“對手部隊”裝備建設方法研究*

李文鵬 楊 文 鐘建軍 翟 潔

(1.中國洛陽電子裝備試驗中心 洛陽 471003) (2.92038部隊 青島 266000)(3.91269部隊 湛江 524000)

“對手部隊”裝備建設方法研究*

李文鵬1楊 文1鐘建軍2翟 潔3

(1.中國洛陽電子裝備試驗中心 洛陽 471003) (2.92038部隊 青島 266000)(3.91269部隊 湛江 524000)

為優化我軍對手部隊裝備建設程序和過程,提高我軍對手部隊裝備建設質量和效益,分析了采用相似系統建模、系統相似性分析和成熟度分析等方法,解決對手部隊裝備建設中裝備體系設計、逼真建設模擬裝備、模擬裝備建設途徑選擇等重難點問題的可行性,探討了綜合運用上述方法確定我軍對手部隊裝備建設的基本流程和方法步驟。

對手部隊; 裝備建設; 相似系統建模; 系統相似性分析; 成熟度分析

Class Number E83

1 引言

“對手部隊”是指一支逼真的、靈活的軍事(或準軍事)力量,它綜合了世界范圍內的作戰力量的多種能力(作戰思想、戰術、編成和裝備),用于代替特定威脅力量以訓練和提高美國軍隊的作戰能力(美軍《對手部隊(OPFOR)計劃》)。外軍通常依托試驗訓練基地(靶場、中心)建設對手部隊,如：美軍冷戰時期在歐文堡國家訓練中心組建的按照俄軍機械化部隊模式訓練和部署的第177旅；韓軍在第三集團軍組建的按照朝鮮人民軍第八特種軍標準進行配備和訓練的營級規模的“影子部隊”；以軍在內格夫沙漠組建的按照阿拉伯傳統、語言、思維以及“哈馬斯”游擊作戰模式進行訓練的Mistaravim部隊等[1]。通過組建一定規模的對手部隊,外軍在日常訓練中逼真再現了作戰對手的戰略和戰術,使得自身的訓練質量和水平大大提高,進而優化了實際戰場上遭遇對手時的應對手段,提高了應對能力。當前,我軍對抗訓練中的對手部隊大多是由上級機關臨時指定的建制部隊、或臨時抽組某些作戰力量充當,這種臨時指定和抽組的對手部隊在作戰編成、武器裝備戰技性能、作戰思想和戰術戰法等方面與作戰對手還存在一定差異[2～3]。在對手部隊建設實踐中,如何瞄準作戰對手可能使用的電子信息裝備規劃對手部隊裝備體系,如何保障所規劃的裝備體系中各型裝備與其模擬目標具有較高的相似程度,如何確定所規劃的裝備體系中各型裝備的實際建設途徑,是長期困擾我軍對手部隊建設的重難點問題之一。

本文嘗試將相似系統建模、系統相似性分析和成熟度分析等方法引入對手部隊裝備建設,探討對手部隊裝備建設中綜合采用上述方法的可行性及基于上述方法的對手部隊裝備建設思路和步驟。

2 相關理論及可行性分析

相似性科學是近年來逐步發展完善的一門研究自然、社會、工程和思維等領域中的相似性規律及其應用的新興綜合性學科,在信息學、管理學、工程學、系統仿真等科學領域有廣泛的應用[4]。從當前應用方向及相關成果來看,其核心應用主要有以下兩個方面[5～6]：相似系統建模、系統相似性分析。其中,相似系統建模主要用于解決如何構建與原型系統具有較高相似程度的模擬仿真系統,系統相似性分析主要用于評估任意兩個系統之間的相似程度。對于問題“如何瞄準作戰對手可能使用的電子信息裝備規劃對手部隊裝備體系”,從系統建模角度看,在裝備體系層面,對手部隊裝備體系設計可視為以未來可能的沖突中作戰對手可能動用的電子信息裝備體系為原型系統的建模過程,在具體裝備型號層面,對手部隊裝備建設也可視為以作戰對手典型電子信息裝備為原型系統的建模過程,因此,相似系統建模的相關思想可以用于指導對手部隊裝備體系規劃和建設,可用于解決當前對手部隊裝備建設體系規劃設計問題。對于問題“如何保障所規劃的裝備體系中各型裝備與其模擬目標具有較高的相似程度”,從相似性分析角度看,若視裝備體系中某型模擬裝備與其模擬目標為兩個獨立的系統,則可采用系統相似性分析方法對兩個系統間的相似程度進行分析,當分析結果表明二者間的相似程度較低時,則反饋模擬裝備的戰技性能規劃,直至分析結果表明二者間的相似程度滿足需求為止,因此,系統相似性分析方法可用于保障裝備體系中各型裝備與其模擬目標具有較高相似程度問題。

成熟度分析相關技術最初起源于NASA,當前被美國國防部廣泛用于國防采辦項目的管理,以輔助國家決策高層了解國防重大項目的技術發展現狀,把握后續投資重點和方向,分析和控制裝備研制風險[7～8]。當前,成熟度分析主要包括技術成熟度分析、集成成熟度分析和系統成熟度分析等多種。其中,技術成熟度分析主要用于分析項目中各項關鍵技術的技術狀態；集成成熟度主要用于分析項目中各項技術之間的集成狀態；系統成熟度在技術成熟度和集成成熟度的基礎上主要用于全面分析項目的成熟程度。通常,技術成熟度和集成成熟度從低到高可劃分為9級[9～10],系統成熟度從低到高可劃分為5級,各等級從技術狀態、集成程度、試驗環境等三個方面對技術、集成或系統的成熟程度進行了詳細劃分。對手部隊裝備建設限于裝備引進渠道、自身裝備技術水平、現役裝備技術性能、可用經費投入等因素,通常可采用“實裝引進”、“現役改造”、“模擬仿制”和“虛擬仿真”等四種建設途徑,考慮到逼真模擬作戰對手的現實需求,對手部隊裝備建設應優先選用“實裝引進”途徑,在此基礎上,對于問題“如何確定所規劃的裝備體系中各型裝備的實際建設途徑”,從成熟度分析角度看,若將某型裝備建設視為由一系列關鍵技術及技術集成問題構成的項目,則可對此項目按照技術成熟度、集成成熟度、系統成熟度的思路進行成熟度分析,對于所涉及的關鍵技術和集成方法較為成熟的項目,即系統成熟度較高的項目,可優先采用現役改造的途徑建設,對于所涉及的關鍵技術和集成方法中等成熟的項目,即系統成熟度中等的項目,可考慮采用模擬仿制的途徑建設,對于所涉及的關鍵技術和集成方法成熟度較低的項目,即系統成熟度較低的項目,可考慮采用虛擬仿真的途徑建設。因此,在成熟度分析的基礎上,可以使對手部隊裝備建設途徑選擇有據可依、更加客觀,避免因認識不足等主觀原因帶來的選擇風險,增加所規劃的裝備建設途徑的科學性。

3 對手部隊裝備建設方法設計

參考相關資料,相似系統建模[4]、系統相似性分析[4]、成熟度分析[7]基本流程如圖1所示。

其中,相似系統建模主要包括明確建模目的、提取原型系統關鍵要素及其關鍵特征、基于相似系統的模型構建等基本步驟；系統相似性分析主要包括建立相似元、相似元相似度計算、系統相似度計算等基本步驟；成熟度分析主要包括技術結構分解、關鍵技術元素識別、技術成熟度分析、集成成熟度分析、系統成熟度分析等基本步驟。

基于相似系統建模、系統相似性分析和成熟度分析,規劃的對手部隊裝備建設方法如圖2所示。

第一步：裝備體系能力分解。

在裝備層面,圍繞實現與作戰對手具有相同的作戰能力的建設目的,將作戰對手裝備體系從具有的能力角度分解為一系列關鍵能力。如美軍電子信息裝備體系具有情報偵察能力、預警探測能力、通信傳輸能力、指揮控制能力等。

圖1 相關方法基本流程簡介

第二步：關鍵能力分解。

在裝備層面,圍繞形成某項能力所涉及的典型裝備類型,將關鍵能力進一步分解對應到一系列的典型裝備類型。如美軍關鍵能力預警探測能力對應預警探測雷達和雷達組網及管控系統。

第三步：典型裝備類型分解。

在裝備層面,對典型裝備類型實施進一步分解,具體對應到該類型下所具有的典型裝備。如美軍預警探測雷達以下可對應AN/APS-145預警雷達、AN/FPS-117三坐標雷達以及GE-592三坐標雷達等。

第四步：典型裝備分解。

從能力角度,將典型裝備按其具備的能力進行分解,分解為一系列的核心能力。如美軍裝備EA-18G按其具備的能力可分解為態勢感知能力、電子攻擊能力、電子防御能力、態勢評估能力、信息分發能力和輔助能力等。其中,態勢感知能力可進一步分解為偵察引導能力、側向定位能力和威脅告警能力等,電子攻擊能力可進一步分解為雷達干擾能力、通信干擾能力和反輻射攻擊能力等。

第五步：核心能力分解。

從技術指標層面,將核心能力進一步對應到若干個戰技指標。如將EA-18G電子攻擊能力下的雷達干擾能力分解為干擾頻率、干擾樣式、有效輻射功率等具體指標,其中,EA-18G雷達干擾的干擾頻率為0.064GHz～18GHz,干擾樣式為“跟蹤-瞄準”噪聲干擾,等效輻射功率為100kW。

第六步：戰技指標的技術成熟度分析。

對于無法實裝引進的外軍現役電子信息裝備,利用技術成熟度分析方法,立足國內科研和裝備制造水平,在戰技指標層面,對分解得到的各項戰技指標的指標值國內可實現性進行分析。

如:分析國內模擬美軍EA-18G雷達干擾干擾頻率0.064～18GHz、等效輻射功率100kW的可實現性問題。

第七步：確定模擬裝備的戰技指標。

分析各戰技指標所對應的關鍵技術的技術成熟度,在此基礎上規劃模擬裝備各項戰技指標的指標值。如根據技術成熟度分析結果,將EA-18G任務系統模擬裝備的雷達干擾干擾頻率設定為0.1GHz～18GHz,干擾樣式設定為“跟蹤-瞄準”噪聲干擾,0.1GHz～0.8GH頻段的等效輻射功率設定為50kW,0.8GHz～2GHz頻段的等效輻射功率設定為60kW,2GHz～4GHz、4GHz～8GHz、8GHz～18GHz頻段的等效輻射功率設定為70kW等。

第八步：集成及系統成熟度分析。

立足國內相關研究和裝備制造水平,在戰技指標技術成熟度分析和模擬裝備戰技指標確定的基礎上,首先圍繞所確定模擬裝備各項核心能力戰技指標技術成熟度分析和模擬裝備戰技指標確定的基礎上,首先圍繞所確定模擬裝備各項核心能力所對應的關鍵技術,在關鍵技術層面對模擬裝備進行集成成熟度分析,然后在裝備系統層面對模擬裝備進行系統成熟度分析。

第九步：裝備建設途徑選擇。

根據系統成熟度分析結果,對于系統成熟度較高的項目,考慮采用現役改造的途徑建設,對于系統成熟度中等的項目,考慮采用模擬仿制的途徑建設,對于系統成熟度較低的項目,考慮采用虛擬仿真的途徑建設。

圖2 對手部隊裝備建設方法體系

第十步：模擬裝備與其模擬對象的相似程度分析及反饋。

實施該步驟的目的是對上述第七、第八、第九步相關結果進行修正或確認,可在上述各步驟的實施過程中穿插進行。主要包括以下主要內容：

1) 將模擬裝備與其模擬對象作為兩個獨立的系統,基于模擬對象的各項性能指標和模擬裝備的各項性能指標,在性能指標層對其進行特征相似度分析,然后在核心能力層對其進行相似元相似度分析,最后在裝備層對其進行系統相似度分析。

2) 依據特征相似度、相似元相似度和系統相似度分析結果,反饋以下信息：從提高模擬裝備與其模擬對象的相似程度角度,針對相似度較低的戰技指標和核心能力,分別提出調整或改進模擬裝備戰技指標及核心能力的方向和建議；結合集成成熟度和系統成熟度分析,在模擬裝備戰技指標及核心能力調整或改進的基礎上,提出變換裝備建設途徑的合理化建議。

3) 在上述反饋的基礎上,最終確定模擬裝備的各項戰技性能指標,進而在集成成熟度和系統成熟度分析的基礎上,給出合理的裝備建設途徑建議。

第十一步：建設模擬裝備。

按照所確定的裝備建設途徑建設作戰對手裝備模擬裝備,進而形成模擬作戰對手電子信息力量的對手部隊裝備體系。

4 結語

本文圍繞當前對手部隊裝備建設中常見的三類重難點問題,探討了采用相似系統建模解決“如何瞄準作戰對手可能使用的電子信息裝備規劃對手部隊裝備體系”、采用系統相似性分析解決“如何保障所規劃的裝備體系中各型裝備與其模擬目標具有較高的相似程度”、采用成熟度分析解決“如何確定所規劃的裝備體系中各型裝備的實際建設途徑”的可行性,并在此基礎上探討了綜合利用上述三種方法規劃對手部隊裝備建設的基本流程和步驟等。對手部隊裝備建設本身是一項重要、復雜且難度極大的工作,本文研究僅從理論研究層面規劃了對手部隊裝備建設的基本步驟,實際建設中還將涉及方方面面的問題,還需在我軍對手部隊裝備建設實踐中不斷修正和完善,但筆者堅信采用相似系統建模、系統相似性分析和成熟度分析等相關方法規范我軍對手部隊裝備建設過程,可以有效減少對手部隊裝備建設的盲目性和隨意性,有效提高我軍對手部隊建設的質量和效益。

[1] 劉起來.透視全球五大假想敵部隊[J].國防科技,2005(12):57-60.

[2] 李紅.構建藍軍模擬部分隊的幾點思考[J].西北軍事,2007(2):26-31.

[3] 李仁孝.淺議著眼實戰建強藍軍[J].華南軍事,2010(3):36.

[4] 周美立.相似性科學[M].北京:科學出版社,2004.

[5] 柳世考,劉興唐,李軍.利用相似理論進行仿真系統模型驗證[J].計算機仿真,2001,18(6):1-3.

[6] 焦鵬,唐見兵,查亞兵.仿真可信度評估中相似度方法的改進及其應用[J].系統仿真學報,2007,19(12):2658-2660.

[7] 吳燕生.技術成熟度及其評價方法[M].北京:國防工業出版社,2012.

[8] 張新國.國防裝備系統工程中的成熟度理論與應用[M].北京:國防工業出版社,2013.

[9] 丁茹,何劍彬,彭灝.大型武器系統的技術成熟度評估方法[J].裝甲兵工程學院學報,2011,35(4):19-21.

[10] 彭紹雄,安進,王鑫,等.基于成熟度等級的導彈裝備質量評估方法研究[J].艦船電子工程,2013,33(7):97-100.

Opponent Force’s Equipment Construction Method

LI Wenpeng1YANG Wen1ZHONG Jianjun2ZHAI Jie3

(1. China Luoyang Electronic Equipment Test Center, Luoyang 471003) (2. No. 92038 Troops of PLA, Qingdao 266000)(3. No. 91269 Troops of PLA, Zhanjiang 524000)

In order to optimize the procedure and process of our opponent force’s equipment construction, and improve the quality and benefit, the feasibility of using similarity system model to resolve equipment system design, using similarity system analysis to resolve simulant equipment construction, using maturity analyze to resolve approach selection of simulant equipment construction, is analyzed. And the basic procedure and process of using upper methods to determine the equipment construction of our opponent force is discussed too.

opponent force, equipment construction, similarity system model, similarity system analysis, maturity analyze

2014年6月8日,

2014年7月25日

李文鵬,男,碩士,工程師,研究方向:電子對抗基地訓練籌劃。

E83

10.3969/j.issn1672-9730.2014.12.007