林耕毅,高永強
(天津大學,天津 300072)
隨著全球國防和軍隊改革的深入以及我國及國際多邊安全形勢的變化,未來的戰(zhàn)場向無人化、自主化和智能化等方向發(fā)展。作為典型陸用的無人地面車輛,由于能夠有效替代或輔助士兵完成復雜多變環(huán)境下的軍事行動和城市防爆防恐等任務,被國內(nèi)外研究院所及企事業(yè)等機構(gòu)深入研究,已取得一定成果。當前,國內(nèi)外無人地面車輛還處于理論研究階段,針對其實際作戰(zhàn)效能評估的研究較少,難以為無人駕駛車輛關鍵技術研究提供指導。本文通過梳理當前無人武器裝備作戰(zhàn)效能評估研究的主要文獻,分析當前武器作戰(zhàn)效能評估研究成果,并結(jié)合無人地面車輛的特點,探討無人地面車輛的作戰(zhàn)效能評價存在的問題及研究方向。
根據(jù)國軍標GJB1364-92,武器系統(tǒng)效能是指在規(guī)定的條件下達到規(guī)定使用目標的能力,可分為單項效能、系統(tǒng)效能和作戰(zhàn)效能。其中,作戰(zhàn)效能是指在規(guī)定條件下,運用武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)兵力執(zhí)行作戰(zhàn)任務所能達到預期目標的能力,是裝備、人和環(huán)境的綜合作用的結(jié)果。因此,單項效能和系統(tǒng)效能是武器系統(tǒng)本身所具有的固有效能,而作戰(zhàn)效能是考慮戰(zhàn)場環(huán)境動態(tài)變化下的動態(tài)效能。
作戰(zhàn)效能作為全面量化評估武器裝備優(yōu)劣的方法,一般用于武器裝備的優(yōu)劣對比、武器作戰(zhàn)方案的評定、雙方軍事實力的對比和作戰(zhàn)模擬等方面。在評估武器裝備的作戰(zhàn)效能過程中,一般需要遵守以下原則:(1)目的性原則。必須在明確作戰(zhàn)任務、明確評估目的的前提下進行;(2)整體性原則:武器裝備是一個不可分割的整體,各要素之間相互作用、相互聯(lián)系,評估武器系統(tǒng)效能不能是系統(tǒng)各部分效能的簡單疊加;(3)層次性原則:任何武器裝備都是由更小的分系統(tǒng)組成,作戰(zhàn)效能評估時,應從評估子系統(tǒng)著手,進而評估總的武器裝備作戰(zhàn)效能;(4)隨機性原則:實際執(zhí)行作戰(zhàn)任務時,存在隨機因素,應綜合分析多次作戰(zhàn)任務進行評定;(5)時效性原則:戰(zhàn)場環(huán)境和形勢復雜多變、動態(tài)變化,會促使實際武器裝備的效能動態(tài)變化,應根據(jù)任務具體實際環(huán)境。
根據(jù)當前對作戰(zhàn)效能評估的研究成果,通用的武器作戰(zhàn)效能評估的主要步驟如下:(1)明確評估任務:明確需要評估的具體武器系統(tǒng)、評估武器系統(tǒng)哪方面的效能、武器系統(tǒng)的實際作戰(zhàn)任務、任務預期的目標以及評估的可行性等。 (2)系統(tǒng)分析:分析評估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能以及子系統(tǒng)執(zhí)行任務過程中的作用。(3)構(gòu)建指標體系:通過分析武器作戰(zhàn)效能影響因素,選取高敏感影響因素作為評估指標;再將選取的評估指標按照從屬關系、作用對象進行分類,構(gòu)建作戰(zhàn)效能評估指標體系。(4)構(gòu)建評估模型:根據(jù)評估目的和評估對象的特點,構(gòu)建合適的評估模型,并根據(jù)不同指標對作戰(zhàn)效能的敏感程度,賦予各個效能指標不同的權(quán)重系數(shù);再綜合分析不同子系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能,逐級獲取武器的總作戰(zhàn)效能。(5)賦值計算:將各指標數(shù)值及權(quán)重系數(shù)帶入模型,計算評估結(jié)果。(6)結(jié)果反饋:利用評估方法對上述結(jié)果進行分析,反饋評估過程中的問題,以便及時完善。
從上可知,評估指標體系和評估模型影響著作戰(zhàn)效能評估結(jié)果的有效性和精確性,是作戰(zhàn)效能評估的兩個關鍵步驟。因此,以下從作戰(zhàn)效能評估指標體系和評估模型兩個方面進行陳述。
在充分分析待評估武器裝備的實際特點、作戰(zhàn)任務、預期效果、戰(zhàn)場環(huán)境、作戰(zhàn)通信等內(nèi)容的基礎上,依據(jù)其進行任務時進行的偵查、打擊、跟蹤、防御、輔助等功能,建立有效的武器作戰(zhàn)效能評估體系,有利于準確地評估武器作戰(zhàn)效能,并為實際作戰(zhàn)提供重要的輔助決策依據(jù)。國內(nèi)學者以各種無人裝備為研究對象,構(gòu)建了相對應的作戰(zhàn)效能評估指標體系。
張海峰等以察打無人機為研究對象,在充分分析無人機的作戰(zhàn)使用過程及影響關鍵要素的基礎上,提出了包含生存能力、環(huán)境適應能力、偵查能力及攻擊能力的無人機作戰(zhàn)效能評估指標體系。徐冠華等根據(jù)打擊目標特點和察打任務模式下的無人機使用,構(gòu)建了包含作戰(zhàn)能力、偵查能力和任務可執(zhí)行度的無人機效能指標體系。焦士俊等根據(jù)反無人機作戰(zhàn)方式,構(gòu)建了反無人機蜂群作戰(zhàn)效能評估體系,該體系可體現(xiàn)反無人機的偵查、欺騙、軟殺傷及硬摧毀功能,并結(jié)合模糊層次法,進行了反無人機實例作戰(zhàn)效能評估??紤]雷達探測“蜂群”無人機應用特點及使用環(huán)境。吳靜以多無人機協(xié)同作戰(zhàn)為研究對象,考慮其總體作戰(zhàn)效能因素及多無人機系統(tǒng)作戰(zhàn)過程,構(gòu)建了包含突防能力、攻擊能力、協(xié)同能力和指揮決策系統(tǒng)指標的多無人機協(xié)同作戰(zhàn)總體效能評估指標體系。屈高敏等以對地型無人機為研究對象,構(gòu)建了四層對地攻擊型無人機作戰(zhàn)效能評估指標體系,該體系考慮了攻擊、突防、導航、態(tài)勢感知及作戰(zhàn)半徑等內(nèi)容。鄭昌等[11]依據(jù)艦載無人偵擦機的系統(tǒng)特性,構(gòu)建了評估無人機基本性能、偵察能力、生存能力和環(huán)境適應能力的指標體系。李坎等[12]針對對地攻擊型無人機群協(xié)同作戰(zhàn)問題,構(gòu)建了考慮單車綜合火力和多機協(xié)同能力的無人機作戰(zhàn)效能評估指標體系。黃吉傳等綜合分析未來無人機協(xié)同作戰(zhàn)發(fā)展特點、無人機系統(tǒng)載荷特性、無人機協(xié)同作戰(zhàn)觀察-判斷-決策-行動決策鏈,構(gòu)建了表征無人機協(xié)同感知能力、協(xié)同通信能力、協(xié)同策劃能力、協(xié)同組隊能力、協(xié)同打擊能力的無人機協(xié)同作戰(zhàn)效能評估指標體系,并通過協(xié)同作戰(zhàn)案例,驗證該體系能夠有效輔助指揮決策人員,進行作戰(zhàn)方案布置。
梳理以上文獻可知,無人武器裝備的能力、實際作戰(zhàn)任務及戰(zhàn)場環(huán)境等因素是構(gòu)建無人武器裝備的作戰(zhàn)效能指標的重要因素。綜上所述可將無人武器裝備的考慮因素歸結(jié)為本體通用指標、本體功能指標和戰(zhàn)場環(huán)境指標;其中,本體通用指標,是指無人武器裝備能夠安全穩(wěn)定運行的指標,包含感知、行駛、生存、動力性及經(jīng)濟性等指標;本體功能指標,是指武器裝備的功能性指標,如探測搜索、打擊、警戒等能力指標;戰(zhàn)場環(huán)境指標是指任務所處的戰(zhàn)場環(huán)境,如天氣、氣象、地形以及敵方情報等因素。以上為單一武器作戰(zhàn)效能評估指標體系,若運用各武器聯(lián)合作戰(zhàn),還需考慮武器之間的協(xié)同能力等因素。
結(jié)合上述無人武器裝備作戰(zhàn)效能評估研究現(xiàn)狀以及無人地面車輛特點,可知當前無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估存在以下問題。
(1)無人地面車輛型譜化不足。雖然無人地面車輛已經(jīng)得到了廣泛的關注,但對其功能、用途和實際應用場景等理解不夠充分,缺乏根據(jù)其具體應用場景和功能,進行無人地面車輛型譜化。(2)沒有統(tǒng)一的通用無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估指標體系。當前無人地面車輛作戰(zhàn)效能指標關注度不足,缺乏無人地面車輛的具體功能和應用場景明確的限定和相關規(guī)范,難以構(gòu)建無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估指標體系。
為加快無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估研究進程,提出以下研究方向。
(1)建立無人地面車輛圖譜。根據(jù)具體作戰(zhàn)使用需求和無人駕駛車輛特點,明確各用途無人地面車輛的具體要求、特征及使用規(guī)范,建立適用于不同用途的無人地面車輛系列圖譜。(2)構(gòu)建通用的無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估指標體系。在現(xiàn)有武器裝備作戰(zhàn)效能評估指標體系的基礎上,綜合無人地面車輛特點、具體功能、系統(tǒng)性能參數(shù)、作戰(zhàn)時的編組編隊形式以及預期作戰(zhàn)效能和戰(zhàn)場環(huán)境,構(gòu)建基于無人地面車輛本體、無人地面車輛功能特性以及實際作戰(zhàn)環(huán)境等多種因素條件下的通用無人地面車輛作戰(zhàn)效能評估指標體系。