許相莉 胡曉峰 秦永剛

1.國防大學(xué)信息作戰(zhàn)與指揮訓(xùn)練教研部,北京100091

近年來隨著信息化戰(zhàn)爭的不斷發(fā)展演化,網(wǎng)絡(luò)空間(Cyberspace)的戰(zhàn)略地位日益凸顯[1],衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)作為Cyber體系的重要組成部分,具有快速組網(wǎng)、靈活接入、機動性強、區(qū)域／全球覆蓋、生存能力強等特點[2],在作戰(zhàn)通信保障方面發(fā)揮著越來越重要的作用,已經(jīng)成為信息化時代通信領(lǐng)域必不可少的戰(zhàn)略關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施.由于通信衛(wèi)星本身及其發(fā)射、維護(hù)的成本極其昂貴,因此如何對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的效能進(jìn)行評估,從而支持其設(shè)計方案的優(yōu)化,成為該領(lǐng)域研究的重中之重.指標(biāo)體系建設(shè)是進(jìn)行效能評估的基礎(chǔ)和依據(jù),針對衛(wèi)星通信領(lǐng)域不同應(yīng)用需求所關(guān)注的通信功能和性能,相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了一些針對性的研究,并取得了顯著進(jìn)展.陳根忠等[3]針對地基衛(wèi)星通信對抗的軍事應(yīng)用提出了由下行偵察能力、上行干擾能力、指揮控制能力構(gòu)成的指標(biāo)體系;尹江麗[4]、劉旭光[5]等分別根據(jù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)承擔(dān)的通信任務(wù)提出了由覆蓋能力、傳輸能力、信息處理能力、安全防護(hù)能力構(gòu)成的指標(biāo)體系;張昭等[6]針對衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)性能提出了由覆蓋特性、通信容量、通信質(zhì)量、組網(wǎng)能力構(gòu)成的指標(biāo)體系;胡谷雨等[7]在衛(wèi)星通信網(wǎng)本體的基礎(chǔ)上構(gòu)建了平面化的指標(biāo)體系;魯娜等[8]針對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的抗干擾性能評估提出了由抗電磁干擾性能和抗摧毀威脅性能構(gòu)成的指標(biāo)體系.這些指標(biāo)體系的構(gòu)建多是針對通信系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)和性能需求進(jìn)行設(shè)計的,然而隨著Cyber領(lǐng)域理論研究的不斷深入,相應(yīng)的效能評估指標(biāo)體系設(shè)計理念也應(yīng)該在更深層的框架下進(jìn)行拓展.

本文借鑒網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)理論中的“四域”理念,針對作戰(zhàn)領(lǐng)域應(yīng)用中的衛(wèi)星通信系統(tǒng),提出了一種“四域”范疇下的指標(biāo)體系構(gòu)建理念,結(jié)合衛(wèi)星通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和性能,對衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估指標(biāo)體系進(jìn)行了域結(jié)構(gòu)劃分,并構(gòu)建了具體的指標(biāo)體系用以支持衛(wèi)星通信系統(tǒng)的效能評估.

1 “四域”范疇下的指標(biāo)體系構(gòu)建理念

美軍在21世紀(jì)初由“平臺中心”作戰(zhàn)理論向“網(wǎng)絡(luò)中心”作戰(zhàn)理論轉(zhuǎn)型的過程中,提出了戰(zhàn)爭空間是由物理域(Physical Domain)、信息域(Information Domain)、認(rèn)知域 (Cognitive Domain)、社會域(Social Domain)交疊構(gòu)成的具有跨域特性的“四域”理念[10].隨后,該思想在各作戰(zhàn)領(lǐng)域中得到了廣泛貫徹和應(yīng)用,并成為當(dāng)前作戰(zhàn)領(lǐng)域中最先進(jìn)的思想理念之一.“四域”的基本內(nèi)涵如下:

物理域:是陸、海、空、天4個維度上進(jìn)行的機動、交戰(zhàn)和保障行動所發(fā)生的地理空間域;

信息域:是產(chǎn)生、操縱、處理和共享信息的信息流通域;

認(rèn)知域:是個體、群體的偵察、感知、理解、決策、決心和評估過程中的思維認(rèn)識域;

社會域:是群體內(nèi)部和群體之間相互影響、信息交換、感知、理解和交互決策的社會活動域.

“四域”理念認(rèn)為任何與作戰(zhàn)相關(guān)的活動都發(fā)生在該四域范疇內(nèi),并且進(jìn)行跨域交互,各域之間的關(guān)系[10]如圖1所示.

圖1 物理域、信息域、認(rèn)知域、社會域之間的關(guān)系

衛(wèi)星通信系統(tǒng)是聯(lián)合作戰(zhàn)過程中的重要保障力量,通信系統(tǒng)的全部活動也都是在上述“四域”范疇內(nèi)進(jìn)行的,衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)施、行為、功能和產(chǎn)生的作用也跨越了物理域、信息域、認(rèn)知域和社會域,因此,“四域”理念為衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估的指標(biāo)體系設(shè)計提供了一個全新的和更為完整的框架結(jié)構(gòu)參考,在此范疇下進(jìn)行衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估指標(biāo)體系的設(shè)計將具有更深層次的作戰(zhàn)價值.本文在此理念下進(jìn)行衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估指標(biāo)體系構(gòu)建研究,力求使其具有更合理的指標(biāo)體系結(jié)構(gòu),為衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估提供更為完備的評估參考.

2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估指標(biāo)體系的域結(jié)構(gòu)劃分

一般的衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由空間段和地面段兩大部分組成,如圖2所示.空間段以空中的通信衛(wèi)星為主體,還包括用于衛(wèi)星控制和檢測的地面設(shè)施,即衛(wèi)星控制中心及其跟蹤、遙測和指令站,以及能源裝置.地面段包括所有地球站,將發(fā)射的信號傳送到衛(wèi)星,再從衛(wèi)星接收信號.系統(tǒng)效能是指系統(tǒng)在一定環(huán)境條件下執(zhí)行規(guī)定任務(wù)所能達(dá)到預(yù)期可能目標(biāo)的程度,衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要執(zhí)行信息通信任務(wù),因此,其效能是支持和完成信息通信任務(wù)的有效程度[5].我們針對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和性能,在“四域”范疇下對衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估指標(biāo)體系進(jìn)行域結(jié)構(gòu)劃分.

在物理域,衛(wèi)星通信系統(tǒng)的相關(guān)活動所產(chǎn)生的效能主要指其物理結(jié)構(gòu)所直接產(chǎn)生的實體和空間層面的效果,包括衛(wèi)星的覆蓋能力、容量;在信息域,其效能主要體現(xiàn)在對信息的處理和共享能力,包括信息傳輸能力、信息處理能力;在認(rèn)知域,其效能主要體現(xiàn)在對信息質(zhì)量的改善和通信性能的提高,從而增強人對信息的感知、理解和共享效果,具體包括信息的防護(hù)能力、業(yè)務(wù)服務(wù)能力等;由于社會域主要進(jìn)行人之間的協(xié)作、交互、決策制定等活動,因此,衛(wèi)星通信系統(tǒng)在社會域的效能主要體現(xiàn)在自適應(yīng)能力和互操作能力等方面.

圖2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成

3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估指標(biāo)體系構(gòu)建

衛(wèi)星通信系統(tǒng)的效能指標(biāo)體系構(gòu)建應(yīng)遵循系統(tǒng)性、層次性、適應(yīng)性等原則,我們在已劃分的指標(biāo)體系域結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,針對衛(wèi)星通信系統(tǒng)在各域上的能力需求,進(jìn)一步對其具體指標(biāo)進(jìn)行了分析、選取和構(gòu)建,構(gòu)建的指標(biāo)體系如表1所示.

4 指標(biāo)體系示例

在上述指標(biāo)體系下,我們以“銥星”系統(tǒng)和“全球星”系統(tǒng)為例,對指標(biāo)進(jìn)行了具體實例構(gòu)建,實例化的指標(biāo)體系如表2所示.

由表2可以看出,在本文提出的域結(jié)構(gòu)劃分下,各域指標(biāo)具有定量和定性的明顯界限,物理域和信息域指標(biāo)均為精確量化的具有明確含義的數(shù)值,而認(rèn)知域和社會域指標(biāo)則為對定性指標(biāo)進(jìn)行經(jīng)驗打分量化的結(jié)果,各域范疇下的指標(biāo)均具有明顯的域特征,結(jié)構(gòu)更為規(guī)范合理,能夠較好地涵蓋衛(wèi)星通信系統(tǒng)的功能和性能評價,是對該領(lǐng)域研究的一種有益嘗試.

表1 “四域”范疇下的衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估指標(biāo)體系

表2 “四域”范疇下的衛(wèi)星通信系統(tǒng)指標(biāo)體系實例

續(xù)表

5 結(jié)論

本文借鑒網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)理論中的“四域”理念,針對衛(wèi)星通信領(lǐng)域應(yīng)用提出了一種“四域”范疇下的指標(biāo)體系構(gòu)建理念,對衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估指標(biāo)體系進(jìn)行了物理域、信息域、認(rèn)知域和社會域的域結(jié)構(gòu)劃分,進(jìn)而在此框架下構(gòu)建了具體的能夠支持衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估的指標(biāo)體系,以期使其具有更合理的指標(biāo)體系結(jié)構(gòu),為衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估提供更為完備的評估依據(jù).本文提出的指標(biāo)體系以作戰(zhàn)領(lǐng)域為主要應(yīng)用領(lǐng)域,并具有一定的通用性,針對其他不同的專業(yè)性領(lǐng)域的通信服務(wù)需求,衛(wèi)星通信系統(tǒng)的功能和性能側(cè)重點也不盡相同,還需要對各域內(nèi)的具體指標(biāo)進(jìn)行更有針對性的選取和構(gòu)建.