彭鵬菲,黃亮,于錢
(海軍工程大學 湖北 武漢 430033)
基于網絡中心戰的裝備保障模式及指揮信息系統架構分析
彭鵬菲,黃亮,于錢
(海軍工程大學 湖北 武漢 430033)
針對裝備保障精確化的實際需求及未來網絡中心戰的作戰模式特點,從思想、內容、結構層次等多個視角分析了基于網絡中心戰的新型裝備保障模式。同時分析了基于網絡中心戰的戰役級裝備保障指揮信息系統的主要功能,提出了系統的基本組成結構及相關運行流程。該指揮信息系統的架構符合新型裝備保障模式的要求,充分體現了裝備保障指揮的精確化、網絡化及智能化,在未來基于網絡中心戰的裝備保障指揮信息系統建設中具有推廣應用前景。關鍵詞:裝備保障模式;網絡中心戰;指揮信息系統;系統功能;系統運行流程
裝備保障模式裝備保障模式是指裝備保障工作實施的主體在一定思想和理論的指導下,對保障工作的目標、對象、手段進行整合以推進整體工作的有效運轉,并在長期的實踐中形成獨具特色且相對穩定的狀態。它反映了裝備保障能力的形成、增長、保持與躍升過程中所應遵循的、相對穩定的思維方式、組織形式和工作程序[1]。在現代信息化戰爭理念中,科學、有效的裝備保障模式是持續生成裝備保障能力、大幅提升裝備保障效能的前提和基礎,更是部隊戰斗力生成模式轉變的必然之路[2]。
隨著現代高技術特別是信息技術在軍事領域的廣泛應用,戰爭形態正在從機械化戰爭轉變為信息化戰爭,網絡中心戰將成為未來作戰的主要模式。因此,為適應未來網絡信息化戰爭的裝備保障需求,裝備保障模式逐步向以信息技術為基礎的智能化、網絡化保障模式轉變,這就是基于網絡中心戰的新型裝備保障模式。這種裝備保障模式是以裝備保障自動化建設和網絡信息技術支持為基礎的智能化保障模式,它可以有效地改變傳統保障模式中經驗型、粗放型等保障體制,把裝備保障和作戰需求高度融合在一起,提高裝備保障的科學化、集約化水平,達到與未來網絡化作戰模式相適應的裝備保障目的[3]。
因此,以新型網絡中心戰裝備保障模式研究為基礎,開展基于網絡中心戰模式的裝備保障指揮信息系統建設是適應未來信息化、網絡化、智能化作戰的必然結果。文中對網絡中心戰裝備保障模式所涉及的思維、結構和運行層次進行了詳細分析。同時,對相適應的保障指揮信息系統架構進行了分析,提出了系統基本功能框架、組成結構及運行流程,可為未來新型裝備保障指揮信息系統的研制與使用提供理論支撐。
裝備保障模式的內涵包括思維、結構和運行3個層次的內容。而網絡中心戰是指將軍隊的所有偵察探測系統、通信聯絡系統、指揮控制系統和武器系統組成一個以計算機為中心的信息網絡體系,各級作戰人員利用該網絡體系了解戰場態勢、交流作戰信息、指揮與實施作戰行動的作戰樣式[4-5]。因此,基于網絡中心戰的裝備保障模式需要重新構建,使之能夠保障發揮現代裝備的體系優勢與信息優勢,以達到網絡倍增作戰效果的目的,顯著提升軍事作戰效能。
1.1 裝備保障思想
基于網絡中心戰的裝備保障模式的基本思想應是:通過戰場裝備保障信息數據在網絡中的運行處理,提高裝備保障活動對網絡中心作戰樣式的適應性,它借鑒網絡化戰場的高效運作方式,把信息情報作為裝備保障能力的構成要素,通過采用先進的計算機、網絡信息技術和武器裝備終端傳感器,以保障作戰需求為核心,加強扁平化裝備保障指揮控制,為未來戰場提供一種全新的裝備保障模式,實現裝備保障的智能化、一體化,提高裝備保障的軍事、經濟效益[6]。
通過分析,基于網絡中心戰的裝備保障模式的主體思想可分為3個部分。首先,信息網絡是核心。其內涵就是將各種分散的、不規則存在的信息整合成一張“信息網”,在這張“信息網”中,指揮者可以迅速了解各種關聯信息,包括部隊的位置、需要保障的器材、技術需求等。通過信息網絡指揮員可以準確掌握戰場態勢,及時獲取保障需求,果斷做出保障決策。其次,隨需而應是基本目標,實現智能化、精確化的保障。以強大的信息網絡為支撐,保證信息的實時更新;借助可視化保障平臺,及時把握戰場態勢,對保障需求一目了然,對保障進行全程指揮監控,為保障指揮人員迅速做出科學的決策提供便利條件。再次,任務關聯是主要特點。在信息化條件下,特別是信息化多兵種聯合作戰的條件下,許多作戰任務并非是一個兵種或一個軍種所能夠完成的,則其保障形式是多種多樣,不同的保障任務之間聯系十分緊密。網絡中心戰下的裝備保障需將不同的任務整合并納入統一平臺進行管理,通過智能決策以保證各個保障任務之間的無縫連接、協同配合。
1.2 裝備保障結構
1)裝備保障內容
基于網絡中心戰的裝備保障包括裝備保障指揮、裝備調配保障、裝備技術保障和裝備器材保障4個方面的內容,如圖1所示。其中裝備保障指揮是裝備保障最重要的部分,指揮員通過指揮信息系統完成整個保障的指揮過程;裝備調配保障包括裝備籌措、裝備申請、裝備補充等內容;裝備技術保障包括裝備技術檢查與準備、裝備維修、質量監測和維修器材管理;裝備器材保障主要包括裝備器材的更換、器材存儲與供應等。
2)裝備保障體系組成
基于網絡中心戰的裝備保障體系主要由裝備保障綜合信息處理系統、裝備保障指揮控制系統、裝備保障業務系統、遠程技術保障系統、保障力量和保障網絡等組成,如圖2所示。

圖2 基于網絡中心戰的裝備保障系統結構Fig.2 Equipment support system architecture based on NCW
裝備保障綜合信息處理系統利用數據融合技術對信息進行處理,通過決策分析為指揮中心提供決策參考方案;裝備保障指揮控制系統通過呈現戰場態勢圖,使各個部隊能夠共享戰場信息,實現扁平化的指揮,提高作戰效率;裝備保障業務系統是裝備保障業務機關及所屬部隊開展全系統、全壽命保障管理活動的一體化網絡信息系統,可為各級裝備保障部門的業務工作提供信息化作業平臺,同時也為裝備保障指揮控制系統提供具體業務服務支持;保障力量是一支快速反應的保障部隊,各個保障力量分隊機動性能高,分別負責不同方面的保障,受保障指揮中心指揮;遠程技術保障是當信息綜合處理系統無法完成決策時,向遠程技術保障單位請求技術保障,充分利用強大的后方保障力量來解決技術保障難題。
1.3 裝備保障運行流程
基于網絡中心戰的裝備保障運行流程與傳統的裝備保障流程相比,應主要突出體現精確保障、信息保障、動態保障、遠程保障等特點。通過信息化、網絡化的手段,保障方案及計劃在修改過程中的意見和建議可以實時傳回指揮中心,各級部門的保障行動不再“各行其是”,而要協同配合實施;并且在計劃執行的過程中,指揮中心可以清楚地了解各級部門及單位的保障實施狀態,并對出現問題的環節進行快速分析、指導和整改,以保證整個保障行動的高效性,從而能夠大幅度地提高綜合保障效率。此外,利用網絡帶來的信息傳遞優勢,保障運行的方式也可以比傳統模式更加靈活多變。圖3所示,簡要分析給出了任務準備階段的裝備保障運行基本流程。

圖3 基于網絡中心戰的任務準備階段裝備保障運行流程Fig.3 Equipment support running flow of the mission seedtime based on NCW
裝備保障指揮信息系統是裝備保障指揮控制系統的信息系統實體,也是未來裝備保障信息系統體系的核心部分[7-8]。裝備保障指揮信息系統作為未來網絡中心戰模式下裝備保障信息化的基礎設施,是裝備指揮員實施指揮的具體技術手段和工具。它集指揮與控制功能為一體,人機結合,人在回路,可為裝備指揮員及其指揮機關提供高效全面地情況分析,為裝備保障任務的全面計劃、組織實施、動態調整等指揮決策提供信息與智能支持,為不同職能部門的業務處理提供信息輸入輸出接口,為保障任務實施過程的監控與管理提供技術手段與信息平臺。
戰役級裝備保障指揮信息系統是以實現戰區內的裝備技術保障為主要內容,包括裝備技術準備保障[9]、裝備維修保障、裝備器材保障、技術質量監測保障等方面。下面從系統功能、系統組成結構、運行流程等幾個方面對網絡中心戰模式下的戰役級裝備保障指揮信息系統構架進行分析。
2.1 系統功能
系統功能是指為現實預先目標,滿足用戶使用需求,系統所表現的作用于能力。根據基于網絡中心戰的裝備保障模式特點,戰役級裝備保障指揮信息系統應能夠實時收集、綜合處理并顯示裝備保障需求的動態情況,全程掌握裝備保障的“人員流”、“信息流”和“物資流”[],輔助裝備保障指揮人員進行情況判斷和科學決策,支持制定保障方案和計劃,實現對裝備保障行動的高效指揮。因此,戰役級裝備保障指揮信息系統應具備以下幾種主要功能。
1)信息收集與傳輸
能夠及時收集獲取首長決心、保障需求、所屬保障力量情況、敵情、地理環境息、保障能力與資源、保障動員能力等信息,同時可將命令、指示、請示、計劃等信息及時傳輸給其他相關信息系統及各級用戶。
2)信息綜合處理與保障態勢生成
能夠對收集的信息進行判別、分析、綜合、歸納,實現信息融合,并對各類信息進行標準化處理,生成統一的裝備保障態勢圖和相關表格。
3)信息綜合顯示與可視化
能提供友好的人機交互接口,將各類綜合保障信息用統一的文字、符號、圖表、圖形、圖像和視頻,直觀、實時、協調地顯示出來,實現保障指揮過程中人機交互的可視化與情境化。
4)保障方案生成與輔助決策
能利用多種技術手段,輔助用戶分析判斷裝備保障情況,預測裝備保障需求和可能的變化趨勢,定下保障決心。能輔助生成多種保障方案,并對各種保障方案進行模擬推演和交互評估,幫助用戶做出正確決策。
5)組織計劃生成
在保障決策確定后,能夠利用網絡信息化的交互手段,及時輔助用戶擬制具體的保障實施方案,生成完整的組織計劃過程和相關命令集,輔助用戶進行裝備保障任務的實施。
6)狀態監控及協調控制
能夠匯總各方面的信息,掌握當前保障態勢、裝備狀態、彈藥消耗等情況,實時掌握并監控保障任務的實施狀態,能夠根據當前需求的變化或突發情況,臨機協調處置保障任務,指揮控制保障進程,及時調整裝備保障方案。
7)保障效果評估
能夠在保障任務結束后,及時進行保障效果評估,輔助用戶提高保障指揮能力[10],同時可對未來的保障任務需求、保障器材需求等進行預測。
2.2 系統組成結構
根據戰役級裝備保障指揮信息系統應具備的主要功能,該系統可由信息綜合處理與顯示分系統、保障指揮輔助決策分系統、保障任務狀態監控及效果評估分系統、保障綜合數據庫、保障案例庫、保障模型庫、裝備保障指揮終端和信息網絡等部分組成,同時與其他各級裝備保障及作戰指揮系統交聯、形成了基于網絡中心戰的系統結構,如圖4所示。其中,裝備保障指揮終端可以根據實際情況分別部署在固定保障力量或機動(遠程支持)保障力量單位,其他主要分系統則部署在戰役級裝備保障指揮中心,由指揮員及輔助參謀人員使用。
2.3 系統運行基本流程
基于保障任務的系統運行基本流程的設計如圖5所示。一方面,系統以保障任務為基本輸入,應需及時響應,根據當前的基本保障態勢及基礎保障信息,輔助生成保障方案及具體的組織計劃,并以網絡為中心進行信息的交互與反饋,及時按照實際狀況進行修正。另一方面,系統在進行保障指揮實施的過程中,還能夠隨機處理突出情況及其他緊急需要,快速進行保障方案、組織計劃的動態調整與更新[11],以適應復雜多變的戰場環境及任務需求。該運行基本流程的設計充分體現了以網絡為中心的指揮與控制過程,能夠實現人在回路的全面計劃、組織實施、動態調整指揮決策。

圖4 基于網絡中心戰的戰役級裝備保障指揮信息系統基本組成結構Fig.4 Basic composition structure of battle equipment support command information system based on NCW

圖5 戰役級裝備保障指揮信息系統運行基本流程Fig.5 Basic running flow of battle equipment support command information system
文中深入分析了裝備保障精確化的實際需求及未來網絡中心戰的作戰模式特點,從思想、內容、結構層次等多個視角提出了基于網絡中心戰的新型裝備保障模式。同時分析了基于網絡中心戰的戰役級裝備保障指揮信息系統的主要功能,分別設計了系統基本組成結構及運行基本流程。所構建的指揮信息系統架構符合新型裝備保障模式的要求,能夠進一步促進扁平化的、面向任務的、以網絡為中心的新型保障模式及其指揮體系的形成,從而顯著提高戰役級裝備保障的指揮效率,在未來基于網絡中心戰的裝備保障指揮信息系統建設中具有推廣應用前景。
[1]趙大磊.一種基于證據反推法的裝備保障模式分析方法[J].電訊技術,2011,51(10):122-126.
[2]葛濤,古平,葉術青.裝備保障能力生成模式研究[J].軍械工程學院學報,2007,19(4):5-8.
[3]張華才,于洪敏,孫琰.信息化條件下裝備保障模式構想[J].物流科技,2008(4):101-102.
[4]王保存.我眼中的美軍 “網絡中心戰”[N].解放軍報,2001,24(6).
[5]紀金耀,肖漢華,朱漢雨.網絡中心戰對未來指揮控制過程的影響[J].火力與指揮控制,2008,33(8):82-85.
[6]龔秀成,蔣曉原,陳華.網絡中心戰體系中的指揮控制[J].火力與指揮控制,2010,35(3):1-4.
[7]夏良華,龔傳信.裝備保障指揮控制系統柔性研究[J].裝備指揮技術學院學報,2003,14(5):20-23.
[8]關成彬,段立.Petri網在海軍戰役裝備保障指揮中的應用[J].兵工自動化,2008,27(12):6-8.
[9]張蒙正,馬杰.冪律型流體射流破碎建模和實驗問題探討[J].火箭推進,2011(4):1-6,41.
[10]周維國.汽輪發電機組振動在線監測系統失真原因分析及處理[J].陜西電力,2011(9):78-82.
[11]徐進,徐榮森,梅正茂.基于1394b總線仿真設備的WDM驅動開發[J].電子設計工程,2015(2):63-66.
Analysis of equipment support mode and command information systems architecture based on network centric warfare
PENG Peng-fei,HUANG Liang,YU Qian
(Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China)
In order to meet the actual needs of precision equipment support and adapt for the combat mode features of future network centric warfare(NCW),the new equipment support mode based on NCW is analyzed from ideas,content,structure,hierarchy and many other perspectives in the paper.At the same time the main functions of battle equipment support command information system based on NCW is discussed,and also the basic composition structure of the system and related system running flow are put forward.The command information system architecture can fulfil the requirements of new equipment support mode,and fully embodies the precise,networking and intelligent equipment support command,which has the promotion prospects within equipment support command information system based on NCW in the future.
equipment support mode;network centric warfare;command information system;system function;system running flow
E072;TP273
A
1674-6236(2016)04-0035-04
2015-04-01 稿件編號:201504001
彭鵬菲(1977—),男,湖北武漢人,博士,副教授。研究方向:裝備保障指揮控制、智能決策與優化方法。