原大川，張鐘錚，段志強，呂桂琴，許 濤

（1.北方自動控制技術研究所，太原 030006；2.國營第七五四廠，天津 300074；3.解放軍32381 部隊，北京 100072）

0 引言

在未來戰(zhàn)場對抗格局中，軍事武裝力量正面火力沖突的情形將不斷減少，取而代之的是網(wǎng)絡化、信息化戰(zhàn)場環(huán)境下強實時偵察使能的快速精確遠程火力打擊情形。在未來士兵系統(tǒng)的作戰(zhàn)概念中，由于空中、地面無人平臺、智能彈藥等武器平臺的加入，士兵班組的構成將發(fā)生變化，士兵數(shù)量大幅減少，無人平臺、新式武器將不斷增多。大規(guī)模的士兵正面火力沖突將不再是士兵作戰(zhàn)的主要方式，而是以偵察和重火力引導為主，輔有小規(guī)模遭遇火力交戰(zhàn)［1-2］。未來士兵系統(tǒng)是在我軍在研單兵綜合系統(tǒng)基礎上，以未來5～20 年的軍事需求和技術發(fā)展為牽引，以解決未來班組內(nèi)士兵、無人作戰(zhàn)系統(tǒng)、信息化輕武器系統(tǒng)等平臺協(xié)同偵察、協(xié)同指揮、協(xié)同作戰(zhàn)問題為目標，基于軍民融合思想，構建的新一代士兵系統(tǒng)。本文以士兵系統(tǒng)作戰(zhàn)組織結構以及班組內(nèi)作戰(zhàn)組織結構的分析為基礎，研究未來士兵系統(tǒng)的作戰(zhàn)活動，并根據(jù)作戰(zhàn)活動內(nèi)容構建偵察、打擊、遠程打擊模型，建立合理的指揮體系流程以及信息交互內(nèi)容［3］。

1 未來士兵系統(tǒng)作戰(zhàn)組織

相比于傳統(tǒng)單兵系統(tǒng)，未來士兵系統(tǒng)強調以班組為單位的協(xié)同作戰(zhàn)。如圖1 所示，單兵班組與其上級指揮機構共同構成的未來士兵系統(tǒng)將士兵信息系統(tǒng)與單兵手持輕武器、制導彈藥、便攜式空中/地面無人平臺、遠程空中/地面火力支援等武器裝備進行有效融合，具有多域戰(zhàn)場偵察、多手段精確打擊、智能可視化作戰(zhàn)指揮、多平臺火力協(xié)同等作戰(zhàn)能力。

圖1 未來士兵系統(tǒng)典型作戰(zhàn)概念圖

在網(wǎng)絡信息化的戰(zhàn)場環(huán)境下，未來士兵系統(tǒng)下的各士兵、武器平臺作為作戰(zhàn)能力各異的分布式網(wǎng)絡傳感節(jié)點存在于戰(zhàn)場前沿，各節(jié)點之間并不是時刻保持固定的作戰(zhàn)編組，而是以快速機動、實時融合和網(wǎng)絡協(xié)同的方式實現(xiàn)高彈性的作戰(zhàn)編成，提升物理空間、電磁頻譜以及網(wǎng)絡空間等多域作戰(zhàn)能力［4-5］。因此，未來士兵系統(tǒng)的作戰(zhàn)組織結構關系可以按照作戰(zhàn)節(jié)點的能力進行編配，在上級作戰(zhàn)任務下達后，作戰(zhàn)指揮員根據(jù)現(xiàn)有的敵我綜合態(tài)勢、戰(zhàn)場環(huán)境以及任務內(nèi)容，分別從偵察、火力、引導節(jié)點選擇適宜各作戰(zhàn)任務的空中/地面無人作戰(zhàn)裝備、輕武器士兵小組以及遠程火力支援，并任命臨時班組指揮員，構成如圖2 所示的協(xié)同班組完成作戰(zhàn)任務。

圖2 班組內(nèi)部作戰(zhàn)組織關系

2 未來士兵系統(tǒng)作戰(zhàn)活動研究

士兵系統(tǒng)的作戰(zhàn)活動包括作戰(zhàn)籌劃和作戰(zhàn)實施兩個部分。其中，作戰(zhàn)籌劃活動由士兵系統(tǒng)作戰(zhàn)指揮人員完成，包括受領任務、分析判斷情況、確定戰(zhàn)斗構想、制定作戰(zhàn)方案、定下決心5 個子活動。實施作戰(zhàn)活動由各單兵班組完成，包括對敵目標實施偵察、破襲敵要害目標、引導空中火力實施精確打擊3 個子活動。

2.1 作戰(zhàn)籌劃

其中各子業(yè)務活動的具體功能如下頁表1所示。

圖3 作戰(zhàn)籌劃業(yè)務活動分解圖

2.2 實施作戰(zhàn)活動

圖4 實施作戰(zhàn)業(yè)務活動分解圖

其中各子業(yè)務活動的具體功能如表2 所示。

表2 實施作戰(zhàn)業(yè)務活動功能描述

3 未來士兵系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)模型

3.1 偵察作戰(zhàn)活動模型

3.1.1 節(jié)點連接關系

完成作戰(zhàn)籌劃后，指揮員根據(jù)實際情況選擇作戰(zhàn)節(jié)點，并下達命令組織協(xié)同。圖5 為一種情形的節(jié)點連接關系示意圖，其中，地面無人偵察平臺與相應士兵建立直接協(xié)同關系，以自主伴隨的協(xié)同方式跟隨士兵預警后方戰(zhàn)場；地面無人火力平臺、空中無人偵察平臺與班組長建立直接協(xié)同關系，接收班組長的行動任務和路線規(guī)劃，主動協(xié)同作戰(zhàn)［6-7］；單兵雷達通過士兵節(jié)點接入，進行遠距離預警。

圖5 協(xié)同偵察節(jié)點連接關系示意圖

3.1.2 協(xié)同偵察指揮流程

班組指揮員按照任務分工和隊形編配進行協(xié)同組織后，班組內(nèi)各節(jié)點呈隊形地執(zhí)行各自偵察任務，并保持動態(tài)協(xié)同關系。當單兵雷達探測到遠距離可疑目標，士兵節(jié)點向指揮員發(fā)起協(xié)同偵察請求。協(xié)同單元地面無人偵察平臺解除自主伴隨狀態(tài)并與之建立新的協(xié)同關系，并在導引和路徑規(guī)劃下，主動協(xié)同偵察。探測到可疑目標時，地面、空中無人偵察平臺主動獲取前方圖像數(shù)據(jù)、自動計算目標距離位置信息向班組指揮員實時傳輸，并自主對目標進行識別，在敵情確認后向班組成員發(fā)出態(tài)勢通報預警。通過多方位多角度的多源情報融合處理，班組指揮員可判定目標具體數(shù)量、距離、位置和形狀等信息，并更新態(tài)勢顯示，供班組成員查詢獲?。?-9］。

3.1.3 信息交互內(nèi)容

信息交互如表3 所示。

表3 協(xié)同偵察信息交互表

3.2 破襲作戰(zhàn)活動模型

3.2.1 節(jié)點連接關系

班組間的協(xié)同、班組間作戰(zhàn)節(jié)點的重組協(xié)同是充分利用各節(jié)點的作戰(zhàn)能力，實現(xiàn)高彈性的作戰(zhàn)編組的關鍵，是未來士兵系統(tǒng)作戰(zhàn)概念的重要研究內(nèi)容。下頁圖7 所示為地面無人偵察平臺解除自主伴隨狀態(tài)并與單兵雷達士兵節(jié)點建立協(xié)同關系后，偵察班組與火力班組的節(jié)點連接關系示意圖。

3.2.2 協(xié)同打擊指揮流程

通過多源情報收集和融合處理分析，偵察班組鎖定敵方兩處隱蔽目標后，利用態(tài)勢共享的位置信息和火力協(xié)同分配模型自動計算出符合火力要求以及位置最佳的作戰(zhàn)節(jié)點，并及時向相應節(jié)點的班組長發(fā)起協(xié)同重組請求，對敵隱蔽目標實施火力打擊。同時，火力班組士兵節(jié)點導引空中無人火力裝備，合理利用自動步槍、狙擊步槍、機槍、榴彈發(fā)射器等輕武器實施戰(zhàn)斗，并與偵察班組士兵協(xié)同殲滅敵方有生力量。偵察班組在確定敵指揮所具體方位，并計算決策周圍最佳協(xié)同作戰(zhàn)節(jié)點后，及時發(fā)起協(xié)同空地打擊請求，利用機動能力強、作戰(zhàn)范圍廣的空中無人作戰(zhàn)裝備和智能彈藥武器，對敵重要目標實施遠程、快速空中火力打擊，協(xié)同打擊流程如下頁圖8 所示。

圖6 協(xié)同偵察流程圖

圖7 協(xié)同打擊節(jié)點連接關系示意圖

3.2.3 信息交互內(nèi)容

如下頁表4 所示。

3.3 遠程火力打擊指引模型

3.3.1 遠程火力打擊指引體系

3.3.2 遠程火力打擊指引流程

我軍綜合情報鎖定敵后重要目標并需要精確打擊時，在圖9 所示的打擊指引體系下，未來士兵系統(tǒng)上級指揮網(wǎng)應與空軍等其他軍兵種協(xié)調一致，在火力班組的保障支援下，火力引導小組滲透至目標地域，實時引導我方空中、遠程作戰(zhàn)力量實施攻擊作戰(zhàn)任務，如圖10 所示。

3.3.3 信息交互內(nèi)容

遠程火力打擊指引是戰(zhàn)場前沿偵察節(jié)點與后方打擊節(jié)點偵指打評一體化的協(xié)同作戰(zhàn)，對作戰(zhàn)目標的打擊任務無法由班組火力節(jié)點完成。因此，在作戰(zhàn)任務實施過程中，除了偵察作戰(zhàn)和破襲作戰(zhàn)中交互的信息內(nèi)容之外，遠程火力打擊指引還需要以具體清晰的數(shù)據(jù)鏈報文格式實現(xiàn)與遠端節(jié)點的目標情報信息、遠程火力引導信息交互［10-12］。同時，打擊效果由前沿節(jié)點偵察、計算、評估，并由班組指揮員向上級匯報。

圖8 協(xié)同打擊流程圖

表4 協(xié)同打擊信息交互表

圖9 遠程火力打擊指引體系示意圖

4 結論

未來士兵系統(tǒng)將可編配于不同兵種，適應多種指揮關系的變更和多種指揮方式的應用，動態(tài)建立指揮關系，實現(xiàn)班組內(nèi)成員間的指揮控制和態(tài)勢共享，實現(xiàn)班組內(nèi)無人作戰(zhàn)系統(tǒng)、班組間、與友鄰部隊間的協(xié)同作戰(zhàn)，充分發(fā)揮單兵武器、智能化彈藥的打擊能力，對敵重要目標實施高效的精確瞄準和隱蔽射擊［13］。隨著無人平臺、偵察手段、火力要素不斷地發(fā)展，各種類型的無人火力、偵察平臺將不斷增多，各類平臺的指揮流程和信息交互內(nèi)容也將不斷豐富，并且各有所異［14-15］，因此，對作戰(zhàn)概念的研究也需要進一步深入。

圖10 遠程火力指引流程圖