（海軍裝備部駐武漢地區(qū)軍事代表局 武漢 430000）

1 引言

面向未來遠(yuǎn)海作戰(zhàn)跨領(lǐng)域的要素接入、訪問與應(yīng)用的要求，以岸?？諠摵＼姸啾N聯(lián)合作戰(zhàn)為背景，重點(diǎn)分析海戰(zhàn)場(chǎng)協(xié)同防空、協(xié)同對(duì)海對(duì)陸突擊、協(xié)同反潛等多任務(wù)并行中兵力、武器、探測(cè)、通信、頻譜、信息服務(wù)等作戰(zhàn)資源的使用需求，建立以作戰(zhàn)資源使用效能為度量的作戰(zhàn)資源與任務(wù)匹配模型，突破海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源標(biāo)識(shí)技術(shù)，面向多樣化任務(wù)的系統(tǒng)按需重構(gòu)技術(shù)以及基于作戰(zhàn)流程的海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源管理技術(shù)，解決面向任務(wù)的系統(tǒng)重構(gòu)難，海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源運(yùn)維管控能力不足，信息資源匯聚難和按需服務(wù)能力弱，裝備實(shí)際效能與能力試驗(yàn)評(píng)估缺乏有效手段方法支撐等問題，為海戰(zhàn)場(chǎng)信息裝備研制、建設(shè)以及海軍“六大作戰(zhàn)力量體系”組織和運(yùn)用提供技術(shù)支撐[1]。

2 研究?jī)?nèi)容

海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源組織運(yùn)用是以遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)聯(lián)合作戰(zhàn)為背景，以大型水面艦艇編隊(duì)為對(duì)象，從作戰(zhàn)資源對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)的保障需求出發(fā)，分析對(duì)空、對(duì)海對(duì)陸、對(duì)潛、信息對(duì)抗及綜合作戰(zhàn)等典型作戰(zhàn)任務(wù)下各類作戰(zhàn)資源的使用需求與控制需求；根據(jù)編隊(duì)作戰(zhàn)的四類任務(wù)（對(duì)空、對(duì)海、對(duì)潛、信息作戰(zhàn)）中的典型任務(wù)要求，研究作戰(zhàn)任務(wù)與作戰(zhàn)資源的匹配、調(diào)度與控制技術(shù)，以此對(duì)編隊(duì)作戰(zhàn)資源進(jìn)行調(diào)度和控制，增強(qiáng)海戰(zhàn)場(chǎng)兵力資源、武器資源、探測(cè)資源、通信資源、信息資源等作戰(zhàn)資源的綜合保障管理能力，達(dá)到適應(yīng)作戰(zhàn)任務(wù)、進(jìn)程變化的效果，從而提高作戰(zhàn)效能[4]。

我們以“針對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)，管理作戰(zhàn)資源，協(xié)調(diào)作戰(zhàn)單元使用”為研究主線，圍繞海戰(zhàn)場(chǎng)聯(lián)合作戰(zhàn)中所需要的兵力、武器、探測(cè)、通信、信息等作戰(zhàn)資源的使用與管理展開研究，研究思路如圖1所示。

圖1 研究方案示意圖

2.1 面向任務(wù)的海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源組織運(yùn)用體系結(jié)構(gòu)研究

以海戰(zhàn)場(chǎng)聯(lián)合作戰(zhàn)為背景，分析海戰(zhàn)場(chǎng)各種作戰(zhàn)資源分類及屬性特點(diǎn)，研究資源屬性統(tǒng)一描述方法，基于作戰(zhàn)任務(wù)，研究海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源在戰(zhàn)區(qū)、岸基、海上編隊(duì)、編隊(duì)平臺(tái)間的組織運(yùn)用體系結(jié)構(gòu)。

針對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)的典型配置，分別分析對(duì)空、對(duì)海對(duì)陸、對(duì)潛、信息對(duì)抗、綜合作戰(zhàn)等不同作戰(zhàn)任務(wù)以及對(duì)作戰(zhàn)資源的使用需求；在此基礎(chǔ)上，對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)和戰(zhàn)場(chǎng)資源進(jìn)行合理、規(guī)范的描述，提出針對(duì)不同作戰(zhàn)任務(wù)的作戰(zhàn)資源使用與管理的需求及信息交互關(guān)系，明確海戰(zhàn)場(chǎng)所需要管理、控制的作戰(zhàn)資源及管控的方式，建立面向任務(wù)的海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源組織運(yùn)用體系結(jié)構(gòu)。

2.2 信息資源感知與按需服務(wù)技術(shù)研究

分析作戰(zhàn)任務(wù)的不確定性與形式化描述方法，研究典型作戰(zhàn)任務(wù)下的資源需求特點(diǎn)，建立作戰(zhàn)任務(wù)與作戰(zhàn)資源的依賴、時(shí)序等映射關(guān)系；分析研究作戰(zhàn)資源在信息域的感知策略、分發(fā)方法和服務(wù)流程；在此基礎(chǔ)上，研究作戰(zhàn)資源的協(xié)同運(yùn)用技術(shù)。抽象作戰(zhàn)資源的使用與管理方式，提出面向任務(wù)的作戰(zhàn)資源規(guī)劃方案生成模板：根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)資源種類，建立各類作戰(zhàn)資源的分配模型，針對(duì)特定作戰(zhàn)任務(wù)的戰(zhàn)場(chǎng)資源需求，生成對(duì)應(yīng)的作戰(zhàn)資源規(guī)劃方案[6]。

針對(duì)各類作戰(zhàn)資源的調(diào)度與控制技術(shù)開展專題研究，為面向任務(wù)的海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源組織運(yùn)用體系結(jié)構(gòu)提供業(yè)務(wù)支持，在該體系結(jié)構(gòu)內(nèi)完成包括海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源沖突消解技術(shù)、聯(lián)合作戰(zhàn)資源的再調(diào)度技術(shù)、海上作戰(zhàn)資源柔性重組技術(shù)、海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源綜合使用能力評(píng)估技術(shù)，從而達(dá)到以最佳的資源組合來完成作戰(zhàn)任務(wù)的目標(biāo)[7]。

2.3 面向作戰(zhàn)任務(wù)的海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源組織管理技術(shù)研究

在海戰(zhàn)場(chǎng)聯(lián)合作戰(zhàn)背景下，基于服務(wù)化技術(shù)，研究作戰(zhàn)任務(wù)與資源的動(dòng)態(tài)匹配技術(shù)、作戰(zhàn)任務(wù)與資源的沖突消解方法，實(shí)現(xiàn)面向作戰(zhàn)任務(wù)的資源協(xié)調(diào)組織，在此基礎(chǔ)上，研究海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源綜合使用能力評(píng)估技術(shù)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源標(biāo)識(shí)技術(shù)

在明確海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源概念的基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前主流的XML、RDF、本體、語(yǔ)義網(wǎng)等資源標(biāo)識(shí)技術(shù)進(jìn)行分析；針對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)特點(diǎn)，選取合適資源標(biāo)識(shí)技術(shù)進(jìn)行適應(yīng)性修改；設(shè)計(jì)海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源標(biāo)識(shí)框架和框架實(shí)現(xiàn)流程，構(gòu)建海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。

圖2 海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源標(biāo)識(shí)框架示意圖

海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源標(biāo)識(shí)框架是海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源標(biāo)識(shí)的功能組織結(jié)構(gòu)。標(biāo)識(shí)框架從底層到高層分為資源層、標(biāo)志層和應(yīng)用層三層，描述資源的分類，標(biāo)識(shí)和應(yīng)用。如圖2所示。

1）資源層

資源層是進(jìn)行海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源描述模型設(shè)計(jì)和資源標(biāo)識(shí)的基礎(chǔ)，其明確為具體的海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源，依據(jù)海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源的分類技術(shù)對(duì)作戰(zhàn)資源進(jìn)行組織。

2）標(biāo)識(shí)層

標(biāo)識(shí)層是海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源統(tǒng)一標(biāo)識(shí)的關(guān)鍵，是資源建模、本體建模、實(shí)例化等過程的集合。

3）應(yīng)用層。

應(yīng)用層是基于海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源統(tǒng)一標(biāo)識(shí)技術(shù)的具體應(yīng)用。我們常用的實(shí)現(xiàn)框架有C／S架構(gòu)、B／S架構(gòu)、分布式架構(gòu)。

3.2 海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源屬性數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建技術(shù)

針對(duì)作戰(zhàn)資源的各類靜態(tài)屬性、狀態(tài)屬性以及分配使用情況，構(gòu)建戰(zhàn)場(chǎng)資源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、維護(hù)，為戰(zhàn)場(chǎng)資源的組織與管理提供信息保障。海戰(zhàn)場(chǎng)資源數(shù)據(jù)庫(kù)的建立過程如圖3所示。

1）數(shù)據(jù)庫(kù)建立

根據(jù)對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)資源的分類，對(duì)資源屬性進(jìn)行分析，確定海戰(zhàn)場(chǎng)資源描述方法及資源分配情況描述方法，建立海戰(zhàn)場(chǎng)資源屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，監(jiān)測(cè)掌握海軍作戰(zhàn)資源實(shí)時(shí)更新，并將資源信息動(dòng)態(tài)同步更新到屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。

2）數(shù)據(jù)庫(kù)使用

結(jié)合海軍擬定的作戰(zhàn)計(jì)劃，建立海軍作戰(zhàn)任務(wù)與海戰(zhàn)場(chǎng)資源屬性數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)資源的關(guān)聯(lián)模型，明確戰(zhàn)場(chǎng)資源執(zhí)行任務(wù)的外部環(huán)境，形成戰(zhàn)場(chǎng)資源狀態(tài)，任務(wù)清單及日歷，為海軍作戰(zhàn)應(yīng)用任務(wù)的執(zhí)行提供作戰(zhàn)資源選擇的根據(jù)。

圖3 海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源數(shù)據(jù)庫(kù)建立過程示意圖

3.3 面向作戰(zhàn)任務(wù)的資源需求描述模型技術(shù)研究

將描述邏輯引入軍事數(shù)據(jù)資源需求描述，提出了一種基于語(yǔ)義的需求描述模型，便于計(jì)算機(jī)理解和處理。該模型闡述了作戰(zhàn)力量數(shù)據(jù)資源概念術(shù)語(yǔ)集的構(gòu)建、作戰(zhàn)力量數(shù)據(jù)資源的表征和需求的形式化描述。依據(jù)數(shù)據(jù)需求，制定了相應(yīng)推理規(guī)則，其可借助描述邏輯的可判定性實(shí)現(xiàn)軍事數(shù)據(jù)資源需求的推理。

3.4 作戰(zhàn)資源規(guī)劃方案生成技術(shù)

針對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)中作戰(zhàn)資源的規(guī)劃調(diào)度問題，分析確定的指定任務(wù)下，資源數(shù)量、質(zhì)量的變化對(duì)資源規(guī)劃方案生成的影響。推導(dǎo)對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)的表達(dá)，任務(wù)與資源的匹配以及資源規(guī)劃方案的數(shù)學(xué)模型。采用基于作戰(zhàn)效能的評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)資源進(jìn)行分配，完成了任務(wù)選擇和平臺(tái)組選擇，為聯(lián)合作戰(zhàn)的資源規(guī)劃提供了指導(dǎo)。

3.5 海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源沖突消解技術(shù)研究

分析當(dāng)前流行的多任務(wù)資源沖突檢測(cè)方法，包括：動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)、

基于STN的沖突檢測(cè)、基于Petri網(wǎng)的沖突檢測(cè)等[4]；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建適合海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的多任務(wù)作戰(zhàn)資源的沖突消解架構(gòu)，在基于各個(gè)方向作戰(zhàn)的基礎(chǔ)上設(shè)立一個(gè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)的管理機(jī)制，從而使海上作戰(zhàn)資源的沖突協(xié)調(diào)更合理更高效[5]。

3.6 面向多樣化任務(wù)的海上作戰(zhàn)資源柔性重組技術(shù)

利用前面研究的作戰(zhàn)資源標(biāo)識(shí)技術(shù)，將海戰(zhàn)場(chǎng)的各類作戰(zhàn)資源信息化；分析當(dāng)前流行的信息系統(tǒng)柔性重組技術(shù)，根據(jù)海戰(zhàn)場(chǎng)信息傳輸手段少、傳輸可靠性差等特點(diǎn)，選取合適的信息系統(tǒng)柔性重組技術(shù)進(jìn)行適應(yīng)性改造，從作戰(zhàn)資源的元數(shù)據(jù)模型、可視化模型、跨平臺(tái)使用服務(wù)接口等方面著手，按照不同任務(wù)的需求重構(gòu)集成、動(dòng)態(tài)重組。

4 技術(shù)方案

圖4 研究方案關(guān)系示意圖

分析了海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源的分類和特點(diǎn)，結(jié)合典型作戰(zhàn)任務(wù)為應(yīng)用背景的編隊(duì)作戰(zhàn)資源管理的軍事需求，分析了作戰(zhàn)資源的組織運(yùn)用情況，提出了作戰(zhàn)資源的管理與運(yùn)用框架，以及按需服務(wù)、協(xié)同組織的思路。根據(jù)以上研制思路對(duì)本課題的三項(xiàng)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)，給出了實(shí)施途徑。確定的各項(xiàng)研究?jī)?nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)及其技術(shù)途徑，它們之間的關(guān)系如圖4所示。

“作戰(zhàn)任務(wù)的分析與描述”模塊在接收到上級(jí)下達(dá)的作戰(zhàn)任務(wù)指令和任務(wù)數(shù)據(jù)包后，負(fù)責(zé)完成任務(wù)數(shù)據(jù)包的解析與任務(wù)形式化描述、作戰(zhàn)任務(wù)的資源需求分解，并將得到的任務(wù)目標(biāo)數(shù)據(jù)和資源需求數(shù)據(jù)發(fā)送給“面向任務(wù)的作戰(zhàn)資源組織管理運(yùn)用技術(shù)”模塊。后者通過“信息資源感知與按需服務(wù)”模塊提供的資源感知服務(wù)、“海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源組織管理運(yùn)用體系結(jié)構(gòu)”模塊提供的資源描述數(shù)據(jù)來共同完成資源動(dòng)態(tài)匹配、沖突消解、作戰(zhàn)資源協(xié)同運(yùn)用等一系列作戰(zhàn)資源運(yùn)用技術(shù)步驟，并將生成的任務(wù)考核數(shù)據(jù)和資源運(yùn)用方案發(fā)送給“海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源綜合使用能力評(píng)估”模塊，完成資源管控指標(biāo)計(jì)算和效能評(píng)估結(jié)果分析，并將得到的任務(wù)執(zhí)行情況和評(píng)估結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋。

5 結(jié)語(yǔ)

基于國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，結(jié)合典型作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)資源配置的軍事需求，從研究?jī)?nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)出發(fā)，首先對(duì)作戰(zhàn)資源分類、描述進(jìn)行了較全面和細(xì)致的研究分析，在此基礎(chǔ)上，對(duì)作戰(zhàn)資源組織運(yùn)用的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，確定了海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源組織管理運(yùn)用的體系結(jié)構(gòu)研究?jī)?nèi)容；然后對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)進(jìn)行了分析和描述，研究了作戰(zhàn)資源感知與服務(wù)方法，明確了信息資源感知和按需服務(wù)的研究路線；接著分析了作戰(zhàn)任務(wù)與資源的匹配、任務(wù)資源的沖突消解方法，以及面向任務(wù)的作戰(zhàn)資源協(xié)同運(yùn)用技術(shù)，確立了面向任務(wù)的海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源組織管理技術(shù)的技術(shù)途徑。

面向任務(wù)的海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)資源組織運(yùn)用技術(shù)研究成果可直接應(yīng)用于大型水面艦艇后續(xù)艦、大驅(qū)、兩棲艦等編隊(duì)作戰(zhàn)指揮及其戰(zhàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)和研制，也可為研制具有協(xié)同作戰(zhàn)能力的大型水面艦艇編隊(duì)指揮系統(tǒng)及其戰(zhàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持，從而提高大型水面艦艇編隊(duì)指揮系統(tǒng)及其戰(zhàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)的研制水平，縮短研制周期，促進(jìn)我國(guó)海軍裝備的建設(shè)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和軍事效益。