張云志 ，王 剛 ，趙 敏

（1.空軍工程大學防空反導學院，西安 710051；2.解放軍93424部隊，北京 102101）

防空反導指控系統(tǒng)敏捷性需求分析*

張云志1，王 剛1，趙 敏2

（1.空軍工程大學防空反導學院，西安 710051；2.解放軍93424部隊，北京 102101）

隨著防空反導作戰(zhàn)環(huán)境的不確定性增加，指控系統(tǒng)體系結構的論證發(fā)展面臨巨大的挑戰(zhàn)，通過系統(tǒng)分析防空反導指控系統(tǒng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，提出防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性概念及模型，分析了具有敏捷性的防空反導作戰(zhàn)指控系統(tǒng)特征及其作戰(zhàn)模型，提出了防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性需求，分析了指控系統(tǒng)敏捷性的關鍵技術，在此基礎上給出了防空反導指控系統(tǒng)敏捷性發(fā)展建議，對于防空反導指控系統(tǒng)的論證研制具有一定的理論指導和參考價值。

防空反導指控系統(tǒng)，敏捷性概念模型，作戰(zhàn)模型，敏捷性需求

0 引言

隨著網(wǎng)絡化、信息化技術的發(fā)展，防空反導作戰(zhàn)環(huán)境充滿不確定性和復雜性，作戰(zhàn)空間得到廣泛延伸，作戰(zhàn)主體復雜化程度加深，作戰(zhàn)任務也呈多樣化趨勢［1-4］。指揮控制系統(tǒng)（指控系統(tǒng)）作為防空反導作戰(zhàn)的神經(jīng)中樞，是信息化戰(zhàn)爭最基本的物質基礎，是作戰(zhàn)效能的倍增器［5］。面對防空反導作戰(zhàn)過程中的威脅與挑戰(zhàn)，如何在作戰(zhàn)中發(fā)揮其整體效能，應對戰(zhàn)場的不確定性和復雜性，順利完成作戰(zhàn)任務，是防空反導指控系統(tǒng)研究的難點和重點。

隨著敏捷性應用于軍事領域后，有關敏捷性的研究得到迅速發(fā)展，目前國外對敏捷性的研究重點是針對指控敏捷性建模和評估模型［6］及度量敏捷性展開的討論［7］，國內主要側重于對敏捷指控組織的研究［8-9］，敏捷性優(yōu)勢已成為應對多樣化作戰(zhàn)任務和復雜戰(zhàn)場環(huán)境的前提［10］。在防空反導作戰(zhàn)中，具有敏捷性的指控系統(tǒng)將能夠成功應對防空反導作戰(zhàn)中威脅與挑戰(zhàn)，決定防空反導戰(zhàn)場的作戰(zhàn)態(tài)勢走向，順利完成作戰(zhàn)任務。因此，敏捷性必將成為防空反導指控系統(tǒng)論證研究的重要方向。

1 防空反導指控系統(tǒng)發(fā)展問題分析

防空反導指控系統(tǒng)作為實施防空反導攔截作戰(zhàn)中指揮與控制的一種技術系統(tǒng)，它是以信息獲取為先導，以信息傳輸、分配為基礎，以指揮控制作戰(zhàn)部隊和武器為核心，集指揮、控制、管理、通信、情報、抗電子干擾為一體的系統(tǒng)，是實現(xiàn)防空反導一體化、網(wǎng)絡化、體系化作戰(zhàn)的核心。但隨著我軍新型防空反導武器系統(tǒng)作戰(zhàn)功能上多樣化和作戰(zhàn)使用配置靈活性的增加，面臨的多層反導、反隱身和復雜電磁環(huán)境作戰(zhàn)等日益復雜的作戰(zhàn)樣式［11］，對指控系統(tǒng)的作戰(zhàn)指揮控制能力提出了更高的要求。

在防空反導作戰(zhàn)過程中，傳統(tǒng)的指控系統(tǒng)難以適應復雜作戰(zhàn)條件下的體系化、網(wǎng)絡化作戰(zhàn)需求的發(fā)展。防空反導作戰(zhàn)指揮控制能力水平已經(jīng)成為制約防空反導裝備體系化作戰(zhàn)能力提升的瓶頸，尤其是隨著信息技術的發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭理論的進步，帶來飛機、導彈、高超聲速飛行器等航空航天武器得到空前發(fā)展，空襲作戰(zhàn)模式也由以前的單一火力打擊向一體化作戰(zhàn)轉變，空襲的時間、地域、方向隨機變化，空襲的不確定性明顯增加［12-14］。且反導作戰(zhàn)節(jié)奏快、實時性要求高、目標識別與抗干擾難度大，需要預警、攔截、指控系統(tǒng)之間緊密鉸鏈、精確協(xié)同［15］，其作戰(zhàn)控制過程的實時性、精確性和復雜度要求大大提高，反導信息火力一體化、預警攔截一體化需求對防空反導指控系統(tǒng)作戰(zhàn)提出更高的要求。

隨著未來防空反導體系化作戰(zhàn)特征的演變，指控系統(tǒng)朝著越來越敏捷的方向發(fā)展，成為提升防空反導作戰(zhàn)效能的關鍵。

2 防空反導指控系統(tǒng)敏捷性內涵分析

2.1 防空反導指控系統(tǒng)敏捷性概念及模型

防空反導指控系統(tǒng)作為實施防空反導攔截作戰(zhàn)中指揮和控制的一種技術系統(tǒng)，其敏捷性是指成功應對戰(zhàn)場環(huán)境和系統(tǒng)效能發(fā)生變化的能力，是指控系統(tǒng)在面對作戰(zhàn)環(huán)境復雜性和系統(tǒng)動態(tài)性挑戰(zhàn)的解決途徑。

防空反導作戰(zhàn)的復雜性和動態(tài)性導致系統(tǒng)的預測能力降低，從而帶來作戰(zhàn)中不可預測事件發(fā)生頻率的上升，其敏捷性的好壞反映在輸出結果［16］上：①指控系統(tǒng)可以利用戰(zhàn)場環(huán)境變化來改善系統(tǒng)性能，提高作戰(zhàn)效率，降低生存風險；②在有作戰(zhàn)負面影響的沖擊情況下（電磁干擾、導彈毀傷等）系統(tǒng)仍能繼續(xù)成功運行；③指控系統(tǒng)的敏捷性還包含有預設的和前瞻的行為，以便能應對瞬息萬變的戰(zhàn)場態(tài)勢。主要表現(xiàn)：

一是防空反導指控系統(tǒng)面對多樣化的作戰(zhàn)任務，通過靈活、高效的系統(tǒng)資源組織方法，將隸屬于不同組織以及屬性特征各異的系統(tǒng)資源（這里的系統(tǒng)資源是指武器攔截資源、預警探測資源、指揮控制資源）快速合理地組織，以形成滿足防空反導作戰(zhàn)任務需求的系統(tǒng)能力，成功應對非預期和復雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境［17］。

二是防空反導指控系統(tǒng)局部或整體受損、作戰(zhàn)使命和戰(zhàn)場環(huán)境發(fā)生變化時，迅速組織自我調整、重組，以維持整體作戰(zhàn)效能，重新獲取防空反導作戰(zhàn)對抗優(yōu)勢［18］。

圖1 防空反導指控系統(tǒng)敏捷性概念模型

防空反導指控系統(tǒng)概念模型如圖1所示，包括任務層、協(xié)同層、資源層等3個方面，具體如下：

（1）任務層：根據(jù)分配的作戰(zhàn)任務（多層反導、反隱身、反低空突防等），迅速明確需要的預警探測、指揮控制、武器攔截資源，進行防空反導作戰(zhàn)任務分解，并快速確立作戰(zhàn)任務到系統(tǒng)資源的映射關系，形成火力單元間協(xié)同交戰(zhàn)序列；

（2）協(xié)同層：依據(jù)防空反導作戰(zhàn)實時高效需求，指控系統(tǒng)在現(xiàn)已部署的作戰(zhàn)資源及作戰(zhàn)指揮網(wǎng)絡的基礎上，快速確立各戰(zhàn)術單位及火力單元間的協(xié)同結構、信息共享及交互關系等，并建立防空反導指控系統(tǒng)資源工作流；

（3）資源層：在防空反導敏捷性指控系統(tǒng)運行過程中，當戰(zhàn)場環(huán)境或者系統(tǒng)資源內部狀態(tài)發(fā)生非預期變化時，及時、有效地進行各戰(zhàn)術單位及火力單元間作戰(zhàn)資源及協(xié)同交互關系的再調整，以維持系統(tǒng)良好的整體效能。

2.2 防空反導指控系統(tǒng)敏捷性特征

敏捷性只適用實體應對動態(tài)多變的情況［19］，因此，具有敏捷性的指控系統(tǒng)在防空反導作戰(zhàn)中不僅具有被動應付各種變化情況的能力，還能預測和主動采取措施，保持指控系統(tǒng)完成所擔負的作戰(zhàn)任務使命。其特征如下：

（1）指控系統(tǒng)反應速度快，并能對眾多作戰(zhàn)力量進行網(wǎng)絡化綜合集成和管理，形成一體化、網(wǎng)絡化防空反導作戰(zhàn)能力。

（2）具有多樣化作戰(zhàn)功能和靈活的作戰(zhàn)配置能力。

（3）具備優(yōu)化信息處理、實現(xiàn)信息共享，構建要素齊全、實時準確、連續(xù)一致的戰(zhàn)場態(tài)勢的能力。

（4）具有較高智能化水平和自主決策能力，實現(xiàn)快捷高效的指揮控制決策。

（5）具備作戰(zhàn)狀態(tài)實時監(jiān)控、指揮關系動態(tài)重組、武器裝備即插即用等功能，大幅提高作戰(zhàn)指揮體系的抗毀性和穩(wěn)定性。

具備敏捷性的防空反導指控系統(tǒng)能夠對變化的戰(zhàn)場環(huán)境及時進行識別并作出有效反應，擁有反臨界、反隱身、反導等多種作戰(zhàn)模式，根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢和作戰(zhàn)意圖進行動態(tài)調配，形成更優(yōu)作戰(zhàn)組織結構及資源分配流程，實現(xiàn)作戰(zhàn)力量相互支援、相互協(xié)同，充分適應現(xiàn)役武器裝備和新一代裝備技術、作戰(zhàn)特征的發(fā)展和轉變，保證防空反導指揮作戰(zhàn)的高效性、時效性、協(xié)調性，為防空反導作戰(zhàn)能力的不斷提升、作戰(zhàn)功能的不斷拓展，提供核心支撐。

2.3 防空反導指控系統(tǒng)敏捷性作戰(zhàn)模型

防空反導作戰(zhàn)過程中，瞬息萬變的戰(zhàn)場態(tài)勢使指控系統(tǒng)沒有充分的時間和足夠的信息來形成對態(tài)勢的全面感知、理解，無法對發(fā)生的變化空情態(tài)勢作出有效響應。因此，其敏捷性主要體現(xiàn)在從觀測發(fā)現(xiàn)和感知戰(zhàn)場環(huán)境的改變、有針對性地調整和改變參與行動的作戰(zhàn)武器系統(tǒng)自身狀態(tài)、迅速確立應對這些變化的行動方案、定下本次行動流程及決心并采取最終行動［20］。如圖3所示，建立防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性作戰(zhàn)模型。

圖2 防空反導指控系統(tǒng)敏捷性作戰(zhàn)模型

防空反導作戰(zhàn)建立在對戰(zhàn)場態(tài)勢準確感知的基礎上，通過空、天、陸（海）基多傳感器網(wǎng)絡協(xié)同組網(wǎng)，準確感知防空反導作戰(zhàn)態(tài)勢及態(tài)勢演變，經(jīng)過指控系統(tǒng)的智能認知理解，將作戰(zhàn)態(tài)勢數(shù)據(jù)進行智能處理，轉化為影響作戰(zhàn)決策要素進行作戰(zhàn)模式匹配，同時結合來襲目標的特征進行決策行動。此外，防空反導指控系統(tǒng)通過理解戰(zhàn)場態(tài)勢反饋傳感器網(wǎng)絡進行合理組網(wǎng)及協(xié)同探測，通過作戰(zhàn)行動實時反饋指控系統(tǒng)進行作戰(zhàn)模式提升與改進。指控系統(tǒng)與武器系統(tǒng)、預警系統(tǒng)之間通過數(shù)據(jù)鏈深度鉸鏈，形成高速數(shù)據(jù)傳輸專用網(wǎng)絡，實現(xiàn)作戰(zhàn)信息的實時共享。

防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性作戰(zhàn)模型從防空反導作戰(zhàn)指揮控制流程出發(fā)，通過迅速自主感知態(tài)勢、理解空情變化、匹配作戰(zhàn)模式、智能決策行動，將成功應對復雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境，保持防空反導作戰(zhàn)體系的整體效能。

3 防空反導指控系統(tǒng)敏捷性需求

防空反導指控系統(tǒng)敏捷性的研究是為了應對戰(zhàn)場瞬息萬變的作戰(zhàn)態(tài)勢，順利完成作戰(zhàn)任務，發(fā)揮指控系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。因此，通過建立防空反導指控系統(tǒng)的概念模型及作戰(zhàn)模型，從防空反導指揮作戰(zhàn)環(huán)節(jié)等方面對提高指控系統(tǒng)的敏捷性提出需求。

3.1 防空反導指控系統(tǒng)敏捷性作戰(zhàn)需求

3.1.1 態(tài)勢感知及自動化分析能力

態(tài)勢感知及自動化分析是提高防空反導指控系統(tǒng)敏捷性的前提。戰(zhàn)場態(tài)勢感知與分析主要進行對態(tài)勢和威脅的識別與估計，是進行防空反導攔截作戰(zhàn)的前提，通過傳感器組網(wǎng)的應用，接收組網(wǎng)傳感器獲得的信息，使用各種方式的被動探測和遙感探測技術，提高系統(tǒng)的反應能力和對低空目標、隱身目標和彈道式目標的探測預警能力，進行自動化態(tài)勢分析，將預警信息直接提供給實施射擊的火力單元，使火力單元具有較快的反應能力。

3.1.2 智能自主決策能力

智能自主決策能力是提高防空反導指控系統(tǒng)敏捷性的關鍵。隨著敵方通過飽和式、無人化蜂窩集群作戰(zhàn)，徹底將防空體系陷入信息處理、指揮決策、資源管理的飽和狀態(tài)，對未來防空反導體系構成嚴峻的挑戰(zhàn)和威脅，以指控系統(tǒng)現(xiàn)有的速度和方式處理問題，已無法滿足作戰(zhàn)需求。提高指控系統(tǒng)智能自主決策能力，減少決策時間以縮短作戰(zhàn)回路周期，應對瞬息萬變的作戰(zhàn)態(tài)勢及敵方智能化打擊模式。

3.1.3 混編組網(wǎng)作戰(zhàn)能力

組網(wǎng)作戰(zhàn)能力是提高防空反導指控系統(tǒng)敏捷性的基礎。隨著空襲兵器在進攻空域和性能上互補組成多層的立體的一體化打擊體系，為實現(xiàn)同時攔截多目標，抗擊飽和攻擊，因此，提高指控系統(tǒng)混編組網(wǎng)作戰(zhàn)能力。依托高速武器協(xié)同數(shù)據(jù)鏈路，實現(xiàn)接力制導、三角定位等戰(zhàn)術配合，達到在摧毀敵方空襲體系的基礎上最大化攔截威脅目標的目的［21］，實現(xiàn)與火力單元的深度鉸鏈和協(xié)同制導控制，形成多層次、立體化防空反導體系化作戰(zhàn)能力。

3.2 防空反導指控系統(tǒng)敏捷性技術需求

3.2.1 多源信息智能處理技術

多傳感器組網(wǎng)及智能雷達的應用，使指控系統(tǒng)的戰(zhàn)場信息獲取可以有效避免由于自然干擾或者人為干擾造成的無法探測目標。但多傳感器帶來的信息處理量級的增加，使得指控系統(tǒng)的態(tài)勢感知與分析無法與作戰(zhàn)同步實時。因此，多源信息智能處理技術的應用，將戰(zhàn)場上的多型傳感器資源及友鄰共享信息，形成高精度的空情態(tài)勢圖，是實現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢的實時感知與分析的基礎。

3.2.2 分布式智能決策技術

防空反導指控系統(tǒng)作戰(zhàn)決策面向對象已不僅僅限于單個火力單元，而是作戰(zhàn)網(wǎng)絡中若干具有一定獨立性又存在協(xié)作關系的分布式作戰(zhàn)主體，集中式?jīng)Q策已不能適應大規(guī)模防空反導作戰(zhàn)信息管理決策，決策過程必需的信息資源或重要的決策因素分散在較大的活動范圍，因此，分布式智能決策技術利用仿真模型庫及高性能的計算能力，從多種方案中進行優(yōu)選，縮短作戰(zhàn)決策時間，實現(xiàn)防空反導指控系統(tǒng)敏捷性作戰(zhàn)的實時性及精準性需求。

3.2.3 高速網(wǎng)絡通信技術

高速數(shù)據(jù)傳輸技術是防空反導網(wǎng)絡化作戰(zhàn)的基礎，實現(xiàn)探測信息共享、指揮命令實時下達、武器協(xié)同精準控制。防空反導組網(wǎng)作戰(zhàn)中，指控系統(tǒng)與火力單元、火力單元相互之間的信息傳輸速率必須在毫秒級才能實現(xiàn)無縫連接的指揮控制和精準的打擊威脅目標［22］，滿足指控系統(tǒng)敏捷性作戰(zhàn)的時效性和精準性［23］。

4 結論

目前關于防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性研究尚處在理論階段，防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性實現(xiàn)還需要深入的研究。本文旨在通過對防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性概念模型、作戰(zhàn)模型及需求分析，為防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性論證研制提供重要的發(fā)展思路。

（1）深化防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性作戰(zhàn)需求分析，系統(tǒng)地從頂層設計的觀點將敏捷性的優(yōu)勢和特征，與防空反導指控系統(tǒng)的體系構建及作戰(zhàn)流程、規(guī)則的模型算法相結合，才能實現(xiàn)防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性及其在戰(zhàn)場中的優(yōu)勢。

（2）開展防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性關鍵技術攻關研究，在需求分析基礎上從防空反導指控系統(tǒng)作戰(zhàn)的網(wǎng)絡化趨勢入手，結合防空反導指控敏捷性模型、作戰(zhàn)指揮模型及智能輔助系統(tǒng)等模型、算法技術等進行的研究。

（3）構建防空反導指控系統(tǒng)敏捷性驗證評估指標體系。

通過定性定量的評估指標體系，有效衡量防空反導指控系統(tǒng)的敏捷性，通過仿真數(shù)據(jù)分析，利用評估指標要素，衡量指控系統(tǒng)敏捷性程度，發(fā)現(xiàn)指控系統(tǒng)的敏捷缺陷，最終通過演習—評估—改進的迭代提高防空反導指控系統(tǒng)系統(tǒng)敏捷性。

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Research of the Agility Requirement in Command and Control System of Air and Missile Defense

ZHANG Yun-zhi1，WANG Gang1，ZHAO Min2
（1.School of Air and Missile Defense，Air Force Engineering University，Xi’an 710051，China；2.Unit 93424 of PLA，Beijing 102101，China）

By analyzing the threats and challenges to the command and control system of air and missile defense systematically，the concept and model of agility are introduced.Then the concept and model of agility and the agility requirement in command and control system of air and missile defense are built and proposed.On the basis，the development suggestion of agility，which is significant to the research of the command and control system of air and missile defense，is given at last.

the command and control system of air and missile defense，agility concept model，operational model，agility requirement

1002-0640（2017）10-0001-04

TJ761；TP391

A

10.3969/j.issn.1002-0640.2017.10.001

2016-08-05

2016-10-13

國家自然科學基金（61272011）；國家自然科學青年基金資助項目（61102109）

張云志（1992- ），男，河北邢臺人，碩士研究生。研究方向：智能化指揮控制關鍵技術。