司廣宇, 苗 艷, 李關(guān)防
(江蘇自動化研究所, 江蘇 連云港 222061)
“體系”泛指一定范圍內(nèi)有關(guān)事物或意向相互聯(lián)系、按照一定秩序構(gòu)成,并完成特定功能的有機整體。“作戰(zhàn)體系”是指由各種作戰(zhàn)要素、作戰(zhàn)單元、作戰(zhàn)系統(tǒng),按照一定的結(jié)構(gòu)組織聯(lián)結(jié)起來,并按照相應(yīng)的機理實施運作的整體,具有獨立性、涌現(xiàn)性以及動態(tài)性等特性,體系化作戰(zhàn)有助于大幅提升作戰(zhàn)裝備的綜合作戰(zhàn)效能?!八鹿シ荔w系”是指按照統(tǒng)一作戰(zhàn)策略,統(tǒng)籌規(guī)劃運用探測、指控、武器、保障等要素,形成的用于完成水下攻防作戰(zhàn)任務(wù)的整體,是一個動態(tài)、開放、一體的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),是水下戰(zhàn)場感知、信息傳輸、指揮控制、攻防交戰(zhàn)等全過程作戰(zhàn)資源的有序集合,體系內(nèi)各分系統(tǒng)之間在功能上相互聯(lián)系、相互作用,性能上相互補充、相互影響。
20世紀80年代,美軍初步建立了偵察打擊綜合體,并將其用于海灣戰(zhàn)爭,使得世界各國首次意識到現(xiàn)代戰(zhàn)爭中體系作戰(zhàn)的重要性。20世紀90年代,美國空軍戴維·德拉普拉中將提出了基于效果的作戰(zhàn)理論,并將敵人描述為一個由多個系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng),并主張將所有系統(tǒng)組織起來,形成“體系”作戰(zhàn)的理念[1],實現(xiàn)“整體大于部分之和”。近年來,美國先后提出了“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”、“空海一體戰(zhàn)”等作戰(zhàn)概念,體系化作戰(zhàn)理論不斷完善。為確保水下作戰(zhàn)“透明化”,美國加大了對水下作戰(zhàn)力量的投入,無人作戰(zhàn)力量裝備批量應(yīng)用、反潛作戰(zhàn)體系不斷升級,水下作戰(zhàn)能力持續(xù)增強,水下作戰(zhàn)優(yōu)勢愈發(fā)明顯。
未來的戰(zhàn)爭已不再是武器對武器、平臺對平臺的對抗,即將轉(zhuǎn)變?yōu)轶w系與體系的對抗。為此,適應(yīng)未來水下體系作戰(zhàn)的發(fā)展需求,通過綜合應(yīng)用空天、水面、水下、海底等立體多節(jié)點資源,構(gòu)建攻防兼?zhèn)?、協(xié)調(diào)一致的水下攻防力量體系,形成“水下無人集群作戰(zhàn)、水下有人無人協(xié)同作戰(zhàn)、空海一體對水下作戰(zhàn)”等典型作戰(zhàn)樣式下的一體化、網(wǎng)絡(luò)化的攻防作戰(zhàn)能力,是新形勢下提升我國水下戰(zhàn)場掌控能力、實施海洋經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略和推進“海上絲綢之路”國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要保障。
隨著使命需求的復(fù)雜化和多樣化,僅僅通過追求單個水下無人作戰(zhàn)裝備某些性能指標(biāo)的最優(yōu),已經(jīng)無法完成多種復(fù)雜的作戰(zhàn)任務(wù),水下無人裝備正在向基于協(xié)同的無人集群作戰(zhàn)方向發(fā)展。
1)移動無人集群水下作戰(zhàn)
多個UUV發(fā)射后組成水下集群,隱蔽航渡到特定海域、港口、航道等,UUV群自主形成探測網(wǎng)絡(luò)或者建立巡邏屏障,在指定的區(qū)域進行巡航搜索;當(dāng)探測到目標(biāo)進入其監(jiān)視區(qū)域后,UUV群以一定方式與決策者通信;當(dāng)接收到攻擊命令后,UUV群迅速作出協(xié)同攻擊決策,開展自主攻擊。
2)移動無人集群阻擊航母編隊
多個UUV組成水下集群,隱蔽航渡到敵航母編隊附近海域;UUV群經(jīng)過自主分類識別,當(dāng)確定目標(biāo)是航母編隊時,采用“狼群戰(zhàn)術(shù)”作戰(zhàn)理念,根據(jù)集群陣型自主進行角色分配;一部分UUV可同時模擬多種目標(biāo),吸引敵人的注意力;另一部分作為攻擊型UUV,對航母編隊高價值目標(biāo)進行集中打擊,“威懾”航母編隊水下安全,達到有效遲滯、阻擊航母編隊的目標(biāo)。
在未來信息化、網(wǎng)絡(luò)化、體系對抗的海戰(zhàn)場作戰(zhàn)環(huán)境下,采用UUV集群、水下預(yù)置系統(tǒng)和潛艇聯(lián)合作戰(zhàn)的水下有人無人協(xié)同作戰(zhàn)方式是水下體系作戰(zhàn)的主要模式之一。在實現(xiàn)有人無人協(xié)同作戰(zhàn)過程中,潛艇承擔(dān)編隊指揮員的角色,其任務(wù)的重心為作戰(zhàn)指揮而非直接作戰(zhàn);無人系統(tǒng)采用新戰(zhàn)術(shù)、新技術(shù)、新方法改變了當(dāng)前的戰(zhàn)場空間態(tài)勢,不僅可提供持久的情報偵查、監(jiān)視能力,還可提供精確和及時的直接火力和間接火力。
1)有人無人協(xié)同水下區(qū)域控制
根據(jù)作戰(zhàn)區(qū)域的大小,多個UUV作為移動傳感器和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自主組網(wǎng),在既定海域按照預(yù)先規(guī)劃的路線進行搜索。一旦發(fā)現(xiàn)水下目標(biāo),以接力的方式將態(tài)勢信息傳遞給下一個UUV,對進入監(jiān)視區(qū)的水下目標(biāo)進行持續(xù)探測跟蹤。UUV群通過一定方式將信息發(fā)送給有人平臺,潛艇根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)要求向一艘或多艘UUV下達摧毀敵潛艇的反潛命令,指揮清除柵欄保護區(qū)域,并評估反潛效果,判斷是否進行二次打擊,形成偵察、打擊、評估等一系列連續(xù)完整的水下區(qū)域控制鏈。
2)潛艇+UUV+水下預(yù)置系統(tǒng)反航母編隊
水下預(yù)置平臺提前部署于重點海域,長期潛伏;多個UUV組成水下集群探測網(wǎng)絡(luò),隱蔽航渡到敵航母編隊附近海域;一旦需要潛艇通過UUV中繼或其他方式將水下預(yù)置平臺遠程喚醒,當(dāng)判斷航母編隊進入其監(jiān)視區(qū)域,并在水下預(yù)置平臺集群武器射程之內(nèi)時,對敵航母編隊進行首輪魚雷攻擊;遠離危險區(qū)的指揮艇根據(jù)魚雷攻擊效果,對敵航母編隊實施巡航導(dǎo)彈二次攻擊,實現(xiàn)有人無人協(xié)同對航母編隊的飽和攻擊。
“空海一體”聯(lián)合對水下作戰(zhàn),通過在其關(guān)注海域部署大量反潛設(shè)施,將水面艦艇編隊、空中飛機、衛(wèi)星探測信息、岸基信息等各種作戰(zhàn)資源進行有效整合、協(xié)同管控,將海上、空中和岸基平臺的傳感器聯(lián)系在一起,生成精確、實時和一致的戰(zhàn)場態(tài)勢圖,具備一體化、網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同水下作戰(zhàn)指揮控制能力,完成情報、監(jiān)視、偵察和聯(lián)合打擊任務(wù),并可封鎖任一可供潛艇進出的通道,依托信息優(yōu)勢,遏止對手潛艇出港,破解對手的拒止/反介入能力,必要時可借助潛艇和其他水下打擊系統(tǒng),對水下目標(biāo)實施毀滅性打擊。
為持續(xù)保持水下作戰(zhàn)優(yōu)勢,美軍不斷加快水下戰(zhàn)的理論與技術(shù)創(chuàng)新,研制了基于新型遠程傳感器及新興水下通信裝備,發(fā)展了系列化的無人裝備,形成了有人無人協(xié)同作戰(zhàn)理念體系,作戰(zhàn)樣式更加靈活多樣。2016年9月,美簽署發(fā)布了《水下戰(zhàn)科學(xué)與技術(shù)目標(biāo)》,繼續(xù)構(gòu)建可靠的水下指揮與控制系統(tǒng)、高數(shù)據(jù)率通信系統(tǒng),進一步提升了水下體系化、網(wǎng)絡(luò)化的攻防作戰(zhàn)能力。具體體現(xiàn)在以下三個方面。
目前,美國利用衛(wèi)星、固定或機動式水下警戒系統(tǒng)、反潛巡邏機、反潛直升機、水面艦艇、潛艇等反潛平臺及裝備,基本實現(xiàn)了對重點海域的水下目標(biāo)進行全天候不間斷的偵察、警戒、探測、跟蹤和打擊;利用固定或機動式水下警戒系統(tǒng)、潛艇、水下無人平臺、水下預(yù)置系統(tǒng)等水下平臺,輔以空天艦探測信息支持,可完成對水下威脅目標(biāo)、重點海面目標(biāo)和陸上戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)的探測、跟蹤、防御或打擊。
美國提出并建立了分布式水下反潛網(wǎng)絡(luò),典型代表為美國持續(xù)瀕海水下監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(PLUSNet)、自主分布式系統(tǒng)DADS,主要由浮標(biāo)、UUV/USV、近海岸的固定式水聲監(jiān)視系統(tǒng)、機動水聲監(jiān)視系統(tǒng)SURTASS、海底聲吶、潛艇、水面艦艇等組成[2-5],潛艇是水下作戰(zhàn)重要的信息利用平臺和作戰(zhàn)平臺,通過分布式水下信息處理,形成統(tǒng)一的水下態(tài)勢。持續(xù)瀕海水下監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種半自主控制的海底固定+水中機動的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)施,該系統(tǒng)以核潛艇為母船,以UUV為活動節(jié)點,以水下潛標(biāo)、浮標(biāo)、水聲探測陣為固定節(jié)點。潛艇通過攜帶半自主傳感器的UUV實施水下反潛、攻擊水面目標(biāo)等任務(wù),為水下作戰(zhàn)提供支撐。自主分布式系統(tǒng)DADS是一種高機動、可快速布設(shè)的水下監(jiān)視系統(tǒng),利用布放于海床的分布式無人傳感器,建立近海海域警戒系統(tǒng),提高美國海軍在近海區(qū)域的情報、偵察和監(jiān)視能力,為編隊指揮提供準確的威脅位置信息和可靠的海洋圖像,有效應(yīng)對來自水下的威脅。美瀕海水下監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如圖1所示。
美國形成了以核潛艇為核心,通過數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星、長波、水聲等通信網(wǎng)絡(luò),將水下傳感器、水下浮標(biāo)/潛標(biāo)、水下無人平臺及水下預(yù)置系統(tǒng)等連接一體的高效整體,主要承擔(dān)?;鶓?zhàn)略核打擊、反潛、對陸攻擊、反艦、情報搜集等水下作戰(zhàn)任務(wù)。在對水下作戰(zhàn)方面,形成了以航母、驅(qū)護艦等艦艇和以P-3C、P-8A等反潛機為骨干的反潛戰(zhàn)力量體系,和以水雷戰(zhàn)艦艇為骨干的獵/掃雷力量體系,主要承擔(dān)監(jiān)視、偵察、反潛、獵掃雷等任務(wù)。
美國海軍越來越重視無人裝備在水下作戰(zhàn)中的應(yīng)用,發(fā)展了支持多種作戰(zhàn)樣式的自主化、智能化無人裝備。其中“察打一體水下無人潛航器”,將探測與打擊集于一身,可實現(xiàn)對目標(biāo)的探測與自主打擊;“深海SHARK系統(tǒng)”,以UUV集群形式形成移動式水下監(jiān)視網(wǎng)絡(luò),可在4小時內(nèi)清除25萬平方海里區(qū)域的水下敏感目標(biāo),能夠探測到50km的遠距離目標(biāo)并維持多節(jié)點接力跟蹤,實現(xiàn)了對水下戰(zhàn)場的區(qū)域清除、柵欄探測與遠距離跟蹤,能夠大范圍探測、跟蹤和攻擊大洋中的水下威脅目標(biāo),SHARK系統(tǒng)典型作戰(zhàn)使用方式如圖3所示。
美國深入發(fā)展了有人無人系統(tǒng)聯(lián)合作戰(zhàn)的理念[6-9],實現(xiàn)了有人平臺與無人系統(tǒng)的集成,將無人系統(tǒng)作為前沿水下作戰(zhàn)終端,掌握水下戰(zhàn)場態(tài)勢、感知海洋環(huán)境特性;有人平臺可指揮無人平臺及無人集群進行靈活重組,以適應(yīng)當(dāng)前作戰(zhàn)環(huán)境變化,從而確保有人作戰(zhàn)力量快速進入全球海洋與近海區(qū)域,支持美軍在全球海域的軍事行動。利用有人平臺對多種無人平臺進行指揮控制,完成特定的任務(wù),美國潛艇控制應(yīng)用無人航行器集群設(shè)想如圖4所示。
2017年9月,DARPA發(fā)布了“跨域海上監(jiān)視與瞄準”(CDMaST)項目二階段公告,在前期完成概念開發(fā)基礎(chǔ)上,計劃開展有人/無人系統(tǒng)組成的分布式海上作戰(zhàn)體系演示驗證工作,如圖5所示。該體系將利用新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將有人潛艦平臺,各類無人系統(tǒng),海底預(yù)置系統(tǒng),武器系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、導(dǎo)航與授時系統(tǒng)以及后勤保障系統(tǒng)等有機聯(lián)接起來,組成協(xié)同網(wǎng)絡(luò),大幅提升美海軍各系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能和適用性,能夠?qū)崿F(xiàn)作戰(zhàn)的“探測-分類-定位-瞄準-交戰(zhàn)-評估”等環(huán)節(jié)。
水下無人裝備作為迅速崛起的新型裝備,將成為未來海軍水下裝備體系的重要力量,可作為提升傳統(tǒng)作戰(zhàn)效能的倍增器,將對傳統(tǒng)水下作戰(zhàn)模式帶來變革,是應(yīng)對未來水下“非接觸”戰(zhàn)爭的“殺手锏”裝備。典型代表包括MANTA、大直徑水下無人系統(tǒng)(LDUUV)等。
MANTA是美國21世紀初開始研制的一種完全自主型多用途的巨型UUV系統(tǒng),能夠在淺海水域及其高危險海域中長時隱蔽的自主航行,可以通過自身傳感器裝備的“靈巧表層”傳感器以任意速度、在任何深度下通信,自身具備攻擊能力和對抗能力。大直徑水下無人系統(tǒng)(LDUUV),是一種載荷能力更大、續(xù)航力更強的大型多任務(wù)無人系統(tǒng),能夠搭載不同傳感器和任務(wù)模塊,靈活配置,自主控制能力更高。其顯著特點是:可以長時間不間斷地觀察大面積區(qū)域。除具有掃雷和情報偵察功能外,可在淺海長時間、自主地進行隱蔽性工作;作為誘餌協(xié)助母艇獵殺敵潛艇,或?qū)碀撏нM行長時間跟蹤;具備較高的網(wǎng)絡(luò)化程度,能夠布放傳感器網(wǎng)絡(luò);可以攜帶輕型魚雷、水聽器陣列等多種負載。
水下無人預(yù)置裝備,可通過提前部署在特定海區(qū)海底,長期待機,戰(zhàn)時喚醒,自主執(zhí)行水下作戰(zhàn)任務(wù),作戰(zhàn)樣式更加靈活,具有隱蔽性好、成本低、持續(xù)時間長等特點,可快速部署形成覆蓋一定區(qū)域、保持長期軍事存在的水下威懾與潛伏突襲能力,已成為美國近年來發(fā)展的熱點。上浮式有效載荷系統(tǒng)和“海德拉”系統(tǒng)是其中的典型代表。
深海浮沉載荷系統(tǒng)是由艦艇/飛機預(yù)先部署、長期在深海休眠、必要時執(zhí)行非致命性任務(wù)的低成本系統(tǒng),為海軍提供可在廣闊海域分布式、小型化、高效率的無人機等任務(wù)載荷發(fā)射平臺。任務(wù)載荷借助密閉艙長年部署在深海海底,必要時通過遠程控制中心喚醒,發(fā)射裝置上浮至海面,并自主發(fā)射攜帶的無人機,實現(xiàn)敏感海域的區(qū)域監(jiān)視與打擊,如圖6所示。
“海德拉”系統(tǒng)是一種無人值守、長期待機的水下作戰(zhàn)平臺族系,包括情報監(jiān)視偵察型、火力打擊型、水下/空中無人載具母船型、特種部隊裝備支援型等類型,能在水深300m內(nèi)海區(qū)連續(xù)潛伏數(shù)月,通過被動接收指揮、控制和情報信息,完成特定任務(wù)。系統(tǒng)具備??毡O(jiān)測手段,智能化程度高,響應(yīng)迅速;具備強大的打擊能力,打擊突然,突防概率高;能融入體系作戰(zhàn),可與有人/無人平臺協(xié)同作戰(zhàn),如圖7所示。
國外海軍在已有裝備基礎(chǔ)上,根據(jù)能力需求,不斷填補能力短板,將偵察預(yù)警、指揮控制、武器攻防進行靈活組合,通過水下信息柵格、接入全球指揮控制系統(tǒng),具備了全天候、體系化的警戒、跟蹤、指揮及攻防作戰(zhàn)能力。水下立體攻防作戰(zhàn)體系裝備呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢:
1)強化頂層規(guī)劃,立足已有裝備,形成了多維、立體的水下攻防作戰(zhàn)裝備體系,形成了攻擊和防御一體化水下作戰(zhàn)能力,為爭奪制海權(quán)、主導(dǎo)進入海上空間提供重要保障。
2)統(tǒng)籌管理跨平臺資源、綜合處理多源信息,構(gòu)建分布式水下信息與兵力控制網(wǎng),能快速生成水下戰(zhàn)場態(tài)勢并按需分發(fā)共享,提升水下戰(zhàn)場空間的感知能力和跨域協(xié)同作戰(zhàn)能力,助力信息戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)。
3)推進有人無人協(xié)同作戰(zhàn),實現(xiàn)了有人與無人系統(tǒng)的有機集成,確保作戰(zhàn)力量可快速進入各種水下作戰(zhàn)海域,突出機動作戰(zhàn)、支持在全球海域完成各種行動任務(wù)。
4)研制了變革性的水下無人預(yù)置裝備,可提前部署、長期待機、戰(zhàn)時喚醒,形成覆蓋一定區(qū)域、保持長期軍事存在的水下威懾與潛伏突襲能力。
水下立體攻防體系主要圍繞水下聯(lián)合態(tài)勢感知、跨平臺作戰(zhàn)指揮、分布式作戰(zhàn)決策、聯(lián)合行動規(guī)劃、聯(lián)合支援保障、兵力綜合運用等作戰(zhàn)需求,在空天信息支持下,設(shè)計預(yù)警探測、指揮控制、攻防武器、綜合保障等裝備協(xié)同關(guān)系和信息流程,牽引各領(lǐng)域裝備的協(xié)調(diào)發(fā)展與整體推進,保證體系作戰(zhàn)合力的有效形成。水下立體攻防體系主要由空天信息支持、預(yù)警探測設(shè)備、綜合指揮控制、攻防軟硬武器、通導(dǎo)綜合保障、水下搭載平臺等六大部分構(gòu)成[10-12],如圖8所示。
空天信息支持是指在綜合挖掘衛(wèi)星等天基平臺對特殊區(qū)域的大范圍監(jiān)控信息,統(tǒng)籌應(yīng)用反潛巡邏機、反潛直升機等空中平臺對水下目標(biāo)感知信息,實現(xiàn)對潛艇目標(biāo)的監(jiān)視與早期預(yù)警,為水下攻防提供非實時的信息支持。
預(yù)警探測設(shè)備部署在反潛艦艇、潛艇、UUV、深海空間站、預(yù)置平臺、浮/潛標(biāo)等平臺,或固定/機動布放在港口、要地、前沿陣地等海域,用于完成對潛艇、魚雷、水雷、UUV、蛙人等水下目標(biāo)的預(yù)警探測任務(wù),提供實時目標(biāo)探測信息保障。
綜合指揮控制裝備搭載于有人平臺和部分無人平臺上,綜合運用探測、武器、保障等作戰(zhàn)資源,完成統(tǒng)一態(tài)勢生成、兵力協(xié)同指揮、信息共享分發(fā)、作戰(zhàn)方案制定、多平臺武器協(xié)同攻防控制、作戰(zhàn)效果評估等信息處理與指揮控制任務(wù)。
攻防軟硬武器由水下、水面以及空中等作戰(zhàn)平臺搭載,用于完成對艦艇、潛艇、UUV、來襲魚雷、蛙人等機動類目標(biāo),水面、水下設(shè)施等目標(biāo),以及島礁、港口等近岸目標(biāo)的攻擊與防御。
綜合保障裝備主要由部署在各類節(jié)點上的無線通信、水聲通信、衛(wèi)星通信、導(dǎo)航探測、海洋環(huán)境感知等裝備組成,為水下立體攻防作戰(zhàn)提供多鏈路、多手段通信保障、自主與組合導(dǎo)航信息保障、先驗與實時海洋環(huán)境信息保障。
水下搭載平臺是預(yù)警探測、指揮控制、攻防武器、綜合保障等裝備的部署平臺,主要包括潛艇、艦艇、深??臻g站、UUV、水下預(yù)置平臺等,通過各類裝備的組合配置,形成功能不同、性能各異的作戰(zhàn)節(jié)點。
為發(fā)揮水下立體攻防作戰(zhàn)合力,必須在水下攻防體系頂層設(shè)計基礎(chǔ)上,以綜合指揮控制為核心,依托通信、導(dǎo)航等綜合保障,有機融合多維多源水下預(yù)警探測裝備及軟硬攻防武器,通過各類有人、無人搭載平臺的按需組配,完成聯(lián)合感知戰(zhàn)場態(tài)勢、實時共享戰(zhàn)場信息、準確協(xié)調(diào)作戰(zhàn)行動、同步遂行作戰(zhàn)任務(wù)。水下攻防體系構(gòu)建技術(shù)是達成水下立體攻防作戰(zhàn)能力的基礎(chǔ),需開展深入研究,以引導(dǎo)裝備的有序發(fā)展。
借鑒國外水下作戰(zhàn)體系化、無人化、智能化的發(fā)展趨勢,加強水下立體攻防體系的頂層規(guī)劃,運用系統(tǒng)集成與體系設(shè)計工具和海戰(zhàn)場作戰(zhàn)仿真評估技術(shù),以作戰(zhàn)流程和指揮要素為主線,從體系結(jié)構(gòu)設(shè)計及多視角建模、作戰(zhàn)概念方案設(shè)計及指標(biāo)分解、協(xié)同任務(wù)規(guī)劃與作戰(zhàn)仿真推演、體系效能評估及體系貢獻度分析等方面開展研究。
3.2.1 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計及多視角建模技術(shù)
水下攻防體系結(jié)構(gòu)設(shè)計主要致力于解決水下立體攻防作戰(zhàn)的信息化整合、信息資源共享以及資源優(yōu)化問題。設(shè)計水下攻防體系結(jié)構(gòu)時,需考慮水下特殊的通信環(huán)境及信息傳輸?shù)木窒扌?,適當(dāng)減少跨平臺通信負載、信息交互次數(shù),優(yōu)化傳感器協(xié)同探測、作戰(zhàn)指揮和武器控制三個領(lǐng)域的層次關(guān)系和協(xié)同流程,梳理各系統(tǒng)間的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為關(guān)系、系統(tǒng)演進和管控的遵循原則,給出水下攻防作戰(zhàn)體系指揮中心、次中心和協(xié)同單元的層次和連接關(guān)系,并采用多視角視圖對系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進行統(tǒng)一描述。
按照系統(tǒng)化、程序化、規(guī)范化要求,對指揮關(guān)系、作戰(zhàn)流程、信息流程等進行數(shù)據(jù)整理、歸類、建模,清晰、完整、準確地表達出基于能力的水下攻防體系作戰(zhàn)構(gòu)想、作戰(zhàn)活動、作戰(zhàn)能力、裝備系統(tǒng)需求等信息建模的需求論證過程,從水下攻防作戰(zhàn)需求到提出達成攻防兼?zhèn)涞乃聦顾璧哪芰Γ瑥拿鞔_未來作戰(zhàn)的能力要求和當(dāng)前裝備的作戰(zhàn)能力之間的差距,到裝備系統(tǒng)需求的分析,最終提出裝備解決方案。
3.2.2 作戰(zhàn)概念方案設(shè)計及指標(biāo)分解技術(shù)
針對三種典型作戰(zhàn)樣式,利用專業(yè)化的軍事想定編輯工具,設(shè)置作戰(zhàn)時間、作戰(zhàn)環(huán)境、兵力編成、指揮關(guān)系、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)區(qū)域與航線、通信網(wǎng)絡(luò)、戰(zhàn)術(shù)規(guī)則等軍事想定要素,考慮實際作戰(zhàn)計劃的接入和解析,自動生成可推演的初始作戰(zhàn)想定。
在此基礎(chǔ)上,根據(jù)不同作戰(zhàn)任務(wù)下的功能需求,將系統(tǒng)功能分解至預(yù)警探測、指揮控制、通信導(dǎo)航和攻防武器等功能模塊,并對各功能模塊進行耦合性分析,研究各個環(huán)節(jié)功能的匹配性和技術(shù)指標(biāo)的閉合情況。根據(jù)體系作戰(zhàn)構(gòu)想,分析水下攻防裝備目前及未來發(fā)展所處的作戰(zhàn)環(huán)境及威脅,基于邏輯推理和系統(tǒng)分析,提出體系對各系統(tǒng)的能力需求,實現(xiàn)體系能力向裝備能力的逐層分解,形成指標(biāo)體系。
3.2.3 協(xié)同任務(wù)規(guī)劃與作戰(zhàn)仿真推演技術(shù)
針對水下作戰(zhàn)可能面臨的多樣化作戰(zhàn)任務(wù)或者不確定的威脅,借鑒自然界的自組織機制,采用分層遞階思想逐層求解的方法,根據(jù)不同的作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)任務(wù)完成的不同階段選擇不同的協(xié)調(diào)控制策略,確保通過有人無人系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)與合作完成復(fù)雜的作戰(zhàn)任務(wù)。多個有人無人系統(tǒng)通過相互信息交互產(chǎn)生整體效應(yīng),便于進行功能和使用的靈活配置,實現(xiàn)較高程度的自主協(xié)作,從而自主完成預(yù)期作戰(zhàn)任務(wù)。針對上述設(shè)計,通過調(diào)度所需的仿真模型,考慮環(huán)境特點、平臺能力、目標(biāo)特性、毀傷條件等因素,按照設(shè)計的作戰(zhàn)流程,考慮作戰(zhàn)過程中的人工干預(yù),實現(xiàn)紅、藍方的背靠背對抗推演。
3.2.4 體系效能評估及體系貢獻度分析技術(shù)
針對體系組成單元多、功能結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動態(tài)變化等情況,基于作戰(zhàn)任務(wù)及典型作戰(zhàn)樣式,研究分析影響水下攻防體系作戰(zhàn)勝負的關(guān)鍵因素,以水下攻防裝備體系各組成要素的裝備效能為基礎(chǔ),建立水下攻防作戰(zhàn)任務(wù)裝備體系效能模型,通過反復(fù)推演及大樣本分析,從統(tǒng)計角度評估體系效能,提升效能評估的科學(xué)性。對于特定裝備,通過在對應(yīng)層次增加作戰(zhàn)節(jié)點,調(diào)整指揮關(guān)系,從增強作戰(zhàn)效果貢獻度、增強作戰(zhàn)效率貢獻度、降低作戰(zhàn)代價貢獻度等不同角度,根據(jù)效能評估結(jié)果變化情況,評估其體系貢獻度。
對照已有裝備性能,按照作戰(zhàn)任務(wù),通過仿真推演,梳理已有裝備能力短板,指導(dǎo)裝備性能填平補齊;對于水下探測網(wǎng)、水下預(yù)警浮/潛標(biāo)、水下預(yù)置系統(tǒng)、UUV及UUV集群等新概念裝備,按照體系作戰(zhàn)目標(biāo)要求,通過貢獻度分析,形成體系內(nèi)各平臺探測距離、作戰(zhàn)半徑、覆蓋范圍等能力要求,引導(dǎo)新概念裝備的發(fā)展和能力論證。
體系對抗是未來水下立體攻防作戰(zhàn)的重要發(fā)展方向。隨著水下攻防裝備的持續(xù)發(fā)展以及對體系研究的不斷深入,在加強體系總體籌劃、頂層設(shè)計基礎(chǔ)上,面向任務(wù)、基于效能,建立相應(yīng)體系作戰(zhàn)理論,梳理已有裝備能力短板,指導(dǎo)裝備性能填平補齊;針對裝備未來發(fā)展需求,考慮傳感器探測、水聲通信等裝備能力現(xiàn)狀以及未來裝備的演進變化,并結(jié)合裝備、技術(shù)發(fā)展,預(yù)測未來近期、中期、遠期典型作戰(zhàn)樣式下的整體作戰(zhàn)能力,通過仿真推演及效能評估,在時間剖面上研究能力成長態(tài)勢,并能夠根據(jù)各種無人裝備的發(fā)展,通過裝備體系貢獻度分析,評判各類水下有人無人資源配置的優(yōu)劣,引導(dǎo)各類水下攻防裝備協(xié)調(diào)有序發(fā)展,確?,F(xiàn)役裝備融入體系,新研裝備貢獻體系。
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