靶场试验网络信息化管理技术方法

赵国艳，邹青

(中国人民解放军91550部队，辽宁 大连116023)

1 引言

靶场的“转型”主要体现在发展“网络中心战”等新的作战理论和作战手段上。海军转型要建立在三个基本原则的基础之上，即海上打击、海上盾牌、海基建设。新的海军部队结构需要海军加大对军力的投资，如信息优先、海上管制、机动、隐形、抵达、精确和火力等。以信息技术为核心的新军事革命，正通过各种信息手段使得战场上的兵力兵器，在总体上实现了“作战能力的综合集成”，再一次引发了军事领域里的“革命性”变革。为了努力应对时代的挑战，力求能使本国国防力量在本世纪有一个较大的发展，世界各国都在积极地采取一系列有效的应对措施。海军靶场转型，是未来海军靶场建设的重要内容，海军靶场转型的质量和速度，将对靶场建设机械化向信息化整体转型的实现产生深刻影响，海军靶场如何实现转型，转型的重点、步骤和方法如何确定，这些问题的回答与解决，都必须贯彻和落实科学发展观，以未来信息化作战需求为牵引，紧密结合海军靶场客观实际，进一步做好试验内容和试验方法等研究。海军靶场作用突出、战位重要，在新形势下，靶场必然成为新装备的试验场、训练场、演练场与装备试验学的研究中心，以适应“三场合一”发展需求。

在“三场合一”成为靶场创新发展的主要内容和形式时，要准确把握和平时期“以训备战、以训促建”的发展规律，充分发挥“一体化”的辐射作用，在战、建、训的合力作用下，加快推进靶场信息化建设，通过“一体化”实践，探索创新军事理论，实现部队战斗力的新增长。全面催生作战和训练理论创新，构建信息化条件下靶场转型的新的理论体系。具体说:在靶场建设理论上，通过“一体化”实践，围绕信息化靶场建设的重点难点问题，客观分析靶场建设面临的困难和矛盾，深入研究靶场综合鉴定方法、武器装备改造、信息化人才队伍建设的有效对策，拿出符合靶场实际、切实可行的具体方法、手段、措施和标准。随着计算机技术和通信技术的发展，加快了靶场信息化建设的进程，以IP技术为核心的网络技术已广泛应用于靶场的试验，网络和多媒体技术正逐步取代传统技术，网络管理已成为试验基地与各个试验区进行数据传输、资源共享和信息交互的重要手段。

针对海军信息化战争的需要，未来海上信息化靶场建设从目前的陆上测控设备为主的体系结构向海陆空一体化的“海空机动靶场”方向发展，机动化是信息化试验理论的重要特征。它具备在接近海上实战条件下，按照和平时期的靶场就是战争时期的战场的要求，快速组织各种科目、各种射程导弹定型试验、新战法演练和新武器装备使用培训等综合试验能力，为试验和实战演练提供实况信息，并具有中继制导载机位置、航姿测量设备，以及大深度、高抗风力的水面固定靶和活动靶的供靶能力。满足未来多种武器飞行试验对靶场提出的各项战技术要求，重点满足系统综合试验、作战演练、强电磁对抗、大射程、航路规划、自导雷达作用距离和大搜索角的要求。

武器装备试验系统就是试验数据的信息处理系统。武器装备系统的信息化试验过程就是各阶段、各分系统试验数据的信息处理过程。在未来以信息化为主导的系统中必须运用人工智能技术进行基于知识的自动化处理。未来信息化靶场系统试验将从“以武器平台为中心”向“以信息为中心”转变，信息系统试验将以信息网络技术为基础，为信息处理与决策问题提供先进而可靠的方法。信息化系统试验包括两层含义:一是被试验的军事装备已不再是单纯的机械化的武器，而是使用了各种高技术、智能化，作为信息终端或具备信息处理能力的信息化武器系统，试验所面向的环境和背景也不再是传统意义上的普通战争，而是充满着各种对抗、以夺取信息优势决定战争胜败的信息战。二是试验的手段和目的是信息化的，所用的测控设备、通信设备、试验设计、试验的指挥控制都采用最先进的信息化技术和手段，具有精确指挥、精确保障、精确评估能力。

2 试验信息化的结构模型

从试验信息化的建立到应用，它是一个长期而复杂的过程。目前试验子样少，试验数据就显得格外重要。要建立相应的试验理论方法，以试验技术支持和应用实例为基础，形成智能化网络平台，系统地指导并解决试验中的各类问题，并能够扩展到更广阔的应用领域。在试验理论方面，将系统工程理论，分析评估理论，人工智能理论，统计学理论，运筹学理论，信息论相结合，既有通用性，又有实用性。在技术支持方面，以信息融合为主线，综合利用仿真技术，数据库技术，智能控制技术，虚拟现实技术，网络和协议技术，指挥自动化技术以及网络通信技术等。在实际应用方面，试验信息化应立足于自动化网络环境、研究其在军事领域及更广阔的领域的应用，如故障弹道仿真、落点弹道预示、远程设备故障诊断、智能决策等。从各类武器试验靶场看，军事装备信息化试验理论体系包括试验指挥理论、试验管理理论、试验保障理论、战略武器试验理论、战术武器试验理论等，与其相对应的技术有试验指挥技术、试验管理技术、试验保障技术、战略武器试验技术、战术武器试验技术、测控技术、试验鉴定技术、作战效能评估技术等。

试验信息化理论基于网络环境的信息化试验理论体系，包括理论研究和技术支持两部分。要建立一个完整的基于网络环境的试验信息化理论系统，就要研究试验信息化理论系统所涉及的主要问题，如武器装备系统试验方法的确立，试验流程的设计，试验数据的处理，复杂的融合系统建模和算法的实现，试验武器装备可控性分析，基于网络环境系统硬件结构和程序设计，信息网络的连接和协议，网络的传输和远程访问等。在已建立了相应的试验信息化理论的基础上，靶场急需解决的主要问题是试验信息化网络环境的应用和完善。

3 试验信息化理论数学模型

对于试验信息化武器系统的数学建模是一项复杂而艰巨的工程，目前只是探索和起步阶段。通过查阅并参照军队战斗力的量子化模型以及综合集成法，对武器装备试验信息化进行系统描述，初步建立试验信息化量子化的动力学模型，在后续试验工作中还需进一步验证。

3.1 试验能力量子数学模型

运用量子学理论，对靶场试验能力进行统计和分析，得出结论，具有以下特点:

①独立试验分析和解决问题能力;②实现试验全天候通信能力;③试验区域内网络自动接受外部信息;④具有可变结构，当信息量不连续时，结构从信息网切换到机械性系统;⑤在普通链接的情况下，任何组分形式的试验能力量子对外功能、效能逐渐趋同并等值化，但取值是不连续的;⑥试验信息优势明显时，靶场可塑性增强。

用eH表示高级信息融合系统中试验单元的信息处理效率，eM表示中级信息融合系统中试验单元的信息处理效率，eL表示低级信息融合系统中试验单元的信息处理效率，eo表示信息化前系统中试验单元的信息处理效率。

低级别信息融合的试验能力倍增系数为:

其中，PL，PM，PH分别为低、中、高三个信息融合级别的试验能力量子的试验能力，Po为试验单元信息化之前的试验能力，这里不进行具体计算。

通过上式我们列出信息化武器装备试验系统的试验能力为:

其中，POi为试验单元i(i=1，2，…，T)的试验能力，T为试验单元数。

因此，在完全信息化、网络化、智能化的理想条件下，高一层的武器装备试验系统的试验能力主要来源于信息结构力，且与试验能力量子数平方成正比。虽然在实际的系统中不可能出现这样的理想条件，但这明确地说明了信息化的武器试验系统试验能力倍增的机理，也从另一方面说明信息化对于现代靶场能力的重要性。信息化武器试验系统是一个复杂的系统，任何一种数学方法都不可能对其做精确地描述，数学模型只是从机理上揭示系统的基本特征，分析信息化的武器试验系统出现原因及其意义，从整体上定量认识系统的一般规律，为信息化靶场的建设提供科学的依据。

4 网格技术对信息化试验的作用

未来试验应以网络为中心，借助于网络技术，每一个作战演练单元，甚至每一个参试人员都可以实现信息资源的共享，都可能成为靶场的信息或指令的发出者，从而在整个靶场形成了网状的结构，使每一个试验和作战演练单元都具备全信息化的试验和作战能力，这也是未来信息化靶场建设的必然趋势。试验能力的提高并不主要取决于单台装备的功能，而主要决定于网络的结构力。靶场建设从基于指标和任务向基于能力发展，从强调靶场本身的信息化，到强调具有对信息化武器装备进行试验、鉴定和作战效能评估的能力，实现实时的分布式试验。靶场将建立起广阔试验区域的信息网络，将高速网络、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程装设备融为一体，为靶场提供更多的资源、功能和交互性。

通用试验技术包括:信息化作战环境模拟技术、信息化仿真试验技术、信息化可靠性试验技术、信息化靶标与模拟技术、信息化测试与测量技术、信息化测量数据处理技术、信息化试验结果分析与评定技术、信息化试验通信与时间统一技术、信息化试验指挥自动化技术、信息化指挥决策技术、信息化试验管理技术、信息化试验保障技术等。

在试验的初期，利用网格技术，进行基于资源组合的虚拟试验，可以暴露真实试验中可能出现的各种问题，及可能出现的技术风险、边界条件，分析计算试验效能。同时，各个靶场职责不同，设备资源不尽相同。利用网格技术可以根据需要进行逻辑连接，用户不考虑设备资源的具体物理位置，使得异地资源的使用和本地资源使用一样，实现不同区域资源的真正共享。在军事装备信息化试验中利用网格技术，可以迅速准确地向各级指挥员传送试验场全方位的情况，并且借助网格的资源共享和高速计算功能，对航区及其周围的自然环境要素进行分析。比如可以通过分析各项天气要素而快速准确地预测航区的天气情况，从而选择有利试验时机，以便实现对试验区域的高效能监控。使处于靶场不同位置的参试兵力，都能通过网格对靶场进行“全视”，实现多兵种参试及保障行动的协调一致。

同时，参试、参演过程中依据靶场临时态势和完成试验和作战演练任务的需要，依托军事网格，实现实时部署于不同空间、具备不同功能的多种参试兵力和保障力量之间的行动一致和效能聚合。根据战场需要，随机赋予相关参试单位具体任务，在机动中按指令投入试验和演练，各参试、参演单元之间通过网络形成一个虚拟的临时编组。它可以随着靶场态势的变化和试验任务的需要，自动进行“拼装”和灵活“拆卸”，而且这种临时性的变更不需要进行任何实体上、技术上的调整，只是一种军事网格逻辑上的划分，这就极大提高了各参试单元运用的灵活性。

在基于军事网格的试验信息化中，参试、参演兵力将不再像传统试验中那样依据预先制定的计划和程序，按部就班地实施完整意义上的试验和演练，而是综合运用信息对抗、精确测控、兵力突击等多种手段，依托由靶场感知、机动、跟踪、打击、智能评估等若干要素构成的闭合行动链路，在预先总体计划的基础上，基于试验态势的不断变化而灵活实施。

实时的靶场感知、灵敏的靶场机动、精确的目标跟踪和打击、智能评估是五个基本行动要素，它们互为条件，通过军事网格紧密衔接，并行互动。建立在军事网格基础上的综合保障体系，可实现运输、储备、使用的最佳供需平衡。容量无限的军事网格与GPS定位系统相连接，实现所有试验和作战演练需求的透明化和可视化。靶场指挥员不仅知道每一个参试平台的准确位置，还知道其运行状况，在什么时间、什么地点、需要进行什么种类、多少数量的保障。同样，激光信息识别技术、电子数据交换技术与信息网络相结合，能够提供从计划、储备到运输等各个环节的及时、准确的保障信息。

1 孙翱.军事装备信息化试验理论研究［M］.北京:国防工业出版社，2006.

2 岳全发.军事装备试验学［M］.北京:国防工业出版社，2002.