兩棲編隊火力支援戰(zhàn)場態(tài)勢評估分析*

李向陽 潘長鵬 陳 正

(海軍航空工程學院研究生管理大隊 煙臺 264001)

兩棲編隊火力支援戰(zhàn)場態(tài)勢評估分析*

李向陽 潘長鵬 陳 正

(海軍航空工程學院研究生管理大隊 煙臺 264001)

提出了兩棲編隊火力支援戰(zhàn)場態(tài)勢分析與評估處理流程,對火力支援作戰(zhàn)中的態(tài)勢評估從戰(zhàn)場態(tài)勢覺察、當前戰(zhàn)場態(tài)勢理解與判定及未來戰(zhàn)場態(tài)勢預測三方面進行了功能分析。

兩棲編隊; 火力支援; 戰(zhàn)場態(tài)勢; 分析與評估

Class Number TP391.3

1 引言

兩棲編隊對岸火力支援作戰(zhàn)中的戰(zhàn)場態(tài)勢評估是其作戰(zhàn)決策的關(guān)鍵,是對岸火力支援作戰(zhàn)目標選擇、兵力需求計算、火力分配的基礎(chǔ),也是火力毀傷理論體系的重要組成部分[1～3],對火力支援打擊效果起著重大而深遠的影響。

2 兩棲編隊火力支援戰(zhàn)場環(huán)境態(tài)勢分析與評估處理流程

兩棲編隊火力支援戰(zhàn)場環(huán)境態(tài)勢分析與評估的輸入信息主要來源于信息融合(這里把態(tài)勢分析與評估和目前的信息融合暫時分開),主要包括目標軌跡(包括位置參數(shù)和運動參數(shù))和目標屬性(包括類型屬性、敵我屬性和電磁頻譜特性)等[4],態(tài)勢分析與評估利用人工信息、態(tài)勢數(shù)據(jù)庫、模型數(shù)據(jù)庫、規(guī)則及條令庫,將目標數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)、理論數(shù)據(jù)、目標性能數(shù)據(jù)聯(lián)系起來,形成對火力支援戰(zhàn)場態(tài)勢盡可能客觀的抽象描述。

根據(jù)以上的描述,簡單來表示兩棲編隊火力支援戰(zhàn)場環(huán)境態(tài)勢分析與評估處理流程如圖1所示。

圖1 兩棲編隊火力支援戰(zhàn)場態(tài)勢分析 與評估處理流程圖

3 態(tài)勢評估的功能模型

根據(jù)態(tài)勢評估處理流程,可以將態(tài)勢評估的基本內(nèi)容理解為火力支援戰(zhàn)場態(tài)勢察覺、當前戰(zhàn)場態(tài)勢理解與判定和未來戰(zhàn)場態(tài)勢預測三個方面[7]。兩棲編隊火力支援戰(zhàn)場環(huán)境中,態(tài)勢評估的功能表現(xiàn)如圖2所示。

圖2 態(tài)勢評估的功能結(jié)構(gòu)圖

3.1 火力支援戰(zhàn)場態(tài)勢覺察

火力支援戰(zhàn)場態(tài)勢覺察也可理解為戰(zhàn)場態(tài)勢元素的提取,其主要考慮對象包括敵、我、友方目標元素特征在內(nèi)的整個戰(zhàn)場態(tài)勢情況,其態(tài)勢估計要素如圖3所示。

圖3 兩棲編隊火力支援戰(zhàn)場態(tài)勢評估要素構(gòu)成圖

其輸入為該時刻當前戰(zhàn)場環(huán)境下的諸威脅單元(如戰(zhàn)艦、飛機、武器平臺、部隊分隊等)信息,可表示為:

S={P1,P2,…Pi,…,Pn}i=1,2,…,n

其中,Pi是某威脅單元在該時刻的狀態(tài)信息集合:

Pi={實體類型,位置,速度,批號,時間,…}

從S的狀態(tài)信息集合中,我們提取戰(zhàn)場態(tài)勢元素(如目標運動速度的突然變化,威脅單元的聚集等)來確定要分析的戰(zhàn)場態(tài)勢[9]。

戰(zhàn)場態(tài)勢覺察過程記作:

關(guān)系級態(tài)勢估計解決的另一個問題就是在事件覺察的基礎(chǔ)上,按照戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)的原則,采用自底向上逐層分解的方式對描述目標的信息進行抽象和劃分,形成關(guān)系級上的軍事體系單元假設(shè),即:

S={…,Pi∪Pk∪Pp,…,Pg∪Pm,…}

這些分級是自下而上的,從而形成軍事單元的多分類假設(shè),表明該單元下面各級的目標能形成相關(guān)單位。同時對狀態(tài)集S進行參數(shù)擴展,形成新的狀態(tài)集:

S={…,Pi∪Pj∪Pk∪Pn,…,Pl,Pz}

其中,Pl,Pz是對多軍事單元高層假設(shè)特征的關(guān)系表示。

3.2 當前戰(zhàn)場態(tài)勢理解與判定

當前戰(zhàn)場態(tài)勢理解與判定是根據(jù)提取的態(tài)勢元素特征向量,結(jié)合火力戰(zhàn)領(lǐng)域知識,對當前的戰(zhàn)場態(tài)勢進行解釋,用于判定敵戰(zhàn)場部署和行動企圖,識別敵作戰(zhàn)意圖和行動計劃。

在態(tài)勢分析過程中,軍事領(lǐng)域知識起著決定作用,根據(jù)知識建立態(tài)勢特征與態(tài)勢識別的對應(yīng)關(guān)系,形成對當前態(tài)勢的分類識別:設(shè)態(tài)勢空間θ={A,B,C},其元素為戰(zhàn)場空間中可能出現(xiàn)的全部態(tài)勢分類,M={X,Y,Z}為當前態(tài)勢推理中得到的態(tài)勢特征集合,表示戰(zhàn)場空間中所出現(xiàn)的事件及其線索。

設(shè)態(tài)勢特征與態(tài)勢識別的對應(yīng)關(guān)系為映射:f:M→θ

由此對態(tài)勢特征進行分類:

其中

即由態(tài)勢A可適用的情況所構(gòu)成的態(tài)勢特征子集合。

戰(zhàn)場態(tài)勢的理解與判定是一個動態(tài)時序過程,隨著時間的推移,融合和抽象的精度也隨之提高,這樣雖然會提高態(tài)勢判定的質(zhì)量,但也會造成貽誤戰(zhàn)機,被動受敵的情況。實際應(yīng)用中,要根據(jù)各個火力單元作戰(zhàn)任務(wù)的不同,將態(tài)勢判定的精確性和實時性有機結(jié)合起來,以最小的代價來完成火力支援作戰(zhàn)任務(wù)。

3.3 未來戰(zhàn)場態(tài)勢預測

未來戰(zhàn)場態(tài)勢預測是指基于對當前戰(zhàn)場態(tài)勢的理解,對未來可能出現(xiàn)的戰(zhàn)場態(tài)勢進行預測[10]。即已知T1時刻的戰(zhàn)場態(tài)勢S(T1),求解S(T1+T2)(T2>0)。未來戰(zhàn)場態(tài)勢預測可以是對多目標實體未來狀態(tài)的預測,也可以是對全局綜合態(tài)勢演變的預測。實體級的預測可以通過對多目標狀態(tài)和屬性的融合來完成,綜合態(tài)勢演變的預測可采用基于火力支援作戰(zhàn)模型的期望模板方法來實現(xiàn)。

1) 實體級的預測

實體級預測包含了對目標未來位置的預測與目標可能采取的戰(zhàn)術(shù)機動行為的預測。根據(jù)一級融合結(jié)果和當前的戰(zhàn)場態(tài)勢來推理下一時刻目標可能出現(xiàn)的空間位置和可能采取的戰(zhàn)術(shù)機動,引導我方火力支援作戰(zhàn)單元占據(jù)有利陣位進行攻擊。

2) 全局綜合態(tài)勢演變的預測

對全局綜合態(tài)勢的演變,可采用基于事例的推理,建立完整的作戰(zhàn)模板,基于模板匹配來完成對戰(zhàn)場態(tài)勢的預測。作戰(zhàn)模板可以按表格格式建立,它們可以反映戰(zhàn)場態(tài)勢中的敵、我、友的事件順序,以及這些事件的確切時間和距離關(guān)系。作戰(zhàn)模板也可以按人工智能的知識表示方法來建立,如火力支援作戰(zhàn)框架或腳本。此外,作戰(zhàn)模板還可以用品質(zhì)因數(shù)和相關(guān)度量來表示。

4 結(jié)語

兩棲編隊火力支援戰(zhàn)場態(tài)勢評估是作戰(zhàn)輔助決策的基礎(chǔ),也是實現(xiàn)各個火力單元協(xié)同作戰(zhàn)的關(guān)鍵。目前關(guān)于態(tài)勢評估與威脅估計的研究發(fā)展十分迅速,不斷有新的理論補充進來,其理論體系也在不斷得到完善。本文進行了基于火力支援戰(zhàn)場環(huán)境的態(tài)勢評估基本流程與功能分析,初步解決了火力支援戰(zhàn)場環(huán)境下的態(tài)勢評估要研究的問題。

[1] 李林森,于海勛,韓志剛.論協(xié)同空戰(zhàn)及其關(guān)鍵技術(shù)[J].電光與控制,2007,7(1):29-34.

[2] 王小非,陳云秋.海戰(zhàn)場態(tài)勢分析與評估方法[J].火力與指揮控制,2006,6(6):1-3.

[3] 趙曉輝,姚佩陽,張鵬.動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在戰(zhàn)場態(tài)勢估計中的應(yīng)用[J].電光與控制,2010,1(1):44-47.

[4] 宋元,章新華.戰(zhàn)場態(tài)勢評估的理論體系研究[J].情報指揮控制系統(tǒng)與仿真技術(shù),2004,26(1):66-70.

[5] 康耀紅.數(shù)據(jù)融合理論與應(yīng)用[M].西安:西安電子科技大學出版社,1997:25-32.

[6] 徐姣潔.數(shù)據(jù)融合中的態(tài)勢評估技術(shù)研究[D].西安:西北工業(yè)大學,2005:13-16.

[7] 謝明志.基于空戰(zhàn)平臺的數(shù)據(jù)融合研究[D].西安:西北工業(yè)大學,2004:31-38.

[8] 杜菲菲,馮新喜.用于態(tài)勢評估的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J].電光與控制,2010,9(9):42-46.

[9] 熊加遙,王睿,廖陽.基于可信度理論的一種態(tài)勢估計方法[J].現(xiàn)代防御技術(shù),2011,4(2):79-82.

[10] 陳彥君,包磊,尹迪.海戰(zhàn)場時空查詢及索引機制研究[J].火力與指揮控制,2008,12(12):66-69.

[11] 雷英杰,王寶樹,王毅.基于直覺模糊決策的戰(zhàn)場態(tài)勢評估方法[J].電子學報,2006,12(5):2175-2179.

Analysis on Amphibious Formation Fire Support Battlefield Situation

LI Xiangyang PAN Changpeng CHEN Zheng

(Department of Command, Naval Aeronautical Engineering Institute, Yantai 264001)

The process of the battlefield situation on the amphibious formation fire support is constructed, the function of the fire support battlefield situation is analyzed from three aspects of battlefield situation detecting, battlefield situation understanding and estimating and battlefield situation forecasting.

amphibious formation, fire support, battlefield situation, analysis & evaluation

2013年7月12日,

2013年8月29日

李向陽,男,博士研究生,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)運用。

TP391.3

10.3969/j.issn1672-9730.2014.01.010