戚學(xué)文，趙緒明，王 亮

（1.海軍研究院，北京 100161；2.復(fù)雜艦船系統(tǒng)仿真重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100161）

0 引言

當(dāng)前，我周邊海域面臨多樣化、日益嚴(yán)重的威脅和挑戰(zhàn)，主要戰(zhàn)略對手構(gòu)建了從太空到海底的多維空間反潛體系，對我水下兵力的海上活動(dòng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅[1]。現(xiàn)代水下作戰(zhàn)環(huán)境與條件下，單一作戰(zhàn)平臺(tái)不可能具備有效完成水下作戰(zhàn)任務(wù)的所有性能，必須協(xié)調(diào)各作戰(zhàn)平臺(tái)，拓展水下作戰(zhàn)空間，構(gòu)建包括有人、無人水下作戰(zhàn)平臺(tái)的綜合性水下全域作戰(zhàn)體系。只有充分發(fā)揮協(xié)同作戰(zhàn)的優(yōu)勢，才能滿足現(xiàn)代化高技術(shù)條件下的水下作戰(zhàn)需求[2]。水下作戰(zhàn)體系是目前海上防衛(wèi)體系突出的薄弱環(huán)節(jié)，也是提高體系作戰(zhàn)能力的“瓶頸”。在國家安全環(huán)境日趨復(fù)雜、軍隊(duì)使命任務(wù)不斷拓展、海軍轉(zhuǎn)型步伐明顯加快的形勢下，建設(shè)功能完善的水下作戰(zhàn)體系顯得十分緊迫。本文借鑒海戰(zhàn)場態(tài)勢時(shí)變動(dòng)態(tài)生成技術(shù)與方法，研究設(shè)計(jì)基于態(tài)勢時(shí)變動(dòng)態(tài)生成的水下作戰(zhàn)體系[3-5]。

1 海戰(zhàn)場態(tài)勢相關(guān)概念

戰(zhàn)場態(tài)勢是對戰(zhàn)場當(dāng)前狀態(tài)和發(fā)展趨勢的描述，亦是指揮員實(shí)施高效指揮控制的必要條件。所謂戰(zhàn)場態(tài)勢，是指作戰(zhàn)雙方作戰(zhàn)要素的狀態(tài)、形勢與發(fā)展趨勢[6]。

在戰(zhàn)略層次上，包括敵對雙方總體力量對比、戰(zhàn)略部署與戰(zhàn)略行動(dòng)的狀態(tài)、形勢與趨勢，同時(shí)包括敵對雙方社會(huì)、人文、環(huán)境等；在戰(zhàn)術(shù)層次上，指敵對雙方具體的兵力對比、兵力部署、作戰(zhàn)計(jì)劃、火力分配、作戰(zhàn)意圖以及具體的作戰(zhàn)實(shí)體，如作戰(zhàn)平臺(tái)、武器級具體武器單元的狀態(tài)、形勢與發(fā)展趨勢。戰(zhàn)場態(tài)勢信息的準(zhǔn)確性、實(shí)效性，直接影響著指揮決策的科學(xué)性、合理性。

戰(zhàn)場態(tài)勢研究是作戰(zhàn)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一，海戰(zhàn)場態(tài)勢時(shí)變動(dòng)態(tài)生成技術(shù)為海戰(zhàn)場態(tài)勢研究提供了一個(gè)新的思路。在一定作戰(zhàn)環(huán)境中存在的作戰(zhàn)實(shí)體，當(dāng)其性質(zhì)或狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，就產(chǎn)生了特定的作戰(zhàn)事件；而在信息化海戰(zhàn)場上，作戰(zhàn)實(shí)體密切協(xié)同，因此每個(gè)作戰(zhàn)實(shí)體所產(chǎn)生的作戰(zhàn)事件在時(shí)間和空間上都存在著某種聯(lián)系。在特定海戰(zhàn)場環(huán)境中，多個(gè)作戰(zhàn)事件構(gòu)成某種作戰(zhàn)行動(dòng)，推動(dòng)戰(zhàn)場態(tài)勢動(dòng)態(tài)變化，如圖1所示。

海戰(zhàn)場態(tài)勢時(shí)變動(dòng)態(tài)生成技術(shù)針對海戰(zhàn)場水下作戰(zhàn)態(tài)勢和作戰(zhàn)體系演化動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)，支持變步長、多粒度、態(tài)勢動(dòng)態(tài)接入生成實(shí)時(shí)海戰(zhàn)場態(tài)勢。根據(jù)作戰(zhàn)進(jìn)程，通過實(shí)時(shí)修正作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)方案和作戰(zhàn)行動(dòng)等相關(guān)戰(zhàn)場因素，實(shí)現(xiàn)海戰(zhàn)場水下作戰(zhàn)體系多區(qū)域、多分辨率戰(zhàn)場態(tài)勢的動(dòng)態(tài)生成和指揮控制。

圖1 海戰(zhàn)場態(tài)勢動(dòng)態(tài)變化示意圖Fig.1 Schematic map of dynamic sea battlefield situation

圖1中，作戰(zhàn)環(huán)境是指海戰(zhàn)場中對敵我作戰(zhàn)有影響的天氣、海況、水文、電磁輻射等；作戰(zhàn)實(shí)體即海戰(zhàn)場中存在的具有戰(zhàn)斗力或戰(zhàn)略意圖的作戰(zhàn)單元或平臺(tái)，例如艦船、潛艇、飛機(jī)、導(dǎo)彈、魚雷、預(yù)警設(shè)備等；作戰(zhàn)事件即由作戰(zhàn)實(shí)體所做出的行為形態(tài)；作戰(zhàn)實(shí)體及其作戰(zhàn)事件通過協(xié)同關(guān)系構(gòu)成具有統(tǒng)一作戰(zhàn)目的的作戰(zhàn)行動(dòng)；作戰(zhàn)行動(dòng)的產(chǎn)生與演進(jìn)推動(dòng)著海戰(zhàn)場態(tài)勢的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)發(fā)展變化。

2 水下作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)方案

當(dāng)前環(huán)境下，隨著各國水下科技與裝備的發(fā)展，水下對抗已成為全深度、大海域、多平臺(tái)的全面對抗，是包括天、空、岸、海、潛多維兵力與武器裝備體系的信息化、高技術(shù)、全方位對抗。

2.1 水下作戰(zhàn)體系的必要性

目前，潛在作戰(zhàn)對手構(gòu)建了包括天基反潛預(yù)警系統(tǒng)、航空反潛裝備系統(tǒng)、水面反潛裝備系統(tǒng)、水下反潛裝備系統(tǒng)和水下監(jiān)視系統(tǒng)的太空、空中、水面、水下、海底等多維立體反潛裝備體系和一體化綜合反潛網(wǎng)絡(luò)，形成全方位、全領(lǐng)域反潛預(yù)警偵察與綜合打擊作戰(zhàn)力量。面對其日益完善、不斷改進(jìn)的綜合探潛體系，我水下兵力遂行作戰(zhàn)任務(wù)面臨的安全威脅日趨復(fù)雜。如何構(gòu)建未來水下作戰(zhàn)體系、創(chuàng)新水下兵力運(yùn)用方法、發(fā)揮水下體系作戰(zhàn)和水下隱蔽作戰(zhàn)特點(diǎn)，將成為未來海戰(zhàn)場建立我水下優(yōu)勢面臨的關(guān)鍵問題。

2.2 需求分析與體系構(gòu)建

作戰(zhàn)需求是作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)的先導(dǎo)與驅(qū)動(dòng)，作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)應(yīng)以滿足作戰(zhàn)需求為首要目標(biāo)[7-8]。因此，以作戰(zhàn)需求分析為基礎(chǔ)的作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)是目前較為常用的常規(guī)設(shè)計(jì)方法。按照這一方法，基于水下作戰(zhàn)需求分析，構(gòu)建一個(gè)包括指揮控制、偵察情報(bào)、火力打擊、信息對抗以及綜合保障的，能夠融合海面、空中及水下多維作戰(zhàn)平臺(tái)，指揮打擊鏈路完整，具備較強(qiáng)生存能力的我?？掌脚_(tái)及水中兵力兵器對抗敵水下兵力兵器的水下作戰(zhàn)體系，如圖2所示。其中，任務(wù)需求分析主要包括水下作戰(zhàn)面臨的形勢與問題、潛在對象的作戰(zhàn)運(yùn)用方法；行動(dòng)需求分析主要包括水下作戰(zhàn)目的與交戰(zhàn)方式；能力需求分析主要包括水下力量編組、主要行動(dòng)以及兵力協(xié)同運(yùn)用；裝備需求分析主要包括有人、無人裝備的種類、功能、性能、數(shù)量與作戰(zhàn)能力指標(biāo)。

圖2 水下作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)流程Fig.2 Implementation flow of underwater operational system design scheme

未來水下復(fù)雜環(huán)境下的作戰(zhàn)任務(wù)，潛艇及其所搭載的無人作戰(zhàn)平臺(tái)應(yīng)協(xié)調(diào)一致地采取措施與行動(dòng)。利用無人作戰(zhàn)平臺(tái)的隱蔽前出、數(shù)據(jù)中繼、探測偵察和信息欺騙等手段，擴(kuò)展水下作戰(zhàn)平臺(tái)光學(xué)、聲學(xué)和電子傳感器的覆蓋區(qū)域及打擊武器的作戰(zhàn)手段與覆蓋范圍[9]。既保持了潛艇獨(dú)立作戰(zhàn)的主要特點(diǎn)，在一定程度上又可以發(fā)揮協(xié)同作戰(zhàn)的整體優(yōu)勢，形成水下作戰(zhàn)力量的綜合作戰(zhàn)體系?？捎行浹a(bǔ)潛艇作戰(zhàn)能力的不足，極大提升水下作戰(zhàn)效能和整體作戰(zhàn)能力[10-11]。

3 水下作戰(zhàn)體系方案的優(yōu)化

水下作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)方案的顯著優(yōu)勢是能夠較好地滿足作戰(zhàn)需求，但是，其并未充分考慮海戰(zhàn)場態(tài)勢變化對水下作戰(zhàn)的影響，具有一定的局限性，與現(xiàn)代信息化海戰(zhàn)場水下作戰(zhàn)復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境以及快速的作戰(zhàn)節(jié)奏要求尚存在一些差距。因此，需要對其進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)與優(yōu)化。

3.1 常規(guī)方法的局限性

現(xiàn)代戰(zhàn)爭是復(fù)雜條件下的一體化聯(lián)合作戰(zhàn)，作戰(zhàn)實(shí)體間密切協(xié)同，每一個(gè)作戰(zhàn)實(shí)體所產(chǎn)生的作戰(zhàn)事件在時(shí)間和空間上都存在著緊密聯(lián)系。隨著信息化海戰(zhàn)場物理空間的拓展、作戰(zhàn)平臺(tái)機(jī)動(dòng)能力的提升以及對作戰(zhàn)單元信息化、智能化需求的日益增長，作戰(zhàn)單元也由傳統(tǒng)單一作戰(zhàn)逐漸成為時(shí)變戰(zhàn)場中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)[12-13]，具有密度高、種類多、變化快等特點(diǎn)。這一變化直接導(dǎo)致戰(zhàn)場態(tài)勢具有日益顯著的時(shí)變特性，戰(zhàn)場態(tài)勢瞬息萬變，作戰(zhàn)時(shí)機(jī)稍縱即逝。

對于水下作戰(zhàn)，由于受制于水介質(zhì)特性，戰(zhàn)場環(huán)境難以透明化、作戰(zhàn)對象難以清晰判斷、通信難以實(shí)時(shí)高速、指揮節(jié)奏遲緩。因此，盡可能掌握實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的水下作戰(zhàn)態(tài)勢就顯得更為重要。顯然，基于作戰(zhàn)需求分析的水下作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)方案，并不能很好地適應(yīng)水下作戰(zhàn)態(tài)勢動(dòng)態(tài)時(shí)變特征。因此，充分考慮海戰(zhàn)場態(tài)勢時(shí)變因素，設(shè)計(jì)基于海戰(zhàn)場態(tài)勢時(shí)變動(dòng)態(tài)生成的水下作戰(zhàn)體系，使指揮員及各類作戰(zhàn)人員在更好地掌握動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)戰(zhàn)場態(tài)勢基礎(chǔ)上，提高水下作戰(zhàn)指揮、決策的反應(yīng)速度和實(shí)效性，對于海戰(zhàn)場整體作戰(zhàn)能力的提升意義重大。

3.2 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化流程

考慮前文所述的海戰(zhàn)場態(tài)勢時(shí)變動(dòng)態(tài)生成相關(guān)概念，通過設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)與評估，對基于作戰(zhàn)需求分析的常規(guī)水下作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，其方法與流程如圖3所示。

圖3 水下作戰(zhàn)體系方案的仿真與優(yōu)化流程Fig.3 Simulation and optimization process of underwater operational system scheme

此外，為了更好掌握水下戰(zhàn)場態(tài)勢，未來水下攻防作戰(zhàn)需要進(jìn)行較大規(guī)模的戰(zhàn)場建設(shè)。建設(shè)內(nèi)容不僅包括海洋水文地理環(huán)境調(diào)查，更多的是在重要區(qū)域預(yù)置一定規(guī)模的水下設(shè)施。這些水下設(shè)施涵蓋了偵察預(yù)警、通信導(dǎo)航、長期海洋氣象觀測、預(yù)置攻擊等多種功能，不僅將極大地拓展我水下預(yù)置戰(zhàn)場的隱蔽建設(shè)能力和維護(hù)能力，而且將成為我水下作戰(zhàn)體系的完善和補(bǔ)充，也必將在很大程度上提升我水下作戰(zhàn)體系效能的發(fā)揮。

4 結(jié)束語

與水面、空中作戰(zhàn)不同，海水介質(zhì)的特殊性使水下通信成為制約水下作戰(zhàn)的瓶頸與難點(diǎn)，導(dǎo)致當(dāng)前水下作戰(zhàn)平臺(tái)通聯(lián)困難，水下作戰(zhàn)指揮不夠通暢，水下戰(zhàn)場不夠“透明”。因此，目前世界各國在水下戰(zhàn)場均不具備絕對優(yōu)勢。近年來，我國在水聲探測、跨域通信、智能作戰(zhàn)、無人裝備等領(lǐng)域已開展了大量研究，突破了一批關(guān)鍵技術(shù)，為水下作戰(zhàn)體系構(gòu)建和戰(zhàn)法創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。

本文從水下作戰(zhàn)需求出發(fā)，適當(dāng)借鑒現(xiàn)有研究成果，研究了水下作戰(zhàn)體系設(shè)計(jì)方案，結(jié)合水下作戰(zhàn)相關(guān)領(lǐng)域前沿技術(shù)發(fā)展情況以及海戰(zhàn)場態(tài)勢時(shí)變動(dòng)態(tài)生成概念，對常規(guī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，設(shè)計(jì)了基于海戰(zhàn)場態(tài)勢時(shí)變動(dòng)態(tài)生成的水下作戰(zhàn)體系。研究回答未來水下作戰(zhàn)體系“為何建、如何建”的問題，對提升我海軍水下作戰(zhàn)能力、有效扭轉(zhuǎn)水下作戰(zhàn)態(tài)勢、保障沿海及內(nèi)陸安全具有十分重要的意義，亦對我海軍突破島鏈封鎖的深遠(yuǎn)海戰(zhàn)略實(shí)施有著積極的推動(dòng)作用。

本文的研究為理清水下作戰(zhàn)力量建設(shè)發(fā)展方向，在未來海戰(zhàn)場形成水下作戰(zhàn)優(yōu)勢提供了借鑒與參考。