通信指揮動(dòng)態(tài)效能評(píng)估仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王瑾

摘要：基于通信對(duì)抗推演評(píng)估的現(xiàn)實(shí)需求，從通信指揮推演作業(yè)、通信保障仿真兩個(gè)方面對(duì)通信指揮動(dòng)態(tài)評(píng)估系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)行了分析，依據(jù)通信對(duì)抗推演特點(diǎn)規(guī)律，對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行了層次劃分和指標(biāo)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)通信指揮的靜態(tài)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)行為評(píng)估。

Abstract： Based on the practical requirements of communication countermeasure deduction and evaluation， the data sources of communication command dynamic evaluation system are analyzed from two aspects of communication command deduction operation and communication support simulation. According to the characteristics and rules of communication countermeasure deduction， the index system is divided into levels and the evaluation index is designed. The static structure evaluation and dynamic behavior evaluation of communication command are realized.

關(guān)鍵詞：通信指揮;效能評(píng)估;評(píng)估體系

Key words： communication command;effectiveness evaluation;evaluation system

中圖分類號(hào)：TP302.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）27-0240-02

0? 引言

通信指揮是作戰(zhàn)保障各要素的重要紐帶，可使各類保障資源得到合理配置、互聯(lián)互通并發(fā)揮最大作用，因此通信指揮效能評(píng)估一直以來(lái)是評(píng)價(jià)通信指揮的重要研究?jī)?nèi)容。傳統(tǒng)上，通信指揮效能評(píng)估多采用靜態(tài)評(píng)估方法，這使得描述通信指揮的動(dòng)態(tài)過(guò)程存在困難，難以根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)分析評(píng)判?？紤]到通信指揮效能評(píng)估靜態(tài)指標(biāo)來(lái)源于部隊(duì)實(shí)際調(diào)研，動(dòng)態(tài)指標(biāo)來(lái)源于仿真和推演，指標(biāo)的客觀性較強(qiáng)，因此本文采用基于仿真分析的通信指揮動(dòng)態(tài)效能評(píng)估，并以指標(biāo)權(quán)重方法綜合靜態(tài)主觀評(píng)估，充分考慮對(duì)抗雙方戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、作戰(zhàn)規(guī)模等因素影響，通過(guò)模擬、推演通信指揮保障的全要素全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信指揮的靜態(tài)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)行為評(píng)估。

1? 通信指揮動(dòng)態(tài)效能評(píng)估數(shù)據(jù)

通信指揮動(dòng)態(tài)效能評(píng)估的數(shù)據(jù)來(lái)源主要有兩個(gè)方面，即通過(guò)通信指揮作業(yè)系統(tǒng)推演得到的時(shí)間層面上的數(shù)據(jù)信息，以及通過(guò)通信保障仿真得到質(zhì)量層面的數(shù)據(jù)信息。

1.1 通信指揮作業(yè)系統(tǒng)

該系統(tǒng)是實(shí)施通信指揮推演作業(yè)的軟件平臺(tái)。根據(jù)推演的不同階段和完成的任務(wù)，將通信指揮作業(yè)系統(tǒng)分為三個(gè)子系統(tǒng)，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、想定管理子系統(tǒng)和指揮作業(yè)子系統(tǒng)。其中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)用于提供人員、裝備、器材信息、地圖等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，是維護(hù)推演系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)性靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，無(wú)論是在推演的組織計(jì)劃還是實(shí)施階段都是不變量;想定管理子系統(tǒng)用于錄入通信指揮想定，包括推演想定基本內(nèi)容、推演想定核心內(nèi)容和推演控制機(jī)制等方面，核心是設(shè)置指揮機(jī)構(gòu)、對(duì)抗兵力、作戰(zhàn)環(huán)境特別是電磁條件等信息;通信指揮作業(yè)子系統(tǒng)，是通信指揮作業(yè)系統(tǒng)的核心，推演人員可利用該子系統(tǒng)實(shí)施推演作業(yè)，如通信編組、作戰(zhàn)部署、下達(dá)對(duì)抗指令等，在推演的過(guò)程中，關(guān)鍵任務(wù)是完成作戰(zhàn)和保障兵力配置，例如作戰(zhàn)指揮所、保障指揮所、通信保障分隊(duì)等兵力組成。各子系統(tǒng)的關(guān)系如圖1所示。

1.2 通信保障仿真系統(tǒng)

通信保障仿真系統(tǒng)的功能模塊主要包括七個(gè)部分：仿真控制中心、通信指揮控制、命令執(zhí)行模塊、對(duì)抗態(tài)勢(shì)顯示、導(dǎo)調(diào)控制干預(yù)、仿真效能評(píng)估以及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理。其中，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理通過(guò)局域網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)交互，而其余六個(gè)部分通過(guò)聯(lián)邦運(yùn)行支撐環(huán)境（Run-time infrastructure，RTI）進(jìn)行交互?？傮w結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

仿真控制中心，是仿真評(píng)估系統(tǒng)的控制中心，可實(shí)時(shí)控制仿真過(guò)程，如開始、暫停、繼續(xù)、停止等，可更改仿真參數(shù)與仿真步長(zhǎng)，顯示參與仿真各單元數(shù)量、名稱及運(yùn)行狀態(tài);通信指揮控制，是根據(jù)通信對(duì)抗推演需要，在指揮席位通過(guò)人工方式對(duì)仿真系統(tǒng)下達(dá)指示命令，并將執(zhí)行結(jié)果顯示出來(lái)，方便后續(xù)決策，另外還可進(jìn)行通信指揮機(jī)構(gòu)狀態(tài)維護(hù)，包括部署、移動(dòng)、推進(jìn)、遭打擊、遭干擾等狀態(tài);命令執(zhí)行模塊，是系統(tǒng)仿真硬件實(shí)體和軟件環(huán)境運(yùn)行的核心容器，該模塊的顯著特點(diǎn)是可根據(jù)局域網(wǎng)傳來(lái)的動(dòng)態(tài)指揮數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)用相應(yīng)物理模型進(jìn)行處理，如通信指揮模塊、通信保障模塊、電磁環(huán)境模塊等;對(duì)抗態(tài)勢(shì)顯示，是紅藍(lán)通信對(duì)抗雙方的綜合戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)顯示，可實(shí)現(xiàn)實(shí)體定位、態(tài)勢(shì)跟蹤等功能;導(dǎo)調(diào)控制干預(yù)，通過(guò)虛擬導(dǎo)調(diào)席位，設(shè)定初始想定，隨機(jī)輸出導(dǎo)調(diào)命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)抗過(guò)程的自動(dòng)導(dǎo)調(diào)、自動(dòng)干預(yù);仿真效能評(píng)估，可借助仿真動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，設(shè)定綜合評(píng)估方法和指標(biāo)體系，對(duì)通信保障效能進(jìn)行自動(dòng)分析和評(píng)判;動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理，主要用于管理系統(tǒng)運(yùn)行中所需的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、想定數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)等。

2? 通信指揮動(dòng)態(tài)效能評(píng)估模塊設(shè)計(jì)

2.1 動(dòng)態(tài)效能層級(jí)及指標(biāo)

為科學(xué)合理的設(shè)計(jì)出指標(biāo)體系，需要依據(jù)通信指揮動(dòng)態(tài)效能評(píng)估系統(tǒng)特性，按照層級(jí)關(guān)系，推導(dǎo)出影響系統(tǒng)特性的分系統(tǒng)指標(biāo)體系。依據(jù)未來(lái)信息化作戰(zhàn)通信指揮的精確性，可通信指揮將動(dòng)態(tài)效能分為信息保障效能、通信決策效能、通信作業(yè)效能三部分，如圖3所示。

通信保障效能的有效實(shí)施，依托于各類戰(zhàn)場(chǎng)通信動(dòng)態(tài)信息的支撐，如對(duì)抗雙方兵力態(tài)勢(shì)、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、保障需求及現(xiàn)狀等，主要包括信息獲取、信息處理、信息分發(fā)三種能力;其中，信息獲取可重點(diǎn)考察通信響應(yīng)時(shí)間、成功率、完成率等指標(biāo);信息處理可重點(diǎn)考察通信信息處理時(shí)間、處理準(zhǔn)確率等指標(biāo);信息分發(fā)可考察通信命令分發(fā)時(shí)間、準(zhǔn)確性等指標(biāo)。

通信決策效能，是在決策復(fù)雜化、實(shí)時(shí)性條件下的評(píng)估，主要取決于及時(shí)高效的一體化指揮效果，包括決策速度、決策質(zhì)量指標(biāo);決策速度，包括初次決策時(shí)間、決策調(diào)整時(shí)間指標(biāo)。

通信作業(yè)效能，考察通信指揮人員定下決心、制定計(jì)劃、完成命令的能力，需要指揮者具有對(duì)通信對(duì)抗全要素全過(guò)程的實(shí)時(shí)調(diào)控能力，包括作業(yè)速度、作業(yè)質(zhì)量;作業(yè)速度包括通信需求感知時(shí)間、通信計(jì)劃生成時(shí)間、通信計(jì)劃調(diào)整時(shí)間等指標(biāo);作業(yè)質(zhì)量包括通信計(jì)劃工作量預(yù)計(jì)準(zhǔn)確率、通信保障力量編組合理性等指標(biāo)。

2.2 動(dòng)態(tài)效能指標(biāo)合成

指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的確定，直接關(guān)系到評(píng)估系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，常用的方法有主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法兩種。主觀賦權(quán)法的權(quán)重由評(píng)判專家主觀賦予，受主觀因素影響大;客觀賦權(quán)法有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)依據(jù)，根據(jù)指標(biāo)在總體中的影響程度來(lái)確定權(quán)值，但未考慮人的因素。通信指揮動(dòng)態(tài)效能評(píng)估指標(biāo)，主觀上來(lái)源于通信部門和基層使用分隊(duì)的大量調(diào)研統(tǒng)計(jì)，客觀上來(lái)源于通信對(duì)抗的仿真和推演，本系統(tǒng)采用二者相結(jié)合的方法確定指標(biāo)權(quán)重。

同時(shí)，由于指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于統(tǒng)計(jì)、仿真和推演，采集的數(shù)據(jù)不能直接進(jìn)行指標(biāo)合成，如決策時(shí)間的量綱是秒，屬于極小型指標(biāo)，即決策時(shí)間越小反映的效能越高，而保障計(jì)劃工作量預(yù)計(jì)準(zhǔn)確率是一個(gè)百分比，屬于極大型指標(biāo)，因此在指標(biāo)合成前還需對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以消除指標(biāo)量綱及其數(shù)值數(shù)量級(jí)的影響。本系統(tǒng)采取閾值法，將轉(zhuǎn)換后的指標(biāo)數(shù)據(jù)限定在[0，1]區(qū)間內(nèi)。

考慮到通信指揮動(dòng)態(tài)效能指標(biāo)來(lái)源于通信指揮過(guò)程的分析，其指標(biāo)之間相對(duì)獨(dú)立，可采用線性加權(quán)法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行合成，即：

■

式中，y為系統(tǒng)指標(biāo)合成值;xi為第i項(xiàng)評(píng)估指標(biāo);ki為xi的權(quán)重系數(shù)。

3? 結(jié)語(yǔ)

本文介紹的基于仿真的通信指揮動(dòng)態(tài)效能評(píng)估模型，從通信指揮作業(yè)、通信保障仿真兩個(gè)方面對(duì)通信指揮動(dòng)態(tài)評(píng)估的數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)行了分析，依據(jù)通信對(duì)抗的特點(diǎn)規(guī)律對(duì)動(dòng)態(tài)效能評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行了三層級(jí)劃分，進(jìn)而細(xì)化明確了各層級(jí)評(píng)估指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上討論了指標(biāo)權(quán)重確定方法及總體指標(biāo)合成方法。基于仿真的評(píng)估系統(tǒng)充分考慮了對(duì)抗目的、對(duì)抗主體、對(duì)抗規(guī)模、對(duì)抗環(huán)境等諸多主客觀因素，模擬實(shí)際通信作戰(zhàn)和保障過(guò)程，可實(shí)現(xiàn)對(duì)通信指揮的靜態(tài)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)行為評(píng)估。

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