遠征決策支持系統(tǒng)及其在制信息中的應(yīng)用

劉佳銘，謝紅勝，馬永龍

(1.海軍裝備部，北京 100071;2.中國船舶重工集團第七〇一研究所，湖北武漢 430064;3.海軍裝備部駐武漢地區(qū)軍事代表局，湖北武漢 430030）

遠征決策支持系統(tǒng)及其在制信息中的應(yīng)用

劉佳銘1，謝紅勝2，馬永龍3

(1.海軍裝備部，北京 100071;2.中國船舶重工集團第七〇一研究所，湖北武漢 430064;3.海軍裝備部駐武漢地區(qū)軍事代表局，湖北武漢 430030）

介紹美國海軍遠征決策支持系統(tǒng)，并展示其在沿海或遠征戰(zhàn)區(qū)實現(xiàn)兩棲作戰(zhàn)分布式協(xié)同規(guī)劃的能力。該系統(tǒng)包含現(xiàn)有水雷戰(zhàn)平臺決策輔助程序庫(MEDAL）的操作特點并與水雷戰(zhàn)平臺決策輔助程序庫共享數(shù)據(jù)。同時，該系統(tǒng)很好地闡明了聯(lián)合構(gòu)想2010/2020概念中的關(guān)鍵因素、支撐了“全領(lǐng)域作戰(zhàn)優(yōu)勢”并能實現(xiàn)可視化和戰(zhàn)術(shù)決策輔助功能。對該系統(tǒng)的研究，將有助于增強在現(xiàn)代化作戰(zhàn)環(huán)境中的制信息能力和兩棲作戰(zhàn)能力。

遠征決策支持系統(tǒng);制信息;戰(zhàn)術(shù)輔助決策

0 引言

遠征打擊群、兩棲戒備大隊和特遣部隊的指揮官需要能夠迅速、可靠地對分散的人員和部隊進行協(xié)同規(guī)劃?！芭灥侥繕藱C動”(STOM）強調(diào)對特定目標的快速規(guī)劃，并采用高效、低風(fēng)險方式調(diào)動高機動性作戰(zhàn)部隊。而且，規(guī)劃須周密且動態(tài)可調(diào)，以應(yīng)對戰(zhàn)術(shù)變化，還要盡量減少操作員間的交互。

例如，兩棲特遣部隊指揮官利用已有的C4ISR系統(tǒng)交換戰(zhàn)術(shù)和規(guī)劃數(shù)據(jù)，及時向其所屬部隊發(fā)布進攻計劃，能夠快速實施危機解救方案，并合理協(xié)調(diào)分散的部隊和人員。雖然該通信鏈路能夠用于通用作戰(zhàn)圖 (COP）數(shù)據(jù)的分發(fā)，但協(xié)調(diào)工作特別是協(xié)調(diào)海上部隊的工作時，目前仍是通過廣播、電話或電子郵件等來進行通訊。

因此，為了利用現(xiàn)有C4ISR系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈實施快速規(guī)劃，艦隊發(fā)布信息需要采用與C4ISR系統(tǒng)相兼容的通用數(shù)據(jù)交換格式。

1 遠征決策支持系統(tǒng)的發(fā)展背景及特點

1.1 發(fā)展背景

基于上述考慮，美國海軍部在1998年開始“未來海軍能力” (FNC）項目，該項目由海軍研究辦公室管理。“未來海軍能力”分析了海戰(zhàn)的所有領(lǐng)域，并根據(jù)分析、期望以及作戰(zhàn)效費比，選擇幾個關(guān)鍵領(lǐng)域進行集中研究，確定幾個被稱為“尖峰”的“候選”作戰(zhàn)區(qū)。

掃雷和沿海遠征作戰(zhàn)被選為“未來海軍能力”項目的“尖峰”，如圖1所示?！盎A(chǔ)掃雷”是在指海軍戰(zhàn)斗群 (航母戰(zhàn)斗群、兩棲戒備大隊、遠征打擊群）結(jié)構(gòu)體系內(nèi)，部署常規(guī)掃雷系統(tǒng)。在分析掃雷的過程中，尤其是在艦到目標機動階段，“基礎(chǔ)掃雷”明確了改進管理和執(zhí)行遠征機動作戰(zhàn)的需求。它通過使用大量的儲備科技成果來處理艦到目標機動的新需求。

圖1 海軍研究辦公室確定的未來海軍能力Fig.1 ONR future naval capabilities

1.2 系統(tǒng)特點

遠征決策支持系統(tǒng)基于系統(tǒng)集成。首先，遠征決策支持系統(tǒng)軟件包被完全集成到國防信息基礎(chǔ)設(shè)施公共操作環(huán)境 (DIICOE）和海上全球指揮與控制系統(tǒng) (GCCS－M）中，這確保了遠征決策支持系統(tǒng)與其他GCCS－M功能模塊的集成。因此，遠征決策支持系統(tǒng)能夠與GCCS－M核心部件進行信息或功能的交換，如通信處理器、圖像服務(wù)器、以及數(shù)據(jù)庫等;其次，這種集成允許其他GCCS－M項目模塊以通用格式進行信息交換。

此外，遠征決策支持系統(tǒng)與海軍和海軍陸戰(zhàn)隊各種系統(tǒng)進行了整合，其中最主要的是與海軍陸戰(zhàn)隊地面元素指令和控制/態(tài)勢感知工具箱的集成，這成為遠征行動成功實施的關(guān)鍵。從長期看，遠征決策支持系統(tǒng)能夠?qū)⒉筷牼W(wǎng)、遠征傳感器網(wǎng)、聯(lián)合特遣部隊戰(zhàn)爭網(wǎng)以及其他全球信息網(wǎng)中的適用成分進行整合集成。

2 在制信息中的應(yīng)用

2.1 支撐聯(lián)合《構(gòu)想2010/2020》的概念

遠征決策支持系統(tǒng)的目標是提高對規(guī)劃和實施過程的指揮速度，從而滿足艦到目標機動的要求，有力地支撐遠征機動作戰(zhàn)。通過降低形成、審核和分發(fā)規(guī)劃的時間，指揮官能夠更好的集中火力來擊敗目標。此外，通過與其他作戰(zhàn)區(qū)域 (尤其是水雷戰(zhàn)，火力支援和后勤）共同協(xié)調(diào)規(guī)劃，指揮官能夠快速地攻擊目標。這些因素共同描述了《構(gòu)想2010/2020》的概念。

《構(gòu)想2010》是21世紀戰(zhàn)爭中提出的全新軍事應(yīng)用概念，其首要基礎(chǔ)是制信息能力?！稑?gòu)想2020》對《構(gòu)想2010》的制信息概念進行了改進，它更加突出“全領(lǐng)域優(yōu)勢”，如圖 2所示。 《聯(lián)合構(gòu)想2020》和《聯(lián)合出版物1－02》進一步詳細說明了制信息能力的主要組成，這包括:

信息環(huán)境——個人、機構(gòu)及具有收集、處理或分發(fā)信息功能的系統(tǒng)的集合(《聯(lián)合出版物1－02》）。

制信息——具有收集、處理和傳播連續(xù)信息流的能力，以及抑制敵人做相同事情的能力(《聯(lián)合出版物1－02》）。

“信息技術(shù)的發(fā)展將越來越多地允許我們在完全同步的信息戰(zhàn)中，將信息作戰(zhàn)的傳統(tǒng)形式與復(fù)雜的全源情報、監(jiān)視和偵察技術(shù)相結(jié)合。全球信息網(wǎng)的發(fā)展，將為這一目標的實現(xiàn)提供所需的網(wǎng)絡(luò)中心環(huán)境。該網(wǎng)全球互聯(lián)，終端到終端均設(shè)置信息功能、相關(guān)過程和人員，以管理并提供信息，滿足作戰(zhàn)人員、政策制定者和支撐人員的需求?！薄?lián)合構(gòu)想2020。

2.2 支撐全領(lǐng)域作戰(zhàn)優(yōu)勢的實施

遠征決策支持系統(tǒng)被設(shè)計為核心的戰(zhàn)術(shù)決策輔助 (TDA）工具，其支撐全領(lǐng)域作戰(zhàn)優(yōu)勢的3個主要組成部分為:

圖2 《聯(lián)合構(gòu)想2020》Fig.2 Joint vision 2020

機動優(yōu)勢:遠征決策支持系統(tǒng)支撐兩棲特遣部隊指揮官、登陸部隊 (CLF）指揮官，以及在協(xié)同規(guī)劃和遠征作戰(zhàn)中其他指揮部的工作，如傳統(tǒng)大規(guī)模兩棲攻擊、海軍陸戰(zhàn)隊偵察以及特種作戰(zhàn)部隊發(fā)起的突襲等。

精確打擊:遠征決策支持系統(tǒng)支撐多種兩棲任務(wù)，包括空中、水面及地面部隊的艦到目標機動。它增強了攻擊策劃者迅速調(diào)整計劃以實現(xiàn)艦到目標機動和精確打擊目標的能力。

集中后勤:遠征決策支持系統(tǒng)為任務(wù)規(guī)劃者提供登陸計劃所需的模板和數(shù)據(jù)庫。遠征決策支持系統(tǒng)作為連接現(xiàn)有系統(tǒng)與新系統(tǒng)間的橋梁，被認為是一種戰(zhàn)術(shù)決策輔助系統(tǒng)，它包括美國海軍陸戰(zhàn)隊計算機輔助登艦管理系統(tǒng) (CAEMS），集成計算部署系統(tǒng)(ICODES），MAGTF部署支撐系統(tǒng) (MDSS）和其他后勤系統(tǒng)等。上述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)很容易導(dǎo)入并存儲在任務(wù)數(shù)據(jù)庫中，并且在任務(wù)數(shù)據(jù)庫中能夠輕松修改，以支撐“規(guī)劃什么”或?qū)ζ溥M行重新規(guī)劃。

2.3 提高規(guī)劃效率和作戰(zhàn)能力

2.3.1 常規(guī)規(guī)劃遇到的問題

為了規(guī)劃一個重要的兩棲行動，規(guī)劃人員依靠紙質(zhì)圖表和語音進行通訊。精準選擇確切點 (如海灘中心）的能力往往會因為地圖比例失真，鉛筆型號不同、指南針和圓規(guī)的誤差，以及復(fù)制過程中引入的人為錯誤等原因而無法順利完成。且沒有一份圖表或地圖，能同時滿足海軍陸戰(zhàn)隊和海軍的需要。他們都有各自的需求，并且這些需求不能輕易通過同一文件格式結(jié)合。

制定攻擊計劃需要進行大量枯燥繁瑣的工作:繪制點并經(jīng)過繁復(fù)的檢查驗證。消息必須通過書面記錄，然后進行傳輸。每艘艦船及其工作人員必須再繪制相同的信息。這不僅將聚集大量的人力，而且每艘船的布局可能都有不同。因而大量的時間都用在了糾正、復(fù)查和重新繪制上，每個人員都需要按順序進行規(guī)劃，這也導(dǎo)致協(xié)同規(guī)劃極其耗時耗力。

為建立一個攻擊時間表，大部分時間都將花在計算上。當一個假設(shè)或一個事件發(fā)生了變化，將引起連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致諸多因素發(fā)生變化，進而影響到整個計劃。因此，計劃的變更必須慎重考慮。重新計算將導(dǎo)致時延。作戰(zhàn)指示都是逐步確認的 (如天氣、保障部隊、水面攻擊、空中打擊、后勤、登陸、火力支援等）。實際上，這些因素在時間和空間上會有重疊，但目前還不能通過簡單的方法將其可視化，并預(yù)測或排除可能的矛盾和沖突。

在攻擊行動中，很少有設(shè)備能監(jiān)控攻擊活動的進展，并與原計劃進行比較。實時作戰(zhàn)顯示器善于顯示“當前”信息，但缺乏顯示“未來”的能力。

2.3.2 實現(xiàn)可視化和戰(zhàn)術(shù)決策輔助功能

遠征決策支持系統(tǒng)推進了兩棲作戰(zhàn)規(guī)劃，并能提供艦到目標機動關(guān)鍵技術(shù)的解決方案，其中最重要的是增強了規(guī)劃部隊和執(zhí)行部隊的戰(zhàn)術(shù)決策可視化功能和戰(zhàn)術(shù)決策輔助功能:

可視化工具——所有艦到目標機動規(guī)劃使用的可視化工具均為二維聯(lián)合制圖工具包 (JMTK），并在通用操作環(huán)境中建立國防信息基礎(chǔ)架構(gòu)操作環(huán)境。艦到目標機動規(guī)劃能對水雷戰(zhàn)、氣象學(xué)和海洋學(xué)(METOC）等多個作戰(zhàn)領(lǐng)域內(nèi)的信息進行整合，并且能支撐三維甚至四維查看。此外，在規(guī)劃和執(zhí)行時，還能夠?qū)⒐舾鞣矫娴那闆r可視化，或只針對關(guān)鍵信息進行可視化視圖。所有的規(guī)劃和演練工具能夠應(yīng)用到多個地理信息系統(tǒng) (GIS）中，以最大化其可移植性能力。在2003年1月舉行的“透明獵人03”演習(xí)中驗證了可視化工具的性能。

戰(zhàn)術(shù)決策輔助——兩棲作戰(zhàn)計劃不僅需要堅持原則，也需要能利用海軍和海軍陸戰(zhàn)隊的基礎(chǔ)經(jīng)驗。基于實例的推理可以用來捕捉和分享相關(guān)方面的知識，減少形成規(guī)劃的時間，同時提高規(guī)劃質(zhì)量。規(guī)劃人員往往希望能夠觀察和控制規(guī)劃的形成過程，因而全自動化規(guī)劃既不可行，也不可取。為此，遠征決策支持系統(tǒng)算法生成了一個最佳的艦到岸攻擊計劃，它能夠自動排除艦船和攻擊艦在運動中的沖突，為艦船和攻擊艦生成最優(yōu)路徑。指揮官能決定是否按最優(yōu)路徑行進，以避免周圍艦船及水雷或武器的威脅。

由遠征決策支持系統(tǒng)提供的整體改進顯著提高了遠征作戰(zhàn)設(shè)計者設(shè)計和協(xié)調(diào)攻擊計劃的能力，同時能減少形成或修改規(guī)劃所需的時間，可在敵人制定出應(yīng)對方案前，很好地實施該方案。

3 水雷戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)決策輔助

遠征決策支持系統(tǒng)與水雷戰(zhàn)環(huán)境決策輔助數(shù)據(jù)庫共享數(shù)據(jù)庫。與水雷戰(zhàn)環(huán)境決策輔助數(shù)據(jù)庫相同，交付用戶使用的遠征決策支持系統(tǒng)作為一個基本軟件，不提供預(yù)先形成的文件或數(shù)據(jù)，而僅提供先進的工具用于導(dǎo)入、分析、格式化和顯示用戶提供的數(shù)據(jù)。它還需要使用環(huán)境數(shù)據(jù)庫作為主數(shù)據(jù)庫，從而獲取包括水深、水流等信息。其他的環(huán)境數(shù)據(jù)則通過海軍海洋辦公室(NAVOCEANO）獲取。

遠征決策支持系統(tǒng)允許任務(wù)規(guī)劃者進入到包括有航線和出發(fā)路徑 (LOD）的作戰(zhàn)區(qū)域圖。海軍火力支援等區(qū)域，也能進入到目前的兩棲區(qū)域操作圖像中，輔助解決聯(lián)合行動中的沖突。每類區(qū)域可針對操作員的權(quán)限單獨啟用或禁用。該作戰(zhàn)區(qū)域圖可以保存為副本，并通過現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)傳輸以支撐其它文件。由此產(chǎn)生的區(qū)域可以與水雷戰(zhàn)環(huán)境決策輔助數(shù)據(jù)庫共享，并通過標準的OTH－G消息發(fā)布到所有艦船。遠征決策支持系統(tǒng)使用登陸計劃數(shù)據(jù)、攻擊區(qū)域圖數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)等對攻擊波進行時序分析。基于這些分析，規(guī)劃者可以協(xié)同解決沖突，并優(yōu)化攻擊時間表。在執(zhí)行過程中，這些事件可能會在遠征決策支持系統(tǒng)工作站由聯(lián)合兩棲特混部隊(CATF）、作戰(zhàn)后勤部隊 (CLF）以及主控制船舶(PCS）進行監(jiān)測，以允許資源的即時重定向和崗位任務(wù)分析數(shù)據(jù)的使用。同時，遠征決策支持系統(tǒng)提供了事件清單，包括事件名稱、開始時間、結(jié)束時間和代號等，可通過表格進行查看。

4 遠征決策支持系統(tǒng)的部署

2002年初，遠征決策支持系統(tǒng)部署到作戰(zhàn)部隊并開始測評。由艦隊指揮官選定兩棲戒備大隊，并為其配一套預(yù)裝遠征決策支持系統(tǒng)的海上全球指揮控制系統(tǒng)計算機。同時，空間和海軍作戰(zhàn)司令部開始對新軟件項目進行認證。同年12月，開始全面的“精選產(chǎn)品列表”認證。通過此認證，將使艦船和艦員能夠?qū)⑦h征決策支持系統(tǒng)連接到安全網(wǎng)絡(luò)。當前的1.1.0.7版系統(tǒng)是在修復(fù)早期反饋意見后形成的。該版本系統(tǒng)被部署在東部和西部的兩棲特遣部隊，以及參與支撐伊拉克自由行動的兩棲編隊中。

2002年10月，遠征決策支持系統(tǒng)在北約舉行的“注定榮耀02”演習(xí)中進行了評估。

2003年1月，“透明雷霆03”演習(xí)中使用了該遠征決策支持系統(tǒng)。這次演習(xí)展示了遠征決策支持系統(tǒng)－水雷戰(zhàn)環(huán)境決策輔助數(shù)據(jù)庫界面的新用途，并進一步增強了兩棲部隊指揮官和水雷戰(zhàn)指揮官交換數(shù)據(jù)的能力。

圖3為遠征決策支持系統(tǒng)發(fā)展總體規(guī)劃。兩棲部隊已經(jīng)開始使用Build 1版。Build 2版已于2003年發(fā)布，它是圍繞已在艦隊中使用的海上全球指揮控制系統(tǒng)4.X版本展開的。其他Build版本涉及諸多增量改進，例如將集成許多其他遠征作戰(zhàn)系統(tǒng)和行動部隊的改進建議。

圖3 遠征決策支持系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃Fig.3 EDSS development plan

5 結(jié)語

遠征決策支持系統(tǒng)作為海上全球指揮控制系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)決策輔助工具，能夠用于遠征作戰(zhàn)任務(wù)的規(guī)劃和實施。目前，作戰(zhàn)演習(xí)已驗證了它的潛在性能。隨著該系統(tǒng)集成到現(xiàn)有C4ISR體系結(jié)構(gòu)，以及在水雷戰(zhàn)環(huán)境決策輔助數(shù)據(jù)庫中共享使用，遠征決策支持系統(tǒng)為遠征作戰(zhàn)提供了重要的協(xié)同作用，能夠在當今瞬息萬變的信息作戰(zhàn)環(huán)境中提供制信息能力，增強兩棲作戰(zhàn)能力，為作戰(zhàn)勝利提供保障。

［1］MITCHELL A.Expeditionary decision supportsystem(EDSS）and its application to information superiority/information operations［Z］.2003.

［2］美國國防部.《聯(lián)合構(gòu)想2020》［R］.2010.

［3］美國國防部.《聯(lián)合構(gòu)想2010》［R］.2010.

Expeditionary decision support system(EDSS）and its application to information superiority/information operations

LIU Jia-ming1，XIE Hong-sheng2，MA Yong-long3
(1.Equipment Department of the Navy，Beijing 100071，China;2.The 701 Research Institute of CSIC，Wuhan 430064，China;3.Military Representative Office in Wuhan of Equipment Department of the Navy，Wuhan 430030，China）

Thiswork introduces the expeditionary decision support system(EDSS）and explain the ability to execute distributed and collaborative planning for amphibious operations in the littoral/expeditionary warfare area.This system incorporates operating features of and shares a common database with the existing GCCS－M mine warfare environmental decision aids library(MEDAL）segment.Meantime，it expatiates the principal elements of joint vision 2010/2020 concepts，supports the principal thrust of JV2020 is“full spectrum dominance”and notably enhances visualization for the planning and executing forces，and tactical decision aid.EDSS is a valuable and proven tool for providing information superiority in today’s rapidly changing information operations environment.

expeditionary decision support system;information dominance;tactical decision aid

2014－04－11

劉佳銘(1983－），男，研究方向為艦船電子裝備研制管理。

U662.2

A

1672－7649(2014）05－0154－04

10.3404/j.issn.1672－7649.2014.05.032