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        基于網(wǎng)絡(luò)計劃處置空中異常情況指揮程序模型

        2014-12-31 00:00:00包林波季新源
        數(shù)字化用戶 2014年13期

        【摘 要】針對處置空中異常情況指揮程序的快速生成、優(yōu)化問題,研究了基于網(wǎng)絡(luò)計劃在指揮程序的應(yīng)用,提出了指揮程序的關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù),給出了計算流程指標(biāo)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型,結(jié)合近期M國無人機(jī)抵近我東南沿海偵察實(shí)例,通過算例分析對模型進(jìn)行了檢驗(yàn),得出了相應(yīng)結(jié)論。

        【關(guān)鍵詞】空中異常情況 網(wǎng)絡(luò)計劃 指揮程序 模型

        一、引言

        指揮程序是指實(shí)施指揮的步驟和順序【1】。對于保證指揮活動有序、高效運(yùn)行,具有十分重要的作用??罩挟惓G闆r事發(fā)突然,在平時戰(zhàn)備工作中只有事先有明確的作戰(zhàn)指揮程序,在出現(xiàn)異常情況時才能處變不驚,準(zhǔn)確指揮,確保空防安全。通過對近年處置空中異常情況的分析梳理,目前,我軍在處置空中異常情況的指揮程序方面,存在著針對性不強(qiáng)、不合時宜的缺點(diǎn),指揮內(nèi)容存在著“相互重疊”和“冗余繁瑣”的現(xiàn)象,導(dǎo)致在處置空中異常情況的過程中,指揮內(nèi)容繁瑣、指揮程序不順暢,貽誤戰(zhàn)機(jī)而失去處置空中異常情況的主動權(quán)。而隨著現(xiàn)代武器系統(tǒng)本身技術(shù)水平和作戰(zhàn)需求的不斷提高。迫切需要快速生成處置空中異常情況的指揮程序,確定各項(xiàng)作戰(zhàn)時間指標(biāo),并對作戰(zhàn)流程進(jìn)行推演評估。

        二、模型建立

        (一)假設(shè)條件與作戰(zhàn)使用指標(biāo)

        考慮到作戰(zhàn)流程優(yōu)化以及推演評估均需要具體的時間指標(biāo)和自動的評估算法。本文重點(diǎn)研究指揮程序的數(shù)學(xué)模型建立以及適應(yīng)性問題。為了簡化和建模方便,本文在研究指揮程序時,做出如下假設(shè):假設(shè)各種作戰(zhàn)資源始終滿足作戰(zhàn)要求;假設(shè)每項(xiàng)工作持續(xù)時間是確定的,不具備隨機(jī)性。

        作戰(zhàn)使用指標(biāo)是衡量作戰(zhàn)行動組織和實(shí)施效果重要參數(shù),也是指揮程序優(yōu)化的基礎(chǔ),戰(zhàn)時各級首長非常關(guān)心。在以上假設(shè)條件下,指揮空中異常情況指揮程序模型的主要指標(biāo)參數(shù)有:1.處置空中異常情況的總時間,即從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)開始到恢復(fù)戰(zhàn)備值班結(jié)束所需的總時間;2.指揮程序中每項(xiàng)工作的最早開始時間,最早結(jié)束時間,最遲開始時間,最遲結(jié)束時間以及總時差;3.指揮程序的關(guān)鍵路徑,即決定作戰(zhàn)總時間的工作線路

        (二)指揮程序的網(wǎng)絡(luò)計劃圖繪制

        處置空中異常情況時各級指揮人員都希望對每一個環(huán)節(jié)充分了解、及時掌握,并對其進(jìn)行有效指揮控制,盡快完成任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)計劃可以簡明地反映各工作之間的相互制約、相互依賴的關(guān)系,能夠計算出工作的最早時間和完成時間、工作最遲開始和完成時間以及總時差和局部時差,從網(wǎng)絡(luò)圖中可以看出哪些工作是關(guān)鍵工作,并能迅速進(jìn)行調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)計劃圖一般分為單代號網(wǎng)絡(luò)計劃圖和雙代號網(wǎng)絡(luò)計劃圖國外多采用單代號網(wǎng)絡(luò)計劃圖,而我國科研人員多習(xí)慣用雙代號網(wǎng)絡(luò)計劃圖。為了下面建模方便,現(xiàn)介紹網(wǎng)絡(luò)計劃圖中習(xí)慣表達(dá):

        4.關(guān)鍵工作及處置空中異常情況總時間TZ的確定

        出現(xiàn)空中異常情況時,各級指揮員還關(guān)心下邊兩個問題:

        (1)處置空中異常情況的總時間TZ;

        (2)哪些工作直接影響著總時間TZ的大小,即哪些工作是關(guān)鍵工作。

        第一個問題能夠使處置人員回答該裝備(飛機(jī)、高炮等處置單元)能不能在上級要求的有效處置總時間TZY內(nèi)完成處置任務(wù);第二個問題能夠使指揮人員回答縮短哪些工作可以直接減小總時間TZ。由網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)可知:如果R(i,j)=0,則工作(i,j)為關(guān)鍵工作。所有的關(guān)鍵工作組成關(guān)鍵線路,關(guān)鍵線路上每一項(xiàng)工作的持續(xù)時間之和為總時間TZ的大小。

        三、算例分析

        下文利用指揮M國無人機(jī)抵近偵察作戰(zhàn)流程對本文的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行檢驗(yàn)。

        假設(shè):(1)假設(shè)事先知道是M國無機(jī)執(zhí)行的是偵察任務(wù);(2)處置M國無人偵察機(jī)抵近偵察需要進(jìn)行20項(xiàng)重要工作。各項(xiàng)工作的邏輯關(guān)系、持續(xù)時間如表1所示。發(fā)現(xiàn)空中異常情況后,指揮員將關(guān)心以下三方面的問題:

        (1)在上述假設(shè)條件下,我日常防空值班兵力能不能在規(guī)定時間內(nèi)完成作戰(zhàn)任務(wù)。

        (2)如果能,所需最少的總時間TZ為多少。如果不能,需要重點(diǎn)在哪些工作上進(jìn)一步加強(qiáng)。

        (3)在能夠妥善處置空中異常情況任務(wù)的情況下,哪些任務(wù)具有寬裕時間,哪些任務(wù)沒有寬裕時間。

        下面是基于網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)和文中的計算方法,對指揮流程進(jìn)行仿真、推演和計算。首先根據(jù)表1各項(xiàng)工作的關(guān)系,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)計劃圖的繪制原則和方法,可以繪制出處置空中異常情況作戰(zhàn)流程圖的雙代號網(wǎng)絡(luò)計劃圖,具體見圖1所示

        從指揮程序的仿真計算結(jié)果來看,可以得出如下結(jié)論:

        四、結(jié)論與展望

        算例分析表明,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)能夠有效計算指揮程序的各項(xiàng)指標(biāo),能夠自動找出指揮空中異常情況的關(guān)鍵路徑,在指揮程序上具有很好的應(yīng)用價值。

        從原理上講,本文研究的數(shù)學(xué)模型也適用于多批空中異常情況的指揮程序。本文在研究作戰(zhàn)流程數(shù)學(xué)模型的過程中,沒有考慮各類作戰(zhàn)資源(人力、設(shè)備、環(huán)境等)的約束。如何在多種作戰(zhàn)資源約束條件下將此數(shù)學(xué)模型運(yùn)用于多批目標(biāo)作戰(zhàn)流程優(yōu)化,是需一步研究的重點(diǎn)。此外,本文在研究過程中,沒有考慮攻防對抗環(huán)境帶來的影響,即沒有考慮各項(xiàng)工序持續(xù)時間的隨機(jī)性。從長遠(yuǎn)來看,攻防對抗環(huán)境下的作戰(zhàn)流程推演評估,也是研究的重點(diǎn)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]全軍軍事術(shù)語管理委員會,軍事科學(xué)院.中國人民解放軍軍語[M]. 北京:軍事科學(xué)出版社,2012

        [2]姜明遠(yuǎn).網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與空軍裝備[M].北京:解放軍出版社,2000

        [3]張東戈,牛彥杰等.軍事運(yùn)籌學(xué)[M]. 北京:軍事科學(xué)出版社,2010

        作者簡介:

        1.包林波,男,1984年9月,軍隊(duì)指揮學(xué)防空指揮專業(yè),空軍空降兵學(xué)院二大隊(duì)205隊(duì)(研究生隊(duì))學(xué)員.

        2.季新源,男,1966年3月,軍隊(duì)指揮學(xué)防空指揮專業(yè),空軍空降兵學(xué)院二系高炮作戰(zhàn)指揮教研室教授.

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