指揮信息系統對作戰影響機理及發展趨勢探析

李晉 陳樹肖 張紅濤

摘 ?要：結合現代戰爭特點，在區分作戰實體、作戰信息、指揮決策3個層級分析指揮信息系統對作戰影響機理的基礎上，分析各層級及層級之間交互對指揮信息系統提出的需求，結合前沿的新技術，探討指揮信息系統的發展趨勢。研究成果為加深對指揮信息系統對作戰影響機理的認識，充分發揮系統效能、把握系統方向發展趨勢提供了借鑒和參考。

關鍵詞：指揮信息系統;現代戰爭;影響機理探析;發展趨勢

中圖分類號：TP399;E072 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）15-0009-03

Abstract：Combined with the characteristics of modern war，based on the analysis of the influence mechanism of command information system on combat from three levels of combat entity，combat information and command decision-making，the paper analyzes the requirements of each level and interaction among levels on the command information system，and discusses the development trend of command information system combined with the frontier new technology. The research results provide reference and reference for deepening the understanding of the mechanism of command information systems influence on combat，giving full play to the system effectiveness and grasping the development trend of the system direction.

Keywords：command information system;modern war;influence mechanism analysis;development trend

0 ?引 ?言

指揮信息系統是以計算機網絡為核心，用于保障各級指揮機構對所屬部隊和武器實施科學高效指揮控制的軍事信息系統[1]。20世紀50年代，美軍半自動化防空指揮控制系統“賽其”的投入使用開啟了指揮信息系統軍事應用的先河[2]。隨后的幾十年里，經歷了單系統分散建設、業務系統成片發展和一體化發展，以美軍為代表的軍事強國其指揮信息系統已趨于成熟。近30年，我軍的指揮信息系統建設成果顯著，在系統建設的數量和質量上都取得了突出成就。

從指揮信息系統發展歷程來看，從最初的用于防空系統，到支持單兵種作戰，再到支撐一體化作戰，指揮信息系統隨著戰爭需求的引導而不斷演進，其功能也由指揮控制（C2）逐步擴展到指揮、控制、通信、信息處理、情報、監視、偵察等方面（C4ISR）。本文在探究指揮信息系統對作戰影響機理的基礎上，通過分析未來戰爭對指揮信息系統提出的需求和前沿技術發展現狀，對指揮信息系統的發展趨勢展開研究。

1 ?指揮信息系統對作戰影響機理

現代作戰是諸多層級、各類要素、各種信息相互聯系的許多子系統組成的超系統，指揮信息系統的不斷發展，正是適應了信息化戰爭復雜性的這個特點。如圖1所示，指揮信息系統對作戰的影響可以從作戰實體、作戰信息、指揮決策三個層面來進行分析。

在作戰實體層，依托指揮信息系統，各類作戰實體形成一個相互聯系的體系，戰略、戰役、戰術各個層級的資源和陸、海、空、天、電、網等各領域的力量可以根據任務有效組合，發揮聯合作戰體系作戰的整體威力。比如在戰術作戰單元中，通過指揮信息系統將情報偵察、火力打擊、綜合保障等要素融為一體，極大地提升了作戰效能。

在作戰信息層，指揮信息系統以信息為中心，支持信息獲取、傳輸、存儲、處理、分發、應用、顯示的全流程作業，不僅能有效獲取戰場信息，還能通過信息的融合、處理與分發，使各類實體共享更加精確全面的信息。通過點到點、點到面、面到面等不同類型的信息交互，使得作戰力量釋放最大效能，并盡可能地降低消耗和損失，信息滲透和主導了作戰全過程。

在指揮決策層，指揮信息系統支撐了指揮人員觀察-判斷-決策-行動（OODA）全過程。指揮信息系統不僅能提供經過處理、融合的各類信息，提供全面準確的戰場態勢，還具有輔助決策功能，幫助指揮人員分析判斷情況，進行正確決策，并將指揮命令通過系統迅速傳達到末端，實現了將信息向決策和行動的進一步流轉。

以上三個層面之間并非孤立，而是相互聯系的。作戰實體層中有探測能力的節點將探測到的目標信息傳遞到作戰信息層，作戰信息層將接收到來自指揮決策層的決策信息傳遞到作戰實體層。指揮決策層從作戰信息層源源不斷地得到態勢信息，并將形成的決策傳遞到作戰信息層。

2 ?戰爭形態變化對指揮信息系統提出的需求

從最近的幾次局部戰爭看，戰爭形態持續向信息化戰爭演變，對抗領域逐步向全維空間拓展，人工智能技術迅猛發展并向軍事領域賦能，各類無人作戰平臺走向軍事應用，各類新概念武器不斷涌現，各類作戰理念不斷創新。對指揮信息系統提出的需求主要體現在以下4個方面。

2.1 ?作戰實體層“聯”的需求

隨著戰爭向全維空間拓展，“聯合制勝”成為人們對戰爭的基本認知。越來越多的作戰實體接入作戰體系，在指揮信息系統的調度下進行作戰。通過連接入網，一方面能夠共享網絡上的實時信息和海量資源，另一方面也給網絡體系帶來新的信息，是對原網絡的延伸和拓展，為展開作戰行動提供了更多的可能。

2.2 ?作戰信息層“融”的需求

現代聯合作戰高度依賴各種力量的作戰協同，而作戰協同的前提是作戰信息的充分共享。信息化條件下的一體化聯合作戰中，戰場數據容量巨大，數據來源廣泛，數據類型多樣，真偽情況需要甄別判斷，在極短時間內就會產生大量新數據。如何對這些數據進行快速分析處理得到所需信息成為一大挑戰。

2.3 ?指揮決策層“智”的需求

在作戰中，指揮員接收源源不斷的戰場態勢信息，并結合自身經驗、知識等進行思考將其轉化為對戰場的認知，再經過判斷和決策，最終下達作戰指令。隨著作戰節奏加快，戰場態勢瞬息萬變，僅靠人工決策導致指揮人員不堪重負。因此，減輕指揮人員的沉重負擔，在態勢認知、任務規劃、輔助決策與自主決策等方面實現智能化的需求也日趨強烈。

2.4 ?各層級交互“速”的需求

現代戰爭的制勝的關鍵環節之一就是不斷提高己方OODA循環的速度，并干擾、遲滯、中斷敵方的OODA循環。這就對目標感知、通信傳輸、情報處理分發、精確打擊、態勢評估等各個環節都提出很強的時效性要求。這是將己方信息、決策、行動等各類優勢發揮出來的關鍵，否則將會在作戰中處于“被動挨打”的境地。

3 ?指揮信息系統發展趨勢

在作戰需求的牽引下，依托日益進步的科學技術，指揮信息系統的發展方向主要有以下4個方面。

3.1 ?體系架構向“柔性”方向發展

隨著系統規模與復雜度的不斷增加，現有的基于公用平臺的技術架構已不能適應未來戰爭對指揮信息系統的需求[3]，面向服務的架構（SOA）開始應用于指揮信息系統建設領域。在這種架構能夠支持作戰單元快速部署，隨時隨地加入并融入系統的“即插即用”功能;能夠適應多樣化的任務，支持靈活的編組，提供更加強大的“互操作”能力。比如，系統可以把傳感器、指揮人員和武器系統連接起來，根據需要靈活組網，構建滿足多種任務需求的應用系統。

3.2 ?提升大數據處理能力助力數據融合

海量數據處理是當前軍事領域的一大難題，積極推動軍事大數據科技創新與應用工具研發，提升軍事大數據綜合處理能力，是解決這一難題的唯一途徑。大數據的研究前沿涉及大數據分析挖掘、規則發現、數據可視化、數據驅動模型的計算、管理與處理等技術，隨著這些技術的運用，可以不斷加深情報分析的深度，提升戰略態勢研判和預警能力，提高態勢智能化認知、評估能力，有效解決數據融合難題。

3.3 ?人工智能給指揮決策“增智”

決策的過程就是指揮人員對態勢認知進行評估直到生成、評價和選擇決策方案的過程，這個過程兼具有科學性和藝術性，藝術性正是人的智能在指揮決策中表現出特有的創造性。人工智能技術自誕生以來，在模式識別、知識表示、自動推理、機器視覺等方面已經取得了不俗的成績和廣泛的應用。人的創造性思維目前是人工智能系統無法替代的，但通過將兩者融合，將大大拓展指揮人員的指揮決策能力。

3.4 ?系統連接向“無縫化”方向發展

隨著戰爭節奏的不斷加快，實現各層級內部、層級之間的“無縫化”連接，是提升指揮信息系統整體效能的必然要求。實現系統的“無縫化”連接，涉及指揮體制是否科學、作戰協同是否順暢、人機接口是否友好、操作人員系統操作是否熟練、系統運轉是否高效以及系統性能是否穩定等多方面的因素，如果某一個環節出現了延遲，就會發生“木桶效應”和“級聯效應”，影響系統的整體性能，只有做好每一個環節，才能實現系統效益有質的提升。

4 ?應用探索

基于以上的認識和判斷，面向未來指揮信息系統的發展需求，筆者依托“先知·兵圣”人機挑戰賽“鐵甲突擊群”陸戰兵棋，利用其AI開發平臺，對人工智能在指揮決策中的應用做了一些探索。人機挑戰賽分為兩個階段，第一個階段是開發AI進行機機對抗，第二階段是人機混合對抗。本文主要介紹第一階段有關工作。

4.1 ?平臺介紹

兵棋以裝甲合成部隊戰術作戰為背景，主要包含棋子、棋盤和裁決規則3類要素。棋子表示作戰力量，參賽雙方分別充當紅軍和藍軍進行對抗，分配有坦克、步戰車、步兵、無人戰車等類型的若干棋子。棋盤表示作戰的環境，由包含坐標和地形信息的六角格拼接而成，比賽中包含山岳叢林、城鎮居民區、山地通道、水網稻田、島上苔地等多種類型的地圖。裁決規則用于模擬交戰毀傷效果。平臺提供了AI開發接口，可通過接收兵棋引擎態勢信息，調用相關接口函數，實現對兵棋的開發。

4.2 ?技術路徑簡介

兵棋推演中的決策具有實時性、博弈性、連續性的特點，我們參考智能決策中的深度強化學習技術，探尋將其有效應用于兵棋推演中的方法。

深度強化學習（Reinforcement Learning，RL）作為解決序貫決策（Sequential Decision Making，SDM）的重要方法，通過將深度學習與強化學習相結合，可以顯著提升AI的自主對抗水平。深度學習可以從原始數據中提取有用的特征信息，強化學習可以根據從原始數據中提取的信息對自身的行為策略進行優化，以獲得更大收益。

兵棋推演中的主要得分有兩個，一個是占領指定奪控點，另一個是毀傷敵方棋子。采用深度強化學習流行的DQN算法，將兵棋推演狀態空間定義為位置坐標（x，y坐標）及實時狀態（機動、隱蔽、射擊等），動作空間定義為各個棋子具體有限的操作，獎勵函數設置為棋子距離奪控點的距離以及毀傷敵方棋子的獎勵。兵棋推演結果復盤情況如圖2所示。

4.3 ?對抗效果

通過對AI進行訓練，在推演中采用了DQN算法的分隊AI可以擊敗中等水平的基于傳統規則的AI，驗證了深度強化學習軍事領域應用的潛力。但是也有很多問題需要加強改進和研究。

（1）如何將指揮人員的經驗與算法結合的問題。通常來說，將人的經驗運用于狀態空間選擇和獎勵函數的制定中，可以有效提高AI的訓練效率。但目前對這個問題的研究尚不夠深入。

（2）多智能體之間相互協同的問題。在智能體較少時，協同問題尚不突出。在智能體變多后，智能體相互協同變得愈加重要，目前，這也是控制領域研究的熱點問題。

（3）AI的通用與泛化。推演中，在一種地圖上經過反復訓練表現出色的AI，在更換的地圖后往往表現較差，AI的泛化問題需要進一步的深入研究。

5 ?結 ?論

本文結合現代戰爭特點和前沿技術發展，通過分析指揮信息系統對作戰影響機理及指揮信息系統發展需求，探討了指揮信息系統的發展趨勢。基于在陸戰兵棋平臺的應用，對人工智能在指揮決策應用進行了介紹，驗證了技術可行性，指出了研究中亟待解決的問題。

總的來看，依托指揮信息系統的一體化聯合作戰是未來戰爭的主要樣式，也是我軍備戰訓練的主要方向。加深對指揮信息系統對作戰影響機理的認識，引導系統向更好的方向發展，使其在作戰中發揮系統最大效能是一項重要而緊迫的工作。

參考文獻：

[1] 全軍軍事術語管理委員會，軍事科學院.中國人民解放軍軍語（全本） [M].北京：軍事科學出版社，2011：168.

[2] 倪天友.指揮信息系統教程 [M].北京：軍事科學出版社，2013：14.

[3] 曹雷.指揮信息系統：第2版 [M].北京：國防工業出版社，2016：152.

作者簡介：李晉（1988.05—），男，漢族，山西長治人，碩士在讀，研究方向：指揮信息系統工程;陳樹肖（1971.07—），男，漢族，河北石家莊人，高級工程師，碩士，研究方向：指揮信息系統工程;張紅濤（1989.01—），男，漢族，河北石家莊人，碩士在讀，研究方向：指揮信息系統工程。