基于DoDAF的偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)視圖研究

彭耿，周少平，劉磊

（海軍裝備研究院，北京100161）

基于DoDAF的偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)視圖研究

彭耿，周少平，劉磊

（海軍裝備研究院，北京100161）

偵察衛(wèi)星是天基信息支援力量的重要組成部分，是實(shí)施海上遠(yuǎn)程精確打擊的主要信息來(lái)源。優(yōu)化偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)體系，可以有效提高體系作戰(zhàn)能力?；贠ODA環(huán)描述了偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)過(guò)程，參考DoDAF進(jìn)行了偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)視圖研究，并構(gòu)建了作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)模型，對(duì)于優(yōu)化偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊體系頂層設(shè)計(jì)具有重要作用。

偵察衛(wèi)星，對(duì)海打擊，OODA，DoDAF，作戰(zhàn)視圖

0 引言

信息支援是伴隨信息技術(shù)走進(jìn)戰(zhàn)場(chǎng)的新型作戰(zhàn)力量，它一誕生就與火力支援、兵力支援、戰(zhàn)略投送一并構(gòu)成作戰(zhàn)支援，成為構(gòu)建現(xiàn)代軍隊(duì)一體化聯(lián)合作戰(zhàn)能力的重要內(nèi)涵之一。研究探索信息支援的本質(zhì)、作用機(jī)理和作戰(zhàn)運(yùn)用，既是奪取未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)權(quán)的必然要求，也是加快轉(zhuǎn)變戰(zhàn)斗力生成模式的必由之路［1］。

偵察衛(wèi)星是天基信息支援力量的重要組成部分，是實(shí)施海上遠(yuǎn)程精確打擊的主要信息來(lái)源。優(yōu)化偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)，可以有效提高以海上遠(yuǎn)程精確打擊為主的對(duì)海打擊作戰(zhàn)能力。當(dāng)前，美國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架（DoDAF）是體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的典型代表［2-3］，本文以它為基礎(chǔ)構(gòu)建偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)，對(duì)偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)需求進(jìn)行了描述，從本質(zhì)上刻畫了基于OODA的偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)的活動(dòng)過(guò)程，將推動(dòng)偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊體系頂層設(shè)計(jì)。

1 基于DoDAF的偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)

1.1 偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)過(guò)程

目前，體系作戰(zhàn)行動(dòng)的典型模型是美軍John R.Boyd上校1987年提出的OODA環(huán)，它以指揮控制為核心，較為清晰地描述了體系作戰(zhàn)行動(dòng)的全過(guò)程，即“觀察（O）—判斷（O）—決策（D）—行動(dòng)（A）”，從而形成完整的作戰(zhàn)過(guò)程環(huán)路［4-5］。本質(zhì)上，OODA環(huán)與目前提出的“偵－控－打－評(píng)”作戰(zhàn)過(guò)程是一致的，即“O-O”（偵）、“O-D”（控）、“D-A”（打）和“A-O”（評(píng)）。在假設(shè)聯(lián)合指揮部/海上編隊(duì)根據(jù)前期偵察已經(jīng)制定行動(dòng)計(jì)劃和任務(wù)方案且海上作戰(zhàn)平臺(tái)已根據(jù)行動(dòng)計(jì)劃完成相關(guān)部署的前提下，偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊典型作戰(zhàn)過(guò)程對(duì)應(yīng)的OODA環(huán)如下:

（1）“O”，觀察，偵察衛(wèi)星根據(jù)上注的遙控指令在作戰(zhàn)海域上空開機(jī)，執(zhí)行偵察任務(wù)，獲取海戰(zhàn)場(chǎng)信息（包括艦船目標(biāo)的位置等）并實(shí)時(shí)下傳偵察數(shù)據(jù)；

（2）“O”，判斷，地面接收站實(shí)時(shí)接收偵察衛(wèi)星下傳的偵察數(shù)據(jù)并同步傳輸至數(shù)據(jù)處理中心，進(jìn)行偵察數(shù)據(jù)處理與情報(bào)生產(chǎn)并快速分發(fā)衛(wèi)星偵察情報(bào)信息至情報(bào)中心，該中心對(duì)情報(bào)信息進(jìn)行研判形成海上態(tài)勢(shì)并快速分發(fā)至聯(lián)合指揮部/海上編隊(duì)；

（3）“D”，決策，聯(lián)合指揮部/海上編隊(duì)根據(jù)任務(wù)目標(biāo)、作戰(zhàn)原則和海上態(tài)勢(shì)進(jìn)行判斷、定下決心，形成目標(biāo)打擊指示信息并快速分發(fā)至相關(guān)的海上作戰(zhàn)平臺(tái)；

（4）“A”，行動(dòng)，海上作戰(zhàn)平臺(tái)根據(jù)聯(lián)合指揮部/海上編隊(duì)的決策和目標(biāo)打擊指示信息，發(fā)射反艦導(dǎo)彈對(duì)艦船目標(biāo)實(shí)施精確打擊。

當(dāng)然，隨著衛(wèi)星通信裝備、星上處理技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)處理中心的衛(wèi)星偵察情報(bào)信息可以直接通過(guò)通信衛(wèi)星分發(fā)至海上編隊(duì)；星上處理生成的衛(wèi)星偵察情報(bào)信息可以廣播分發(fā)至聯(lián)合指揮部/海上編隊(duì)，這些情況在本文不進(jìn)行深入探討。

1.2 偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)

DoDAF是美國(guó)國(guó)防部開發(fā)的超越組織、國(guó)界限制的系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)范，它不僅定義了多個(gè)表示、描述體系結(jié)構(gòu)的方法，還為體系／復(fù)雜系統(tǒng)的了解、對(duì)比、集成與互操作提供了共同的架構(gòu)基礎(chǔ)，即開發(fā)和表達(dá)架構(gòu)描述的規(guī)則和指南［2-3］。DoDAF的前身是美軍的C4ISR體系結(jié)構(gòu)框架，當(dāng)前最新版本是2009年8月頒發(fā)的DoDAF 2.0。

圖1中的作戰(zhàn)視圖以任務(wù)或作戰(zhàn)過(guò)程等為基礎(chǔ)，核心是描述任務(wù)、行動(dòng)、作戰(zhàn)要素和完成／支援作戰(zhàn)所需信息流，基本構(gòu)成如表1所示。

作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目的是確定使命，描述過(guò)程、節(jié)點(diǎn)信息交換關(guān)系、作戰(zhàn)規(guī)則、事件跟蹤等?；隗w系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)在本質(zhì)［7-12］，偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)順序如下:

圖1 DoDAF 2.0的體系結(jié)構(gòu)視圖

表1 作戰(zhàn)視圖構(gòu)成

Step 1:明確作戰(zhàn)概念，確定節(jié)點(diǎn)間的指揮關(guān)系，即OV-1和OV-4。OV-1以概要圖形的形式描述作戰(zhàn)任務(wù)、節(jié)點(diǎn)等，OV-4描述系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)間的隸屬關(guān)系、指揮層級(jí)。

Step 2:描述作戰(zhàn)過(guò)程，即OV-5和OV-6b。根據(jù)作戰(zhàn)階段和節(jié)點(diǎn)功能，OV-5描述活動(dòng)順序和相互關(guān)系，OV-6b描述節(jié)點(diǎn)內(nèi)部狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系。

Step 3:描述作戰(zhàn)事件和規(guī)則，即OV-6a和OV-6c。OV-6a描述作戰(zhàn)規(guī)則，OV-6c描述節(jié)點(diǎn)交互關(guān)系、行為邏輯。

Step 4:描述作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的信息交換關(guān)系，即OV-2和OV-3，它們分別以圖形、矩陣描述該關(guān)系。

在通過(guò)上述步驟構(gòu)建完相關(guān)的視圖后，就可依據(jù)邏輯關(guān)系建立完善的作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)模型。

2 偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)視圖

2.1 高級(jí)作戰(zhàn)概念圖

OV-1是對(duì)偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)的高層次圖形描述，用來(lái)確定任務(wù)使命、重要節(jié)點(diǎn)、關(guān)注的問(wèn)題等。根據(jù)上述基于OODA環(huán)的作戰(zhàn)過(guò)程描述，可給出如圖2所示的活動(dòng)單元組成、突出節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系。

圖2 高級(jí)作戰(zhàn)概念圖

圖2中虛線（紫色）表示衛(wèi)星通信鏈路，點(diǎn)劃線（紅色）表示偵察衛(wèi)星的廣播分發(fā)鏈路。

2.2 組織關(guān)系圖

OV-4描述偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)過(guò)程中節(jié)點(diǎn)間的指控關(guān)系，如圖3所示。

圖3 組織關(guān)系圖

圖3中的海上平臺(tái)包括轟炸機(jī)、潛艇、水面艦艇等，它們均可在衛(wèi)星偵察情報(bào)信息支援下對(duì)海上目標(biāo)發(fā)射反艦導(dǎo)彈。

2.3 作戰(zhàn)活動(dòng)模型

OV-5描述偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)中的流程（含主要作戰(zhàn)活動(dòng)），如圖4所示。

圖4中的打擊效果評(píng)估實(shí)際上就是下一個(gè)OODA環(huán)中的觀察和判斷，因此，不進(jìn)一步展開。

2.4 作戰(zhàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述

為清晰地描述偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)過(guò)程中的活動(dòng)順序，OV-6b用圖形描述作戰(zhàn)事件中的狀態(tài)變化，如圖5所示。

2.5 作戰(zhàn)事件跟蹤描述

圖4 作戰(zhàn)活動(dòng)模型

圖5 作戰(zhàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型

OV-6c描述了偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)中的節(jié)點(diǎn)信息動(dòng)態(tài)交互時(shí)序并提供時(shí)序檢查，如圖6所示。

圖6 作戰(zhàn)事件跟蹤描述

2.6 作戰(zhàn)資源流描述

為描述偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)中重要節(jié)點(diǎn)到其他節(jié)點(diǎn)間需要交換的信息，OV-2給出了作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)間的需求線、連通性，如圖7所示。

圖7 作戰(zhàn)資源流描述

2.7 作戰(zhàn)資源流矩陣

OV-3以表格形式描述信息交換要素及相關(guān)屬性，并將產(chǎn)生、消耗信息的節(jié)點(diǎn)通過(guò)偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)活動(dòng)以需求線進(jìn)行關(guān)聯(lián)，如下頁(yè)表2所示。

3 總結(jié)與展望

本文基于OODA環(huán)，描述了偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)過(guò)程，參考DoDAF進(jìn)行了偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)視圖研究，并構(gòu)建了作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)模型。所建模型直觀且易于理解，對(duì)優(yōu)化偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊體系頂層設(shè)計(jì)具有重要作用。目前，初步采用Petri網(wǎng)方式對(duì)偵察衛(wèi)星支援對(duì)海打擊作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了邏輯和行為驗(yàn)證，下一步將進(jìn)行深入研究，使邏輯與預(yù)期一致，符合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求。

表2 作戰(zhàn)資源流矩陣

［1］軍事論壇.信息支援——躍居前臺(tái)的信息化戰(zhàn)場(chǎng)新銳［N/OL］.解放軍報(bào)，2012-02-09（12）［2012-02-09］.http:∥www.zz/pladaily/arcticle/2021/02/02/981625.html.

［2］Department of Defense.總參第六十一研究所，譯.美國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架2.0版［M］.北京:總參第六十一研究所，2009.

［3］周榮坤，張永利，石教華.DoDAF 2.0及其應(yīng)用分析［J］.艦船電子對(duì)抗，2015，38（1）:16-20.

［4］藍(lán)羽石，王珩，易侃，等.網(wǎng)絡(luò)中心化C4ISR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)“五環(huán)”及其效能表征研究［J］.系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2015，37（1）:93-100.

［5］劉剛，韓云山，李云凡，等.指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)運(yùn)用服務(wù)需求［J］.裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，28（6）:71-75.

［6］李雪超，張金成，陳歡歡，等.基于DoDAF的多層彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)模型研究［J］.指揮控制與仿真，2010，32（5）: 45-48.

［7］譚源泉，呂雪，李捷.基于作戰(zhàn)視圖的敵我識(shí)別應(yīng)用研究［J］.壓電與聲光，2011，33（3）:489-492.

［8］張少兵，郭忠偉，錢曉進(jìn)，等.基于DoDAF的防空兵指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)［J］.兵工自動(dòng)化，2011，30（3）: 18-20.

［9］王英，陳勇.基于DoDAF的空間機(jī)器人作戰(zhàn)視圖研究［J］.指揮控制與仿真，2012，34（4）:39-43.

［10］戎光，劉新發(fā)，夏惠誠(chéng).基于DoDAF的大型艦艇編隊(duì)防空反導(dǎo)系統(tǒng)作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)［J］.艦船電子對(duì)抗，2012，35（6）:22-25.

［11］王靜，徐瑞，吳沉寒，等.基于DoDAF的遠(yuǎn)程目指系統(tǒng)作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)［J］.指揮控制與仿真，2014，36（1）:51-55.

［12］詹志娟，李兵飛，周慶，等.基于模型的有人無(wú)人機(jī)協(xié)同對(duì)海作戰(zhàn)研究［C］//2014（第五屆）中國(guó)無(wú)人機(jī)大會(huì)，北京，2014:800-804.

Research on OV of Anti-sea Striking Operation with Reconnaissance Satellites Support Based on DoDAF

PENG Geng，ZHOU Shao-ping，LIU Lei
（Naval Academy of Armament，Beijing 100161，China）

As important part of space-based information support force，reconnaissance satellite has been primary information source for maritime long-range accurate strike.First，process of anti-sea striking operation with reconnaissance satellites support based on OODA（Observe，Orient，Decide and Act）is described.Then，corresponding OV（Operational View）based on DoDAF（Department of Defense Architecture Framework）is researched.Operation architecture model combining with above operation is constructed，which has important significance for optimizing the top design of anti-sea striking operation system with reconnaissance satellites support.

reconnaissance satellite，anti-sea striking，OODA，DoDAF，operation view（OV）

TP391.9；N945

A

1002-0640（2017）04-0071-04

2016-02-17

2016-03-25

國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金資助項(xiàng)目（9140C910402150C91387）

彭耿（1980-），男，湖南平江人，博士，工程師。研究方向：電子偵察、空間信息對(duì)抗、系統(tǒng)仿真等。