吳忠望，張漢峰，姚宏林

(1.裝備學(xué)院，北京 101416;2.防空兵學(xué)院，鄭州 450052)

目前有眾多文獻(xiàn)針對加快轉(zhuǎn)變作戰(zhàn)生成模式進(jìn)行了深入的研究，得出了有意義的結(jié)論，這些理論成果對于我軍目前提升軍隊基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力具有重要的指導(dǎo)意義。但同時還應(yīng)看到，一些研究成果還存在一定的爭論，研究的內(nèi)容還有待進(jìn)一步深入。新形勢下戰(zhàn)斗力新的內(nèi)涵與構(gòu)成要素對戰(zhàn)斗力生成所起到的決定性作用該如何體現(xiàn)。將戰(zhàn)斗力分解為構(gòu)成要素，目前學(xué)界有諸多不同的劃分方法，總結(jié)起來，主要有2種:一種是用數(shù)學(xué)分析的方法，另一種是用哲學(xué)的方法。第1種劃分方法以美國陸軍軍官瓦斯·德·采格為代表，在闡述具體戰(zhàn)斗力的概念時采納采格的理點將戰(zhàn)斗力劃分為4個要素:機動力、火力、防護(hù)力和指揮力［1］。第2種劃分方法主要是將軍隊?wèi)?zhàn)斗力劃分為人、武器裝備以及人與武器裝備結(jié)合方式等3個基本要素。盡管數(shù)學(xué)分析的方法將作戰(zhàn)能力劃分為若干“子能力”，最大的優(yōu)勢是可以對戰(zhàn)斗力這個模糊概念進(jìn)行精確分析，但在信息化條件下也很難將信息力這個戰(zhàn)斗力生成的重要因素描述清楚。而哲學(xué)上的抽象更是易于理解而疏于操作，缺乏一個客觀的能夠得到認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)。如何將二者有效的結(jié)合起來，既能用數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行分析，同時研究信息力這個新質(zhì)要素在戰(zhàn)斗力生成過程中的作用是一個十分復(fù)雜的問題。

天基信息支援的防空反導(dǎo)戰(zhàn)斗力生成依然存在上述問題，即如何更好的從量化的角度研究防空反導(dǎo)戰(zhàn)斗力問題。戰(zhàn)斗力的最終體現(xiàn)就是作戰(zhàn)能力，下面將在研究天基信息支援防空反導(dǎo)作戰(zhàn)過程進(jìn)行分析，建立基于OODA環(huán)的防空反導(dǎo)模型，并分析天基信息的支援作用以及各因素的影響結(jié)果。

1 天基信息支援防空反導(dǎo)作戰(zhàn)分析

天基信息支援下的防空反導(dǎo)作戰(zhàn)過程中，接收到天基信息進(jìn)行作戰(zhàn)行動可以分為:首先是通過預(yù)警衛(wèi)星獲得來襲導(dǎo)彈的早期預(yù)警信息，己方反導(dǎo)系統(tǒng)根據(jù)探測的信息進(jìn)行空中攔截。二是導(dǎo)航定位衛(wèi)星獲取己方的導(dǎo)彈的導(dǎo)航信息，提高反導(dǎo)系統(tǒng)攻擊精度。在這2個作戰(zhàn)行動中，還會有測繪衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星提供采取作戰(zhàn)行動時的天候因素以及地理位置信息等，以上各種天基信息通過通信中繼衛(wèi)星實時傳遞給地面指揮控制中心。由此可見，防空反導(dǎo)作戰(zhàn)單元除了各類打擊平臺如地面防空武器、攔截平臺、作戰(zhàn)支援平臺、空空導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈以及由預(yù)警機等組成的空基信息支援平臺以外，各種衛(wèi)星組成的天基信息支援平臺在防空反導(dǎo)的作戰(zhàn)過程中起到了至關(guān)重要的作用［2］。天基信息支援防空反導(dǎo)的作戰(zhàn)如圖1所示。

圖1 天基信息支援防空反導(dǎo)作戰(zhàn)示意圖

天基信息支援防空反導(dǎo)作戰(zhàn)模型中，天基信息系統(tǒng)只考慮了5種軍事衛(wèi)星:偵察衛(wèi)星Zx、預(yù)警衛(wèi)星Yx、通信衛(wèi)星Tx、導(dǎo)航衛(wèi)星Dx和氣象衛(wèi)星Qx。將平臺預(yù)警系統(tǒng)簡單的概括為3個實體單位:空基預(yù)警系統(tǒng)Kj、陸基預(yù)警系統(tǒng)Dj和?；A(yù)警系統(tǒng)Oj。天基信息系統(tǒng)和平臺預(yù)警系統(tǒng)的主要功能是對戰(zhàn)場空間進(jìn)行情報收集，包括己方作戰(zhàn)實體和敵方作戰(zhàn)目標(biāo)信息，為指揮控制中心提供判斷決策支持;同時，在作戰(zhàn)實體實施作戰(zhàn)過程中為其提供有效的信息支持。在防空反導(dǎo)作戰(zhàn)過程中，火力打擊單元主要考慮地空導(dǎo)彈系統(tǒng)、艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)、反導(dǎo)導(dǎo)彈系統(tǒng)、新型近程防空導(dǎo)彈系統(tǒng)、防空導(dǎo)彈超視距攔截作戰(zhàn)系統(tǒng)、潛射防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)、彈炮結(jié)合系統(tǒng)和高炮武器系統(tǒng)。

2 基于OODA環(huán)的天基信息支援防空反導(dǎo)作戰(zhàn)模型

2.1 OODA 環(huán)

作戰(zhàn)的目的就是有效的發(fā)揮己方作戰(zhàn)力量，同時較好的抑制敵方作戰(zhàn)力量的發(fā)揮，雙方根據(jù)作戰(zhàn)的時間、空間，通過諸多偵察探測手段獲得敵方作戰(zhàn)實力、戰(zhàn)場態(tài)勢等，根據(jù)已獲得的信息，做出判斷，形成進(jìn)一步的決策，進(jìn)而指揮作戰(zhàn)部隊行動。作戰(zhàn)過程就是這種觀察—判斷—決策—行動的循環(huán)往復(fù)。美軍將其稱之為OODA環(huán)(OBSERVE—ORIENT—DECIDE—ACT)。

圖2 OODA環(huán)示意圖

利用OODA環(huán)分析作戰(zhàn)過程的文獻(xiàn)很多，文獻(xiàn)［3-4］中著重分析了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的OODA環(huán)評估模型，根據(jù)OODA環(huán)以及信息反應(yīng)時間評估網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的能力評估問題。文獻(xiàn)［5-7］中參考OODA環(huán)建立了傳感器—決策器—影響器—目標(biāo)的SDIT作戰(zhàn)環(huán)，將戰(zhàn)場描述成一個由傳感器、決策器、影響器、作戰(zhàn)目標(biāo)4類節(jié)點組成的有向網(wǎng)絡(luò)圖，定義了網(wǎng)絡(luò)模型的若干特征參數(shù)，以此用來評估作戰(zhàn)效果。

2.2 基于OODA環(huán)的作戰(zhàn)建模

依據(jù)OODA環(huán)，對敵防空反導(dǎo)作戰(zhàn)階段主要可以劃分為情報偵察預(yù)警、情報分析與處理、形成打擊決策、反導(dǎo)攔截發(fā)射、打擊效果分析(新一輪的作戰(zhàn)環(huán)開始)。為了突出天基信息支援在情報偵察預(yù)警中的影響，將天基信息預(yù)警和平臺預(yù)警系統(tǒng)區(qū)分開作為2個階段進(jìn)行分析:通過偵察、預(yù)警衛(wèi)星等天基信息系統(tǒng)對來襲導(dǎo)彈進(jìn)行偵察預(yù)警，并向各平臺預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出初步預(yù)警信息，向各平臺預(yù)警系統(tǒng)指示目標(biāo)的發(fā)射點、落點和關(guān)機點以及目標(biāo)位置信息，同時繼續(xù)跟蹤來襲導(dǎo)彈目標(biāo);通過陸基/?；?空基等各平臺預(yù)警系統(tǒng)的各觀測雷達(dá)捕獲、跟蹤目標(biāo)，并向各指控中心指示更為精確的目標(biāo)信息。情報信息的融合與處理計算階段，主要是為獲得最為真實可靠的抗擊信息，通過信息融合和處理，形成反擊決策。火力打擊諸元依據(jù)指控中心的計算結(jié)果，對攔截導(dǎo)彈進(jìn)行裝訂和發(fā)射，對來襲目標(biāo)進(jìn)行攔截打擊。天基信息系統(tǒng)和各平臺預(yù)警系統(tǒng)對攔截效果進(jìn)行偵察和預(yù)警，向指控中心報告攔截效果，這是防空反導(dǎo)作戰(zhàn)的結(jié)束，也是新一輪打擊的開始。

依據(jù)上述分析，建立基于OODA環(huán)的天基信息支援防空反導(dǎo)戰(zhàn)斗力模型如圖 3 所示。圖中 Δτ1、Δτ2、Δτ3、Δτ4分別表示各階段消耗的時間。防空反導(dǎo)作戰(zhàn)最關(guān)鍵的是獲得足夠多的預(yù)警時間，以使火力攔截系統(tǒng)可以對來襲導(dǎo)彈進(jìn)行有效的打擊，因此，天基信息支援防空反導(dǎo)的戰(zhàn)斗力就體現(xiàn)在上述環(huán)路比對手的操作周期要快，這種環(huán)路速度越快就越容易獲得作戰(zhàn)優(yōu)勢，進(jìn)而其戰(zhàn)斗力就會越強。

圖3 基于OODA環(huán)的天基信息支援防空反導(dǎo)作戰(zhàn)模型

3 基于OODA環(huán)作戰(zhàn)建模分析

3.1 防空反導(dǎo)作戰(zhàn)環(huán)路速度分析

建立的防空反導(dǎo)作戰(zhàn)環(huán)的每個階段都有相應(yīng)的消耗時間，如圖3所示。

首先是偵察預(yù)警階段各天基系統(tǒng)和平臺預(yù)警系統(tǒng)的行動速度ξ1，它反映的是各天基系統(tǒng)和平臺預(yù)警系統(tǒng)在得到指令和獲得預(yù)警信息過程中物理作戰(zhàn)平臺展開所耗費的時間，顯然，如果各系統(tǒng)時刻處于備戰(zhàn)狀態(tài)，那么這個速度是非常快的，其消耗的時間也就非常少。同樣可以定義“指揮控制”階段各平臺武器的行動速度ξ2以及“火力攔截”階段各反導(dǎo)系統(tǒng)的行動速度ξ3。顯然，參戰(zhàn)系統(tǒng)的不同的行動速度對天基信息支援的反導(dǎo)作戰(zhàn)影響可以用上述幾個參數(shù)來表示。

在定義上述描述物理域指標(biāo)的參數(shù)后，還要定義信息域和認(rèn)知域反映實效性的參數(shù)。來襲導(dǎo)彈目標(biāo)被偵察預(yù)警衛(wèi)星以及各平臺預(yù)警系統(tǒng)獲取后，在整個作戰(zhàn)環(huán)路網(wǎng)絡(luò)中信息交互存在一個典型的速度，定義為σi。一般情況下，預(yù)警信息到達(dá)指揮所后至反導(dǎo)指令的下達(dá)存在一個時間間隔，反映到?jīng)Q策制定速度來講，存在一個典型的指揮決策制定速度，定義為σc。σi主要受信息技術(shù)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的支配，具體地講，偵察預(yù)警衛(wèi)星快速的獲得來襲導(dǎo)彈目標(biāo)信息、作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)良好，信息交互速度就快。σc依賴于指揮控制中心的結(jié)構(gòu)、作戰(zhàn)軍事理論理解、指揮專業(yè)的訓(xùn)練程度等，是部隊決策制定速度的上限。

依據(jù)上述的分析，利用文獻(xiàn)［3，4］中給出的方法可以得到天基信息支援防空反導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的速度為

3.2 建模結(jié)果分析

對式(1)分2種情況進(jìn)行仿真。通過上述分析，天基信息支援系統(tǒng)的行動速度在2個過程得以體現(xiàn):“觀察”階段的天基信息系統(tǒng)和平臺預(yù)警系統(tǒng)對來襲目標(biāo)的信息獲取速度η1和作戰(zhàn)行動結(jié)束后重新調(diào)整各預(yù)警系統(tǒng)對來襲目標(biāo)的再觀測速度η3。保持η2不變，固定λc，仿真天基信息支援防空反導(dǎo)作戰(zhàn)環(huán)路網(wǎng)絡(luò)速度與網(wǎng)絡(luò)的典型速度λt的關(guān)系如圖4所示。防空反導(dǎo)作戰(zhàn)中，指揮中心快速形成打擊決策對來襲目標(biāo)的有效攔截也是非常重要的。保持其他條件不變，仿真網(wǎng)絡(luò)速度與決策制定速度λc、λt的關(guān)系如圖5所示。

圖4中紅色星劃線為天基信息支援系統(tǒng)和各平臺系統(tǒng)行動速度較低時(η1= η3=0.25λc，η2= λc)，作戰(zhàn)環(huán)路速度隨決策制定速度和網(wǎng)絡(luò)速度的變化曲線;紫色圈劃線為天基信息支援系統(tǒng)和各平臺系統(tǒng)為中等行動速度時(η1=η2=η3=λc)，作戰(zhàn)環(huán)路速度隨決策制定速度和網(wǎng)絡(luò)速度的變化曲線;藍(lán)色框點線為天基信息支援系統(tǒng)和各平臺系統(tǒng)行動速度較高時(η1=η3=3λc，η2=λc)，作戰(zhàn)環(huán)路速度隨決策制定速度和網(wǎng)絡(luò)速度的變化曲線。

圖4 天基信息支援防空反導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)速度與網(wǎng)絡(luò)的典型速度的關(guān)系

圖5 網(wǎng)絡(luò)速度與決策制定速度λc、λt的關(guān)系

可以看出，參與作戰(zhàn)的偵察預(yù)警系統(tǒng)保持較高的速度時，防空反導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的速度提高非常明顯，作戰(zhàn)優(yōu)勢也因此大大增加，這由圖4中不同的變化曲線可以看出。同時，由圖5可知，基于OODA環(huán)的網(wǎng)絡(luò)典型速度與決策制定速度對作戰(zhàn)能力的提升也是很明顯的。

由圖4還可以看出，天基信息支援防空反導(dǎo)的作戰(zhàn)環(huán)路速度達(dá)到某一定值時，作戰(zhàn)速度變化要緩慢的多，變化趨勢變緩。這種現(xiàn)象可以用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究方法來分析:如果每個作戰(zhàn)實體都與其他實體充分連接，即該作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)是一個全連通網(wǎng)絡(luò)，很顯然這種網(wǎng)絡(luò)具有最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)延伸性和信息傳輸路徑，但這不僅帶來了作戰(zhàn)力量投入的極度增加，在真實天基信息支援防空反導(dǎo)作戰(zhàn)中，其作戰(zhàn)成本將大大提高;而且更為重要的是每個節(jié)點都會將本身產(chǎn)生的信息傳遞給鄰近節(jié)點，由信息產(chǎn)生的知識將會很少，即信息散布的速度比知識的產(chǎn)生和吸收的速度還要快，信息的優(yōu)勢基本不存在，這可以由網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的計算公式可知［3-4］。這也就是說，如果當(dāng)整個作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)成型后，僅僅通過改變作戰(zhàn)節(jié)點間的信息技術(shù)來提高作戰(zhàn)能力是很難的，需要從參與作戰(zhàn)各實體如何在保證自身行動速度提高的基礎(chǔ)上，同時構(gòu)建一個網(wǎng)絡(luò)延伸性和網(wǎng)絡(luò)連通性都較為優(yōu)越的作戰(zhàn)環(huán)路網(wǎng)絡(luò)入手，深入研究。

4 結(jié)束語

本文建立了基于OODA環(huán)的天基信息支援的防空反導(dǎo)作戰(zhàn)模型，將天基信息支援防空反導(dǎo)作戰(zhàn)與作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性、信息力等結(jié)合起來，這可以提供一種從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究到作戰(zhàn)的定量分析模型。盡管在文中還沒有將指揮謀劃的訓(xùn)練、能力、理論等的影響更為深入的分析，但定義的決策制定速度可以體現(xiàn)指控中心對作戰(zhàn)環(huán)路的影響定量分析。當(dāng)然，真實的天基信息支援防空反導(dǎo)OODA環(huán)作戰(zhàn)模型要比這個復(fù)雜的多，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也要大許多。文中只是對相應(yīng)的情況進(jìn)行了分析，深入分析天基信息支援的防空反導(dǎo)作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的演化，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的信息流等參數(shù)評估其作戰(zhàn)能力還有很多工作要做，也是作者下一步的主要努力方向。

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