美軍氣象海洋戰(zhàn)場環(huán)境保障標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀分析

張寧康 泉浩芳 曹志成 王維嘉 唐筱筱

（中國航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所，北京，100071）

戰(zhàn)場指敵我雙方作戰(zhàn)活動(dòng)的空間，戰(zhàn)場環(huán)境是作戰(zhàn)空間中對戰(zhàn)爭態(tài)勢有影響的各類客觀因素的集合，包括自然條件、人文條件、戰(zhàn)場建設(shè)情況，以及信息、網(wǎng)絡(luò)和電磁狀況等。其中自然環(huán)境是基礎(chǔ)，是影響作戰(zhàn)效能的首要外界因素[1]。氣 象 海 洋 （Meteorological and Oceanographic，METOC）是戰(zhàn)場自然環(huán)境信息之一，是信息化條件下作戰(zhàn)指揮的重要基礎(chǔ)信息。美軍的氣象海洋保障工作范圍十分廣泛，包括但不限于軍兵種、政府、民間組織的氣象海洋數(shù)據(jù)的采集、分析、提煉與傳輸，以為戰(zhàn)場指揮提供決策與策略支持。美軍重視氣象海洋保障的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，有著明確的標(biāo)準(zhǔn)化要求，涵蓋了作戰(zhàn)需求的各個(gè)領(lǐng)域，并下發(fā)了一系列標(biāo)準(zhǔn)文件作為支撐。

1 美軍氣象海洋戰(zhàn)場保障組織體系

1.1 組織體系

美軍氣象海洋保障組織由國防部和參謀長聯(lián)席會(huì)議統(tǒng)一管理，根據(jù)氣象海洋聯(lián)合作戰(zhàn)條令[2]，作戰(zhàn)指揮官（Combatant Commander，CCDR）負(fù)責(zé)責(zé)任區(qū)內(nèi)氣象海洋保障的最終指揮。作戰(zhàn)指揮官會(huì)指定一名高級(jí)氣象海洋指揮官（the Senior METOC Officer，SMO），作為作戰(zhàn)司令部的氣象與海洋執(zhí)行代理，負(fù)責(zé)作戰(zhàn)責(zé)任區(qū)或職能責(zé)任區(qū)各類氣象海洋行動(dòng)的總協(xié)調(diào)。通過分析美軍下發(fā)的有關(guān)文件，可推導(dǎo)出美軍氣象海洋保障組織體系，如圖1所示。

圖1 美軍氣象海洋保障組織體系

高級(jí)氣象海洋指揮官（SMO）負(fù)責(zé)開發(fā)和監(jiān)督氣象海洋作戰(zhàn)概念的執(zhí)行，協(xié)助作戰(zhàn)指揮官策劃實(shí)施氣象海洋行動(dòng)；為戰(zhàn)斗司令部人員提供或安排所有的氣象海洋信息，包括每日簡報(bào)、環(huán)境對作戰(zhàn)的影響、氣象支持、專業(yè)預(yù)測及指揮中的氣象與海洋專業(yè)知識(shí)。

聯(lián)合氣象海洋指揮官 （the Joint METOC Officer，JMO）經(jīng)高級(jí)氣象海洋指揮官推薦，由聯(lián)合部隊(duì)指揮官任命[3]。高級(jí)氣象海洋指揮官和聯(lián)合氣象海洋指揮官是一種密切的協(xié)調(diào)關(guān)系，而不是直接的上下級(jí)關(guān)系。聯(lián)合氣象海洋指揮官通過支撐、部署和執(zhí)行計(jì)劃，負(fù)責(zé)為作戰(zhàn)計(jì)劃的制定、兵力部署和運(yùn)用提供氣象海洋保障支援，在為聯(lián)合部隊(duì)執(zhí)行任務(wù)做好準(zhǔn)備方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

聯(lián)合氣象海洋協(xié)調(diào)組織 （Joint METOC Coordination Organization，JMCO）由聯(lián)合氣象海洋協(xié) 調(diào) 單 元 （Joint METOC Coordination Cell，JMCC）構(gòu)成，主要包括各軍兵種（陸、海、空、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)等），政府部門及非政府組織的氣象海洋單元。隸屬于各軍兵種的氣象海洋協(xié)調(diào)單元是聯(lián)合作戰(zhàn)中氣象海洋保障的首要部門，提供直接的氣象海洋作戰(zhàn)保障；各軍兵種根據(jù)需要也與軍外氣象海洋部門或組織進(jìn)行密切合作，以求獲得更為廣泛且低成本的信息資源。

1.2 關(guān)鍵機(jī)構(gòu)介紹

1.2.1 海軍氣象海洋組織（METOC）

海軍氣象海洋組織主要包括海軍氣象海洋指揮部（Naval METOC Command，NMOC）、海軍海洋辦公室、艦隊(duì)數(shù)字氣象中心、美國海軍天文臺(tái)、海軍氣象海洋預(yù)備隊(duì)等。美國海軍是國防部標(biāo)準(zhǔn)氣象學(xué)和海洋學(xué)觀測的主要數(shù)據(jù)來源，海軍氣象與海洋環(huán)境指揮部是海軍海洋學(xué)項(xiàng)目的操作機(jī)構(gòu)，專注于為反潛戰(zhàn)、海軍特種戰(zhàn)、水雷戰(zhàn)、情報(bào)、監(jiān)視和偵察、艦隊(duì)作戰(zhàn)（打擊和遠(yuǎn)征）以及海上作戰(zhàn)提供關(guān)鍵的環(huán)境信息。

1.2.2 空軍氣象局

空軍氣象海洋組織主要包括空軍氣象局、氣象特遣隊(duì)、氣象作戰(zhàn)中隊(duì)等?？哲姎庀缶郑ˋir Force Weather，AFWA）是美國空軍氣象總部下的一個(gè)現(xiàn)場操作機(jī)構(gòu)，通過全球范圍內(nèi)的8個(gè)特定任務(wù)中心及7個(gè)區(qū)域中心為空軍、陸軍、海軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)、警衛(wèi)、預(yù)備和地理戰(zhàn)斗指揮官提供后援支持。空軍氣象局的第二氣象組建立了一個(gè)全面的全球氣象數(shù)據(jù)庫，提供實(shí)時(shí)氣象預(yù)報(bào)（包括數(shù)字氣象預(yù)測）、氣候和空間氣象產(chǎn)品，用于全球/半球和較長時(shí)間的軍事行動(dòng)。

1.2.3 陸軍氣象海洋組織

陸軍的氣象海洋保障理論上是根據(jù)陸軍作戰(zhàn)規(guī)模劃分的，主要構(gòu)成為：炮兵氣象科、航空交通服務(wù)單位、工程師單元、地面?zhèn)刹旌捅O(jiān)視分隊(duì)、圖像解釋元素、裝甲兵情報(bào)人員、戰(zhàn)斗航空旅、戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)及SAF戰(zhàn)地氣象隊(duì)和特種作戰(zhàn)氣象隊(duì)。

實(shí)際上，美國空軍提供了陸軍所需的大部分氣象支持，如作戰(zhàn)氣象中隊(duì)根據(jù)AFI 15-128（Weather Force Structure） 和AFMAN 15-129（Air and Space Weather Operations）向陸軍駐軍提供直接氣象保障。陸軍戰(zhàn)術(shù)結(jié)構(gòu)中重要的氣象數(shù)據(jù)來源于以下觀測：氣象學(xué)部門、空中運(yùn)輸服務(wù)單元、工程單元、地面?zhèn)刹楹捅O(jiān)視單元、圖像解釋單元、旅和營的情報(bào)人員、航空中隊(duì)/旅、T-UAV起飛和降落地點(diǎn)的有限觀測。

1.2.4 海軍陸戰(zhàn)隊(duì)氣象海洋組織

海軍陸戰(zhàn)隊(duì)氣象海洋保障服務(wù)的使命是提供所要求的氣象、海洋和空間環(huán)境信息、產(chǎn)品和服務(wù)，以支持海軍陸戰(zhàn)隊(duì)和其他軍種的作戰(zhàn)，并為海上地空特遣隊(duì)以及支持設(shè)施的基地和站提供全面的氣象海洋支持。其重要職能部門包括：軍艦隊(duì)METOC辦公室、水警航空隊(duì)METOC辦公室、水警支援組METOC辦公室、海軍連隊(duì)保障中隊(duì)METOC單元。

1.2.5 政府部門

氣象海洋相關(guān)的政府部門有美國國家海洋和大氣管理局、國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心等。國家海洋和大氣管理局 （National Oceanic& Atmospheric Administration，NOAA），隸屬于美國商務(wù)部，設(shè)有國家強(qiáng)風(fēng)暴實(shí)驗(yàn)室、國家氣候數(shù)據(jù)中心、國家氣象局（國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心、國家颶風(fēng)中心、風(fēng)暴預(yù)報(bào)中心）等機(jī)構(gòu)，主要關(guān)注地球大氣和海洋變化，為美國及其附屬地、臨近水域及海洋地區(qū)提供天氣、氣象及氣候預(yù)報(bào)和預(yù)警。國家大氣研究 中 心 （National Center for Atmospheric Research，NCAR）是美國大氣及相關(guān)科學(xué)的國家級(jí)研究機(jī)構(gòu)，設(shè)有計(jì)算和信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、對地觀測實(shí)驗(yàn)室、地球系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室和研究應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室。NCAR側(cè)重于大氣化學(xué)、氣候?qū)W、生物地球化學(xué)循環(huán)及水循環(huán)等學(xué)科領(lǐng)域，為氣象海洋部隊(duì)提供部分氣象信息資源。

1.2.6 非政府組織

美軍氣象海洋相關(guān)的非政府包括世界氣象組織、ISO、學(xué)術(shù)界、私人部門等。

2 美軍氣象海洋保障標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

通過對眾多保障組織中收集氣象海洋相關(guān)數(shù)據(jù)的分析、預(yù)報(bào)、定制、集成，為作戰(zhàn)部隊(duì)提供準(zhǔn)確、一致、適用和及時(shí)的氣象海洋保障產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)化起到了不可或缺的作用。

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化政策要求

美軍氣象海洋保障有著明確的標(biāo)準(zhǔn)化要求，即通過交流和共享數(shù)據(jù)信息，關(guān)注數(shù)據(jù)的兼容性和通用性，以提高美國的多國作戰(zhàn)能力；數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性、相關(guān)性、及時(shí)性原則是氣象海洋保障的基石[4]。當(dāng)描述環(huán)境時(shí)，準(zhǔn)確性和一致性原則對收集、分析和預(yù)測過程至關(guān)重要；相關(guān)性和及時(shí)性原則是指揮官制定和集成氣象海洋產(chǎn)品的關(guān)鍵。通過文獻(xiàn)分析，可反演出美軍在氣象海洋戰(zhàn)場環(huán)境保障標(biāo)準(zhǔn)化方面的基本策略。

a） “以用為主”，注重標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用實(shí)施，而不限制標(biāo)準(zhǔn)的來源。美國《國家技術(shù)轉(zhuǎn)讓和進(jìn)步法》 （公法104-113）和預(yù)算辦公室（OMB A-119號(hào)通告） “聯(lián)邦政府參與自愿共識(shí)標(biāo)準(zhǔn)的制定和使用以及合規(guī)性評(píng)估活動(dòng)”指示：聯(lián)邦機(jī)構(gòu)盡可能采用私營部門標(biāo)準(zhǔn)，以代替制定專有的、非協(xié)商一致的標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際的戰(zhàn)場環(huán)境保障裝備采辦及作戰(zhàn)應(yīng)用中，美軍也是充分采用民間組織的標(biāo)準(zhǔn)（如美國國家氣象局的標(biāo)準(zhǔn)、ISO標(biāo)準(zhǔn)、國際海事組織標(biāo)準(zhǔn)等）。

b）注重民間組織，與非軍方政府部門、民間團(tuán)體積極溝通。美國軍方遵從“有所為、有所不為”的原則，注重軍事目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。軍方部門主要專注于軍事專用的、不宜向社會(huì)公開領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；在與民用領(lǐng)域存在交疊的地方，則是充分的利用民間力量（其他非軍方部門、社會(huì)團(tuán)體/協(xié)會(huì)組織等）制定的標(biāo)準(zhǔn)；在由軍方提供服務(wù)的民間應(yīng)用領(lǐng)域（如GPS），則只提供民用服務(wù)所必須的接口標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)。

c） “藏軍于民”。在軍民共用領(lǐng)域，美軍部隊(duì)的科研人員也深度參與了民間組織的標(biāo)準(zhǔn)化工作，讓民用標(biāo)準(zhǔn)為軍事服務(wù)，既利用了民間的優(yōu)勢力量和技術(shù)，也充分保障了后勤及采購鏈的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了藏軍于民。

2.2 氣象海洋標(biāo)準(zhǔn)文件選用范圍

研究發(fā)現(xiàn)，美軍氣象海洋保障選用的標(biāo)準(zhǔn)文件涉及國防部、參謀長聯(lián)席會(huì)議、空軍、海軍等作戰(zhàn)部隊(duì)。此外，美軍重視民間標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)美國法律及軍用標(biāo)準(zhǔn)化要求，美國軍用系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先選用外部標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)會(huì)/組織標(biāo)準(zhǔn)），只有當(dāng)外部標(biāo)準(zhǔn)不能滿足需求時(shí)才制定軍方專用標(biāo)準(zhǔn)，以防止制定不必要且成本高昂的政府標(biāo)準(zhǔn)。因此，工業(yè)界、行業(yè)協(xié)會(huì)、學(xué)術(shù)界等非政府組織的許多標(biāo)準(zhǔn)文件也被軍方采納，見表1。

表1 美軍氣象海洋保障標(biāo)準(zhǔn)文件選用范圍

2.3 標(biāo)準(zhǔn)體系

通過研究美軍選用的氣象海洋保障標(biāo)準(zhǔn)文件，可將氣象海洋標(biāo)準(zhǔn)體系大致劃分為3個(gè)大類：通用與總體標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)和信息標(biāo)準(zhǔn)、裝備標(biāo)準(zhǔn)，如圖2所示。

圖2 美軍氣象海洋保障標(biāo)準(zhǔn)體系

通用與總體標(biāo)準(zhǔn)涉及美軍氣象海洋保障中標(biāo)準(zhǔn)化的共性要求，如通用規(guī)范、安全要求、政策要求、人員標(biāo)準(zhǔn)等。其中，政策要求規(guī)定行動(dòng)的時(shí)機(jī)、位置等，文件包括Joint Pub 2-01.3《作戰(zhàn)空間的聯(lián)合情報(bào)預(yù)備——聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)，技術(shù)和程序》等；人員標(biāo)準(zhǔn)涉及操作員標(biāo)準(zhǔn)化，專業(yè)人員的選擇、培訓(xùn)、測試和執(zhí)照，文件包括CJCSM 3122.01C《聯(lián)合作戰(zhàn)訓(xùn)練與管理系統(tǒng)》等。

數(shù)據(jù)和信息標(biāo)準(zhǔn)涵蓋氣象海洋保障相關(guān)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、收集、分析、預(yù)報(bào)、定制、集成、過程的標(biāo)準(zhǔn)化，包括術(shù)語與符號(hào)、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、接口協(xié)議、信息分類與標(biāo)準(zhǔn)代碼、產(chǎn)品格式標(biāo)準(zhǔn)等。術(shù)語與符號(hào)規(guī)定了建模術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)軍事術(shù)語、地理信息數(shù)據(jù)符號(hào)編碼標(biāo)準(zhǔn)等，文件包括Joint Pub 1-02《國防部，軍事及相關(guān)術(shù)語詞典》等；元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氣象海洋元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)格式，文件包括ISO 19115-1《地理信息資源元數(shù)據(jù)》等。

裝備標(biāo)準(zhǔn)涉及氣象海洋軍用裝備的采購、安裝、操作的標(biāo)準(zhǔn)化，包括設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、安裝標(biāo)準(zhǔn)、操作標(biāo)準(zhǔn)等。設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)涉及陸軍、海軍、空軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)、特遣隊(duì)的氣象和觀測設(shè)備，以支持全球的訓(xùn)練和作戰(zhàn)，文件包括NAVAIR 19-25-158《海軍陸戰(zhàn)隊(duì)氣象移動(dòng)設(shè)備》等；安裝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氣象海洋軍用裝備，包括測量和規(guī)范，文件包括NWSI 10-1302《溫度儀安裝標(biāo)準(zhǔn)》等。

3 結(jié)論與啟示

3.1 結(jié)論

氣象海洋環(huán)境保障的最終目的是為作戰(zhàn)提供決策支持。通過對美軍氣象海洋作戰(zhàn)保障標(biāo)準(zhǔn)化方面的研究，可以得出以下幾條結(jié)論。

a）美軍的氣象海洋保障體系較為完善，發(fā)展方向明確。美軍的氣象海洋保障體系具有多維覆蓋、預(yù)報(bào)能力強(qiáng)、有輔助決策能力、信息化等特點(diǎn)，且正在向多層體系結(jié)構(gòu)、一體化探測體系、聯(lián)合預(yù)報(bào)技術(shù)、信息定制和集成的方向發(fā)展。

b）將標(biāo)準(zhǔn)化作為一項(xiàng)戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)軍事目的的互聯(lián)互通互操作，并推動(dòng)向民用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化，積極占領(lǐng)全球市場，實(shí)現(xiàn)藏軍于民的目標(biāo)。

c）優(yōu)先選用現(xiàn)有的非軍方標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)美國法律要求及軍用標(biāo)準(zhǔn)化要求，美國軍用系統(tǒng)會(huì)優(yōu)先選用外部標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)制定符合國家需求的商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

d）積極與民間組織合作。除了官方和軍方的氣象海洋觀測組織，美軍還將民間的與氣象海洋相關(guān)機(jī)構(gòu)，如高校、氣象科學(xué)站等納入了保障團(tuán)體。從宏觀的大氣、洋流到局部的氣溫、水流速度的數(shù)據(jù)都進(jìn)行了收集，并力求通過標(biāo)準(zhǔn)化格式將氣象海洋數(shù)據(jù)根據(jù)需求分發(fā)到不同的作戰(zhàn)單元。

3.2 啟示

a）完善氣象海洋保障標(biāo)準(zhǔn)體系，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的信息化建設(shè)。著眼未來戰(zhàn)場需求，推動(dòng)構(gòu)建“管—建—用”協(xié)同的高效標(biāo)準(zhǔn)化工作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)軍事的互聯(lián)互通互操作。

b）優(yōu)先選用外部標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)外部標(biāo)準(zhǔn)能滿足需求時(shí)，優(yōu)先選用外部標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)國內(nèi)相關(guān)工業(yè)的發(fā)展，并能減少開支。

c）標(biāo)準(zhǔn)編寫的行文格式多樣化、立體化。除了必要的行文外，可通過結(jié)構(gòu)圖、流程圖、示例圖等方式多維度對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行表達(dá)。