信息化指挥控制系统组成与发展探讨＊

刘 波

（东北电子技术研究所 锦州 121000）

1 引言

近些年的局部战争表明，现代战争是以信息化为主要特征的一体化程度很高的战争，信息化条件下，网络化的战场信息系统正在成为作战体系的中枢，体系内各单元通过信息网络紧密连接，具有了高度融合的特征，能够直接实施横向间的信息传输，实现作战单元内部要素的互联、互通、互操作［1］。

信息化指挥控制系统，就是指挥员及其指挥控制机构对信息化战场上作战行动采取的一系列指挥控制活动。能够迅速地通过多传感器融合、多频段合成、战场环境与态势感知分析、网络化多站信息共用共享等方式，实现复杂战场环境下的目标探测与识别、战场态势与威胁评估、指挥控制等功能，大大提高了情报获取、传递、处理和利用能力，加快了作战指挥决策的时效性，增强了作战指挥的科学性，充分发挥武器装备系统的整体作战效能。

2 信息化指挥控制系统设计与实现

2.1 系统行为功能需求

指挥控制系统的行为功能需求，是指能够直接完成用户的行为性任务的功能需求，是信息化指挥控制系统设计与实现的基础，信息化指挥活动的本质属性决定了其指挥控制系统应具有的行为功能包括情报汇集与处理能力、任务规划能力、辅助决策能力、作战指挥控制能力等［2］。

情报汇集与处理能力在于实时汇集敌、我双方及战场环境的综合信息，对各类目标情报进行综合分析和处理，判断敌方的作战意图，为我方采取相应的电子对抗行动提供决策依据。

任务规划能力能够根据作战目的，战前预警信息及战场环境信息，依据一定的作战使用原则进行作战资源配置及作战任务分配，包括作战区域、作战方向、作战平台部署规划、协同作战关系等。

辅助决策能力在于为指挥员的作战决策提供实时的战场信息服务、基础的定量计算工具和手段，提供决策建议，辅助指挥员生成决策方案，提供有效的工具评估作战方案，以此来提高指挥员决策的时效性和科学性。

作战指挥控制能力主要是建立横向及纵向指挥控制机制，根据战场基本信息和辅助决策方案及时有效地下达作战指令，控制各作战平台实施有效对抗。

2.2 系统设计思想

1）指挥控制系统应采用一体化体系结构，减少纵向指挥层次，增强横向联系，有利于联合作战；

2）必须重视战场指挥控制的互操作性；

3）提高作战指挥的连续性。每次作战过程结束，指挥控制系统应及时进行战后数据处理、存储，完成系统参数初始化工作，为下次作战做好准备，达到连续作战指挥功能；

4）指挥控制系统中各分系统的共同部分进行统一规划，综合设计，以构件化思想建设软件系统；

5）信息化指挥控制系统应具备信息战防卫功能，建立多级安全体系，加强信息保密等。

2.3 系统框架

信息化指挥控制系统设计与实现按照系统设计思想应从作战需求、系统需求、技术支持三个方面考虑。典型信息化指挥控制系统组成如图1所示。

图1 信息化指挥控制系统组成

2.4 指挥控制系统软件设计

2.4.1 软件体系结构

为了实现大规模系统的动态集成，实现软件系统的开放性、可移植性和互操作性，基于软总线的分层开放的构架体系已经成为大型系统构建的首选方案。

软件总线体系结构是借鉴计算机硬件技术而提出的。软件总线，是指面向对象的为多种计算机语言编写的多个、多种类型的软件功能部件服务的一组虚拟的数据信息传输线。这组虚拟的数据信息传输线是软件，是一组通用的标准集成软件功能部件的接口界面，是计算机操作系统与各种集成功能部件之间或集成软件功能部件之间进行数据传输与联系的虚拟公共通道和接口界面。

指挥控制系统软件体系结构如图2所示。

图2 指挥控制系统软件体系结构

核心层包括操作系统、数据库管理系统和其它支撑软件。

基础服务层由通信服务及管理、军事地理信息系统、图形处理开发服务、时统服务各种基础服务组成。

共性应用支撑层软件基于基础服务软件之上，为信息系统应用功能提供关键业务支撑。主要由信息接入服务、信息管理服务、接口管理服务、态势标绘平台等共性应用支撑软件构成。

电子对抗应用系统层由直接面向用户的应用软件构成，主要由各电子对抗装备的专用软件和数据模拟器组成，为信息系统提供专用应用支持。

2.4.2 软件系统基本模型

根据信息化指挥控制行为功能需求，信息化指挥控制系统主要包括信息处理功能模块、任务规划功能模块、指挥控制功能模块、辅助决策功能模块、战况重演功能模块、人机交互功能模块以及其他基础服务功能模块，模型如图3所示。

信息处理功能模块完成各路情报信息综合处理、目标航迹辨识、多目标分选及威胁等级判别、战场态势威胁评估等功能，主要包括信息综合处理、信息融合等软件构件。

任务规划功能模块根据上级指挥所的作战命令和作战区域特点，完成布阵计算，对系统内各分系统的作战任务进行规划和部署，主要包括作战资源分配服务、布阵计算服务等软件构件。

图3 指挥控制系统软件组成基本模型

指挥控制和作战辅助决策功能模块完成战时系统的干扰资源管理、分配，提出指挥决策建议供指挥员参考，形成指挥决策方案，发出控制命令。主要包括设备管理服务、辅助决策、指挥控制等软件构件。

战况重演单元完成历史作战过程回放、重演等功能。包括作战数据管理服务、战况重演控制、战况回放等软件构件。

人机交互功能模块完成战场态势信息实时显示，提供人机交互接口等功能，包括战场态势图形显示、数据信息表格显示等软件构件。

其他基础服务功能模块主要完成对上及对下接口服务、通信管理服务、基础计算服务等功能。

3 信息化指挥控制系统的关键技术

3.1 软件构件技术

基于构件技术的软件开发过程要解决的关键技术有［3］：

1）构件的设计与提取。包括定义接口规约，定义其对外提供的功能和要求的外部功能，制作构件实体。构件提取的粒度不宜过大，也不宜过小，要从软件的重用性、可靠性、易维护性等方面综合考虑。

2）软件构件的组合和管理。针对软件总线体系结构，就是解决软总线上的数据传递和数据交换问题，解决总线接口问题，解决构件的调度和管理问题，包括构件的调用、安装和卸载等。

3.2 信息融合技术

信息融合技术就是通过对空间分布的多元信息，即各种传感器的时空采样，对所关心的目标进行检测、关联（相关）、跟踪、估计和综合等多级多功能处理，数据融合作为一种数据综合和处理技术，包括信号处理、模式识别、不确定性理论、估计理论、计算技术、最优化技术、人工智能、神经网络等等，数据融合的基本功能是相关、估计和识别。

3.3 决策支持技术

决策支持技术是建立在人工智能技术（神经网络、智能人机接口、智能语音图形识别等）和专家系统的基础上，为指挥员提供辅助决策能力，并可以提高武器系统的探测、跟踪、寻的与机动能力。

4 信息化指挥控制系统发展趋势

4.1 体系结构一体化

要赢得未来高技术战争的胜利，必须要有以指挥控制系统为核心的一体化指挥控制系统。从情报侦察、决策、对抗和通信的各个功能，都应统一在一个一体化的网络之内。实现无障碍、最快捷、最准确的信息传递，实现全网内信息共享，以确保联合作战的协同指挥，充分发挥各种武器装备、技术手段和系统的整体作战效能［4］。

美军在建设数字化战场中推行的所谓横向技术一体化，就是改变以往纵向发展单项技术和武器系统的做法。在发展电子信息技术装备时，充分利用现有的军用与民用技术。用共同的软件、标准、规程及一般通用技术，从横向上对现有系统进行现代化改造或改进，使其具备通用性、联动性、协调性，从而提高所有指挥控制系统、武器系统和作战系统的整体作战效能。横向技术一体化措施能够把预警、探测、情报、指挥控制、通信、打击和毁伤评估等作战活动，以及战斗、战斗支援和战斗勤务支援等力量联为一体，实现实时发现、实时指挥、实时打击和实时保障。

4.2 组织结构网络化

美军为适应信息技术发展所提出来的新型作战概念“网络中心战”，就是通过战场各作战单元的网络化，把信息优势变为作战行动优势，使各分散配置的部队共同感知战场态势，从而协调行动，发挥最大作战效能的作战样式。实验表明，一个一体化的网络能使所有层次的决策者都变得强而有力。未来军事变革中将以信息时代军队指挥体制“扁平网络化”为目标进行组织结构改革，这种指挥体制的特征是：外型扁平、纵向压缩、横向联通、纵横一体，具有信息流通快的优点，能满足实时决策、实时指挥的要求，可大大地缩短信息流程，提高指挥和保障效能［5］。

4.3 指挥控制智能化

未来发展中要充分利用高新信息技术，进一步提高指挥控制手段的自动化和智能化水平。未来更加成熟的一体化指挥控制系统，能够真正实现侦察监视、情报搜集、通信联络和指挥控制的无缝连接，确保指挥官实时地感知战场动态，快速决策、协调、控制部队和武器平台的作战与打击行动。计算机则是指挥控制系统的核心，是实现智能化作战指挥的基础。人工智能技术和多媒体技术等高新技术的进一步发展将为作战指挥控制提供更加先进的智能化手段，使战场指挥控制系统完全实现自动化、智能化。

4.4 战术数据链

信息化战争中决定战争胜败的关键因素就是信息。而在作战过程中实现信息的获取、融合、处理、传递和利用的先进手段，就是战术数据链。战术数据链是以现代化的通信网络为纽带，以信息处理为核心，将数字化战场上的战场感知系统、指挥控制系统、火力打击系统和武器系统等作战要素连接在一起构成的一个有机信息网络系统。

4.5 信息获取安全化

在美军从平台中心战向网络中心战的作战模式转变过程中，更加依赖于大量、多种形式、高质量信息的获取，并将其转化为信息优势和决策优势。在美国防部为实施新战略所发展的转型能力的六个目标中，就有保护信息安全和进行有效信息作战的能力，开发可互操作、联合的C4ISR能力。C4ISR系统和信息对抗能力成为美军的“新三位”一体战略的重要组成部分和关键因素。美军将进攻性信息对抗作为非核常规打击能力之一，将指挥和控制系统视为“新三位”一体战略的重要组成部分，获取情报的能力作为实现美军威慑战略的关键。在信息化的战场上，指挥控制系统及其设施是敌方侦察、对抗、打击的重点，所以未来的指挥控制系统建设将更多地考虑到信息作战能力。包括：作战保密、军事欺骗与反欺骗、实体摧毁、心理战、电子战以及计算机网络进攻与防御等。不仅要大力发展各种手段的情报获取能力，同时也要更加注重信息的安全防护，保护己方使用有关信息的能力，增强信息情报的可用性、准确性及实时性，为快速决策和指挥部队行动提供强有力的支持。

5 结语

随着以信息技术为核心的高新技术在现代战争中的广泛应用，信息对抗亦成为未来战争的主要发展方向，这就对信息化战场指挥控制系统的能力和建设提出了新的要求。通过强化顶层设计，搞好系统综合集成。按照一体化军事电子信息系统体系结构的设计思路，采用作战、系统、技术体系结构视图对指挥控制系统进行描述。伴随人工智能技术、决策支持技术等关键技术在军事电子信息系统中的应用，指挥控制系统将朝着一体化、网络化、智能化和信息化方向发展，真正成为未来战场上一体化军事电子信息系统的核心［7］。

［1］曹旭，许锦洲.数字化战场指挥控制系统的发展［J］.情报指挥控制系统与仿真技术，2005，27（5）

［2］王军，熊桂喜.基于软总线构件技术的数据传输处理系统开发［J］.应用技术，2007（1）

［3］吴继宇，朱立伟.电子对抗指挥控制系统的行为功能需求［J］.情报指挥控制系统与仿真技术，2004，26（4）

［4］段采宇，周敏龙，余滨.信息化战争条件下之战略需求研究［J］.国防科技，2007（2）：48～51

［5］周敏龙，余滨，段采宇.信息化战争条件下军事需求分析 信息化战争相关概念与特点［J］.国防科技，2007（1）：58～64

［6］周婕，王拥军构件化信息系统开发方法研究［J］.计算机与数字工程，2009，37（6）

［7］张勇，段采宇，周敏龙，等.信息化战争条件下军事需求分析 军事电子信息系统需求研究［J］.国防科技，2007（5）：45～49