李曉星

(電子工程學(xué)院戰(zhàn)術(shù)系，安徽 合肥 230037)

傳統(tǒng)電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練以實裝演練為主，以圖上作業(yè)、沙盤推演等方式為輔進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練效費比低，裝備損耗大，組訓(xùn)保障復(fù)雜。隨著建模與仿真技術(shù)飛速發(fā)展，研究者[1-8]普遍采用分布交互仿真技術(shù)進(jìn)行指揮模擬訓(xùn)練，裝備保障指揮員可依據(jù)想定作業(yè)，在虛擬作戰(zhàn)環(huán)境下進(jìn)行戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練，極大地提高了裝備保障訓(xùn)練質(zhì)量和效能，節(jié)約了訓(xùn)練資源?；贖LA的維修保障仿真系統(tǒng)，張建榮等[1]在分析固定聯(lián)邦劇情的條件下，研究了旅級維修保障系統(tǒng)的維修活動；吳秀鵬等[2]分析了紅方指揮所、紅方裝備保障分隊與作戰(zhàn)陣地之間的指揮流程；彭英武等[3]研究了基于HLA的裝備保障仿真系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)；柏彥奇[4]闡述了聯(lián)邦式作戰(zhàn)仿真的構(gòu)想；劉彬等[5]闡述了裝備保障仿真軍事概念模型的主要內(nèi)容；舒華等[8]基于馬爾科夫理論，分析了裝備戰(zhàn)場搶修的評價方法?；谝陨涎芯砍晒?，本文闡述了動態(tài)想定的生成機制，研究了電子對抗裝備戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練的基本形式，描述了基于動態(tài)想定開展電子對抗裝備戰(zhàn)場搶修訓(xùn)練的一般過程。

1 電子對抗戰(zhàn)場搶修保障指揮

1.1 電子對抗戰(zhàn)場搶修保障指揮要素

電子對抗戰(zhàn)場搶修是戰(zhàn)時電子對抗裝備充分發(fā)揮作戰(zhàn)效能、電子對抗部隊順利完成作戰(zhàn)任務(wù)的重要保證，是戰(zhàn)時裝備保障的重要組成部分。相應(yīng)地，電子對抗戰(zhàn)場搶修保障指揮是電子對抗裝備保障指揮的重要組成部分。在紅藍(lán)集團軍戰(zhàn)役對抗的情況下，電子對抗裝備保障力量依據(jù)電子對抗作戰(zhàn)力量的部署情況，經(jīng)常采用群隊式部署方式。通常電子對抗裝備保障指揮機構(gòu)以后方指揮所為指揮核心，把本級所屬的保障資源分為前進(jìn)保障群、基本保障群和機動保障群。前進(jìn)保障群負(fù)責(zé)對前方戰(zhàn)斗群的伴隨保障，采用戰(zhàn)場搶修手段排除故障；機動保障群負(fù)責(zé)支援維修和執(zhí)行臨時任務(wù)；基本保障群負(fù)責(zé)接取前進(jìn)保障群沒有能力維修的待修裝備。各保障群由維修保障分隊、器材保障分隊、運輸分隊、防衛(wèi)分隊和彈藥保障分隊構(gòu)成。為了便于研究，將分散的運輸分隊抽取出來作為一個獨立的執(zhí)行運輸任務(wù)的單位處理。在作戰(zhàn)過程中，所有保障行動由后方指揮所負(fù)責(zé)指揮，集團軍電子對抗部隊、后方指揮所與保障群之間的關(guān)系如圖1所示。

圖1 指揮關(guān)系

后方指揮所、電子對抗各保障群、運輸分隊分別設(shè)置保障指揮員，保障指揮員是整個戰(zhàn)場搶修過程中的核心決策人員，其綜合素質(zhì)的高低直接影響戰(zhàn)場搶修的效果和作戰(zhàn)的成敗。

1.2 電子對抗戰(zhàn)場搶修保障指揮流程

在設(shè)計電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練系統(tǒng)時，除了應(yīng)分析清楚戰(zhàn)場搶修的指揮要素之外，還必須理清戰(zhàn)場搶修的運行機制和指揮流程。在文獻(xiàn)[2]的基礎(chǔ)上，本文分析了電子對抗戰(zhàn)場搶修保障指揮的一般過程。

1) 前進(jìn)保障群指揮員收到電子對抗部隊提出的修理請求，判斷戰(zhàn)損(故障)等級，如果是輕度或中度損傷，則前進(jìn)保障群進(jìn)行現(xiàn)場修理；如果是重度損傷，則前進(jìn)保障群沒有能力修理，轉(zhuǎn)4)；如果裝備報廢，則進(jìn)行拆并修理；如果前進(jìn)保障群各修理分隊都處于“忙”狀態(tài)，或需要補充物資器材，達(dá)到申請維修支援的條件，轉(zhuǎn)2)。

2) 前進(jìn)保障群指揮員向后方指揮所提出維修支援申請，后方指揮所指揮員判斷機動保障群能否支援，轉(zhuǎn)3)。

3) 后方指揮所指揮員向機動保障群指揮員下達(dá)維修支援指示，機動保障群對前進(jìn)保障群實施維修支援，支援結(jié)束后返回。

4) 前進(jìn)保障群指揮員向后方指揮所提出戰(zhàn)損裝備后送修理申請，后方指揮所指揮員判斷基本保障群能否修理，轉(zhuǎn)5)。

5) 后方指揮所指揮員通知運輸分隊運輸故障裝備，同時通知基本保障群準(zhǔn)備接收故障裝備。

6) 運輸分隊從前進(jìn)保障群接取故障裝備后，運輸故障裝備到基本保障群，基本保障群修理故障裝備，修復(fù)后將修理情況上報到后方指揮所。

7) 后方指揮所通知運輸分隊運輸修竣裝備，運輸分隊從基本保障群接取修竣裝備，將修俊裝備送回到作戰(zhàn)部隊。

8) 前方保障群器材不足，向后方指揮所提出維修器材申請，后方指揮所判斷基本保障群能否滿足申請，若能滿足，則向基本保障群下達(dá)器材補充指示；否則，判斷機動保障群的器材能否滿足申請，若能滿足，則向機動保障群下達(dá)器材補充指示。

9) 運輸分隊從供應(yīng)單位接取器材，并運送到前進(jìn)保障群。

1.3 保障群傷員救護(hù)流程

各保障群、運輸分隊的人員是最基本、最重要的保障要素，若保障人員傷亡，將直接造成保障群保障力量減弱，戰(zhàn)場搶修能力下降，因此保障人員傷亡是訓(xùn)練系統(tǒng)必須考慮的要素之一。由于戰(zhàn)時傷病員救護(hù)屬于后勤保障的范疇，經(jīng)綜合衡量，系統(tǒng)考慮了傷病員救護(hù)的因素，但對救護(hù)過程進(jìn)行了如下簡化處理：

1) 各保障群、運輸分隊接到保障人員傷亡報告后，立即向后方指揮所報告；

2) 后方指揮所指示運輸分隊首先接收各保障群傷員，然后將傷員集中運送至后方指揮所附近的戰(zhàn)地醫(yī)院進(jìn)行救治；

3) 運輸分隊返回。

2 電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)

通過對電子對抗戰(zhàn)場搶修保障指揮要素和流程的分析，電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練系統(tǒng)中應(yīng)包括戰(zhàn)場搶修保障指揮過程中的各要素，即基本保障群指揮席位、前進(jìn)保障群指揮席位、機動保障群指揮席位、運輸分隊指揮席位、后方指揮所指揮席位。初步構(gòu)建電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

其中，主控席是整個指揮訓(xùn)練過程的管理控制核心，主要負(fù)責(zé)控制訓(xùn)練的開始、結(jié)束，下達(dá)訓(xùn)練干預(yù)命令和進(jìn)行訓(xùn)練效果的評估。運行支撐軟件HLA/RTI，在繼承和借鑒前人理論研究成果[3-6]的基礎(chǔ)上，在HLA框架下，建立組織、實施電子對抗裝備保障活動的近實戰(zhàn)的虛擬戰(zhàn)場環(huán)境，RTI是訓(xùn)練系統(tǒng)核心通信部件，訓(xùn)練系統(tǒng)所有席位都通過它實現(xiàn)互聯(lián)、互通和互操作。數(shù)據(jù)服務(wù)器主要由數(shù)據(jù)庫模塊、模型庫模塊、想定庫模塊組成，如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)構(gòu)成

數(shù)據(jù)庫模塊包括訓(xùn)練所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、訓(xùn)練過程數(shù)據(jù)和訓(xùn)練評估結(jié)果數(shù)據(jù)。其中：基礎(chǔ)庫主要存儲電子對抗部隊編成信息、維修人員信息、裝備信息、部件信息以及攜、運行備件信息等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；過程庫主要存儲訓(xùn)練過程中依據(jù)想定作業(yè)保障群各級指揮員的指揮決策過程以及相應(yīng)的保障效果;結(jié)果庫用于存儲指揮訓(xùn)練最終的評估報告。

模型庫模塊是訓(xùn)練系統(tǒng)的算法核心部件，包括電子對抗戰(zhàn)場搶修全過程的裝備故障、裝備損傷、人員傷亡、維修任務(wù)、維修能力的計算方法[6]。其中：故障模型是電子對抗部隊在特定的作戰(zhàn)環(huán)境下，裝備的故障率、故障量、故障程度等重要參數(shù)的計算方法；損傷模型是電子對抗部隊在特定的作戰(zhàn)環(huán)境下，裝備的戰(zhàn)損率、戰(zhàn)損量、戰(zhàn)損程度等重要參數(shù)的計算方法；人員傷亡模型是在特定的作戰(zhàn)環(huán)境下，人員的傷亡率、傷亡量等參數(shù)的計算方法；維修任務(wù)量模型是在特定的作戰(zhàn)環(huán)境下，依據(jù)故障、戰(zhàn)損裝備的故障程度和數(shù)量，計算保障群維修任務(wù)量的方法；維修能力模型是在特定的作戰(zhàn)環(huán)境下，電子對抗保障群具備的戰(zhàn)場搶修能力的計算方法；訓(xùn)練評估模型是將各席位指揮員的指揮決策、保障效果與任務(wù)處理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合分析、比較、運算，得出最終的評估結(jié)果。

想定庫模塊包括若干作戰(zhàn)想定作業(yè)，想定作業(yè)是開展保障指揮訓(xùn)練的基本依據(jù)。電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的每個想定作業(yè)包含靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)2部分，基本構(gòu)成如圖4所示。

圖4 想定作業(yè)組成

靜態(tài)數(shù)據(jù)包括作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)雙方集團軍的兵力編成、電子對抗部隊的基本編成部署、電子對抗裝備的基本性能、電子對抗保障群的編成部署等想定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

動態(tài)數(shù)據(jù)包括根據(jù)想定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用模型庫的相關(guān)算法，得到的特定作戰(zhàn)環(huán)境下電子對抗裝備的戰(zhàn)損(故障)率、戰(zhàn)損(故障)程度、戰(zhàn)損(故障)量等保障基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及系統(tǒng)依據(jù)保障基礎(chǔ)數(shù)據(jù)動態(tài)生成的任務(wù)鏈表和任務(wù)處理標(biāo)準(zhǔn)。其中,任務(wù)鏈表是整個指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的“推進(jìn)器”，任務(wù)鏈表的節(jié)點包括3種數(shù)據(jù)類型，即裝備故障、裝備損傷、人員傷亡，以時間域為基準(zhǔn)，依次排列。任務(wù)鏈表的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖5所示，其中:ti(i=1, 2, 3)為時間, 且t1

圖5 任務(wù)鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3 電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的基本功能包括想定生成、人工干預(yù)、態(tài)勢顯示、參謀業(yè)務(wù)訓(xùn)練、搶修指揮訓(xùn)練和訓(xùn)練評估。

3.1 想定生成

如上文所述，想定作業(yè)包括靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)2部分，其中靜態(tài)數(shù)據(jù)由系統(tǒng)管理員預(yù)先設(shè)定，而動態(tài)數(shù)據(jù)是在系統(tǒng)運行過程中，依據(jù)想定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用模型庫的相關(guān)模型動態(tài)生成的，其生成過程如圖6所示。

圖6 想定作業(yè)動態(tài)數(shù)據(jù)的生成

在訓(xùn)練系統(tǒng)初始化階段，以想定作業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，利用模型庫的相關(guān)模型，動態(tài)生成想定作業(yè)的裝備戰(zhàn)損(故障)率、裝備戰(zhàn)損(故障)量、裝備戰(zhàn)損(故障)等級、人員傷亡率、人員傷亡量等動態(tài)保障基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以想定作業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和保障基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，利用打隨機數(shù)的方法[7]，動態(tài)生成具體型號裝備的損傷(故障)情況，包括損傷(故障)時間、損傷(故障)裝備編號、損傷(故障)等級、損傷(故障)部件等；動態(tài)生成人員傷亡情況，包括人員編號、人員傷亡時間；動態(tài)生成各任務(wù)的處理標(biāo)準(zhǔn)，并把每一個任務(wù)作為一個節(jié)點類，按時間先后，依次生成任務(wù)鏈表和任務(wù)處理標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)鏈表將作為指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的推進(jìn)器，而任務(wù)處理標(biāo)準(zhǔn)將作為訓(xùn)練效果評估的依據(jù)。

3.2 人工干預(yù)

在系統(tǒng)初始化階段，指揮訓(xùn)練系統(tǒng)可以動態(tài)生成想定作業(yè)中的任務(wù)鏈表，也可以在訓(xùn)練過程中對任務(wù)鏈表中的任務(wù)或任務(wù)信息進(jìn)行人為的修改、添加、刪除，從而大大增加了指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的針對性、靈活性和真實性。

3.3 態(tài)勢顯示

依據(jù)想定作業(yè)、各級保障指揮員的請示、命令、指示，各席位實時地顯示作戰(zhàn)態(tài)勢，具體包括紅藍(lán)雙方的兵力部署、裝備部署、裝備損傷、保障分隊機動、戰(zhàn)場搶修、戰(zhàn)損(故障)裝備后撤等作戰(zhàn)、保障態(tài)勢，給受訓(xùn)者身臨其境的直觀感受，增加訓(xùn)練的真實性、趣味性。

3.4 參謀業(yè)務(wù)訓(xùn)練

指揮訓(xùn)練系統(tǒng)可以訓(xùn)練保障指揮員和參謀人員會寫、會畫、會傳、會記、會算、會讀等參謀業(yè)務(wù)技能，提高保障指揮員根據(jù)不同的作戰(zhàn)態(tài)勢，運用縝密的分析判斷進(jìn)行組織、協(xié)調(diào)、謀劃保障行動的能力。

3.5 戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練

指揮訓(xùn)練系統(tǒng)仿真模擬戰(zhàn)場環(huán)境，以想定作業(yè)為劇情腳本，按照電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮的一般程序開展訓(xùn)練，各保障群指揮席各司其職、協(xié)同配合，通過訓(xùn)練培養(yǎng)和提高各級保障指揮員分析判斷、指揮決策的能力，同時訓(xùn)練各級保障指揮員間的指揮協(xié)同能力。

3.6 訓(xùn)練評估

依據(jù)任務(wù)處理標(biāo)準(zhǔn)，利用評估模型[6]對各級指揮員在戰(zhàn)場搶修過程中的分析、判斷、決策以及最終的保障效能進(jìn)行綜合評估，進(jìn)而得出對各級保障指揮員及保障指揮體系的訓(xùn)練效果的評估結(jié)論。訓(xùn)練評估過程如圖7所示。

圖7 訓(xùn)練評估過程

4 訓(xùn)練流程

電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的運行分為3個階段：系統(tǒng)初始化階段、訓(xùn)練階段和訓(xùn)練評估階段。

在系統(tǒng)初始化階段，由主控席位完成訓(xùn)練系統(tǒng)的初始化，內(nèi)容主要包括：選定想定作業(yè)、設(shè)置訓(xùn)練參數(shù)(作戰(zhàn)持續(xù)時間、作戰(zhàn)樣式)、系統(tǒng)自動生成想定作業(yè)動態(tài)數(shù)據(jù)(任務(wù)鏈表、任務(wù)處理標(biāo)準(zhǔn))等。除主控席位外，其他所有席位均處于待機狀態(tài)。系統(tǒng)初始化階段各席位的執(zhí)行流程如圖8所示。

圖8 系統(tǒng)初始化階段各席位的執(zhí)行流程

在訓(xùn)練階段，主控席位從任務(wù)鏈表中依次讀取任務(wù)節(jié)點信息，作為當(dāng)前戰(zhàn)場搶修的具體任務(wù)，各保障指揮席按照戰(zhàn)場搶修的程序依次執(zhí)行。任務(wù)節(jié)點分為裝備故障、裝備戰(zhàn)損、人員傷亡3種類型，裝備故障和裝備戰(zhàn)損搶修任務(wù)的處置大體相同，各保障指揮席的運行流程如圖9所示。

對于人員傷亡情況的處置，各席位的執(zhí)行流程如圖10所示。

在訓(xùn)練評估階段，由主控席位完成訓(xùn)練的評估，各席位的執(zhí)行流程如圖11所示。

5 結(jié)論

本文以戰(zhàn)役條件下電子對抗部隊執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)為背景，分析了電子對抗戰(zhàn)場搶修分隊的基本編成和實施戰(zhàn)場搶修的一般過程，以HLA/RTI分布式仿真為技術(shù)基礎(chǔ)，提出了建立基于動態(tài)想定作業(yè)的電子對抗戰(zhàn)場搶修指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計思路和構(gòu)建方法。在實戰(zhàn)條件下，影響和制約電子對抗戰(zhàn)場搶修的因素很多，如作戰(zhàn)部隊、保障群部署地域的環(huán)境特點、受敵襲擾程度、保障力量的分配方案等，都將直接影響保障指揮員的指揮決策，進(jìn)而影響最終的保障效能，在以后的工作中，將進(jìn)一步加強電子對抗戰(zhàn)場搶修模型、訓(xùn)練評估模型研究，不斷完善系統(tǒng)設(shè)計。

圖9 裝備故障(戰(zhàn)損)搶修指揮訓(xùn)練流程

圖10 傷員救護(hù)指揮流程

圖11 訓(xùn)練評估流程

參考文獻(xiàn)：

[1] 張建榮,于永利,張柳,等.基于HLA的維修保障仿真系統(tǒng)設(shè)計研究[J].軍械工程學(xué)院學(xué)報,2010,22(4):13-17.

[2] 吳秀鵬,張春潤,張乾,等.基于HLA的裝備保障仿真系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報,2010,12(3):42-46.

[3] 彭英武,李慶祝,任海東.基于Extend與HLA的裝備保障仿真集成研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報，2010,22(10):2352-2357.

[4] 柏彥奇.聯(lián)邦式作戰(zhàn)仿真[M].北京:國防大學(xué)出版社,2001:1-2，52-227.

[5] 劉彬,米東,杜曉明,等.裝備保障仿真軍事概念模型研究[J].裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2011,22(4):27-41.

[6] 李曉星,洪金珠,楊瑛. 電子對抗裝備戰(zhàn)場搶修相關(guān)模型研究[C]∥孫宏.第四屆全軍軍事裝備理論學(xué)術(shù)研究會論文集.北京：解放軍出版社，2012: 221-225.

[7] 戴玉展,李曉星,刁俊良.戰(zhàn)場裝備系統(tǒng)可使用程度的仿真評估研究[J].電子工程學(xué)院學(xué)報,2005,24(2):46-49.

[8] 舒華,程旭東,趙勁松,等.裝備戰(zhàn)場搶修能力動態(tài)評價研究[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報,2011,2013(11):24-27.