韓春亮 闞亞斌 荀 楊

（91404部隊 秦皇島 066000）

1 引言

長期以來，艦艇輔助決策軟件試驗主要是依賴于外場試驗，由于外場試驗受很多因素的制約，包括試驗周期、試驗消耗和兵力協(xié)調(diào)等，不能完全充分的滿足試驗的要求，制約輔助決策軟件試驗水平的提高。因此，急需建設(shè)內(nèi)場試驗手段，從根本上改變以往單一的試驗?zāi)Ｊ?，適應(yīng)更加復(fù)雜的試驗任務(wù)需求，為將來艦艇輔助決策軟件性能試驗及作戰(zhàn)試驗服務(wù)。

2 需求分析

2.1 艦艇輔助決策軟件試驗與評估的需要

1）充分試驗的需要

隨著大型艦艇輔助決策軟件的規(guī)格以及復(fù)雜度的不斷提高，試驗?zāi)Ｊ降母淖儯囼炶b定的難度不斷加大，受試驗周期、兵力保障和外場試驗環(huán)境模擬能力等限制，試驗的全面性和充分性都存在不足，單純依賴外場試驗，很難對艦艇輔助決策軟件的功能、性能作戰(zhàn)適用性等進行全面而充分的考核，因此，有必要采取內(nèi)場仿真和內(nèi)外場結(jié)合試驗的手段，加強內(nèi)場試驗保障條件建設(shè)，通過內(nèi)外場結(jié)合試驗，對艦艇輔助決策軟件的各項功能、性能進行綜合評定，提高試驗的全面性和充分性。

2）試驗結(jié)果綜合分析與評估的需要

輔助決策軟件試驗不同于其他被試系統(tǒng)，需要對軟件所應(yīng)用的作戰(zhàn)模型、軟件使用過程中的作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性進行分析評估，這就需要大量的數(shù)據(jù)處理和評估模型支持，僅依靠人工分析評定手段無法完成，因此有必要對目前試驗分析評估手段進行合理集成，提高試驗數(shù)據(jù)處理與分析評估的充分性和科學(xué)性。

2.2 聯(lián)合試驗環(huán)境建設(shè)的需要

由于被試系統(tǒng)的復(fù)雜度和規(guī)模的不斷擴大，以及體系作戰(zhàn)裝備試驗的需求，未來的很多試驗的組織實施恐怕很難單獨由某一場區(qū)完成，必須依賴多個試驗場區(qū)和多種試驗資源，對試驗設(shè)施進行綜合集成，對資源進行綜合利用［1］。這就要求將原來單個的、沒有聯(lián)系的、聯(lián)系松散或關(guān)系不順的平臺，整合成一個最佳配合的整體，將以各類武器平臺為中心的各靶場與設(shè)施聯(lián)網(wǎng)，形成擴展的試驗靶場網(wǎng)格，在此基礎(chǔ)上通過各靶場實裝與仿真資源“無縫集成”，通過靶場與設(shè)施間的信息共享、資源共用，形成聯(lián)合的試驗環(huán)境。

3 系統(tǒng)的使命任務(wù)

艦艇輔助決策軟件試驗與評估系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)以靶場前期科研條件建設(shè)項目為基礎(chǔ)、以艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)綜合試驗體系建設(shè)為重點、以聯(lián)合試驗環(huán)境建設(shè)為關(guān)鍵環(huán)節(jié)、以提升靶場艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)試驗與評估能力為目標，在已有的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺上，按照公共體系結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)設(shè)計，分步、漸進式建設(shè)實施，為提高靶場試驗鑒定能力服務(wù)，為提高海軍基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力服務(wù)。系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)遵循頂層設(shè)計、綜合集成、模塊化、開放式、分布式、標準化的設(shè)計原則［2］。

艦艇輔助決策軟件試驗與評估系統(tǒng)作為開展試驗與研究的平臺，建成后將主要擔(dān)負使命任務(wù)有：

1）為艦艇作戰(zhàn)理論研究、作戰(zhàn)模型檢驗推演、輔助決策軟件試驗技術(shù)和評估方法研究提供平臺；

2）支持艦艇輔助決策軟件的內(nèi)外場試驗；

3）支持艦艇輔助決策軟件的綜合評估。

4 系統(tǒng)組成及功能

系統(tǒng)組成如圖1所示，主要由作戰(zhàn)態(tài)勢設(shè)置與生成系統(tǒng)、作戰(zhàn)過程模擬系統(tǒng)、綜合控制與顯示系統(tǒng)、試驗分析與評估系統(tǒng)、仿真運行支撐環(huán)境等組成。

4.1 作戰(zhàn)態(tài)勢設(shè)置與生成系統(tǒng)

作戰(zhàn)態(tài)勢設(shè)置與生成系統(tǒng)包括作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃子系統(tǒng)、戰(zhàn)場環(huán)境生成子系統(tǒng)、戰(zhàn)場初始態(tài)勢生成子系統(tǒng)，主要功能是按照作戰(zhàn)想定設(shè)置戰(zhàn)場態(tài)勢、戰(zhàn)場環(huán)境和兵力性能參數(shù)等，并模擬產(chǎn)生戰(zhàn)場初始態(tài)勢和環(huán)境信息。

4.2 作戰(zhàn)過程模擬系統(tǒng)

作戰(zhàn)過程模擬系統(tǒng)包括導(dǎo)航信息模擬子系統(tǒng)、傳感器信息模擬子系統(tǒng)、武器信息模擬子系統(tǒng)、外平臺信息模擬子系統(tǒng)、指揮決策信息交互子系統(tǒng)、交戰(zhàn)過程模擬子系統(tǒng)，主要功能是模擬艦艇導(dǎo)航信息、傳感器系統(tǒng)、武器系統(tǒng)信息、外平臺參數(shù)信息等作為輔助決策軟件的輸入數(shù)據(jù)，獲取輔助決策軟件作戰(zhàn)方案和指揮決策信息，并模擬艦艇按照作戰(zhàn)方案和指揮決策結(jié)果實施艦艇機動、實施預(yù)警探測與攻防作戰(zhàn)等，根據(jù)交戰(zhàn)規(guī)則模擬艦艇與作戰(zhàn)目標的交戰(zhàn)過程。

4.3 綜合控制與顯示系統(tǒng)

綜合控制與顯示系統(tǒng)包括綜合控制軟件、綜合顯示子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與接口設(shè)備、時統(tǒng)設(shè)備、基礎(chǔ)資源庫和其他配套設(shè)備等，主要用于系統(tǒng)運行綜合管理與控制、網(wǎng)絡(luò)管理、試驗態(tài)勢與結(jié)果的綜合顯示，并為其他各系統(tǒng)提供公共工具服務(wù)。

4.4 試驗分析與評估系統(tǒng)

試驗分析與評估系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集與解析子系統(tǒng)、作戰(zhàn)過程分析子系統(tǒng)、作戰(zhàn)方案評估子系統(tǒng)、統(tǒng)計分析子系統(tǒng)，主要功能是采集與解析試驗數(shù)據(jù)，對作戰(zhàn)關(guān)鍵事件進行記錄，對交戰(zhàn)過程進行分析，對輔助決策軟件提供的輔助決策方案進行評估等。

4.5 仿真運行支撐平臺

仿真運行支撐平臺主要包括高性能計算機和軟件平臺，為系統(tǒng)運行和計算提供平臺支撐和服務(wù)。

5 系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)

5.1 作戰(zhàn)過程模擬

該功能主要模擬我方作戰(zhàn)兵力按輔助決策軟件提供的作戰(zhàn)方案與敵方兵力交戰(zhàn)的過程。艦艇主要作戰(zhàn)過程如圖2所示。作戰(zhàn)過程模擬的主要工作包括：

1）解算我方作戰(zhàn)模型和敵方行為模型，調(diào)度我方和敵方的實體運動；

2）讀取輔助決策軟件生成的作戰(zhàn)方案和作戰(zhàn)輔助決策數(shù)據(jù)，驅(qū)動我方作戰(zhàn)行動；

3）按交戰(zhàn)規(guī)則展開敵我對抗，并模擬交戰(zhàn)過程中的戰(zhàn)斗損耗。

模型是作戰(zhàn)模擬的核心，因此作戰(zhàn)過程模擬需建立作戰(zhàn)模型和交戰(zhàn)規(guī)則，并存入模型庫和規(guī)則庫。根據(jù)模擬交戰(zhàn)的功能要求，模型組成如下圖所示：

作戰(zhàn)過程模擬的信息流程圖如圖4所示：

5.2 試驗分析與評估

該功能主要用于采集試驗數(shù)據(jù)，并對試驗數(shù)據(jù)進行分析評估，主要工作包括：

1）對試驗過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進行采集分析和預(yù)處理；

2）對作戰(zhàn)想定下敵我交戰(zhàn)過程主要事件進行記錄與分析；

3）對輔助決策軟件的作戰(zhàn)方案和輔助決策方案進行分析評估；

4）對試驗評估數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

5.2.1 試驗數(shù)據(jù)采集分析

試驗過程中需采集的主要數(shù)據(jù)包括：作戰(zhàn)環(huán)境信息、目標態(tài)勢信息、目標航路信息、目標戰(zhàn)術(shù)信息、平臺信息、艦艇機動信息、指揮決策信息、武器系統(tǒng)信息、敵我交戰(zhàn)過程主要事件信息。歸納起來，采集的主要數(shù)據(jù)就是輔助決策軟件的輸入和輸出數(shù)據(jù)以及按作戰(zhàn)軟件決策方案實施作戰(zhàn)產(chǎn)生的交戰(zhàn)結(jié)果數(shù)據(jù)。

5.2.2 作戰(zhàn)方案評估

輔助決策軟件的核心是作戰(zhàn)模型，最終產(chǎn)品是為指揮員提供不同作戰(zhàn)樣式和作戰(zhàn)態(tài)勢下的作戰(zhàn)方案，輔助指揮員實施預(yù)警探測、態(tài)勢分析與武器攻防，因此對輔助決策軟件的評估本質(zhì)上是對作戰(zhàn)方案的評估。由于作戰(zhàn)方案具有很強的對抗特性，通過作戰(zhàn)模擬實現(xiàn)作戰(zhàn)方案的評估［3］，能最大限度地提高對作戰(zhàn)方案評價的合理性、科學(xué)性和可信度。

艦艇作戰(zhàn)方案的對抗評估方法支持兩種類型的評估分析，即關(guān)注作戰(zhàn)效果的宏觀評估分析和關(guān)注作戰(zhàn)過程的微觀評估分析。針對不同的關(guān)注角度，建立各自相應(yīng)的評估指標體系［4］，如圖5、圖6所示。

1）作戰(zhàn)方案對抗效果評估指標體系

評估作戰(zhàn)方案首先應(yīng)該考慮這個方案產(chǎn)生的預(yù)期效果如何？作戰(zhàn)效果是衡量一個作戰(zhàn)方案優(yōu)劣的量尺，在宏觀上把握一個作戰(zhàn)方案，必須分析它的作戰(zhàn)效果。

方案的作戰(zhàn)效果可分為以下4個方面，包括［5］：

（1）作戰(zhàn)方案的可行性

即成功完成任務(wù)的概率，它與執(zhí)行的作戰(zhàn)任務(wù)相對應(yīng)，如：對空作戰(zhàn)我兵力的損失率衡量，突擊敵編隊用毀傷目標的期望值衡量。首先界定成功完成任務(wù)的標準，然后根據(jù)作戰(zhàn)模擬結(jié)果即可得到。

（2）作戰(zhàn)方案的可接受性

即我方付出代價大小的滿意程度，統(tǒng)計我方不同作戰(zhàn)態(tài)勢下的損耗結(jié)果，經(jīng)專家評判得到。

（3）作戰(zhàn)方案的恰當性

用作戰(zhàn)收益和敵我交換率兩項分指標評定，作戰(zhàn)收益用單次模擬的敵我損耗之差統(tǒng)計平均得到，敵我交換率為多次模擬敵方總損耗與我方總損耗之比。前者注重收益值，后者注重相對比。

（4）作戰(zhàn)方案的應(yīng)變性

即作戰(zhàn)方案對敵情變化的應(yīng)變能力，該指標主要是考察應(yīng)對敵方不同方案時作戰(zhàn)效果的變化程度。針對敵方的不同方案統(tǒng)計作戰(zhàn)效果，通過專家評判，合理確定作戰(zhàn)效果的變化程度與作戰(zhàn)方案應(yīng)變能力的對應(yīng)關(guān)系，得出方案的應(yīng)變性指標（應(yīng)變性指標的評語集包括：很好，較好，一般，差，很差）。

2）作戰(zhàn)方案對抗過程評估指標體系

評估作戰(zhàn)方案的目的是為了更清楚地了解該方案的缺陷、薄弱環(huán)節(jié)、不協(xié)調(diào)性，作戰(zhàn)方案的作戰(zhàn)過程評估不外乎3個方面：我方因素、敵情因素和環(huán)境因素。

（1）我方因素

對己方的了解是進行戰(zhàn)斗的基本條件，它包括預(yù)警探測組織、指揮控制反應(yīng)、武器協(xié)同運用、行動隱蔽性、行動協(xié)同度、突擊效果、防御效果、編組優(yōu)化能力、戰(zhàn)機把握能力和時空節(jié)點控制能力等內(nèi)容。

（2）敵方因素

知己知彼，百戰(zhàn)不殆。從古至今，優(yōu)秀的戰(zhàn)場指揮員都特別重視對敵方情況的了解。對敵情的了解包括情報數(shù)據(jù)可靠性、戰(zhàn)術(shù)運用合理性、對我威脅程度、目標抗毀度等4個方面內(nèi)容。

（3）戰(zhàn)場環(huán)境因素

這里的戰(zhàn)場環(huán)境包括自然環(huán)境和電磁環(huán)境兩方面。戰(zhàn)場環(huán)境條件是客觀存在的，并在一定程度上制約和影響著海上戰(zhàn)斗的指揮決策、進程乃至戰(zhàn)斗的結(jié)局。它主要會對作戰(zhàn)的隱蔽性、機動性和通信保障等內(nèi)容產(chǎn)生影響。

5.2.3 評估數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

通過不同作戰(zhàn)想定和作戰(zhàn)態(tài)勢下作戰(zhàn)過程模擬，根據(jù)作戰(zhàn)過程分析和作戰(zhàn)方案評估數(shù)據(jù)，主要對輔助決策軟件的各項評估指標進行統(tǒng)計分析。

6 結(jié)語

本文對艦艇輔助決策軟件試驗現(xiàn)狀進行了分析，提出了內(nèi)場仿真和外場試驗相結(jié)合的技術(shù)手段，論證了輔助決策軟件試驗與評估系統(tǒng)的建設(shè)需求、使命任務(wù)、主要組成和功能，詳細說明了系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，為系統(tǒng)建設(shè)提供了理論支撐，對提高艦艇輔助決策軟件試驗的充分性和科學(xué)性具有非常重要的意義。