網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系關(guān)鍵目標(biāo)打擊籌劃研究

楊國(guó)利 李云龍 王寧

1．解放軍66136 部隊(duì)北京100042 2．中國(guó)國(guó)際工程咨詢有限公司北京100044

近年來隨著戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的不斷演進(jìn),作戰(zhàn)體系日益呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化特征,各個(gè)目標(biāo)通過邏輯流和信息流進(jìn)行有機(jī)關(guān)聯(lián)形成多層異質(zhì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)聯(lián)合聚能、整體釋能[1?3].鑒于網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系節(jié)點(diǎn)眾多、功能各異、關(guān)聯(lián)復(fù)雜,進(jìn)行精確科學(xué)的目標(biāo)打擊籌劃需要在單個(gè)目標(biāo)特性分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行升華,從整體出發(fā)認(rèn)識(shí)體系,圍繞作戰(zhàn)任務(wù)進(jìn)行目標(biāo)選擇,立足作戰(zhàn)效益組織打擊籌劃[4].

為實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)目的,目標(biāo)保障需要緊緊抓住“打什么、怎么打”這一指揮員最關(guān)注的問題,著眼體系破擊、權(quán)衡利弊、精打要害,力爭(zhēng)以小的代價(jià)換取大的戰(zhàn)果.其中“打什么”這一問題的關(guān)鍵在于精確目標(biāo)選擇[5?6],而“怎么打” 這一問題的關(guān)鍵在于科學(xué)打擊籌劃[7].鑒于不同目標(biāo)在不同任務(wù)中發(fā)揮著不同的作用,一些目標(biāo)在某些任務(wù)中地位重要,但在另外一些任務(wù)中可能無足輕重,因此,需要面向具體任務(wù)選擇打擊目標(biāo).另外,目標(biāo)與目標(biāo)之間存在復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系,打擊某個(gè)目標(biāo)可能會(huì)引起其他目標(biāo)的能力發(fā)生變化,導(dǎo)致級(jí)聯(lián)失效,進(jìn)而影響打擊效果,因此,進(jìn)行打擊籌劃需要全面考慮目標(biāo)打擊順序和力量協(xié)同.

關(guān)于各種群體、組織、網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)挖掘研究已經(jīng)取得了相當(dāng)豐碩的成果[8?10],主要體現(xiàn)在兩方面.一是從運(yùn)籌優(yōu)化的角度出發(fā),Kempe、Goyal、Chen 等人運(yùn)用貪婪算法、進(jìn)化算法等求解能夠造出大規(guī)模級(jí)聯(lián)失效的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)集合[11],特別是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系的不確定性和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的可擴(kuò)展性做出了深入研究[12?13].二是從體系重心的角度出發(fā),Kitsak、L¨u等人通過設(shè)計(jì)各類啟發(fā)式指標(biāo),例如中心度、介數(shù)、特征值、K-shell、PageRank、HITS 等[14?15],來刻畫體系中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn).基于這兩類方法衍生出許多經(jīng)典的目標(biāo)選擇理論,包括工業(yè)網(wǎng)理論、五環(huán)目標(biāo)理論、重心理論等[16?17].然而,越來越多的實(shí)際情況表明,一些選擇的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)由于現(xiàn)有兵器能力不足或當(dāng)前打擊資源有限而不能實(shí)施有效破擊,因此,在開展目標(biāo)保障研究中不僅需要考慮選擇哪些目標(biāo)進(jìn)行打擊的問題,而且還需考慮如何運(yùn)用現(xiàn)有資源開展打擊籌劃的問題.

基于網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系進(jìn)行關(guān)鍵目標(biāo)打擊籌劃的核心問題就是立足現(xiàn)有打擊兵器如何通過設(shè)計(jì)打擊順序和打擊組合來實(shí)現(xiàn)打擊代價(jià)的最小化.眾所周知,在網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系中各個(gè)節(jié)點(diǎn)能力的有效發(fā)揮依賴其他相關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)為其提供的信息支撐、資源保障和防御力量[6].針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系展現(xiàn)出多層異質(zhì)特性,進(jìn)行關(guān)鍵目標(biāo)打擊籌劃首先需要構(gòu)建多層異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)明確系統(tǒng)組成、節(jié)點(diǎn)關(guān)系和運(yùn)行機(jī)理;然后針對(duì)關(guān)鍵目標(biāo)開展打擊可行性分析,立足目標(biāo)突防計(jì)算目標(biāo)打擊順序?qū)椓肯牡挠绊?最后根據(jù)現(xiàn)有資源約束,對(duì)打擊目標(biāo)進(jìn)行合理組合,最終提出最優(yōu)打擊方案實(shí)現(xiàn)打擊代價(jià)最小化.

1 目標(biāo)體系構(gòu)建

作戰(zhàn)體系通常由作戰(zhàn)系統(tǒng)、作戰(zhàn)要素和作戰(zhàn)單元,按照一定的指揮關(guān)系、組織架構(gòu)和運(yùn)行方式構(gòu)成,并在一定環(huán)境中實(shí)現(xiàn)特定作戰(zhàn)功能的有機(jī)整體.實(shí)際情況下的目標(biāo)體系有多種劃分,按敵我性質(zhì)可分為打擊類目標(biāo)和防衛(wèi)類目標(biāo);按部署方式可分為固定類目標(biāo)和移動(dòng)類目標(biāo),按功能類別可分為政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、民生類目標(biāo)等.對(duì)于交通(例如橋梁、隧道、車站等)、電力(例如發(fā)電廠、變電站等)、油氣(例如煉油廠、供氣站等)、工廠(例如造船廠、汽車廠等)、機(jī)關(guān)(例如政府部門、研究機(jī)構(gòu)等)等政治、經(jīng)濟(jì)、民生類目標(biāo),其對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)的影響十分巨大,但又難以定量定性刻畫,因此,本研究暫不考慮這些目標(biāo),而是聚焦于與作戰(zhàn)行動(dòng)直接相關(guān)的目標(biāo),以網(wǎng)絡(luò)化形式展現(xiàn)其組成結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)理,為開展打擊籌劃提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ).

具體而言,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo)體系構(gòu)建需從系統(tǒng)論的角度出發(fā),綜合考慮目標(biāo)個(gè)體的物理特性和目標(biāo)之間的相互作用.為全面展現(xiàn)目標(biāo)體系的“整體性、特殊性、關(guān)聯(lián)性、動(dòng)態(tài)性”[16],其構(gòu)建過程需要按照“先目標(biāo)組成,后結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián),再運(yùn)行機(jī)理” 的步驟實(shí)施.

1.1 目標(biāo)體系組成

根據(jù)目標(biāo)功能特性,典型目標(biāo)體系通?？梢苑譃?偵察預(yù)警系統(tǒng)(R)、指揮控制系統(tǒng)(C)、防空反導(dǎo)系統(tǒng)(D)、火力打擊系統(tǒng)(F)、網(wǎng)電攻擊系統(tǒng)(I)和綜合保障系統(tǒng)(S)6 類.其中,偵察預(yù)警系統(tǒng)主要由各類固定、機(jī)動(dòng)偵察預(yù)警力量和與其相配套的設(shè)施構(gòu)成;指揮控制系統(tǒng)主要包括各類指揮機(jī)構(gòu)和指揮通信網(wǎng)絡(luò)等;防空反導(dǎo)系統(tǒng)主要由海上、陸上、空中各種防空反導(dǎo)設(shè)施、裝備和力量組成;火力打擊系統(tǒng)主要由地面、海上、空中和太空各類作戰(zhàn)飛機(jī)、艦艇等火力平臺(tái)構(gòu)成;網(wǎng)電攻擊系統(tǒng)主要包括通信干擾、電子對(duì)抗、雷達(dá)干擾、網(wǎng)絡(luò)攻防力量等;綜合保障系統(tǒng)主要由直接服務(wù)于作戰(zhàn)的油料、彈藥、軍械倉(cāng)庫(kù)和維修庫(kù)組成.

1.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)

體系結(jié)構(gòu)決定體系功能,目標(biāo)與目標(biāo)之間結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)是網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系的核心內(nèi)容,能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)體特性和整體功能的耦合.基于FINC 模型[2,18],本研究將作戰(zhàn)體系中目標(biāo)關(guān)系明確為以下5 類:上報(bào)關(guān)系源于偵察預(yù)警目標(biāo),指控關(guān)系源于指揮控制目標(biāo),防護(hù)關(guān)系源于防空反導(dǎo)目標(biāo),保障關(guān)系源于綜合保障目標(biāo),協(xié)同關(guān)系關(guān)聯(lián)各種同類目標(biāo).上述5 種關(guān)系將目標(biāo)體系通過信息流和邏輯流交織在統(tǒng)一的時(shí)空維度中,進(jìn)而形成要素完整、功能齊全的多層異質(zhì)網(wǎng)絡(luò),如圖1所示[6].

圖1 網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系示意圖

需要指出的是,上述5 種關(guān)系是網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo)體系中目標(biāo)與目標(biāo)之間的典型關(guān)系,其表現(xiàn)形式可以為通過通信鏈路傳輸?shù)男畔⒘?例如偵察預(yù)警目標(biāo)捕獲情報(bào)信息,通過光纖、微波等通信手段,上報(bào)至指揮控制節(jié)點(diǎn),形成上報(bào)關(guān)系;而又有一些關(guān)系,其存在不依賴信息流的作用而是基于特定規(guī)則的邏輯關(guān)聯(lián),例如地空導(dǎo)彈陣地對(duì)某機(jī)場(chǎng)的防護(hù)關(guān)系,二者之間沒有信息鏈路,但是二者之間存在潛在的邏輯關(guān)聯(lián).

1.3 體系運(yùn)行機(jī)理

從傳感器到發(fā)射器的OODA (偵察、聚焦、決策、行動(dòng))鏈路是信息化條件下的聯(lián)合作戰(zhàn)的核心,其中偵察預(yù)警目標(biāo)是體系有效運(yùn)行的前提和基礎(chǔ),是指揮決策和部隊(duì)行動(dòng)的重要依據(jù);指揮控制目標(biāo)是作戰(zhàn)體系支配和協(xié)調(diào)其他系統(tǒng)運(yùn)行的中樞,是決定作戰(zhàn)進(jìn)程和結(jié)局的核心環(huán)節(jié);防空反導(dǎo)和綜合保障目標(biāo)是體系免于打擊和生存延續(xù)的重要支撐,是持續(xù)作戰(zhàn)的有力保證;火力打擊和網(wǎng)電攻擊目標(biāo)是轉(zhuǎn)化信息優(yōu)勢(shì)和決策優(yōu)勢(shì)為力量?jī)?yōu)勢(shì)的主要抓手,是發(fā)揮武器效能的直接手段.體系整體能力的發(fā)揮依賴“偵察決策防護(hù)保障打擊”鏈路的完整性,如圖2所示.

2 目標(biāo)突防分析

基于網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系,對(duì)于給定的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)打擊目標(biāo)清單,如何立足現(xiàn)有打擊武器進(jìn)行目標(biāo)突防,盡可能地降低作戰(zhàn)代價(jià)、提高作戰(zhàn)效益是目標(biāo)保障工作的重要組成部分.鑒于偵察預(yù)警、防空反導(dǎo)、火力打擊、網(wǎng)電對(duì)抗等防御手段對(duì)來襲打擊武器可能造成不同程度的軟硬殺傷,對(duì)所選定的打擊目標(biāo),需充分考慮打擊路徑上的防御力量,并將其列入打擊對(duì)象綜合籌劃、逐個(gè)破擊,才能有效實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)意圖,降低打擊代價(jià).

對(duì)于所選定的目標(biāo)和相關(guān)聯(lián)的防御力量,以什么樣的順序進(jìn)行打擊,最終突防成功率是不一樣的,所產(chǎn)生的代價(jià)成本是不同的,對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)甚至作戰(zhàn)全局所產(chǎn)生效益也是不同的.進(jìn)行目標(biāo)突防分析,需重點(diǎn)考慮將那些毀癱后能對(duì)其他目標(biāo)造成連帶影響或級(jí)聯(lián)失效的目標(biāo)作為優(yōu)先打擊對(duì)象,從而能夠有效降低打擊代價(jià).

網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系中各個(gè)目標(biāo)之間通過一系列關(guān)系將信息和功能進(jìn)行耦合,實(shí)現(xiàn)OODA 鏈路的閉環(huán).以圖3所示的目標(biāo)突防示例中,在打擊目標(biāo)F過程中,偵察預(yù)警目標(biāo)R能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)來襲武器,并將其上報(bào)至指揮控制目標(biāo)C1,經(jīng)過信息融合和決策部署,指揮控制目標(biāo)C2 組織防空反導(dǎo)目標(biāo)D對(duì)來襲武器實(shí)施防御攔截.因此在對(duì)目標(biāo)F 實(shí)施打擊的過程中,需要充分考慮目標(biāo)R、C、D對(duì)其打擊效益的影響.

1)先打擊R,后打擊F:能夠造成偵察預(yù)警信息的缺失,進(jìn)而無法進(jìn)行相應(yīng)的指揮決策,導(dǎo)致防空反導(dǎo)目標(biāo)不能有效展開實(shí)施攔截,最終目標(biāo)F得不到防護(hù)而被摧毀.

2)先打擊D,后打擊F:偵察預(yù)警信息經(jīng)C1、C2融合決策,防空反導(dǎo)目標(biāo)D對(duì)來襲武器實(shí)施攔截直至其被摧毀,最終目標(biāo)F在D遭受打擊之后得不到防護(hù)而被摧毀.

3)先打擊C,后打擊F:偵察預(yù)警信息經(jīng)C1 融合決策,但由于C2 遭到打擊而無法傳遞至防空反導(dǎo)目標(biāo)D,進(jìn)而不能有效展開實(shí)施攔截,最終目標(biāo)F得不到防護(hù)而被摧毀.

需要指出的是,對(duì)于同類目標(biāo),彼此之間存在相互協(xié)同、相互配合的關(guān)系.例如防空反導(dǎo)目標(biāo)中的中段攔截武器、末端高空攔截武器和末端低空攔截武器之間形成一段兩層式或兩段三層式攔截網(wǎng)絡(luò),打擊順序不同打擊效益也大不相同.另外,對(duì)于不同類的目標(biāo),在網(wǎng)絡(luò)化體系中存在一些目標(biāo)對(duì)于其他目標(biāo)起到重要的支撐作用,打擊順序不同也會(huì)導(dǎo)致打擊效益的差別,例如偵察預(yù)警目標(biāo)對(duì)防空反導(dǎo)目標(biāo)的信息支援作用有助于其及時(shí)進(jìn)入打擊狀態(tài)最大發(fā)揮防護(hù)效能.

圖2 網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系運(yùn)行機(jī)理示意圖

圖3 目標(biāo)突防分析示意圖

綜上所述,考慮到目標(biāo)本身的特性以及目標(biāo)之間的關(guān)系,打擊武器對(duì)于不同的打擊目標(biāo)所付出的代價(jià)是不一樣的,在有防護(hù)條件下對(duì)目標(biāo)實(shí)施打擊和無防護(hù)條件下的打擊所需的耗彈量也大不一樣.盡管都是針對(duì)同一目標(biāo)(即目標(biāo)F)實(shí)施突防,上述3種打擊方案由于打擊順序、打擊目標(biāo)的不同導(dǎo)致不同的作戰(zhàn)效費(fèi)比.因此在可行打擊目標(biāo)清單中,需要統(tǒng)一納入所選定目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的防御、指控、預(yù)警目標(biāo)等,最后根據(jù)彈量消耗量的多少對(duì)不同的打擊方案進(jìn)行優(yōu)選排序.

3 目標(biāo)組合優(yōu)化

鑒于可行打擊目標(biāo)清單中可能包含多個(gè)需要打擊的目標(biāo),而每個(gè)目標(biāo)又有大量與其關(guān)聯(lián)的防御力量,因此,需要通過打擊目標(biāo)協(xié)同解決多個(gè)可行打擊目標(biāo)之間的打擊順序和組合優(yōu)化問題.理想條件下(即具有足夠數(shù)量與目標(biāo)匹配的打擊武器與彈量),對(duì)所有選定目標(biāo)同時(shí)并行實(shí)施打擊即可實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)意圖,但是由于彈目匹配約束和武器數(shù)量的限制,現(xiàn)實(shí)情況下不可能做到多個(gè)目標(biāo)同時(shí)打擊.因此,對(duì)于需要打擊的關(guān)鍵目標(biāo)集合以及與其相關(guān)聯(lián)的防御、指控、預(yù)警目標(biāo),需在彈目匹配和現(xiàn)有武器數(shù)量的約束下,根據(jù)彈量消耗總量來對(duì)打擊方案進(jìn)行優(yōu)化排序.通過打擊目標(biāo)組合優(yōu)化能夠有效利用目標(biāo)在網(wǎng)絡(luò)化體系中的級(jí)聯(lián)失效作用,降低代價(jià)成本,提升作戰(zhàn)效益.

其中,c(t,i,j)為在第t波次內(nèi)使用武器i打擊第j個(gè)目標(biāo)的彈量消耗,m(i,j)為彈目匹配函數(shù),m(i,j)= 1意味著二者匹配,Ci為單位波次內(nèi)武器i的最大可用數(shù)量.求解上述優(yōu)化問題即可獲得目標(biāo)打擊協(xié)同表,例如在表3所示的目標(biāo)打擊協(xié)同示例中可以看出,為實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)意圖需要打擊Ti,Tj和Tk3 個(gè)目標(biāo),而這些目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的防御、指控、預(yù)警目標(biāo)有T1,T2,T3,···,T7.對(duì)于Ti,T j和Tk這3 個(gè)目標(biāo),其各自涉及的目標(biāo)打擊順序?yàn)?

1)T1.→T2.→T3.→Ti

2)T4.→T5.→T2.→T6.→T j

3)T4.→T5.→T7.→Tk

其中,T2 為Ti和T j共同關(guān)聯(lián)目標(biāo),T4、T5 為T j和Tk共同關(guān)聯(lián)的目標(biāo).根據(jù)目標(biāo)打擊協(xié)同表,打擊目標(biāo)T5 需要T4 都被打擊之后才能進(jìn)行,而T1 與T4、T5之間不存在順序約束關(guān)系,可并行實(shí)施,當(dāng)且僅當(dāng)T1、T4、T5 都被打擊之后才能對(duì)T2、T7 實(shí)施打擊.另外,各個(gè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的打擊武器(W1,W2,W3)需符合彈目匹配和武器數(shù)量的約束.

表1 目標(biāo)打擊協(xié)同表

4 案例分析研究

本研究針對(duì)假定作戰(zhàn)體系進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化模型構(gòu)建,并選定關(guān)鍵目標(biāo)開展打擊籌劃.在該典型目標(biāo)體系中,共有主要目標(biāo)19 個(gè),其中指揮控制目標(biāo)4 個(gè),偵察預(yù)警目標(biāo)7 個(gè),防空反導(dǎo)目標(biāo)6 個(gè),火力打擊目標(biāo)2 個(gè).各個(gè)目標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和能力作用范圍如圖4所示.在該作戰(zhàn)體系中,指揮控制目標(biāo)C2 為聯(lián)合指揮中樞,其接收情報(bào)指控中心C0 的戰(zhàn)場(chǎng)信息,并對(duì)反導(dǎo)指控中心C1 和打擊指控中心C3 進(jìn)行指揮控制.偵察預(yù)警目標(biāo)R0、R1、R2,···,R6 等將戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)匯聚于C0 進(jìn)行情報(bào)融合.反導(dǎo)指控中心C1 對(duì)中段反導(dǎo)目標(biāo)D0、末端高層反導(dǎo)目標(biāo)D1 和末端低層反導(dǎo)目標(biāo)D2、D3、D4、D5 等進(jìn)行指揮控制,其中D0 可為C0、C1、C2、C3、R0、R1、R3、D1、D2、D3、D4、D5、F0、F1 等目標(biāo)實(shí)施中段防御攔截;D1 可為C0、C1、C2、C3、R0、R1、R3、D3、D4、D5、F1等目標(biāo)實(shí)施末端高層防御攔截;D2 可為F0,D3 可為R3,D4 可為C2、F1,D5 可為C0 提供末端低層防御攔截.打擊指控中心C3 對(duì)火力打擊目標(biāo)F0、F1 進(jìn)行指揮控制.

圖4 網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)與能力示意圖

4.1 目標(biāo)FFF0 打擊籌劃

針對(duì)某作戰(zhàn)任務(wù),需要對(duì)關(guān)鍵目標(biāo)F0 開展打擊籌劃.考慮到其相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)在網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系OODA 中可為其提供預(yù)警信息、反導(dǎo)防御和決策支持,故需要將這些目標(biāo)統(tǒng)一納入打擊清單開展打擊籌劃,力爭(zhēng)用最小的彈量消耗取得毀傷F0 的目的.由圖5可以看出對(duì)于打擊F0,偵察預(yù)警類目標(biāo)R0、R2、R3 和R6 為其提供預(yù)警信息,防空反導(dǎo)類目標(biāo)D0 和D2 為其提供防御攔截,指揮控制類C0、C1、C2 為其提供決策支持.

圖5 打擊目標(biāo)F0 涉及的關(guān)聯(lián)目標(biāo)示意圖

根據(jù)打擊武器和打擊目標(biāo)之間的彈目匹配關(guān)系,選定適宜性打擊武器,自西北方向,以1 000 m/s 的速度向F0 實(shí)施打擊,各個(gè)關(guān)聯(lián)目標(biāo)為其提供的預(yù)警、反導(dǎo)、決策支持情況如表2所示(表中相關(guān)性能參數(shù)皆為假定數(shù)據(jù)).由此可見,各個(gè)目標(biāo)性能的發(fā)揮依賴于“從情報(bào)到?jīng)Q策再到打擊”鏈條的完整性,進(jìn)行體系破擊必須組織開展科學(xué)的打擊籌劃,選取合適的目標(biāo)按照特定的順序?qū)嵤┐驌?以實(shí)現(xiàn)打擊效益的最大化.

在此案例中,假設(shè)各個(gè)目標(biāo)的毀傷要求設(shè)置為中度毀傷,其中偵察預(yù)警類目標(biāo)需消耗彈量1 枚,防空反導(dǎo)類目標(biāo)需消耗彈量1 枚,指揮控制類目標(biāo)需消耗彈量30 枚,火力打擊類目標(biāo)需消耗彈量10枚.按照上述提出的打擊目標(biāo)協(xié)同方法,本研究在彈目匹配和現(xiàn)有武器數(shù)量的約束下,對(duì)F0 相關(guān)聯(lián)的R0、R2、R3、R6、D0、D2 等目標(biāo)進(jìn)行打擊順序和協(xié)同的優(yōu)化求解,共獲得9 000 余種打擊方案,如表3簡(jiǎn)要所示.其中,方案0:不先行打擊關(guān)聯(lián)目標(biāo),直接打擊F0,消耗彈量25 枚;方案1:先打擊D2,后打擊F0,消耗彈量23 枚;方案2:先打擊D0,后打擊F0,消耗彈量22 枚等.

鑒于各個(gè)目標(biāo)之間彼此關(guān)聯(lián),打擊偵察預(yù)警類目標(biāo)、防空反導(dǎo)類目標(biāo)、指揮控制類目標(biāo)所帶來的影響不盡相同.各個(gè)方案對(duì)應(yīng)的序號(hào)和彈量消耗對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖6所示,可見打擊不同的關(guān)聯(lián)目標(biāo),以不同的打擊順序、按不同的組合進(jìn)行打擊,會(huì)造成很大的打擊成本差異,彈量消耗成本在16 枚～43 枚之間波動(dòng),最優(yōu)打擊策略為第4 方案,其彈量消耗僅為16 枚.

表2 F0 關(guān)聯(lián)目標(biāo)性能表

表3 F0 目標(biāo)打擊方案表

圖6 F0 打擊方案與彈量消耗對(duì)應(yīng)關(guān)系圖

對(duì)于最優(yōu)打擊方案(圖7),其首先在第1 波次打擊目標(biāo)D0,消耗彈量4 枚,削弱目標(biāo)體系中段攔截能力;爾后在第2 波次打擊目標(biāo)D2,消耗彈量2 枚,削弱其末端低空攔截能力;最后在沒有防御攔截的條件下,打擊F0,只需消耗彈量10 枚,即可實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)意圖,且整體打擊代價(jià)最低,整個(gè)過程僅需消耗彈量16 枚.

4.2 目標(biāo)FFF1 打擊籌劃

針對(duì)某作戰(zhàn)任務(wù),需要對(duì)關(guān)鍵目標(biāo)F1 開展打擊籌劃.考慮到其相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)在網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系OODA 中可為其提供預(yù)警信息、反導(dǎo)防御和決策支持,圖8可以看出對(duì)于打擊F1,偵察預(yù)警類目標(biāo)R1、R2、R3 和R4 為其提供預(yù)警信息,防空反導(dǎo)類目標(biāo)D0、D1 和D4 為其提供防御攔截,指揮控制類C0、C1、C2 為其提供決策支持.

根據(jù)打擊武器和打擊目標(biāo)之間的彈目匹配關(guān)系,選定適宜性打擊武器,自西北方向,以1 000 m/s 的速度向F1 實(shí)施打擊,各個(gè)關(guān)聯(lián)目標(biāo)為其提供的預(yù)警、反導(dǎo)、決策支持情況如表4所示(表中相關(guān)性能參數(shù)皆為假定數(shù)據(jù)).由此可見,各個(gè)目標(biāo)性能的發(fā)揮依賴于“從情報(bào)到?jīng)Q策再到打擊”鏈條的完整性,進(jìn)行體系破擊必須組織開展科學(xué)的打擊籌劃,選取合適的目標(biāo)按照特定的順序?qū)嵤┐驌?以實(shí)現(xiàn)打擊效益的最大化.

圖7 目標(biāo)F0 最優(yōu)打擊方案示意圖

表4 F1 關(guān)聯(lián)目標(biāo)性能表

在此案例中,按照上述提出的打擊目標(biāo)協(xié)同方法,本研究在彈目匹配和現(xiàn)有武器數(shù)量的約束下,對(duì)F1 相關(guān)聯(lián)的R1、R2、R3、R4、D0、D1、D4 等目標(biāo)進(jìn)行打擊順序和協(xié)同的優(yōu)化求解,共獲得90 000 余種打擊方案,如表5所示.其中,方案0:不先行打擊關(guān)聯(lián)目標(biāo),直接打擊F1,消耗彈量31 枚;方案1:先打擊D0,后打擊F1,消耗彈量29 枚;方案2:先打擊D1,后打擊F1,消耗彈量33 枚;方案3:先打擊D4,后打擊F1,消耗彈量35 枚等.

各個(gè)方案對(duì)應(yīng)的序號(hào)和彈量消耗對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖9所示,可見打擊不同的關(guān)聯(lián)目標(biāo),以不同的打擊順序、按不同的組合進(jìn)行打擊,會(huì)造成很大的打擊成本差異,彈量消耗成本在20 枚～60 余枚之間波動(dòng),最優(yōu)打擊策略為第15 方案,其彈量消耗僅為20 枚.

對(duì)于最優(yōu)打擊方案(圖10),其首先在第1 波次打擊目標(biāo)D0,消耗彈量4 枚,削弱目標(biāo)體系中段攔截能力;爾后在第2 波次打擊目標(biāo)D1,消耗彈量4 枚,削弱其末端高空攔截能力;爾后在第3 波次打擊目標(biāo)D4,消耗彈量2 枚,削弱其末端低空攔截能力;最后在沒有防御攔截的條件下,打擊F1,只需消耗彈量10 枚,即可實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)意圖,且整體打擊代價(jià)最低,整 個(gè)過程僅需消耗彈量20 枚.

圖8 打擊目標(biāo)F1 涉及的關(guān)聯(lián)目標(biāo)示意圖

表5 F1 目標(biāo)打擊方案表

圖9 F1 打擊方案與彈量消耗對(duì)應(yīng)關(guān)系圖

綜合上述分別打擊F0 和F1 兩個(gè)案例可見,在網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系中,關(guān)鍵目標(biāo)的打擊籌劃必須緊緊圍繞進(jìn)攻武器、打擊路徑和關(guān)聯(lián)目標(biāo)開展,以最小化彈量消耗為目的,在不同的打擊順序和組合中優(yōu)選最佳方案.

5 結(jié)論

本研究立足作戰(zhàn)任務(wù),構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系模型,突出目標(biāo)個(gè)體之間的相互作用和體系整體運(yùn)行機(jī)理.針對(duì)特定時(shí)間、特定地域、特定環(huán)境下的具體任務(wù),本研究通過選取滿足作戰(zhàn)任務(wù)需求的可行打擊目標(biāo),針對(duì)打擊目標(biāo)制約、打擊手段有限、打擊條件受限的實(shí)際情況,通過打擊彈目匹配、目標(biāo)突防分析和打擊目標(biāo)協(xié)同,求解最優(yōu)打擊方案,為“怎么打”這一關(guān)鍵問題提供量化手段.

本研究將目標(biāo)選擇和打擊籌劃統(tǒng)一在網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系框架下,以打擊必要性和打擊可行性為牽引,以定量計(jì)算和優(yōu)化求解為手段,很好地闡釋了作戰(zhàn)研究“精算、深算、細(xì)算”的本質(zhì).需要指出的是,戰(zhàn)爭(zhēng)條件下對(duì)方作戰(zhàn)體系的構(gòu)成、關(guān)聯(lián)和運(yùn)行機(jī)理建模必須依賴情報(bào)支援,而其往往具有很大的不確定性,如何提升本方法在不確定條件下的有效性和通用性將是下一步研究的重點(diǎn).