劉中晅, 王 凱, 樊延平
(1. 陸軍裝甲兵學院信息通信系, 北京 100072; 2. 陸軍裝甲兵學院演訓中心, 北京 100072)
為了突出作戰(zhàn)試驗的實戰(zhàn)化背景,提高坦克作戰(zhàn)試驗方案的針對性和有效性,要求應在具體的作戰(zhàn)背景下進行坦克作戰(zhàn)試驗方案設計,按照聯(lián)合作戰(zhàn)中武器裝備的體系運用要求,區(qū)分裝備作戰(zhàn)運用的階段和功能領域,科學設置裝備型號或裝備體系的試驗任務和具體內容,合理構建坦克作戰(zhàn)試驗環(huán)境、規(guī)劃試驗流程[1-2]。傳統(tǒng)的坦克試驗主要以性能試驗為主,常常是局部地、片段式地設計試驗任務,難以滿足實戰(zhàn)化條件下武器裝備體系對抗的作戰(zhàn)試驗任務設計要求。任務剖面作為一種分析任務活動及其環(huán)境要求的有效方法,已成功應用于備件規(guī)劃[3]、作戰(zhàn)籌劃[4]等領域,并采用IDEF0、IDEF3等方法分析任務活動的組成,構建信息流程模型[4-7],因此,該方法也可用于裝備作戰(zhàn)試驗活動及其信息流程的分析,但很難有效地建立相應的力量體系和組織指揮體系模型。筆者借鑒國防部體系結構框架(Department of Defense Architecture Frame-work,DoDAF),基于作戰(zhàn)視圖分析方法,提出一種裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計方法,并以新型坦克作戰(zhàn)試驗為例構建其任務剖面,驗證設計方法的可行性和有效性。
裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計的目標是根據(jù)裝備作戰(zhàn)試驗要求,在具體的作戰(zhàn)運用背景下,分解提煉出裝備作戰(zhàn)試驗的主要活動及其活動要求,包括裝備作戰(zhàn)試驗的活動組成、活動流程、力量編組和組織結構等。
根據(jù)DoDAF的“適應”原則,可根據(jù)研究領域和對象的不同,合理選取適當?shù)囊晥D模型進行有針對性的領域建模與分析。因此,基于作戰(zhàn)視圖提出裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計總體框架,以明確裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計的主要內容、具體流程和主要方法。基于作戰(zhàn)視圖的裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計總體框架如圖1所示。
圖1 基于作戰(zhàn)視圖的裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計總體框架
基于作戰(zhàn)視圖的裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計內容包括裝備作戰(zhàn)試驗背景設計和裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計2部分。
1) 裝備作戰(zhàn)試驗背景設計。結合我國軍事斗爭準備的主要方向和任務,緊貼武器裝備使命任務要求,按照貼近實戰(zhàn)、融入體系、突出對抗的原則,設計裝備作戰(zhàn)試驗背景。其中:貼近實戰(zhàn)是裝備作戰(zhàn)試驗的本質要求,是指按照實際作戰(zhàn)的要求考核裝備的作戰(zhàn)效能、體系貢獻度和作戰(zhàn)適用性,確保經(jīng)過試驗鑒定合格的裝備列裝部隊后能達到預期的作戰(zhàn)要求;融入體系是聯(lián)合作戰(zhàn)條件下裝備作戰(zhàn)試驗的基本要求,是指在作戰(zhàn)任務的牽引下,將型號裝備融入作戰(zhàn)力量體系,在作戰(zhàn)力量體系的整體運用過程中考核和評價裝備的作戰(zhàn)效能、體系貢獻度和作戰(zhàn)適用性;突出對抗是指在裝備作戰(zhàn)試驗過程中構設逼真的對抗環(huán)境和條件,考核裝備作戰(zhàn)對抗條件下的整體水平。該部分內容可運用高級作戰(zhàn)概念圖(OV-1)的視圖描述或文本描述,筆者采用文本描述。
2) 裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計。按照裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計的內容要求,采用作戰(zhàn)節(jié)點的連接描述(OV-2)、組織關系分析(OV-4)、作戰(zhàn)活動分解與流程分析(OV-5a/b)等模型分析裝備作戰(zhàn)試驗力量編成、組織關系和試驗活動[8],建立結構化的裝備作戰(zhàn)試驗環(huán)境需求模板來描述裝備作戰(zhàn)試驗環(huán)境需求。通過裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面相關模型的反復迭代設計與優(yōu)化,形成以裝備作戰(zhàn)試驗活動組成、力量編成、組織結構和環(huán)境需求為主要內容的任務剖面內容體系。
基于作戰(zhàn)視圖,從試驗背景、環(huán)境需求、試驗活動、力量編成和組織結構5個方面,進行新型坦克作戰(zhàn)試驗任務剖面設計。
坦克作為一種通用的地面突擊裝備,應滿足 “全域作戰(zhàn)、機動攻防”的使命要求,具備遂行多種地域背景條件下作戰(zhàn)任務的能力,其試驗背景設計需突出2個方面:1) 突出多種地域背景類型,一般包括平原丘陵、水網(wǎng)稻田、山岳叢林、高原高寒、城市街巷等地域;2) 突出自然環(huán)境、敵方力量、作戰(zhàn)任務、運用要求等背景內容因素。在不同地域背景條件下,不同內容因素對新型輕型坦克作戰(zhàn)效能、體系貢獻度和作戰(zhàn)適用性的影響也不同。圖2為山岳叢林條件下考慮自然環(huán)境特征等因素的作戰(zhàn)試驗背景設計,是試驗背景設計的一個示例。
圖2 山岳叢林條件下新型坦克作戰(zhàn)試驗背景設計
按照裝備作戰(zhàn)試驗背景設計原則,進行新型坦克作戰(zhàn)試驗背景設計時,應在明確其作戰(zhàn)試驗總體背景及相關要求的基礎上,按照聯(lián)合作戰(zhàn)條件下坦克運用的基本規(guī)律,以裝甲合成營作戰(zhàn)運用為背景,建立以新型坦克為主體的裝甲合成營作戰(zhàn)體系,并明確裝甲合成營的作戰(zhàn)對抗環(huán)境和作戰(zhàn)目標,進而成為牽引新型坦克作戰(zhàn)試驗活動、力量編成、組織結構和環(huán)境需求分析的重要依據(jù)。
裝備作戰(zhàn)試驗環(huán)境主要包括戰(zhàn)場自然環(huán)境、電磁環(huán)境和威脅環(huán)境。新型坦克作戰(zhàn)相關的自然環(huán)境包括地表環(huán)境、氣象環(huán)境、水文環(huán)境等;電磁環(huán)境包括敵我雙方用頻設備電磁環(huán)境、電子對抗電磁環(huán)境、民用電磁環(huán)境等;威脅環(huán)境包括敵方兵力編成、戰(zhàn)術戰(zhàn)法等。3類環(huán)境對新型坦克作戰(zhàn)效能、體系貢獻度和作戰(zhàn)適用性均有影響。在分析新型坦克作戰(zhàn)試驗任務的過程中,應重點圍繞戰(zhàn)場自然環(huán)境和戰(zhàn)場威脅環(huán)境,采用面向試驗活動和表單結構化的環(huán)境需求分析方法。
2.2.1 面向試驗活動的環(huán)境需求分析方法
按照裝備作戰(zhàn)試驗活動分解樹模型的層次結構,以裝備作戰(zhàn)試驗活動及其分解子活動為基礎,采用自頂向下分解和自底向上集成的方法,分析提出裝備作戰(zhàn)試驗的環(huán)境需求。在新型坦克作戰(zhàn)試驗中,首先,應按照作戰(zhàn)試驗背景及其相關要求,從宏觀上提出作戰(zhàn)試驗的環(huán)境需求,包括地形地貌、天候氣象等自然環(huán)境需求,以及敵方兵力部署、打擊方式等威脅環(huán)境需求;其次,按照新型坦克作戰(zhàn)試驗活動的分解結構,在上層試驗活動環(huán)境需求分析的基礎上,結合下層試驗活動的內容、要求和方式等提出下層試驗活動的環(huán)境需求;最后,通過上層試驗活動環(huán)境需求與下層試驗活動環(huán)境需求的綜合分析,形成比較完整的新型坦克作戰(zhàn)試驗環(huán)境需求方案。
2.2.2 表單結構化的環(huán)境需求描述方法
采用表單式的環(huán)境需求描述方法既能最大程度地提高裝備作戰(zhàn)試驗環(huán)境需求的結構化程度,實現(xiàn)裝備作戰(zhàn)試驗環(huán)境需求的定量化描述,也有利于逐項核對裝備作戰(zhàn)試驗環(huán)境需求。裝備作戰(zhàn)試驗環(huán)境需求描述一般包括環(huán)境要素名稱、環(huán)境要素描述和環(huán)境要素指標(包括名稱、描述和要求)等內容。
2.2.3 新型坦克作戰(zhàn)試驗環(huán)境需求描述示例
根據(jù)新型坦克作戰(zhàn)試驗要求及其試驗活動的綜合分析,構建新型坦克作戰(zhàn)試驗環(huán)境要素體系,如圖3所示。以高原高寒地區(qū)新型坦克作戰(zhàn)試驗為例,其機動突擊試驗的環(huán)境需求如表1所示。
圖3 新型坦克作戰(zhàn)試驗環(huán)境要素體系
環(huán)境要素編號環(huán)境要素名稱環(huán)境要素描述環(huán)境要素指標名稱描述要求A1.1.1地形依據(jù)使命任務要求,對裝備試驗環(huán)境進行較為詳細的描述。主要試驗環(huán)境包括荒漠草原、熱帶山岳叢林、高原高寒山地等類型地形類型起伏程度海拔高原高寒山地,范圍…高原高寒大3000m以上………… ……A1.2.3雨雪依據(jù)使命任務要求,對裝備試驗天候進行較為詳細的描述類型等級持續(xù)時間天氣類型的具體描述雨、雪、雨夾雪中等不少于60min………………
進行新型坦克作戰(zhàn)試驗活動分析時,應按照立足體系、突出本體的要求,在系統(tǒng)分析裝甲合成營作戰(zhàn)試驗活動的基礎上,突出新型坦克的作戰(zhàn)試驗活動。根據(jù)平原丘陵、水網(wǎng)稻田、山岳叢林、高原高寒和城市街巷5種作戰(zhàn)背景及其相關要求,明確不同試驗背景條件下的新型坦克作戰(zhàn)試驗任務,提出以新型坦克為主體的裝備作戰(zhàn)試驗活動的基本組成及其相互關系,其主要模型包括新型坦克作戰(zhàn)試驗活動分解樹模型(OV-5a)和流程模型(OV-5b)。
2.3.1 新型坦克作戰(zhàn)試驗活動分解樹模型(OV-5a)
根據(jù)裝備作戰(zhàn)試驗的特點,按照作戰(zhàn)階段、作戰(zhàn)功能和作戰(zhàn)目標等進行新型坦克作戰(zhàn)試驗活動分解:1) 按照作戰(zhàn)階段,分別構建戰(zhàn)斗準備、戰(zhàn)斗實施和戰(zhàn)斗結束3個階段的新型坦克作戰(zhàn)試驗活動分解樹模型;2) 按照作戰(zhàn)功能,分別構建面向火力突擊、機動突擊、偵察情報、指揮控制、多維防護和綜合保障等作戰(zhàn)功能的新型坦克作戰(zhàn)試驗活動分解樹模型;3) 按照作戰(zhàn)目標,分別構建面向敵方空中目標、地面部隊和通信樞紐等作戰(zhàn)目標的試驗活動分解樹模型。需要說明的是,進行新型坦克作戰(zhàn)試驗活動分解時,應先按照作戰(zhàn)階段區(qū)分裝備作戰(zhàn)試驗的主要活動,然后再按照作戰(zhàn)功能進一步分解裝備作戰(zhàn)試驗活動。新型坦克作戰(zhàn)試驗活動分解模型示例如圖4所示。
圖4 新型坦克作戰(zhàn)試驗活動分解模型示例
2.3.2 新型坦克作戰(zhàn)試驗活動流程模型(OV-5b)
新型坦克作戰(zhàn)試驗活動流程模型(OV-5b)通過建立新型坦克裝備作戰(zhàn)試驗活動之間的信息流程模型,設計并優(yōu)化新型坦克作戰(zhàn)試驗活動的相互關系和信息需求。通常采用IDEF0模型和UML活動圖來建模,以偵察情報試驗活動為例,其分解活動的IDEF0流程模型如圖5所示。
圖5 偵察情報試驗活動流程模型
新型坦克作戰(zhàn)試驗力量編成是面向試驗背景的多種武器裝備和人員的有機結合,既包括新型坦克,也包括其他的功能裝備(陪試裝備)。其力量編成種類、數(shù)量需求由新型坦克作戰(zhàn)試驗活動中的作戰(zhàn)運用要求和作戰(zhàn)試驗目標決定。如:坦克分隊的越野機動試驗,其力量編成往往僅包含相應的坦克裝備;而步坦協(xié)同分隊的地面突擊試驗,其力量編成則包括坦克和步兵戰(zhàn)車(裝甲輸送車),并根據(jù)作戰(zhàn)運用的總體要求和地面突擊試驗的主要目標,合理確定步坦分隊的裝備種類和數(shù)量要求。需要指出的是,裝備作戰(zhàn)試驗與實際作戰(zhàn)還存在一定差異,其力量編成的完整性具有較大的彈性。當作戰(zhàn)試驗力量資源比較充分時,可按照作戰(zhàn)的要求配齊陪試裝備,建立包括全要素的新型坦克作戰(zhàn)試驗力量編組;否則,只圍繞新型坦克作戰(zhàn)試驗活動并考慮其他裝備對作戰(zhàn)活動的影響情況,編配陪試裝備,建立力量編組。新型坦克作戰(zhàn)試驗力量編成模型如圖6所示。
新型坦克作戰(zhàn)試驗組織關系主要用于描述新型坦克作戰(zhàn)試驗過程中作戰(zhàn)試驗力量編成之間的指揮結構和相互關系,不同體系、不同編成下其組織關系不同,一般包括指揮關系、控制關系、保障關系、指
導關系和協(xié)同關系等。圖7為合成營體系下新型坦克作戰(zhàn)試驗組織關系描述示例,重點突出指揮關系、保障關系、協(xié)同關系對作戰(zhàn)效能、體系貢獻度、作戰(zhàn)適用性的影響。
圖7 合成營體系下新型坦克作戰(zhàn)試驗組織關系描述示例
裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計的科學化程度直接影響新型坦克作戰(zhàn)試驗方案的合理性,并決定著新型坦克作戰(zhàn)試驗目標能否達成。筆者基于作戰(zhàn)視圖方法,從裝備作戰(zhàn)試驗背景、活動、力量、組織和環(huán)境需求等方面進行了新型坦克作戰(zhàn)試驗任務剖面設計,為提升裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計質量提供了方法支撐。由于裝備作戰(zhàn)試驗任務分析的復雜性,今后應加強裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計的工程化研究,進一步提高基于作戰(zhàn)視圖的裝備作戰(zhàn)試驗任務剖面設計方法的實用化程度。
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