面向空中戰斗云的協同任務規劃框架研究

劉海石，陳啟用，潘楠＊，韓宇航，潘地林

（1.昆明理工大學民航與航空學院；2.昆明理工大學材料科學與工程學院；3.昆明智淵測控科技有限公司；云南 昆明 650500）

1 前言

“戰斗云”是通過第四代、第五代戰機以及無人機上加裝全向寬帶數據連接以及星－空鏈路形成的無線傳輸信道，其核心為戰場機載通信節點，形成一個能夠連接各個方面因素的網絡體系，在此基礎上，保障其自身各種性能得到提升。“戰斗云”真正建立起了一個分布式的自我適應同步以及資源動態組織與調度的管理方式，全向站場勢態感知信息智能分布以及跨平臺武器協同等功能的充分開發與利用得到了保障，用一個全體形式的航空平臺作戰體系。為了充分保障各類空中作戰資源得到充分的強化，將戰斗云的體系作戰能力發揮了出來。

2 空中作戰任務規劃流程

作戰輔助決策領域一直以來的熱點話題就是協同任務規劃，現階段，已經有大量的國內學者站在不同的角度提出了具有領域特征的協同規劃框架，平臺級以及特定任務是這些框架的主要形式，基于戰斗云的空中體系作戰規劃的應用過程中，我們很難真正將其直接應用與實踐中。

我們可以從前期的戰籌劃以及戰時的臨時指揮兩個部分劃分基于戰斗云的空中作戰任務規劃規程，地面以及空中兩個部分是任務規劃系統的主要構成。其中，對于地面的任務規劃屬于質控及規劃，戰前籌備是其主要的功能，而相應空中任務規劃系統同樣也屬于質控及規劃，戰時作戰指揮功能以及戰前籌劃功能在空中任務規劃系統中得到了兼顧。

其中，打擊目標的實際情況是空中突擊任務規劃中的主要根據，以此為基礎我們能夠更加合理的選配武器與彈藥，并生成一個合理的武器掛載方案，協同攻擊模式以武器的性能為準進行設計，同時，能夠對任務需要的部隊編制、站機在哪個機場起飛以及等待空域進行充分的明確，提出相應的掩護需求、接替補方案、系統作戰網絡需求以及空中加油需求等。

在指揮級規劃結果的基礎上，若原先制定的作戰指令無法充分執行或者出現了新的威脅目標時，要重新分配作戰資源，保障其能夠構建一個共同的動態任務，實時規劃飛行過程中各種細節。其中，戰術層面上作戰力量的同步作戰能力以及決策能力是整個規劃的重點。

3 事件驅動的協同任務規劃機制

圖1 平臺級系統任務規劃流程

聚合能力是基于戰斗云的空中作戰體系更重要的內容，更是制約和保障飛機與作戰飛機之前任務得到充分完成的根本保障，其中主要包括對地面發動突然性的襲擊、空中掩護、對敵情的偵查和預警、空中對站機進行加油、保障通信設備能夠正常運轉等多種情況，

在以往進行規劃的過程中，相關工作人員需要承擔執行事件、偵聽事件以及激發事件的任務。隨著事件的不斷發展，相關的工作人員在原有的工作模式將不再適應這種全新的規劃模式，基于事件驅動的協同任務規劃系統體系機構的成立能夠保障對整個事件驅動的過程真正實現自動化。

一般情況下，在進行任務規劃的過程中，若需要改變任務規劃工具的狀態或者是對象數據，那么，其他的成員理應得到通知，在此過程中，必然會產生一個事件。要想真正的響應該事件，有關工作人員只需要進行以此簡單的鼠標單擊即可，就能夠真正實現與其他用戶信息的交互。每個用戶產生的交互的事件都能夠由規劃Agent做出協調。整個任務中各個事件由規劃任務的執行而產生，大多數情況下，受以下這些因素的影響。

（1）關聯成員的影響。也就是指一些真正希望激活事件的成員。

（2）事件產生者。其中主要包括活動激活事件的規劃成員。

（3）事件感應器。需要把事件監聽的信息及時地傳送給事件發送器。

（4）事件發送器。將事件通過廣播的形式發送給所有的有關人員。

（5）活動代理。通過活動電力，所有關聯成員所執行的活動才能夠得到完善。

通過Agent網絡環境中各個任務規劃參與者都能夠與網絡進行連接。同時，每個參與者都能夠在網絡中發送事件，更能夠成為每個事件的響應者，以網絡的形式對事件進行發送和接收。在進行規劃的過程中，事件監控服務器還應由系統進行監控，全局規劃的數據以及信息有數據庫進行保存，事件的全局管理由應用服務器負責，對設計交互中信息流以及數據流進行維護，保障版本信息以及應用狀態的正常，進而為整個規劃過程的正常進行提供充分的保障。多數情況下，可以通過一臺服務器來實現事件監控服務以應用服務器。

4 基于事件驅動的系統任務規劃系統結構

一般情況下，在整個系統中，每個參與系統中的單位都包含一個規劃Agent，有效支持整個事件的順利開展。主要包括以下幾種功能：

（1）在映射事件的過程中，對相應參與者的設計狀態和共享設計信息進行檢索和發送，及時地傳達給事件監控服務器，隨后事件的狀態則以后事件監控服務器向其他的Agent進行映射。

（2）充分保障事件信息在各個參與者之前的一致性得到維護。

（3）相應事件，并將事件相應結果進行發送。

一般情況下，一個規劃Agent通常會有任務規劃軟件接口、數據轉換以及通信等模塊組成。其中，軟件接口模塊的主要任務就是為了能夠保障實現外部任務規劃以及內部軟件之間兩者的交互，在整個交互的過程中，我們才能夠獲取更多的數據以及事件信息。這些從接口模塊中獲取的數據信息，通過數據轉換模塊能夠保障信息數據轉化為標準的信息數據?；蛘呤窃谝恍┨囟ǖ那闆r下，將數據轉化為特殊的格式，轉換格式時候的信息才能夠真正為軟件的識別提供便利。在實際應用的過程中，通過兩者之間有效的交互，通過消息包的形式，將任務規劃中的事件信息以及數據信息發送到網絡中，同時也能夠收取各個消息包。

事件的映射、捕獲、組播以及同步是基于時間驅動的協同規劃過程中的主要組成部分之一。經過事件的映射，在事件監控服務器的作用下事件能夠被發現。在此過程中，若真正有一個事件產生或者是有任何一個事件的產生者都會被及時地發現，在被發現后，相關系統還應對事件發生的先后順序進行排序，對事件進行組播過程中的先后順序進行明確的標注。在一般的實踐過程中，要對事件就行組播，通常都會采用多址組播的方式進行，信息能夠被順利地傳送到各個參與者的手中，在受到信息的情況下，參與者會做出一定的反應，最后，實踐服務器接收到整個事件接收的結果，信息有事件監控服務器在各方之間進行同步。

5 結語

總之，為了充分保障在進行空中聯合作戰的過程中促使各種任務規劃能夠真正地并行以及寫作，甚至有效地聯合，面向戰斗云的空中聯合作戰任務規劃能夠一一解決這些問題，構建了信息的高度共享模式，針對信息進行共享理解。因此，我們還需要促使各個層級以各個計劃要素之間的同時進行規劃，改變以往上下級以及業務等作戰模式；其次，要真正在規劃的過程中解決沖突和協調的相關問題，改變以往開展協調會解決沖突的方式，實現修改再進行規劃。