電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)工程概述

郭小龍 冷毅 熊向明

空軍預(yù)警學(xué)院 湖北 武漢 430014

引言

電磁拒止戰(zhàn)是在電磁頻譜戰(zhàn)的基礎(chǔ)上服務(wù)于區(qū)域拒止/反介入作戰(zhàn)的新型作戰(zhàn)樣式，通過(guò)在電磁頻譜領(lǐng)域上奪取優(yōu)勢(shì)達(dá)成拒止目的，不戰(zhàn)而屈人之兵。當(dāng)前隨著人工智能不斷在軍事上得到廣泛應(yīng)用，傳感器及芯片技術(shù)也得到飛速發(fā)展，這導(dǎo)致電磁頻譜戰(zhàn)也隨著呈現(xiàn)多元?jiǎng)討B(tài)發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)電磁拒止戰(zhàn)所呈現(xiàn)出的特點(diǎn)，把握發(fā)展規(guī)律，規(guī)范集成科學(xué)研究體系，建立電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)工程研究模型，進(jìn)行定向作戰(zhàn)效能評(píng)估，對(duì)研究電磁拒止戰(zhàn)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 電磁拒止戰(zhàn)

1.1 電磁拒止戰(zhàn)定義

電磁拒止戰(zhàn)是基于電磁頻譜戰(zhàn)的基本作戰(zhàn)框架，服務(wù)于區(qū)域拒止/反介入作戰(zhàn)的新型作戰(zhàn)樣式。電磁頻譜戰(zhàn)是電子戰(zhàn)的高階形式，它將頻譜域中的應(yīng)用對(duì)抗上升為戰(zhàn)場(chǎng)頻譜控制，將電子戰(zhàn)和頻譜管理進(jìn)行綜合深度統(tǒng)籌；區(qū)域拒止/反介入作戰(zhàn)是己方構(gòu)建能夠拒止它國(guó)軍事力量介入特定區(qū)域所采取的作戰(zhàn)行動(dòng)。綜上所述，電磁拒止戰(zhàn)就是采用電子戰(zhàn)和頻譜管理進(jìn)行拒止它國(guó)軍事力量進(jìn)入特定區(qū)域的作戰(zhàn)行動(dòng)。電磁拒止作戰(zhàn)體系是將指定作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)所有電子戰(zhàn)武器裝備融合為一個(gè)有機(jī)的整體，且對(duì)所有用頻裝備進(jìn)行頻譜管控，迅速形成機(jī)動(dòng)高效的電磁拒止作戰(zhàn)力量，提高快速反應(yīng)電磁拒止作戰(zhàn)能力，發(fā)揮體系電磁拒止的作戰(zhàn)效能，彌補(bǔ)我廣袤空海防線電磁拒止作戰(zhàn)力量的不足[1]。

1.2 電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)特點(diǎn)

為符合電磁頻譜戰(zhàn)高技術(shù)性和拒止作戰(zhàn)基本需求，電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)主要具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.2.1 技術(shù)特性。從強(qiáng)敵“電磁頻譜戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，下一步其將實(shí)現(xiàn)電磁頻譜的“隱身化”和“低-零功率”，在與其展開(kāi)電磁頻譜域上的較量時(shí)，我方電磁拒止系統(tǒng)應(yīng)保證頻段覆蓋極低頻至伽馬射線。由于在拒止作戰(zhàn)基本框架需求下，我方在占據(jù)有利地理位置的同時(shí)，有源對(duì)抗和射頻功率上雖然占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)，但要考慮其分布式作戰(zhàn)部署，我方電磁拒止系統(tǒng)應(yīng)具備全方位、寬正面、大縱深空域覆蓋，且需滿足在作戰(zhàn)域上武器裝備能夠瞬時(shí)展開(kāi)，高靈敏、寬動(dòng)態(tài)、大功率；在支撐電磁拒止戰(zhàn)有能力獲取全面戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息感知力，電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)保證能夠具備收發(fā)處理超高數(shù)據(jù)流量，且在通信上同時(shí)滿足高速數(shù)字信息聯(lián)通；在指控終端系統(tǒng)也應(yīng)具備戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)信息綜合一體化處理能力，采取人工智能廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)大數(shù)據(jù)分析；在面對(duì)各類射頻裝設(shè)備，我方電磁拒止系統(tǒng)應(yīng)具備高密度復(fù)雜電磁環(huán)境自適應(yīng)能力；針對(duì)強(qiáng)敵電磁機(jī)動(dòng)戰(zhàn)，電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)還需具備智能調(diào)頻對(duì)抗其電磁欺騙和干擾。

1.2.2 戰(zhàn)術(shù)特性。由于電磁拒止作戰(zhàn)主要對(duì)象為常規(guī)拒止能力之外的目標(biāo)，主要為隱身空中超高速作戰(zhàn)平臺(tái)，電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)滿足響應(yīng)時(shí)間快速實(shí)時(shí)，在時(shí)域、空域和頻域上能夠迅速聚合統(tǒng)籌多元力量；能夠快速機(jī)動(dòng)地在拒止作戰(zhàn)區(qū)域組織電磁拒止作戰(zhàn)力量。在情報(bào)獲取上能夠迅速實(shí)現(xiàn)各偵察探測(cè)平臺(tái)實(shí)時(shí)信息融合；在各類有人/無(wú)人裝設(shè)備上應(yīng)體現(xiàn)出多用途，針對(duì)不同拒止作戰(zhàn)目標(biāo)采取有效對(duì)應(yīng)電磁拒止手段；同時(shí)考慮到局部拒止非殺傷性，電磁拒止對(duì)抗功率以及微波武器使用應(yīng)精準(zhǔn)可控，針對(duì)要點(diǎn)對(duì)抗拒止，在戰(zhàn)術(shù)層面上施控對(duì)抗程度。

1.2.3 系統(tǒng)特性。電磁拒止系統(tǒng)包含多層次體系結(jié)構(gòu)，主要具備作戰(zhàn)保障體系、指揮控制體系以及武器裝備體系；各體系之間相互支撐相互包含。在實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)各類作戰(zhàn)場(chǎng)景的同時(shí)，需要各體系單元模塊化、通用化、易維護(hù)，各分系統(tǒng)可擴(kuò)充、完善；在保證體系高度的結(jié)構(gòu)整合化的同時(shí)，也應(yīng)具備功能綜合一體化；各系統(tǒng)之間達(dá)成資源共享，指控平臺(tái)能夠進(jìn)行高效控制和管理。

2 電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)工程

電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)工程就是以一切電磁拒止武器裝備系統(tǒng)為對(duì)象目標(biāo)，針對(duì)拒止作戰(zhàn)特點(diǎn)，專門(mén)研究分析電磁拒止戰(zhàn)特點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性戰(zhàn)術(shù)設(shè)計(jì)，進(jìn)行整合運(yùn)用試驗(yàn)，對(duì)其作戰(zhàn)效能進(jìn)行評(píng)價(jià)，總結(jié)為“組織和管理各種電磁拒止戰(zhàn)技術(shù)系統(tǒng)的理論和技術(shù)方法”。電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)是基于現(xiàn)代作戰(zhàn)系統(tǒng)工程思想、原理和方法在電磁拒止戰(zhàn)領(lǐng)域的具體實(shí)踐和應(yīng)用。電磁拒止戰(zhàn)作為在拒止作戰(zhàn)中一種新興的作戰(zhàn)樣式，現(xiàn)代作戰(zhàn)系統(tǒng)工程的思想方法尚未在電磁拒止戰(zhàn)領(lǐng)域得到驗(yàn)證應(yīng)用；同時(shí)在防御性國(guó)防政策的牽引下，拒止作戰(zhàn)力量重心體現(xiàn)在彈道導(dǎo)彈部署運(yùn)用上，而電磁拒止戰(zhàn)在未來(lái)高技術(shù)拒止作戰(zhàn)中占特殊的地位，必須加以重視迅速發(fā)展，故建立電磁拒止體系，應(yīng)用系統(tǒng)工程的方法，研究電磁拒止戰(zhàn)效能評(píng)估和效能仿真，對(duì)電磁拒止戰(zhàn)技術(shù)的發(fā)展極為重要。 電磁拒止系統(tǒng)工程體系可按照研究深度分為三層，依次是基礎(chǔ)層、進(jìn)階層及實(shí)施層。基礎(chǔ)層研究側(cè)重點(diǎn)在整個(gè)系統(tǒng)工程基礎(chǔ)構(gòu)架層面，采取在基于電磁拒止戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)策略結(jié)合現(xiàn)代仿真手段，研究電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)工程科學(xué)初級(jí)效能分析與評(píng)估的基本理論以及可實(shí)踐方法；進(jìn)階層包括了電磁拒止戰(zhàn)評(píng)估數(shù)據(jù)采集分析，仿真手段及作戰(zhàn)模型建立方法等；實(shí)施層是在實(shí)際拒止作戰(zhàn)應(yīng)用背景下，考慮電磁拒止作戰(zhàn)特點(diǎn)，采用新理論以及技術(shù)方法對(duì)電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，為電磁拒止戰(zhàn)的戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)決策作參考[2]。

3 電磁拒止戰(zhàn)效能評(píng)估

武器裝備作為任何作戰(zhàn)場(chǎng)景中最為突出的組成部分之一，對(duì)電磁拒止戰(zhàn)進(jìn)行效能評(píng)估在不考慮人的因素在其中的情況下，采取一種科學(xué)的模型構(gòu)架對(duì)研究電磁拒止戰(zhàn)效能評(píng)估很有必要。當(dāng)前針對(duì)武器裝備效能評(píng)估廣泛采取的研究模型是美國(guó)武器系統(tǒng)效能咨詢委員會(huì)為美國(guó)空軍建立的WSEIAC模型，我們?cè)谶@里可以借鑒引用該模型進(jìn)行效能評(píng)估。對(duì)于WSEIAC模型，其給出的定義為“系統(tǒng)效能（E）是系統(tǒng)滿足一組規(guī)定任務(wù)要求程度的度量，它是可用度（A）、可信賴度（D）及能力（C）的組合函數(shù)，即E=A*D*C ”。該模型把系統(tǒng)的3大要素組合成系統(tǒng)總體性能的單一效能量度。WSEIAC模型是目前應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)效能模型，它將可靠性、維修性、保障性、生存力和固有能力等多種因素綜合為可用度、信賴度和固有能力3個(gè)指標(biāo)效能，對(duì)電磁拒止戰(zhàn)武器裝備進(jìn)行效能評(píng)估可以按照這3個(gè)效能指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。對(duì)于像電磁拒止戰(zhàn)這樣的復(fù)雜系統(tǒng)，可采用分層的方法簡(jiǎn)化系統(tǒng)研究分析難度[3]。

4 電磁拒止戰(zhàn)作戰(zhàn)仿真

基于Agent的建模，涉及復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)理論和人工智能科學(xué)，針對(duì)電磁拒止戰(zhàn)，采用Agent建模為解決復(fù)雜的電磁拒止作戰(zhàn)系統(tǒng)建模提供了可行途徑。該建模方法通過(guò)對(duì)電磁拒止作戰(zhàn)體系的各類型作戰(zhàn)單元實(shí)體以及它們之間的關(guān)系進(jìn)行抽象建模，對(duì)電磁拒止作戰(zhàn)體系的整體行為進(jìn)行分析研究。本節(jié)通過(guò)對(duì)不同類型作戰(zhàn)單元分別構(gòu)建不同類型的Agent以及各自的屬性，來(lái)反映各電磁拒止作戰(zhàn)單元的特點(diǎn)，由點(diǎn)及面進(jìn)行系統(tǒng)性分析，為電磁拒止作戰(zhàn)仿真與建模方法探索提供參考。

4.1 指控Agent

在電磁拒止作戰(zhàn)體系中，指控Agent是指揮作戰(zhàn)單元抽象出的智能平臺(tái)，它是組成電磁拒止作戰(zhàn)體系仿真系統(tǒng)的核心部分。在作戰(zhàn)過(guò)程中存在多種不同決策能力的指揮Agent，但它們存在的共性是，傳達(dá)上級(jí)Agent的命令，接收同級(jí)Agent的請(qǐng)求，處理相關(guān)Agent傳遞的信息，并進(jìn)行決策，并下達(dá)任務(wù)給相關(guān)的執(zhí)行Agent。通過(guò)對(duì)指控單元的功能屬性及作戰(zhàn)體系特點(diǎn)進(jìn)行分析可知，指控Agent的作用是進(jìn)行指揮決策，在行為規(guī)則庫(kù)、屬性特點(diǎn)庫(kù)、應(yīng)急預(yù)案庫(kù)等側(cè)重于決策能力的建模。其功能需要比一般智能體進(jìn)行擴(kuò)展和細(xì)化。由于指控Agent的特殊性和重要性，需對(duì)其進(jìn)一步細(xì)化和擴(kuò)展，可將指控Agent劃分為態(tài)勢(shì)感知模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、信息識(shí)別模塊、決策行為模塊。

4.2 偵察Agent

在電磁拒止作戰(zhàn)體系中，偵察Agent是由各類偵察武器裝備和專業(yè)人員抽象出的智能平臺(tái)。電磁拒止作戰(zhàn)體系中的各類實(shí)體偵察單元，其工作方式、偵察手段、偵察效能等各方面都有所差異，但由于其執(zhí)行過(guò)程大致相同，都是通過(guò)自身的偵察感知模塊發(fā)現(xiàn)特情，再由通過(guò)信息處理模塊對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別處理，最后將綜合情報(bào)信息通過(guò)數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送至指控Agent 。綜上可知，偵察Agent主要能力是態(tài)勢(shì)信息偵察以及信息情報(bào)基本處理，則可將偵察Agent分為態(tài)勢(shì)感知模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、信息處理模塊、數(shù)據(jù)分發(fā)模塊。

4.3 電磁拒止Agent

在電磁拒止作戰(zhàn)體系中，由電子戰(zhàn)有人機(jī)/無(wú)人機(jī)、地面電子對(duì)抗系統(tǒng)、海上電子對(duì)抗艦船等作戰(zhàn)力量與戰(zhàn)斗人員相結(jié)合的作戰(zhàn)單元抽象出的智能體為電磁拒止Agent。電磁拒止體系中的各類電磁拒止實(shí)體的作戰(zhàn)方式、作戰(zhàn)效能等都存在很大的差別，但是其電磁拒止行為具有相同的執(zhí)行過(guò)程，都是通過(guò)數(shù)據(jù)通信模塊受領(lǐng)作戰(zhàn)任務(wù)，隨即用信息處理模塊對(duì)受領(lǐng)任務(wù)進(jìn)行識(shí)別分析，最后在感知判斷模塊的輔助下通過(guò)決策行為模塊完成相應(yīng)的拒止作戰(zhàn)行為。在電磁拒止作戰(zhàn)過(guò)程中，作戰(zhàn)單元依據(jù)作戰(zhàn)能力屬性的參數(shù)判斷，一旦拒止目標(biāo)在作戰(zhàn)能力范圍內(nèi)，進(jìn)行拒止作戰(zhàn)，可通過(guò)武器裝備的功率、衰減量、作用距離等屬性，推算目標(biāo)是否被有效拒止。

4.4 保障Agent

在電磁拒止作戰(zhàn)體系中，保障Agent 由各類支撐保障電磁拒止作戰(zhàn)行動(dòng)的作戰(zhàn)單元抽象而成的智能體。保障Agent通過(guò)數(shù)據(jù)通信模塊來(lái)受領(lǐng)指控Agent的相關(guān)保障任務(wù)，通過(guò)數(shù)據(jù)信息處理模塊對(duì)指令進(jìn)行分析處理，形成對(duì)應(yīng)保障策略，制定保障單元編組，然后由決策行為模塊完成保障任務(wù)。在實(shí)際的建模過(guò)程中，由于保障類型涉及電磁拒止武器裝備耗材及維修，后勤補(bǔ)給及人員醫(yī)療保障等一系列現(xiàn)實(shí)保障對(duì)象，在這里就只針對(duì)電磁拒止耗材裝備進(jìn)行建模分析，主要是電子戰(zhàn)無(wú)人機(jī)及反輻射導(dǎo)彈進(jìn)行定量分析[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

電磁拒止戰(zhàn)作為一種新型作戰(zhàn)概念，其理論研究處在起步階段，運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法和理論研究解決電磁拒止戰(zhàn)問(wèn)題，構(gòu)建先進(jìn)綜合電磁拒止作戰(zhàn)體系，指導(dǎo)電磁拒止武器裝備的發(fā)展，促進(jìn)電磁拒止戰(zhàn)系統(tǒng)向著自動(dòng)化、智能化和綜合化的方向發(fā)展，為現(xiàn)代化國(guó)防提供強(qiáng)有力的保障。