海军装备体系技术研究理论问题探讨

彭廷华



海军装备体系技术研究理论问题探讨

彭廷华

(海军装备研究院, 北京, 100161)

从分析海军装备体系概念入手, 梳理了海军装备体系技术的发展过程, 深入分析了装备体系技术在海军装备发展中的地位与作用, 研究确定了海军装备体系技术的内涵、研究对象和研究内容, 初步构建了理论体系, 并阐述了海军装备体系技术的发展趋势及特点。

海军装备; 体系技术

0 引言

未来信息化条件下的海上作战, 集中表现为体系与体系的对抗, 体系能力的强大已成为制胜的关键。如何加快发展海军装备体系技术及其技术理论体系建设, 构建适应未来海上作战的先进装备体系, 大力提升海军基于信息系统的体系作战能力, 是一项亟待解决的重大课题。

1 关于海军装备体系与体系技术

研究海军装备体系技术理论体系, 必须先对其所涉及的有关基本概念及其内涵和外延进行明确的阐述和界定, 才能进一步探讨装备体系技术理论体系的特点、研究对象和研究内容。

1.1 海军装备体系概念

随着人类社会的发展, 武器装备经历了从单一到系统的漫长发展过程。在冷兵器时代, 各类兵器装备主要以个体形式孤立存在, 但在用于战争实践时, 功能上仍然相关, 战车与战马载着身着铠甲、头戴帽盔, 手执利器、盾牌的将士, 构成了攻击力、防护力、机动力相统一的作战系统。随着热兵器的发展, 武器装备进入机械化阶段, 单一技术向技术组合演变, 逐步形成了较为完善的武器系统,例如驱逐舰, 就是由舰艇平台、动力装置、打击武器、通信装备、导航装备等组合而成的结构复杂、功能强大的武器系统。20世纪70年代以来, 在以信息技术为核心的高技术推动下, 人类社会向信息时代转变, 社会产业结构与生产方式的变革以及新的军事需求, 促使武器装备产生重大变革。在“联合作战”、“网络中心战”和“空海一体战”等新军事理论的指导下, 通过信息技术和网络技术的融合, 将复杂的大型武器装备系统在更大范围上进行综合集成, 形成结构更为复杂、功能更为强大的有机整体, 以力量的整合实现作战能力倍增, 具有信息化特征的装备体系初露端倪。

因此, 尽管在使用范围、技术水平、作战能力、表现形式等方面存在着巨大差别, 但是在人类社会发展的各个阶段, 用于战争实践的武器装备在功能上从来都是相关的, 这是单个装备逐渐发展成为武器装备体系的根本原因。著名军事运筹专家张最良对“装备体系”的定义是, 为了一定的军事使命或给定的作战任务, 而由功能上相互联系、运用中相互作用的多类装备系统组成的更高层次系统。当然, 各国对装备体系的称谓并不相同, 美国称之为“多系统的大系统”(system of systems), 俄罗斯则称其为“综合体”。由于装备体系可以区分为不同的层次, 有全局性和局域性之分, 海军装备体系可以定义为, 在战略需求牵引下, 为有效完成海军使命任务, 由功能上相互联系、相互作用的多种武器装备及其系统组成的综合性大系统, 是作战体系的物质基础。现代海军装备体系由信息系统、作战平台、打击武器和保障装备构成, 其中, 信息系统包括信息获取、信息传输、信息处理、指挥控制、信息对抗等装备, 作战平台包括武器平台和投送平台, 打击武器包括核打击武器、常规打击武器、新概念武器和特种作战武器, 保障装备包括技术保障装备、后勤装备、训练装备和试验装备。通过信息技术的渗透作用, 网络的纽带作用, C4ISR系统的聚合作用, 将各类装备综合集成一个有机整体, 为打赢信息化条件下的海上局部战争奠定坚实的物质基础。

1.2 海军装备体系技术及其地位作用

20世纪90年代以来, 特别是进入21世纪, 装备体系技术的研究愈来愈引起世界各军事大国的广泛关注。美国国防部于21世纪初将C4ISR体系结构框架发展演变为国防部体系结构框架, 初步形成了覆盖武器装备体系需求分析、体系结构设计描述等方面的理论和方法。美国的John O.Clark等学者经过多年的研究, 率先提出了以体系需求分析、体系结构设计、体系演化、体系集成、体系评估、体系运行等为核心关键技术体系。2005年以来, 美国先后建立了国防采办大学体系工程研究中心和老道明大学国家体系研究中心, 军方内则开发了EADSIM(extended air defense simulation)和JWARS(joint warfare system)等大型体系仿真试验评估系统, 有力地支持了其防空装备体系评估优化和联合作战体系的验证评估。

我国装备体系技术研究起步于上世纪90年代, 先后提出了用大系统的观点和方法研究武器装备建设问题, 以及武器装备体系概念, 针对武器装备体系做了大量研究工作。在体系需求分析、结构设计、评估优化等技术领域进行了探索性研究并取得一些突破。

通过对国外体系技术的发展趋势进行评估, 结合国内相关研究情况, 笔者认为, 海军武器装备体系技术可以界定为, 以推进海军装备成体系建设、成体系形成战斗力为目的, 在海军装备体系需求分析、结构设计、演化评估、运行管理等过程中所形成的知识体系和方法。

目前, 装备体系技术的研究方兴未艾, 装备体系技术的研究必将对海军装备现代化建设起到十分重要的作用。集中表现为, 一是构建和完善海军装备体系技术理论体系, 可为进一步优化海军装备体系提供技术支撑, 科学论证海军的兵力结构和能力需求, 合理确定海军装备体系结构、功能定位和数量规模, 确保各类装备协调发展; 二是通过体系技术将信息、平台与人员融合, 促进海军战斗力生成模式加速转变, 提升海军基于信息系统的体系作战能力; 三是通过加强装备发展战略、规划计划、关键技术以及采办管理等方面的量化分析和验证评估, 促进海军装备管理的全面转型。

2 海军装备体系技术理论的研究对象、研究内容及逻辑体系

2.1 研究对象

按照海军装备体系技术的变化规律, 其理论体系的研究对象主要包括4个方面: 一是体系技术产生、发展和演变过程及其实现海军装备体系最优设计、最优控制、最优管理的作用机理; 二是着眼海军装备的体系作战能力形成与提高, 体系技术对部队编制、装备、信息、人员及训练等战斗力要素进行集成与优化的过程; 三是体系技术支持海军装备发展战略研究、规划计划论证、重大型号论证、关键技术研究以及采办管理等方面的量化分析和验证评估的活动; 四为保持体系的开放性、柔性、健壮性、快速集成性, 对体系构建、评估、演化和运行管理提供分析支持的过程。

2.2 主要研究内容

围绕海军装备体系能力建设需要, 海军装备体系技术理论的主要关注点是, 研究海军装备体系技术的有关概念内涵和特征, 结构组成及其关系, 探索海军装备体系技术发展规律, 揭示体系技术在海军装备建设中的地位作用; 以体系能力建设为牵引, 研究开发装备体系需求、体系设计、体系集成、体系评估、体系实验等技术, 为装备体系的全过程、全寿命建设提供方法和工具; 系统开发海军装备体系总体设计与一体化管理技术, 保障装备体系稳定运行, 增强海军装备建设和管理效益; 正确把握体系技术的发展趋势, 提出加快海军装备体系技术理论发展的对策建议, 促进我军海军装备体系的全面、协调和可持续发展。

2.3 逻辑体系

海军装备体系技术的发展具有内在的规律和特点, 形成了特有的理论体系, 主要划分为4个方面或层次。

1) 装备体系需求技术理论, 主要是围绕体系使命任务, 着眼装备体系能力需要, 为装备体系需求分析、需求描述与建模、需求获取、需求评价与验证和需求管理提供工具和方法。

2) 装备体系构建技术理论, 以体系需求为依据, 以系统平台为基础, 为合理确定体系内各组成部分以及体系与外界环境关系提供标准化的描述方法和工具。

3) 装备体系评估技术理论, 在装备体系结构分析的基础上, 为开展装备体系能力、费用、风险评价提供工具和方法。

4) 装备体系运行管理技术理论, 着眼于装备体系开发、建设、运行、维护的全过程, 支持装备体系运行管理的理论和方法。

需求技术是前提, 构建技术是核心, 评估技术是支撑, 运行管理技术是保障。这4个方面互相关联、互相依存, 互相作用, 构成了装备体系技术理论的基本体系。

3 海军装备体系技术理论的主要特点及其发展趋势

3.1 主要特点

海军兵种齐全、装备复杂、技术密集, 体系十分庞大, 在技术融合、系统集成、结构优化等方面层次高、范围广、难度大, 这就决定了海军装备体系技术发展具有其自身的特点。

1) 鲜明的时代性。体系技术是20世纪后期才提出的, 随着军事技术的发展, 特别是信息技术广泛地应用于军事领域, 信息系统将海军装备中的各种平台、武器和系统按一定结构交联、融合成具备“涌现”特性的装备体系, 使装备体系技术在装备建设中的地位与作用越来越突出, 鲜明地体现出装备体系技术的信息化时代特征。

2) 高度的战略性和指导性。不同于一般的系统技术和某领域的专项技术, 体系技术是面向装备体系复杂巨系统的顶层设计技术, 能够对海军装备体系的设计和优化、明确装备发展的战略方向和总体部局、加强海军装备全寿命、全过程管理起到不可替代的作用, 具有很强的战略性和指导性。

3) 突出的复杂性和前瞻性。现代海军装备由潜艇、水面舰艇、航空兵、岸防兵和陆战队等多兵种装备组成, 装备结构极其复杂, 舰艇、飞机等大型装备技术高度密集, 研究对象极其复杂。因此, 海军装备体系技术也必然是由军事战略理论、复杂系统理论、军事运筹理论、信息技术、人工智能技术、网络技术等多学科复合而成的现代技术群, 具有突出的复杂性。

3.2 发展趋势

随着世界各国对武器装备体系技术研究实践和认识的不断深入, 特别是由于网络中心作战概念的提出, 以及一些新技术的突破应用, 目前装备体系技术发展主要呈现出以下趋势。

1) 装备体系技术的发展呈现工程化趋势。美国海军正在积极运用体系工程理论方法支持武器装备体系论证, 试图通过体系工程建立武器装备体系规划与武器装备型号采办之间的有机联系, 并积极建设体系工程协同环境, 以提高武器装备体系论证的水平。

2) 装备体系技术研究领域向全方位拓展。从纵向上看, 装备体系技术研究从侧重体系需求分析发展为体系需求分析、体系的结构设计、体系的综合评估、装备体系试验等多个应用领域; 从横向上看, 装备体系技术研究应用范围向预先研究、型号研制、试验评估、维修保障、作战应用等装备建设全过程拓展。装备体系研究的技术途径包括推演、建模仿真、评估分析、解析计算、试验演习等多种形式。

3) 装备体系技术更加注重实验验证。美国先后建立了一体化体系协同实验室(JSCEL)、体系集成实验室(SOSIL)等, 加大在实验室开展体系技术开发、集成、测试和实验的力度, 同时积极探索联合实验技术, 大力提升体系技术研究的联合实验能力。

4) 装备体系技术研究成果不断实用化。结合装备建设中的实际问题、面向未来的作战任务需求牵引相关研究, 将间接的方法、技术、流程、工具研究成果及时转化为实际应用的支撑工具、环境和系统, 并在此基础上进一步开发出能力发展路线图、装备体系结构设计视图产品等直接与体系建设发展相关的成果, 有效地促进理论研究与实践的结合。

5) 装备体系技术的标准化趋势明显。围绕体系技术联合仿真、联合实验的需要, 注重标准化理论研究, 装备体系的数据标准化、模型标准化和知识表示标准化进一步丰富和完善。

[1] 李霖. 军事装备前沿理论与改革实践[M]. 北京: 国防工业出版社, 2010.

[2] 张最良. 军事战略运筹分析方法[M]. 北京: 军事科学出版社, 2009.

[3] 屠恒章. 军事装备发展[M]. 北京: 中国大百科全书出版社, 2008.

(责任编辑: 陈 曦)

Discussion on Naval Armament System Technology

PENG Ting-hua

(Naval Academy of Armament , Beijing 100161, China)

Starting with the concept of naval armament system, the development process of the naval armament system technology is summarized, and the position and function of the naval armament system technology in naval armament development are analyzed. Further, the connotation of naval armament system technology, and the objects and contents in studying naval armament system technology are determined, thus a preliminary theoretical system is established. In addition, the development trend and features of naval armament system technology are described.

naval armament; system technology

E242

A

1673-1948(2013)03-0230-04

2012-12-18;

2013-01-19.

彭廷华(1962-), 男, 硕士研究生导师, 高级工程师, 主要研究领域为装备发展论证和军事经济分析.