面向信息化條件的海軍航空兵作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)構(gòu)成研究?

王子明 王 萍 呂 超

（1.海軍航空大學(xué)航空基礎(chǔ)學(xué)院 煙臺(tái) 264001）（2.91286部隊(duì)信息保障中心 青島 266003）

1 引言

海軍航空兵作戰(zhàn)具有攻防轉(zhuǎn)換節(jié)奏快、態(tài)勢(shì)變化劇烈的特點(diǎn)［1］，因而海航飛行員總是需要在情況緊急、時(shí)間緊迫并且精神高度緊張的狀態(tài)下實(shí)施各種戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)或戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作，在這種情況下，要使飛行員能夠進(jìn)行及時(shí)并且有利的戰(zhàn)術(shù)決策，就必須有高質(zhì)量的態(tài)勢(shì)信息共享作為前提，其中最核心的問(wèn)題就在于基于信息內(nèi)容的作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)描述方法。戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息的描述與建模，不僅是信息分發(fā)管理的理論前提，同時(shí)也是戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)仿真、態(tài)勢(shì)評(píng)估等研究領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

2 海軍航空兵作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)總體構(gòu)成

所謂作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)，是指現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)中的兵力（目標(biāo)）分布以及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài)和發(fā)展變化趨勢(shì)［2］，作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)隨時(shí)間而改變，是時(shí)間t的函數(shù)，可表示為S=S(t)。

海軍航空兵作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)是飛行員實(shí)施各種戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)、戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作的重要依據(jù)，目前的作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)可視化技術(shù)使得飛行員可以通過(guò)終端顯示的綜合態(tài)勢(shì)圖來(lái)對(duì)當(dāng)前態(tài)勢(shì)進(jìn)行實(shí)時(shí)地把握與判斷，根據(jù)綜合態(tài)勢(shì)圖的構(gòu)成機(jī)制，可以將海軍航空兵作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)分為背景層、指令層和目標(biāo)層三個(gè)層次［3～4］，其分層結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)構(gòu)成圖

3 態(tài)勢(shì)背景層信息構(gòu)成分析

背景層是海軍航空兵作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)圖的底層，具體指的是海軍航空兵在整個(gè)作戰(zhàn)過(guò)程中，所關(guān)聯(lián)的戰(zhàn)場(chǎng)空間的環(huán)境信息，包括自然環(huán)境、支援環(huán)境和威脅環(huán)境［5］。

3.1 自然環(huán)境

自然環(huán)境是指在海軍航空兵作戰(zhàn)海區(qū)和空域內(nèi)，可能影響海軍航空兵作戰(zhàn)的各類地理、水文、氣象等客觀自然條件信息。具體包括島嶼、山峰等物標(biāo)的位置、高度等信息，海上各處的水深、底質(zhì)、水溫變化等信息，以及作戰(zhàn)區(qū)域的氣溫、氣壓、能見(jiàn)度等信息。由于海軍航空兵本身平臺(tái)的技戰(zhàn)術(shù)特點(diǎn)，自然環(huán)境對(duì)海軍航空兵的作戰(zhàn)行動(dòng)有很大影響。具體表現(xiàn)為，在環(huán)境適宜的情況下，自然環(huán)境能夠有效地促進(jìn)海軍航空兵充分發(fā)揮其平臺(tái)及武器、設(shè)備的作戰(zhàn)效能；而在惡劣環(huán)境情況下，也有可能大大限制海軍航空兵各種戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)的順利實(shí)施。因此，自然環(huán)境信息對(duì)飛行員的戰(zhàn)術(shù)決策有重要影響［6～8］。

3.2 支援環(huán)境

支援環(huán)境是指在海軍航空兵執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)過(guò)程中，戰(zhàn)場(chǎng)空間內(nèi)由我方或友鄰部隊(duì)長(zhǎng)期部署的，能夠在一定范圍內(nèi)對(duì)我海軍航空兵的作戰(zhàn)行動(dòng)提供支援、掩護(hù)、保障等措施的基地、設(shè)施，及其對(duì)我海軍航空兵產(chǎn)生作用的空間范圍［9～10］。例如，在我方島岸觀通站或雷達(dá)站的通信范圍和警戒范圍內(nèi)，我海軍航空兵可獲得中繼制導(dǎo)或超視距目標(biāo)指示等信息保障；在我岸基航空兵的截?fù)舴秶鷥?nèi)，我海軍航空兵可獲得持續(xù)的空中支援、空中掩護(hù)等安全保障；在我岸導(dǎo)部隊(duì)的火力覆蓋范圍內(nèi)，海軍航空兵所面臨的海上攻擊壓力將大大降低等。支援環(huán)境能夠?qū)＼姾娇毡淖鲬?zhàn)行動(dòng)提供多種形式的輔助，因此，海軍航空兵在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)自身所擔(dān)負(fù)的具體任務(wù)及所裝備的武器和設(shè)備特點(diǎn)，盡量選擇在支援環(huán)境范圍內(nèi)實(shí)施作戰(zhàn)。

3.3 威脅環(huán)境

威脅環(huán)境與支援環(huán)境相對(duì)應(yīng)，是指由敵方兵力部署或設(shè)置的，在一定時(shí)間段內(nèi)持續(xù)存在的，能夠?qū)ξ易鲬?zhàn)行動(dòng)造成消極影響的基地、設(shè)施等一類目標(biāo)及其作用范圍。威脅環(huán)境能夠給一定空間范圍內(nèi)的我方兵力造成現(xiàn)實(shí)威脅，以阻止、抗擊、擾亂、限制我在該范圍的作戰(zhàn)行動(dòng)，甚至威懾我放棄進(jìn)入該范圍。包括疑似敵潛艇活動(dòng)區(qū)，敵雷區(qū)，敵岸導(dǎo)兵力火力覆蓋范圍，敵岸基航空兵截?fù)舴秶?，敵防空陣地火力覆蓋范圍，敵觀通站、雷達(dá)站的通信、預(yù)警范圍等。根據(jù)我海軍航空兵所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及所使用的平臺(tái)及武器裝備不同，不同的威脅環(huán)境對(duì)其作戰(zhàn)行動(dòng)有不同形式、不同程度的影響。我海軍航空兵在執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)過(guò)程中，應(yīng)盡量避免在敵威脅環(huán)境內(nèi)活動(dòng)，當(dāng)需要進(jìn)入時(shí)，應(yīng)通過(guò)信息保障使飛行員對(duì)所受威脅的樣式、特點(diǎn)、強(qiáng)度和分布有比較清晰的認(rèn)識(shí)。

3.4 背景層信息的調(diào)用

背景層主要包含的是靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)信息。即信息內(nèi)容在一定時(shí)間內(nèi)是固定不變的，如敵我岸基航空兵的截?fù)舴秶?；或者信息?nèi)容隨時(shí)間的變化具有穩(wěn)定的規(guī)律性，如當(dāng)?shù)氐臍庀?、水文條件等。因此，背景層信息適宜采用數(shù)據(jù)庫(kù)的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，并作為作戰(zhàn)信息保障的一項(xiàng)內(nèi)容，在平時(shí)按一定時(shí)間進(jìn)行更新，戰(zhàn)時(shí)則根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)用相應(yīng)數(shù)據(jù)。

為避免信息迷茫和信息淹沒(méi)，在實(shí)際作戰(zhàn)過(guò)程中，由本機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取本機(jī)當(dāng)前位置信息，并以本機(jī)位置參數(shù)及終端顯示設(shè)備參數(shù)為索引，在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索當(dāng)前相關(guān)的環(huán)境信息，具體為以本機(jī)當(dāng)前位置為中心的，終端顯示屏按某一比例尺對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理空間一定范圍的環(huán)境信息。并通過(guò)人機(jī)交互，由飛行員決定終端態(tài)勢(shì)圖中環(huán)境信息的顯示內(nèi)容。圖2所示為威脅環(huán)境信息顯示流程圖，自然環(huán)境及支援環(huán)境的顯示流程與此類似。

圖2 威脅環(huán)境信息顯示流程圖

根據(jù)實(shí)際情況，將背景層數(shù)據(jù)庫(kù)裝備于海軍航空兵單機(jī)或小編隊(duì)長(zhǎng)機(jī)，能夠大大降低信息分發(fā)過(guò)程的匹配解算壓力，明顯地提高信息分發(fā)效率，保證時(shí)效性，同時(shí)能夠有效節(jié)省戰(zhàn)時(shí)緊張的無(wú)線通信帶寬資源［11～12］。

4 指令層信息構(gòu)成分析

指令層包含的是各級(jí)、各部兵力之間，或各作戰(zhàn)單元之間所傳遞的消息或指令。按照指令傳遞的起點(diǎn)和終點(diǎn)不同，指令層信息包括：

1）上級(jí)部隊(duì)對(duì)下級(jí)兵力或作戰(zhàn)單元的命令、指示、通報(bào)等；

2）平級(jí)兵力或作戰(zhàn)單元之間的請(qǐng)求、告知、轉(zhuǎn)達(dá)等；

3）下級(jí)兵力或作戰(zhàn)單元對(duì)上級(jí)部隊(duì)的報(bào)知、請(qǐng)示、反饋等。

4.1 指令層信息的內(nèi)容

指令層信息的內(nèi)容可以歸納為以下三類：

1）下達(dá)、更改或撤銷(xiāo)命令，目標(biāo)指示等命令性信息。一般由上級(jí)下達(dá)，接受者應(yīng)嚴(yán)格遵守。這一類指令信息對(duì)海軍航空兵的作戰(zhàn)行動(dòng)有決定性影響。

2）友鄰的請(qǐng)求等信息。包括請(qǐng)求我機(jī)向其提供增援、掩護(hù)、護(hù)航等，不帶有強(qiáng)制性，海軍航空兵在獲得這類指令信息后，應(yīng)根據(jù)本機(jī)情況或上級(jí)指示決定如何應(yīng)對(duì)請(qǐng)求。

3）情況告知。即將作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)的一些變化通知給指令接收者，通常是關(guān)于作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)中靜態(tài)信息的變化，及背景層數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)更新。如我方某岸基航空兵機(jī)場(chǎng)癱瘓，無(wú)法提供空中掩護(hù)，或某處新發(fā)現(xiàn)敵方防空導(dǎo)彈陣地等。

4.2 指令層信息的特點(diǎn)

指令層信息具有如下特點(diǎn)：

1）指向性。任何指令信息都與一個(gè)或多個(gè)傳遞終點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，指令信息產(chǎn)生后直接傳輸給終點(diǎn)目標(biāo)，即具有指向性，指令可以指向單個(gè)目標(biāo)，也可指向多個(gè)目標(biāo)。由于指令層信息的指向性，所以對(duì)指令層信息的分發(fā)過(guò)程就成為單純的通信傳輸過(guò)程。

2）瞬時(shí)性。指令信息描述的是作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)或者相關(guān)目標(biāo)狀態(tài)的改變，對(duì)作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)或者相關(guān)目標(biāo)的特定狀態(tài)不產(chǎn)生持續(xù)作用，因而具有瞬時(shí)性。

3）獨(dú)立性。指令信息獨(dú)立于客觀的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，因而不屬于海軍航空兵態(tài)勢(shì)信息需求的內(nèi)容，但由于指令信息的指向性，所以可以認(rèn)為海軍航空兵對(duì)指向自身的指令層信息總是需求的，因而不需要進(jìn)行指令內(nèi)容與信息需求的匹配計(jì)算。

5 態(tài)勢(shì)目標(biāo)層信息構(gòu)成分析

目標(biāo)層包含了分布在整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)空間內(nèi)的各類各型目標(biāo)的全體。目標(biāo)層是作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)的核心和主體，全體目標(biāo)的位置、速度、狀態(tài)等信息隨時(shí)間變化，構(gòu)成了動(dòng)態(tài)變化的作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)［13］。

海軍航空兵根據(jù)不同的作戰(zhàn)目的、戰(zhàn)術(shù)意圖，與戰(zhàn)場(chǎng)上大量的各類各型目標(biāo)之間進(jìn)行的多種形式的對(duì)抗與合作、制約與協(xié)同，是飛行員進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)決策的核心內(nèi)容。因此，海軍航空兵態(tài)勢(shì)信息分發(fā)的主要內(nèi)容即為目標(biāo)層信息的分發(fā)。由于目標(biāo)層包含的目標(biāo)數(shù)量巨大，目標(biāo)種類型號(hào)繁多，且目標(biāo)的位置、速度、狀態(tài)等特征總是隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化，因而導(dǎo)致目標(biāo)信息特征散布極大，某一時(shí)刻的瞬時(shí)信息量很大，極易造成飛行員陷入信息淹沒(méi)或迷茫，或?qū)е聼o(wú)線通信信道的擁塞。所以，為保證飛行員在作戰(zhàn)過(guò)程中作出高質(zhì)量的戰(zhàn)術(shù)決策，必須為其提供實(shí)時(shí)、清晰、有針對(duì)性的作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)圖，其關(guān)鍵就是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)層信息的按需分發(fā)［14］。

6 結(jié)語(yǔ)

由以上分析可知，在海軍航空兵作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)構(gòu)成中，背景層信息由于具有靜態(tài)性，因而可以通過(guò)裝備單機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的方式，使海軍航空兵作戰(zhàn)單元在本地即可獲得背景層信息的保障，而不需要經(jīng)過(guò)信息匹配計(jì)算，同時(shí)避免了通信時(shí)延對(duì)信息實(shí)時(shí)性的影響；指令層信息由于具有指向性的特點(diǎn)，所以對(duì)指令信息的分發(fā)成為了單純的信息傳輸過(guò)程，同樣不需要經(jīng)過(guò)匹配計(jì)算；目標(biāo)層信息作為海軍航空兵作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)構(gòu)成中時(shí)變性、對(duì)抗性特點(diǎn)的承擔(dān)主體，相應(yīng)地成為了海軍航空兵態(tài)勢(shì)信息需求的核心內(nèi)容，因而成為海軍航空兵態(tài)勢(shì)信息分發(fā)的主體對(duì)象。