統(tǒng)主要功能及作戰(zhàn)指揮活動的總結(jié)提煉與分析，抽象出基于機步團指揮信息系統(tǒng)的四類基本作戰(zhàn)指揮活動，即情報活動、決策活動、計劃活動、協(xié)調(diào)控制活動。提出一種基于UML通用的、可視化統(tǒng)一建模語言創(chuàng)建情報活動模型的方法，并運用Visio 2013實現(xiàn)了使用UML對基于信息系統(tǒng)的機步團情報活動模型的分析、設(shè)計的全過程。

UML 指揮信息系統(tǒng) 機步團 情報活動 概念模型

引言

從最近的“伊拉克戰(zhàn)爭”“阿富汗戰(zhàn)爭”等幾場局部信息化戰(zhàn)爭來看，一場以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的新軍事技術(shù)革命，正加速推進新一階段全球軍事信息化的變革。為打贏現(xiàn)代軍事信息化戰(zhàn)爭，迎接這場新軍事變革的洗禮，應(yīng)以指揮信息系統(tǒng)為支撐和紐帶，大力發(fā)展信息化為主導的體系型作戰(zhàn)能力，這也已然成為軍事核心能力建設(shè)的必然選擇。

1 基本概念

1.1 指揮信息系統(tǒng)

根據(jù)《中國軍事百科全書》，指揮信息系統(tǒng)以前稱為指揮自動化系統(tǒng)，美軍稱為C4ISR系統(tǒng)，是集指揮控制、預(yù)警探測、情報偵察、通信、武器控制和其他作戰(zhàn)信息保障等功能為一體，用于軍事信息系統(tǒng)的獲取、處理、傳遞、決策支持和對部隊實施指揮與控制以及戰(zhàn)場管理的軍事信息系統(tǒng)。它是信息化戰(zhàn)爭最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)，是作戰(zhàn)要素的“粘合劑”、作戰(zhàn)效能的“倍增器”和作戰(zhàn)指揮的“神經(jīng)中樞”。自20世紀50年代初創(chuàng)開始，在軍事需求牽引和技術(shù)發(fā)展推動的共同作用下，指揮信息系統(tǒng)不斷地發(fā)展、完善和成熟。

機步團指揮信息系統(tǒng)的運作首先是根據(jù)任務(wù)，組織各類探測資源獲取探測的目標特征數(shù)據(jù)，然后通過對目標探測數(shù)據(jù)的融合、綜合等處理，形成決策所需的目標情報（敵情）。團指揮員再通過系統(tǒng)的決策支持功能對敵情我情進行綜合分析與判斷，形成理解一致的戰(zhàn)場態(tài)勢和制定作戰(zhàn)計劃方案，實現(xiàn)對隸屬部隊以及各類武器平臺的指揮控制。隸屬部隊及武器平臺接收指控指令，并采取相應(yīng)行動，整個流程不斷循環(huán)往復。機步團指揮信息系統(tǒng)通過對各類資源和功能的最優(yōu)組織運用，一方面使每類資源和功能發(fā)揮其最大能力，另一方面使整個運作流程的節(jié)奏加快，整體效能提高。

根據(jù)機步團指揮信息系統(tǒng)一般的運作流程，結(jié)合對大量已建的指揮信息系統(tǒng)主要功能及作戰(zhàn)指揮活動的總結(jié)提煉與分析，可以抽象出基于機步團指揮信息系統(tǒng)的四類基本作戰(zhàn)指揮活動，包括情報活動、決策活動、計劃活動、協(xié)調(diào)控制活動。這四類基本活動即是機步團指揮信息系統(tǒng)運用的抽象建模。

1.2 基于信息系統(tǒng)的機步團情報活動

作戰(zhàn)指揮活動，是機步團指揮人員及指揮機關(guān)對所屬部、分隊所實施的一系列指揮思維及行動。在作戰(zhàn)指揮體系的基礎(chǔ)上，指揮員及其指揮機關(guān)各部門和下級指揮機構(gòu)，都要按照一定的步驟和要求，相互配合、密切協(xié)調(diào)，在規(guī)定時限內(nèi)有序完成一系列指揮任務(wù)及其相關(guān)工作，以保證指揮目的的圓滿實現(xiàn)?；谛畔⑾到y(tǒng)的機步團作戰(zhàn)指揮活動，是機步團指揮人員及指揮機關(guān)為完成特定指揮任務(wù)、達成的指揮目的。在實際作戰(zhàn)的指揮過程中，充分依托指揮信息系統(tǒng)進行反復運用和組織實施的指揮行為，主要包括情報活動、決策活動、計劃活動和協(xié)調(diào)控制活動。在情報活動上，利用天基、空基、?；完懟榷喾N信息獲取力量，構(gòu)建全維覆蓋和全域頻譜的信息獲取系統(tǒng)，實時獲取精確信息，準確掌握戰(zhàn)場情況，跟蹤態(tài)勢發(fā)展，使情報活動立體化、精確化。

情報活動，是指揮者為掌握作戰(zhàn)有關(guān)各方面信息而進行的情報收集、傳遞、處理等指揮活動。它是作戰(zhàn)決策的前提，是作戰(zhàn)評估和計劃的基礎(chǔ)，也是作戰(zhàn)控制的基本途徑。主要內(nèi)容包括三個方面：情報收集、情報傳遞和情報處理。

在信息系統(tǒng)的支持下，情報活動的情報源增多，處理能力增強，形成更有效的信息利用能力。部隊的情報活動信息流程是其偵察情報部門為保障自身遂行各項任務(wù)的需要，組織各類偵察情報信息的獲取、處理和分發(fā)的過程。偵察情報信息內(nèi)容包括作戰(zhàn)背景、敵情、我情和戰(zhàn)場綜合環(huán)境信息等在內(nèi)的各類信息。偵察情報信息在經(jīng)過多級融合處理后，按照共享申請的授權(quán)，又分發(fā)至上級、友鄰、軍兵種和地方偵察情報部門，分發(fā)至本級指揮機構(gòu)、所屬作戰(zhàn)單元、作戰(zhàn)模塊、分隊、武器平臺和裝甲機械化單兵。

以機步團指揮機構(gòu)完成情報活動的信息流程為例進行說明。首先，團基指指揮決策中心對偵察模塊指揮機構(gòu)下達偵察命令；偵察模塊指揮機構(gòu)接受并分解上級命令，馬上對所屬偵察單元進行組織協(xié)同；偵察單元接受具體的偵察任務(wù)后，迅速組織情報偵察與情報收集，爾后將收集的情報信息傳遞給情報處理單元。此環(huán)節(jié)需要對情報信息進行融合處理，融合后的情報信息按照偵察模塊指揮機構(gòu)、團基指偵察情報部門、團基指指揮決策中心及其他相關(guān)部門與相關(guān)模塊的順序流轉(zhuǎn)。其中，相關(guān)部門包括火力協(xié)調(diào)部門、信息對抗部門、政治工作部門、作戰(zhàn)保障部門和勤務(wù)支援部門；相關(guān)模塊包括機動作戰(zhàn)模塊、地面火力模塊、信息對抗模塊、野戰(zhàn)防空模塊、后裝支援模塊以及作戰(zhàn)保障模塊；偵察單元包括無人機單元、輕型武器偵察單元、重型武器偵察單元、儀器偵察單元以及上級情報支援機構(gòu)。

1.3 UML語言之順序圖

UML（Unified Modeling Language，統(tǒng)一建模語言）是一種面向?qū)ο蟮慕ｎ愓Z言。它可對各種復雜型、大型的指揮信息系統(tǒng)的描述可視化建模，建立各種檔案資料，是一種容易定義、表達良好、功能健全且具有普適性的建模語言。UML圖形包括類圖、活動圖、狀態(tài)圖、順序圖、用例圖等。

基于信息系統(tǒng)的機步團情報活動系統(tǒng)是一個集分發(fā)、異步、實時等多種性能的復合型動態(tài)系統(tǒng)。所以，要準確、詳細地表征其信息流程，需要建立指揮信息系統(tǒng)的動態(tài)行為模型。在創(chuàng)建功能性模型時，可以用順序圖（Se-quence Diagram）來描述每個功能流程或其交互行為，由此建立指揮信息系統(tǒng)的動態(tài)交互體系結(jié)構(gòu)模型。順序圖是二維模型，其Y軸代表時間，X軸表示研究對象，通過消息傳遞機制實現(xiàn)對象之間的交互。交互消息按照時間順序從上到下排序，并在對象生命周期線上控制焦點來表示對象執(zhí)行某個動作所經(jīng)歷的時間段。

2 基于信息系統(tǒng)的機步團情報活動模型

2.1 情報活動元素聚合

根據(jù)基于指揮信息系統(tǒng)的機步團情報活動建模需求，對模型中功能統(tǒng)一的多元素對象進行UML聚合，包括相關(guān)部門的聚合、相關(guān)模塊的聚合以及偵察單元的聚合。其中，部門包括勤務(wù)支援、作戰(zhàn)保障、火力協(xié)調(diào)、信息對抗、政治工作等部門；相關(guān)模塊包括作戰(zhàn)保障、機動作戰(zhàn)、地面火力、信息對抗、野戰(zhàn)防空、后裝支援等模塊；偵查單元包括上級情報支援機構(gòu)、無人機、輕型武器偵查、重型武器偵查、儀器偵查等單元。

2.2 情報活動功能用例圖模型

基于信息系統(tǒng)的機步團情報活動模型開發(fā)的根本目的，是要滿足機步團作戰(zhàn)指揮過程的信息化需求，及時可靠地實現(xiàn)預(yù)定性能。所以，對模型的頂層設(shè)計和功能用例模型的構(gòu)建，對于情報活動動態(tài)交互模型設(shè)計非常重要。

基于信息系統(tǒng)的機步團情報活動靜態(tài)功能用例圖模型，主要用于描述系統(tǒng)的行為及各種功能之間的關(guān)系，系統(tǒng)外界參與者與用例以及用例與用例之間的交互關(guān)系。從各指揮機構(gòu)、部門、模塊的角度，建立情報活動的功能模型，如圖1所示。

圖1 情報活動功能用例圖模型

2.3 情報活動順序圖模型

在情報活動用例圖的基礎(chǔ)上，用順序圖描述情報活動的動態(tài)交互模型。首先要分析系統(tǒng)中用例的實現(xiàn)過程，這個過程通常要包括一些活動場景，而一個場景對應(yīng)一個順序圖；其次，要明確場景中所包含的對象及對象間的交互信息；最后，添加選擇、循環(huán)等信息。具體過程，如圖2所示。

圖2 機步團情報信息活動順序圖模型

模型中，下達命令、組織指揮協(xié)同、傳遞情報信息是同步的。情報信息上報是遞歸調(diào)用消息，同時也是一個異步消息。本文考慮到模型的簡潔適用性，沒有對自身消息的傳輸、處理延遲作表示。在實際的運用過程中，應(yīng)該按照上述的約束方法加以限定。

3 結(jié)語

明確基于信息系統(tǒng)的情報活動結(jié)構(gòu)，是情報活動建模的基礎(chǔ)。通過模型的方式來描述情報活動的運行機制，對于把握機步團指揮信息系統(tǒng)的運用具有積極的輔助作用。本文主要從機步團的角度對基于信息系統(tǒng)的情報活動建模進行初步探討，主要包括統(tǒng)一功能多元素聚合、活動基本功能模型、活動動態(tài)行為模型等，從而為更好地分析機步團指揮信息系統(tǒng)組網(wǎng)運用模式提供一種新的思路。

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Research on the Modeling of Information System based on Information System

PENG Wencheng,GUO Dongming
(The Academy of Armored Forces Engineering, Beijing 100072)

According to the mechanized infantry regiment command information system operation process in general, summarizes and analysis of a large number of built command information system main function and operation command activities, abstracts four types of basic combat command activities of mechanized infantry regiment command information system based on intelligence activities, decision making, planning activities, coordination and control activity. Put forward a method of visual unified modeling language to create intelligence activities, based on the general model of UML, and use Visio 2013 to realize the analysis, machine information system group intelligence activities of the whole design process model based on UML.

UML, command information system, machine step group, information activity, conceptual model