探求智能化搜救任務保障實現途徑
——聯合搜救體系建設

李煒芃 曹春年

要建設一支近程與遠程搜救能力協調發展、高空和低空搜救領域覆蓋全面、輕型和中型搜救機型搭配合理、自衛和防護搜救設施配備均衡的搜救力量，就需要采用定量和定性相結合的手段，對聯合搜救體系各環節進行建模，分析聯合搜救體系的結構合理性、要素完備性、功能覆蓋性、關系協調性、總體匹配性等問題。在信息化條件下，建立一個聯合搜救體系實驗環境集成系統，填補我國在聯合搜救領域仿真手段缺失的空白，對于我國聯合搜救體系運用和發展建設研究具有重要意義。

一、建設目標

運用體系工程技術和方法，按照體系設計、仿真推演、評估優化的思路，重點發展聯合搜救體系頂層設計、聯合搜救體系運用和方案推演、聯合搜救體系能力評估和體系貢獻率評估工具，遵循聯合搜救裝備運用、裝備發展的螺旋上升主線，開展裝備體系研究與定量的推演仿真實驗，實現裝備體系研究手段科學化，全面促進搜救裝備體系頂層設計水平和能力的整體躍升。

二、建設內容

緊密圍繞聯合搜救體系頂層設計與規劃，構建聯合搜救體系模擬仿真環境，包括聯合搜救體系設計系統、聯合搜救體系運用方案推演系統、聯合搜救行動仿真系統、聯合搜救體系能力評估和體系貢獻率評估系統、聯合搜救數據管理系統、綜合信息展現系統配套軟件、交互式電子沙盤系統配套軟件和搜救裝備仿真模型庫。具備全系統方案推演、力量運用和裝備效能仿真評估演示驗證能力，為裝備體系頂層設計提供設計和驗證工具，為裝備體系能力和體系貢獻率評估與分析提供仿真實驗環境和數據分析工具，為重大型號裝備的需求論證、戰技指標論證、配套建設論證提供實驗手段，為科學謀劃裝備體系的建設與發展提供決策支持，為開展裝備體系實驗研究提供服務。

三、聯合搜救需求

（一）使命任務

根據戰時應戰需要，最大程度拯救遇險人員生命，支撐持續作戰行動能力。

（二）搜救能力

著眼于提高搜救行動效能，降低遇險傷員的死亡率，將聯合搜救能力分解為搜索定位能力、指揮控制能力、抵達現場能力、醫療救治能力、后送轉運能力以及綜合保障能力。

（三）組織機構

聯合搜救組織機構包括指揮控制組、搜索組、醫療救援組和綜合保障組。

（四）搜救行動

聯合搜救行動符合OODА環路，包括態勢感知、指揮決策、行動控制和綜合保障行動。

（五）典型任務場景

1.陸上搜救。包括高原、山區、城市、荒漠、叢林等典型作戰場景。

2.海上搜救。包括近海、遠海等典型作戰場景。

四、聯合搜救體系仿真實驗環境

聯合搜救體系是一個從需求分析到體系設計、方案推演、行動仿真、體系能力與體系貢獻率評估的完整閉環體系。依據聯合搜救任務要求，開展需求分析和體系設計；利用工業部門及論證單位提供的模型數據，對聯合搜救過程進行模擬仿真，運用三維顯示技術展示模擬推演過程，預估作戰試驗結果，支持搜救方案優選；利用能力評估和體系貢獻率評估結果支撐開展后續的裝備建設需求和能力改進。

（一）聯合搜救體系設計系統

聯合搜救體系設計系統是一個基于體系架構標準、根據搜救裝備體系設計需求定制開發的體系設計軟件，為搜救裝備體系建設的需求分析、體系設計、檢查驗證提供平臺支撐。是輔助論證決策人員采用基于體系架構的搜救裝備體系設計方法進行分析研究的支撐系統。

（二）聯合搜救裝備運用方案推演系統

聯合裝備運用方案推演系統，是輔助論證決策、指揮人員構建行動方案，并基于方案推演對裝備運用模式、關鍵性能指標進行優化驗證的支撐系統。

（三）聯合搜救行動仿真系統

聯合行動仿真系統是利用計算機技術、建模仿真技術以及虛擬現實技術，以海空、陸空聯合為場景，提供各類想定的編輯功能，可對海、陸、空等各類裝備進行建模，并可利用有限狀態機對這些裝備和指揮官的行為進行建模，涵蓋了不同海域、不同對象條件下，聯合裝備體系的運用方法、聯合行動組織籌劃與輔助決策、聯合裝備體系論證等研究內容。

（四）搜救裝備體系能力評估和體系貢獻率評估系統

裝備體系能力評估和體系貢獻率評估系統立足于搜救裝備體系模擬仿真評估需求，構建評估指標體系等重要評估要素，利用仿真試驗數據，開展裝備體系能力和體系貢獻率的評估，為裝備體系能力和體系貢獻率評估提供分析工具。

系統主要由評估工程管理、評估任務執行、評估結果分析、算法庫管理、指標體系管理、評估模型管理和評估輔助支撐等模塊組成。

（五）聯合搜救數據管理系統

數據管理系統能夠利用裝備運用方案推演數據、行動仿真數據等多源異構數據，充分挖掘數據價值，為裝備體系能力評估和體系貢獻率評估系統和綜合信息展現系統提供數據治理、數據融合、數據資產生成和管理、數據資產導出等服務，可以實現在裝備體系中數據高效利用、充分挖掘數據價值的目標。

（六）綜合信息展現系統

綜合信息展現系統是集增強現實技術、地理信息技術、智能交互技術和仿真技術于一體的輔助決策與態勢顯示系統，能夠為各級指揮所、訓練中心、訓練基地、科研院所等實施輔助指揮決策、開展搜救問題研究、組織指揮訓練等任務需要提供智能化手段支撐。

（七）交互式電子沙盤系統

交互式電子沙盤系統是面向軍事指揮、戰術訓練、武器裝備研制等應用的，基于地理信息系統、視景仿真、可視化等技術的數據可視化開發平臺。

（八）搜救裝備仿真模型庫

搜救裝備仿真模型庫管理分系統是在對描述的對象與過程進行大量專業研究的基礎上總結的客觀規律的抽象和模擬。它是聯系應用系統與專業領域的紐帶，是綜合分析處理和利用數據的工具。

搜救裝備仿真模型庫系統包括模型屬性庫管理、模型生成、模型運行三個功能模塊。

五、聯合搜救系統應用驗證

以海上戰場為例，當大型海上事故突發時需要聯合多方力量展開搜救。基于裝備方案設計的定量化思路，即研究在全面掌握所有可用的聯合搜救力量信息的情況下，對各方搜救力量進行科學的調度和指揮，考慮盡可能全的約束信息，設計海上聯合搜救裝備方案設計方法模型，并對模型進行求解和分析，得出參與搜救行動裝備力量的最佳方案（包括裝備的類型及數量），考慮用盡可能少的裝備使得海上聯合搜救行動效率全局最優。

下面結合海上聯合搜救的實際情況以及搜救任務的特點，對兩個目標的生成過程進行介紹。

（一）最大化搜救成功率

對于應急救援行動而言，衡量搜救任務完成高效與否的最直接的指標就是搜救成功率。因此在考慮目標之一搜救成功率時需要從兩個方面出發進行考慮。

一是裝備的搜尋定位成功與否。搜尋裝備在海面上進行搜尋過程中，是否能發現目標均存在著一定的可能性。除了與裝備性能有關之外，也與參與搜尋的搜救人員經驗、海況情況有關。二是搜救對象的生存狀態是否存活。對于海上救生來說，保障搜救對象的存活是最重要的。因此衡量搜救活動的成功率不能只考慮搜尋成功率，還需考慮到搜救對象的生命存活狀態。

根據上述分析，可以得出最大化搜救成功率可以作為衡量海上聯合搜救裝備方案的優劣的目標之一，通過預先對裝備方案完成搜救任務的效果進行評價，判定預設方案最終搜救成功的可能性，從而選擇出搜救成功率最高的裝備方案。對于整個搜救活動的搜救成功率而言是指成功搜尋到所有搜救對象的同時，這些搜尋對象還存活的可能性。由此可見搜救成功率主要由兩部分組成，分別是搜尋成功率以及生存水平。

（二）最大化裝備平均效用

在進行海上聯合搜救裝備方案設計時，若只是用最大化搜救成功率的目標來篩選裝備方案，最終會出現一種情況，即滿足約束條件的所有裝備都出動參加搜救活動，但現實情況中不用全體出動也能達到同樣的搜救效果，因此僅以搜救成功率的目標進行裝備方案設計，最終生成的方案會造成搜救資源的浪費。為了更科學進行裝備方案的設計，在保證最大化搜救成功率的前提下，應該考慮用盡可能少的裝備去完成搜救任務。

根據研究以及實際經驗可得知，隨著裝備數量的逐漸增多，完成搜救任務的成功率會逐漸增加。而到達一定數量之后，搜救成功率的增加趨于平緩，這就說明裝備數量的過多增加并不會對搜救成功率有多大貢獻，反而會造成資源浪費。出現這一現象的原因在于隨著搜救行動的進行，平均搜救工作量會逐漸變少，致使新加入搜救行動的裝備對整個任務的貢獻量越來越小，邊際效用越來越低。雖然搜救裝備數量越多搜救成功率也會越高，但是肯定會存在裝備效能冗余的情況，致使后面加入裝備的邊際效用逐漸趨于0，從而導致裝備平均效用會很低。

綜上所述，通過研究分析，利用聯合搜救系統從現有搜救力量中科學量化遴選出合適的裝備種類與數量形成最優的搜救方案，滿足以盡可能少的裝備完成對目標的高效搜救，充分利用附近資源使得裝備方案的搜救成功率最高具備可行性與實效性。