嚴(yán)宗睿，馮偉強(qiáng)，潘宣宏

(海軍指揮學(xué)院，江蘇 南京 210016)

航母編隊(duì)反潛仿真軍事規(guī)則研究*

嚴(yán)宗睿，馮偉強(qiáng)，潘宣宏

(海軍指揮學(xué)院，江蘇 南京 210016)

航母編隊(duì)反潛問(wèn)題一直是戰(zhàn)術(shù)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。通過(guò)設(shè)計(jì)仿真軍事規(guī)則，實(shí)現(xiàn)“人不在回路”的作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)方式，能夠有效的解決上述問(wèn)題。首先分析了航母編隊(duì)反潛兵力組成及其在反潛作戰(zhàn)過(guò)程的主要任務(wù)與行動(dòng)，再構(gòu)建了航母編隊(duì)反潛仿真軍事規(guī)則體系，提出了反潛仿真軍事規(guī)則的設(shè)計(jì)方法和原則要求，最后通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了仿真軍事規(guī)則對(duì)航母編隊(duì)反潛研究效率提升所起的效果。

航母編隊(duì)；反潛作戰(zhàn)；軍事規(guī)則；有限狀態(tài)機(jī)；設(shè)計(jì)原則；體系結(jié)構(gòu)

0 引言

航母編隊(duì)是海上強(qiáng)國(guó)遂行實(shí)施海上戰(zhàn)役、戰(zhàn)斗的主要作戰(zhàn)力量，通常由多個(gè)水面戰(zhàn)斗艦艇、潛艇和航空兵組成。航母編隊(duì)的反潛作戰(zhàn)(ASW)涵蓋了水面艦艇反潛、航空兵反潛、潛艇反潛及多兵力合同反潛等諸多問(wèn)題[1]。研究該問(wèn)題的一種方法是組織反潛作戰(zhàn)實(shí)兵演習(xí)，如歷年的韓美聯(lián)合反潛演習(xí)。在演習(xí)活動(dòng)中，事先需消耗大量物資與人力資源進(jìn)行組織、協(xié)調(diào)和保障，過(guò)程中極易受周邊國(guó)際形勢(shì)、演習(xí)海區(qū)氣象水文條件等影響，事后數(shù)據(jù)采集處理工作繁雜、復(fù)盤分析難度較高，這些都不利于航母編隊(duì)反潛問(wèn)題研究人員對(duì)問(wèn)題進(jìn)行快速研究。

現(xiàn)代作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)方法[2-4]是另一種更為經(jīng)濟(jì)高效的方法，能夠提供逼真的反潛作戰(zhàn)環(huán)境，讓研究人員利用各種類型軍用仿真系統(tǒng)對(duì)反潛作戰(zhàn)過(guò)程進(jìn)行推演分析，并獲得有用的綜合評(píng)估結(jié)論。根據(jù)仿真過(guò)程中是否有實(shí)驗(yàn)人員參與，可分為“人在回路”和“人不在回路”2種。采用“人在回路”的方式，在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中必須組織對(duì)參與實(shí)驗(yàn)的人員進(jìn)行系統(tǒng)使用培訓(xùn)并進(jìn)行明確地責(zé)任任務(wù)劃分；在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程的仿真推演期間，為等待參與人員進(jìn)行情況判斷和指揮決策，系統(tǒng)的仿真速率則不能過(guò)快；進(jìn)行分析評(píng)估時(shí)，也必須考慮人為因素對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果的影響，加重作戰(zhàn)過(guò)程分析和作戰(zhàn)結(jié)果評(píng)估的工作。 “人不在回路”的方式可以有效縮短作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，它與“人在回路”實(shí)驗(yàn)方法的主要區(qū)別是：使用了層次清晰、邏輯嚴(yán)密、內(nèi)容確定的仿真軍事規(guī)則體系，來(lái)代替指揮參謀人員在仿真過(guò)程中進(jìn)行快速指揮決策。

本文通過(guò)聚焦航母編隊(duì)反潛行動(dòng)和分析仿真軍事規(guī)則理論，構(gòu)建了一套合理的航母編隊(duì)反潛仿真軍事規(guī)則體系及其描述方法，縮減了航母編隊(duì)反潛問(wèn)題研究因素范圍和研究時(shí)長(zhǎng)，從而提高了其研究效率。

1 航母編隊(duì)反潛行動(dòng)分析

為達(dá)到消滅敵潛艇或者阻止其進(jìn)行各項(xiàng)行動(dòng)的目的，航母編隊(duì)主要使用帶有艦載搜潛器材和反潛武器的反潛艦艇、反潛型艦載直升機(jī)、水下攻擊型潛艇以及加強(qiáng)的岸基固定翼反潛巡邏機(jī)等組成特定的隊(duì)形，對(duì)水面、水下可疑目標(biāo)或指定區(qū)域?qū)嵤┓礉揫5]。其中，各型反潛艦艇具有很好的通用性，是海上立體反潛指揮控制協(xié)調(diào)的主要平臺(tái)；直升機(jī)和反潛巡邏機(jī)受氣象條件影響大，但機(jī)動(dòng)速度快、搜索效率高、受潛艇威脅小，是航母編隊(duì)反潛的重要力量；潛艇反潛最有效，但機(jī)動(dòng)速度慢、不確定性高，一般以單獨(dú)行動(dòng)為主。

發(fā)現(xiàn)潛艇目標(biāo)后，航母編隊(duì)將根據(jù)當(dāng)前任務(wù)適當(dāng)調(diào)整編隊(duì)航線與兵力部署，并派出合適兵力對(duì)目標(biāo)實(shí)施識(shí)別、跟蹤和定位。各型反潛兵力受領(lǐng)編隊(duì)指揮所下達(dá)任務(wù)后，將根據(jù)上級(jí)通報(bào)和自身探測(cè)發(fā)現(xiàn)情況，不斷轉(zhuǎn)換自身所執(zhí)行的搜索、識(shí)別、定位、跟蹤或攻擊等作戰(zhàn)行動(dòng)。文獻(xiàn)[6-7]中對(duì)美國(guó)航母編隊(duì)配屬的反潛兵力作戰(zhàn)行動(dòng)進(jìn)行了如下描述：

(1) 反潛艦艇負(fù)責(zé)編隊(duì)內(nèi)層防御，通常使用艦殼聲吶、被動(dòng)拖曳式聲吶，以單艦、雙艦或與艦載直升機(jī)協(xié)同的方式實(shí)施對(duì)潛搜索。發(fā)現(xiàn)水下目標(biāo)后，水面艦艇本身保持與目標(biāo)的持續(xù)接觸，同時(shí)組織、引導(dǎo)艦載反潛直升機(jī)前往該區(qū)域，使用吊放式聲吶進(jìn)行搜索、識(shí)別與定位，并使用魚(yú)雷實(shí)施快速攻擊。

(2) 艦載反潛直升機(jī)一般配置在水面艦艇的側(cè)前方或在甲板等候執(zhí)行應(yīng)召反潛任務(wù)。接到潛艇情況通報(bào)后，立即起飛并前往執(zhí)行反潛責(zé)任區(qū)并使用吊放聲吶對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行搜索；一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，直升機(jī)將繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行定位和識(shí)別；確定目標(biāo)為敵潛艇后，可以持續(xù)保持與潛艇接觸，也可以引導(dǎo)其他艦艇和飛機(jī)進(jìn)行攻擊，或者是自身直接對(duì)目標(biāo)實(shí)施魚(yú)雷攻擊。

(3) 編隊(duì)中的岸基反潛巡邏機(jī)負(fù)責(zé)在編隊(duì)外層的廣泛空域，使用反潛雷達(dá)、目力等非聲搜索器材對(duì)水面狀態(tài)、半潛狀態(tài)、潛望鏡或通氣管狀態(tài)的潛艇目標(biāo)實(shí)施大范圍搜索。發(fā)現(xiàn)潛艇后，即使用攜帶的聲吶浮標(biāo)和磁探儀等對(duì)其進(jìn)一步識(shí)別、定位，在得到上級(jí)指示后對(duì)其進(jìn)行攻擊。

(4) 如果編隊(duì)中還有反潛潛艇，則應(yīng)部署在具有嚴(yán)格限制、遠(yuǎn)離其他兵力的獨(dú)立反潛任務(wù)區(qū)中，獨(dú)自使用被動(dòng)的艇殼聲吶對(duì)水下潛艇目標(biāo)進(jìn)行搜索。一旦發(fā)現(xiàn)潛艇目標(biāo)，不需經(jīng)過(guò)上級(jí)批準(zhǔn)，可直接使用潛射反潛導(dǎo)彈和魚(yú)雷進(jìn)行緊急攻擊。

與之相對(duì)，敵方潛艇可在水面艦艇聲吶作用距離之外先發(fā)現(xiàn)航母編隊(duì)，然后根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和當(dāng)前態(tài)勢(shì)，決策是對(duì)航母編隊(duì)遠(yuǎn)距離使用潛射導(dǎo)彈攻擊，還是突破航母編隊(duì)防御并使用魚(yú)雷貼近攻擊，抑或是直接規(guī)避遠(yuǎn)離航母編隊(duì)[8]。

2 航母編隊(duì)反潛仿真軍事規(guī)則

2.1 仿真軍事規(guī)則理論

仿真軍事規(guī)則是現(xiàn)代人工智能和軍事輔助決策技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。它是作戰(zhàn)仿真軍事概念模型的重要組成部分，也是在作戰(zhàn)模擬過(guò)程中的指揮實(shí)體和作戰(zhàn)兵力實(shí)體執(zhí)行特定作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，為進(jìn)行合理的決策或?qū)ψ陨硇袨檫M(jìn)行合理控制，所依據(jù)的結(jié)構(gòu)化的軍事原則[9-10]。仿真軍事規(guī)則由軍事人員依據(jù)作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)能夠接受的格式所創(chuàng)建，是軍事知識(shí)和軍事經(jīng)驗(yàn)的準(zhǔn)邏輯化或數(shù)學(xué)化體現(xiàn)。其最常見(jiàn)的描述是if…else…或者多個(gè)if…else…相互嵌套的形式。

仿真軍事規(guī)則主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)沒(méi)有接收到外來(lái)指令(即系統(tǒng)操作人員指揮)的作戰(zhàn)實(shí)體行為和作戰(zhàn)指揮過(guò)程的控制。這種控制主要受各實(shí)體當(dāng)前面臨的任務(wù)、所感知的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)情況進(jìn)行觸發(fā)。與兵力行動(dòng)計(jì)劃的指定時(shí)間必定觸發(fā)不同，仿真軍事規(guī)則的觸發(fā)條件是軍事專家根據(jù)初始戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)判斷，可能發(fā)生的一系列對(duì)象、目標(biāo)、位置、狀態(tài)等條件集合。并且，觸發(fā)條件參數(shù)必然包含只有在仿真過(guò)程中才能確定產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)都需要開(kāi)始仿真后，才能根據(jù)系統(tǒng)不斷推演運(yùn)算獲取。一旦觸發(fā)條件得到滿足，仿真軍事規(guī)則將驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)仿真實(shí)體按照預(yù)先制定的動(dòng)作進(jìn)行行動(dòng)。觸發(fā)動(dòng)作可能是實(shí)體自身行為的改變，或者是多個(gè)其他實(shí)體作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)方法、作戰(zhàn)行動(dòng)的調(diào)整，甚至是實(shí)體所關(guān)聯(lián)規(guī)則項(xiàng)的變化。動(dòng)作輸入?yún)?shù)也與兵力行動(dòng)計(jì)劃不同，可以是確定參數(shù)，也可以是相對(duì)仿真過(guò)程參數(shù)。

仿真軍事規(guī)則的作用對(duì)象主要是指揮所實(shí)體和各作戰(zhàn)兵力實(shí)體。根據(jù)不同作用目的，仿真軍事規(guī)則可以分為：指揮決策規(guī)則、行動(dòng)決策規(guī)則和行動(dòng)執(zhí)行規(guī)則。

(1) 指揮決策規(guī)則是對(duì)指揮所領(lǐng)導(dǎo)能力的模擬，主要實(shí)現(xiàn)情報(bào)信息的接收與處理，科學(xué)合理的指揮決策；

(2) 行動(dòng)決策規(guī)則是對(duì)作戰(zhàn)兵力指揮員應(yīng)變能力的模擬，主要實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)行動(dòng)過(guò)程中兵力層次的決策判斷以及多個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換；

(3) 行動(dòng)執(zhí)行規(guī)則是對(duì)具體類型作戰(zhàn)兵力行為控制能力的模擬，主要實(shí)現(xiàn)單個(gè)作戰(zhàn)兵力執(zhí)行各項(xiàng)作戰(zhàn)行動(dòng)、動(dòng)作的詳細(xì)步驟和方法。

2.2 反潛仿真軍事規(guī)則體系

通過(guò)對(duì)上述航母編隊(duì)反潛行動(dòng)和仿真軍事規(guī)則理論的分析，可以發(fā)現(xiàn)航母編隊(duì)反潛仿真軍事規(guī)則體系主要由反潛仿真指揮決策規(guī)則、反潛仿真行動(dòng)決策規(guī)則和反潛仿真行動(dòng)執(zhí)行規(guī)則構(gòu)成。

(1) 反潛仿真指揮決策規(guī)則，主要代替航母編隊(duì)指揮所進(jìn)行編隊(duì)層次的反潛行動(dòng)決策控制，包括：威脅評(píng)估、任務(wù)區(qū)分、兵力指揮、態(tài)勢(shì)監(jiān)控和效果評(píng)估等5項(xiàng)內(nèi)容。具體為：①威脅評(píng)估規(guī)則，實(shí)現(xiàn)基于敵目標(biāo)作戰(zhàn)能力和我編隊(duì)各兵力價(jià)值的綜合威脅評(píng)估分析；②任務(wù)區(qū)分規(guī)則，負(fù)責(zé)設(shè)定反潛作戰(zhàn)目標(biāo)、反潛作戰(zhàn)區(qū)域和反潛作戰(zhàn)任務(wù)清單；③兵力指揮規(guī)則，依據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)清單和兵力調(diào)整需求，為下屬反潛兵力進(jìn)行任務(wù)分配；④態(tài)勢(shì)監(jiān)控規(guī)則，隨著仿真運(yùn)行而監(jiān)控戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、各反潛兵力行動(dòng)情況與協(xié)同作戰(zhàn)需求，并形成兵力行動(dòng)調(diào)整需求；⑤效果評(píng)估規(guī)則，能夠基于任務(wù)預(yù)期結(jié)果和兵力實(shí)際行動(dòng)情況，判斷作戰(zhàn)任務(wù)的真實(shí)執(zhí)行效果，為編隊(duì)指揮所對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行再次威脅評(píng)估提供支持。

(2) 反潛仿真行動(dòng)決策規(guī)則，主要代替各反潛兵力指揮官進(jìn)行兵力行動(dòng)決策，包括：反潛任務(wù)解析、兵力行為決策和兵力行動(dòng)控制等3項(xiàng)內(nèi)容。具體為：①任務(wù)解析規(guī)則，將上級(jí)下達(dá)的反潛作戰(zhàn)任務(wù)解析為反潛作戰(zhàn)兵力能夠執(zhí)行一系列作戰(zhàn)行動(dòng)集合；②兵力決策規(guī)則，為單個(gè)兵力實(shí)現(xiàn)基于感知態(tài)勢(shì)和作戰(zhàn)任務(wù)的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)決策與戰(zhàn)場(chǎng)情況判斷；③行動(dòng)控制規(guī)則，對(duì)單個(gè)兵力的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和戰(zhàn)場(chǎng)情況判斷適時(shí)切換各作戰(zhàn)行動(dòng)。

(3) 反潛仿真行動(dòng)執(zhí)行規(guī)則，主要代替各反潛兵力控制人員指導(dǎo)反潛兵力如何展開(kāi)戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)。主要是：水面艦艇、航空兵、潛艇等兵力在反潛過(guò)程中最主要搜潛和攻潛戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)的動(dòng)作描述。具體為：①水面艦艇搜潛行動(dòng)規(guī)則；②水面艦艇攻潛行動(dòng)規(guī)則；③航空搜潛行動(dòng)規(guī)則；④航空攻潛行動(dòng)規(guī)則；⑤潛艇搜潛行動(dòng)規(guī)則；⑥潛艇攻潛行動(dòng)規(guī)則。上述各類規(guī)則描述內(nèi)容包括戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)實(shí)施方法、執(zhí)行步驟、判斷條件和動(dòng)作指令。

(4) 敵方潛艇仿真行動(dòng)規(guī)則，主要代替敵方潛艇指揮員和兵力控制人員進(jìn)行潛艇戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)決策和兵力控制。包括：潛艇行動(dòng)決策、潛艇搜索行動(dòng)描述、潛艇規(guī)避行動(dòng)描述、潛艇攻擊行動(dòng)描述四項(xiàng)內(nèi)容。具體為：①潛艇行動(dòng)決策規(guī)則，根據(jù)潛艇當(dāng)前發(fā)現(xiàn)情報(bào)信息，決定潛艇將采取何種行動(dòng)(搜索、規(guī)避或者直接攻擊)；②潛艇搜索行動(dòng)規(guī)則，規(guī)定敵潛艇搜索海上目標(biāo)所采取的戰(zhàn)術(shù)；③潛艇規(guī)避行動(dòng)規(guī)則，指導(dǎo)潛艇如何應(yīng)對(duì)威脅目標(biāo)并進(jìn)行進(jìn)行規(guī)避或突破；④潛艇攻擊行動(dòng)規(guī)則，說(shuō)明潛艇對(duì)指定目標(biāo)進(jìn)行攻擊的方法步驟。

2.3 基于FSM的描述方法

有限狀態(tài)機(jī)(finite state machine，F(xiàn)SM)[11-12]是一種在人工智能行為建模方面較為成熟的語(yǔ)言分析工具。應(yīng)用到仿真軍事規(guī)則描述中，可以保證規(guī)則的結(jié)構(gòu)清晰、邏輯明確，避免規(guī)則間的優(yōu)先級(jí)設(shè)置難題且在方便仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上降低了軍事專家設(shè)計(jì)難度。應(yīng)用FSM設(shè)計(jì)編隊(duì)反潛仿真規(guī)則時(shí)，主要是通過(guò)將規(guī)則所要表現(xiàn)的行為過(guò)程分解為有限數(shù)量的狀態(tài)(state)以及這些狀態(tài)間的轉(zhuǎn)移條件(condition)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)該過(guò)程的描述。

圖1描述了一個(gè)由21個(gè)狀態(tài)，27個(gè)條件所構(gòu)成的航母編隊(duì)指揮所反潛仿真指揮決策規(guī)則。該規(guī)則確定了編隊(duì)根據(jù)針對(duì)不同的發(fā)現(xiàn)目標(biāo)情報(bào)，分別派出外層反潛巡邏機(jī)、中層反潛艦艇、內(nèi)層艦艇以及在空中及艦上待命的反潛直升機(jī)進(jìn)行反潛行動(dòng)的詳細(xì)決策方案。

規(guī)則中由六角形所代表的狀態(tài)，既可以是一系列的動(dòng)作指令，也可以是某條行動(dòng)決策規(guī)則或行動(dòng)執(zhí)行規(guī)則。圖1中左側(cè)虛線框定的“命令反潛巡邏機(jī)305前出反潛”這一狀態(tài)，就可對(duì)應(yīng)為圖2所示的反潛仿真行動(dòng)決策規(guī)則。依據(jù)該規(guī)則，反潛巡邏機(jī)305將根據(jù)預(yù)先設(shè)置的觸發(fā)條件，在初始狀態(tài)、搜潛狀態(tài)、跟蹤狀態(tài)、攻潛狀態(tài)、判明效果和返航狀態(tài)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)反潛巡邏機(jī)反潛作戰(zhàn)行動(dòng)全過(guò)程的仿真[13-14]。

行動(dòng)決策規(guī)則層面的狀態(tài)基本都是由動(dòng)作指令組合而成的行動(dòng)執(zhí)行規(guī)則表示。表1中列出了反潛巡邏機(jī)305在搜潛狀態(tài)中所執(zhí)行的仿真行動(dòng)執(zhí)行規(guī)則。

所有規(guī)則最后作用于仿真實(shí)體的形式都是明確的動(dòng)作指令(action)。這些指令都是由靜態(tài)的通用任務(wù)指令格式加仿真戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)提供的動(dòng)態(tài)任務(wù)參數(shù)所構(gòu)成，如圖3。

2.4 規(guī)則設(shè)計(jì)原則與要求

《辭?！分袑?duì)規(guī)則有3種解釋：一是規(guī)范；二是整齊，合乎一定的方式；三是就某一或某些事項(xiàng)所制定的書(shū)面文件。因此，設(shè)計(jì)航母編隊(duì)反潛仿真軍事規(guī)則時(shí)，也應(yīng)滿足其格式規(guī)范、目的明確、靈活兼容的要求：

圖1 編隊(duì)反潛仿真指揮決策規(guī)則Fig.1 Decision rules of formation antisubmarine simulation command

序號(hào)判斷條件執(zhí)行動(dòng)作1 ①到達(dá)目標(biāo)點(diǎn);②燃料充足;③浮標(biāo)充足 以經(jīng)緯度(X°,XX°)為中心,設(shè)置長(zhǎng)XXnmle(1nmile=1.852km),寬XXnmile的反潛搜索區(qū)A12完成區(qū)域設(shè)置生成覆蓋A1區(qū)且覆蓋率為XX的浮標(biāo)布設(shè)方案3完成方案生成①開(kāi)始沿布設(shè)浮標(biāo)航線飛行;②在指定位投放浮標(biāo)4完成布設(shè)浮標(biāo)①報(bào)告完成布設(shè)浮標(biāo);②切換監(jiān)聽(tīng)浮標(biāo)任務(wù)5接收監(jiān)聽(tīng)任務(wù)生成監(jiān)聽(tīng)航線L16完成航線生成①開(kāi)始沿L1飛行;②監(jiān)聽(tīng)浮標(biāo)陣探測(cè)信號(hào)7 ①發(fā)現(xiàn)潛艇;②燃料不足;③浮標(biāo)不足;④上級(jí)其他指令 退出搜潛狀態(tài)

圖2 反潛機(jī)反潛行動(dòng)決策規(guī)則Fig.2 Decision rules for antisubmarine action of antisubmarine aircraft

圖3 機(jī)動(dòng)和攻擊指令結(jié)構(gòu)Fig.3 Command structure of maneuverand attack actions

(1) 必須保證規(guī)則應(yīng)用前后狀態(tài)一致。編寫反潛仿真軍事規(guī)則時(shí)，如有對(duì)編隊(duì)中兵力行動(dòng)調(diào)整的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)事先保存該兵力執(zhí)行規(guī)則前的狀態(tài)信息，并在執(zhí)行規(guī)則規(guī)定內(nèi)容完畢后引導(dǎo)其根據(jù)原狀態(tài)信息恢復(fù)執(zhí)行先前中斷的任務(wù)和狀態(tài)；

(2) 必須明確指令動(dòng)作的格式和參數(shù)。與軍事理論不同，所有在實(shí)際作戰(zhàn)中需要參謀人員領(lǐng)會(huì)執(zhí)行的作戰(zhàn)指令，在仿真規(guī)則中都需轉(zhuǎn)化為由一個(gè)或多個(gè)簡(jiǎn)單的action。盡管規(guī)則本身可以靈活多樣，但這些action必須數(shù)量有限、格式明確、參數(shù)唯一；

(3) 必須合理設(shè)置規(guī)則觸發(fā)條件。航母編隊(duì)反潛不再是由搜潛、識(shí)別、定位、跟蹤或攻擊等行動(dòng)串聯(lián)而成的線型結(jié)構(gòu)，而是由多種兵力、多種作戰(zhàn)行動(dòng)構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)規(guī)則觸發(fā)條件，應(yīng)從編隊(duì)狀態(tài)變化出發(fā)，尋找盡可能完善且唯一的表示方法；

(4) 必須要求規(guī)則結(jié)構(gòu)離散簡(jiǎn)潔。編寫完成的航母編隊(duì)反潛規(guī)則，應(yīng)只通過(guò)仿真系統(tǒng)運(yùn)行后數(shù)據(jù)接口輸入的動(dòng)態(tài)參數(shù)來(lái)與執(zhí)行對(duì)象綁定，并且在規(guī)則間不存在任何相互間的直接數(shù)據(jù)與狀態(tài)調(diào)用，以降低其關(guān)聯(lián)性與耦合性；

(5) 必須堅(jiān)持規(guī)則集合的適當(dāng)優(yōu)化完善。根據(jù)軍事需求發(fā)展和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)提高，各項(xiàng)規(guī)則也將得到不斷擴(kuò)充和完善。但是，在新增仿真規(guī)則、修正不恰當(dāng)規(guī)則及歸并重復(fù)或相近規(guī)則時(shí)，也應(yīng)充分考慮規(guī)則集合對(duì)以往實(shí)驗(yàn)方式、內(nèi)容的支持。

3 規(guī)則應(yīng)用效果實(shí)例分析

假設(shè)欲對(duì)某航母編隊(duì)航渡過(guò)程中的反潛作戰(zhàn)方案進(jìn)行評(píng)估。該編隊(duì)由7艘不同用途的艦艇、2架反潛巡邏機(jī)以及部署在各艘艦艇上的反潛直升機(jī)組成。根據(jù)上級(jí)要求，編隊(duì)需在指定時(shí)間內(nèi)到達(dá)作戰(zhàn)區(qū)域。由于編隊(duì)在航渡過(guò)程中可能遭到與航線附近伏擊的潛艇伏擊，因此必須擬制航渡過(guò)程反潛作戰(zhàn)方案并對(duì)其效能進(jìn)行分析和評(píng)估。

結(jié)合上述想定，分別采用以下方式進(jìn)行作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)研究[15-17]：

(1) 實(shí)兵演習(xí)(M1)

(2) “人在回路”仿真實(shí)驗(yàn)(M2)

(3) 加入反潛仿真行動(dòng)執(zhí)行規(guī)則的“半人在回路”仿真實(shí)驗(yàn)(M3)

(4) 加入反潛仿真行動(dòng)決策規(guī)則和反潛仿真行動(dòng)執(zhí)行規(guī)則的“半人在回路”仿真實(shí)驗(yàn)(M4)

(5) 加入全部規(guī)則，完全人不干涉仿真過(guò)程的“人不在回路”仿真實(shí)驗(yàn)(M5)

通過(guò)對(duì)比圖4所示5種不同實(shí)驗(yàn)方式在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)和分析評(píng)估階段的花費(fèi)時(shí)間，可以發(fā)現(xiàn)：隨著反潛仿真軍事規(guī)則的完善，運(yùn)用“人不在回路”仿真實(shí)驗(yàn)方式將能極大提升對(duì)航母編隊(duì)反潛問(wèn)題的研究效率。

圖4 不同方式的反潛研究時(shí)間Fig.4 Time taken by each ASW research method

4 結(jié)束語(yǔ)

近些年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，構(gòu)建一套反潛仿真軍事規(guī)則以支持軍事人員利用“人不在回路”的仿真實(shí)驗(yàn)手段對(duì)航母編隊(duì)反潛問(wèn)題進(jìn)行研究，已逐漸為軍事研究人員所重視和思考。本文從實(shí)踐角度，對(duì)航母編隊(duì)反潛仿真軍事規(guī)則的體系和描述方法進(jìn)行了探索，后續(xù)將繼續(xù)完善并對(duì)仿真規(guī)則在航母編隊(duì)對(duì)岸對(duì)艦打擊、防空反導(dǎo)等其他方面的應(yīng)用展開(kāi)進(jìn)一步的研究。

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Military Rules for ASW Simulation of Aircraft Carrier Formation

YAN Zong-rui，F(xiàn)ENG Wei-qiang，PAN Xuan-hong

(Naval Command College，Jiangsu Nanjing 210016，China)

Antisubmarine warfare (ASW) of aircraft carrier formation has been the hot spot of tactical research. By designing simulated military rules, the combat simulation experimental method of man not in the loop can be achieved. Firstly, the composition of antisubmarine force and its main tasks and actions in antisubmarine warfare are analyzed; secondly,the military rules of antisubmarine simulation system for aircraft carrier formation are constructed; thirdly, the design method and principle of military rules for antisubmarine simulation are put forward; finally, the effectiveness of the simulated military rules on the efficiency improvement of the aircraft carrier formation is verified through a case study.

aircraft carrier fleet；antisubmarine warfare(ASW)；military rule；finite state machine(FSM)；design principle；architecture

2016-07-25；

2016-08-31

嚴(yán)宗睿(1981-)，男，江蘇鹽城人。講師，博士生，主要從事作戰(zhàn)仿真技術(shù)。

通信地址：210016 南京市玄武區(qū)半山園21號(hào)70棟405室 E-mail：11366652@qq.com

10.3969/j.issn.1009-086x.2017.03.029

U694.771；TP391.9

A

1009-086X(2017)-03-0186-07