(海装电子部 北京 100081)
作为美军部队网(FORCEnet)作战结构的构建基础,任务能力包(Mission Capability Package,MCP)是美军作战规划思想长期发展的产物。它囊括了行动概念、指挥和部队结构、相关的教义、训练和教育、技术、完成特定任务的系统基础等诸多内容,主要描述将作战概念转变成现实作战能力所必备的一揽子任务要素,包括条令、编制、训练、装备、领导、人员和设施[1]。MCP通常围绕特定的“任务能力”需求来集合一组部队网要素,如作战人员、传感器、网络、指挥控制、平台和武器等。关于MCP的一个整体概念描述,是指将高级技术与改变作战方式的能力进行同步匹配的方法,使得部队有机会能够利用高级技术所带来的优势。
从本质上说,任务能力包是一种应用服务。它是在一体化信息基础设施的基础上,根据指挥控制任务需求,基于SOA(Service Oriented Architecture)面向服务的体系架构[2],应用多种网络服务建模方法,将孤立的软件系统及新的能力需求改造为服务,并以能力包的形式封装起来,形成一种满足特定能力的应用服务。任务能力包具有动态重新装配和作战资源再分配的能力,使得处于网络上的任何一个作战单元可以随时随地获取信息,实现任务能力包的“即插即用”,一旦完成任务即释放作战资源,很大程度上提高了联合作战指挥控制的灵活性。
任务能力包构建于一体化信息基础设施提供的基础服务之上,为各种作战节点的终端用户提供服务。任务能力包采用SOA 的思想,其体系结构分为四层:接口层、资源层、集成层和应用层,如图1所示。各层相对独立,功能相对稳定,下层为上层提供服务支持。
图1 任务能力包的体系结构
1)接口层—实现数据访问、信息交换和服务通信等接口规范,其中数据访问接口用于规范基础数据的访问,信息交换接口和服务通信接口定义了各部队任务包与底层一体化基础设施服务之间的通信、信息交换方式;
2)资源层—是体现任务能力包能力的核心组成部分,主要由构成该部队任务包的各种指控服务和相应的支持数据组成;
3)集成层—主要定义了部队任务包内部各种服务之间的集成机制和通信规范,是将各种基础服务和军事应用服务组合在一起的“粘合剂”,可采用SOI(Service Oriented Integration)面向服务的集成模式来实现;
4)应用层—主要提供部队任务包的对外表现规范形式,包括描述模型、封装机制和调用机制,其中描述模型涵盖部队任务包的编号、应用范围、指控功能和组织机构等内容,封装机制满足SOA 的可重用特点,调用机制规定了外部调用方式。
归纳起来,任务能力包主要有高可重用性、松耦合度、开放性、可集成性和自治性强等技术特点[3]。
1)高可重用性:任务能力包强调功能上的粗粒度,是完成特定能力的服务的封装,可以重复地利用,并应用到多种作战环境;
2)松耦合度:孤立的指挥控制系统各个单元之间是紧密连接的,这种连接形成的复杂性导致任何一个单元的改动必将会牵涉大量相关单元的改动。与之相反,任务能力包是松耦合的,只需要简单地协调并允许更自由地配置;
3)开放性:任务能力包对外所提供的功能均使用标准的描述语言,在授权允许的范围内,对作战单元来讲是开放的;
4)可集成性:任务能力包的开放性可以延伸到它的集成。由于任务能力包采取简单的、易理解的标准协议,对外采用通用的标准接口规范。根据作战任务的要求,多种任务能力包动态组合,集成在一起形成指挥控制系统,是一种更大范围的应用;
5)自治性强:任务能力包是可重用的软件模块,是一个典型的“黑盒模型”,它可以被多次使用而不用关心服务的实现细节,并且对于作战单元可见的只有精确定义的接口。
美军的联合指挥控制系统(Joint Command and Control System,简称JC2S)[4]将现有指挥控制应用提供的服务进行重新构造,将各类业务能力抽象为使命能力,并通过可扩展的联合指控任务能力包这种设计模式来实现各类联合作战应用和情报、态势、命令、计划等数据的集成,满足国防部在网络中心战能力方面的要求,使不同的用户和系统能够交换数据,作战人员可以访问、显示和理解有效决策所需的信息,并通过灵活、易于使用的用户环境迅速适应任务需求的变化,向指挥员提供动态指挥控制能力。这种基于能力模式设计的JC2S具有良好的扩展性、重用性以及健壮性,并且单个能力包的更新和替换不会影响JC2S的正常运行。其组成结构如图2所示。
如图所示,联合指控任务能力包共包含八个通用的使命能力包[5],分别为情报能力包(Intelligence)、态势感知能力包(Situation Awareness)、兵力准备能力包(Force Readiness)、兵力规划能力包(Force Projection)、兵力防护能力包(Force Protection)、空天兵力运用能力包(Force Employment– Air &Space Operations)、机动火力兵力运用能力包(Force Employment–Joint Fires/Maneuver)、兵力维持能力包(Force Sustainment)。
图2 联合指控任务能力包的组成结构
综合上述分析可知,美军的任务能力包融合服务的思想、采用基于能力的模式,为联合作战单元提供无缝接入,使其能动态构建网络化指挥控制系统,以便解决当前指挥控制系统各自孤立,不能有效集成的问题,具有面向任务的灵活性和实时性,从而获得极大的信息优势,能够满足联合作战要求。在网络中心战的环境下,基于能力的指控系统能够提供联合作战所要求的灵活性、适应性、智能性和稳定性。鉴于此,我军应该在基于能力的指控系统各主要研究方向和关键技术上进行深入的探索和研究,开发出实用有效的解决方案,为跟上先进国家的发展步伐、加速我军的装备建设、提高我军的装备能力打下扎实的基础。具体地说,通过对美军任务能力包的分析,对我军的启示主要有以下几点:
1)加强基础设施建设,包括采用开放式的、面向服务的体系结构、贯彻网络化中心战的思想等;
2)需要合理划分系统的软件和硬件功能,基于标准化、模块化的思想实现,并能够灵活组织各功能模块,使之具备良好可重用性、开放式接口和可集成性;
3)加强指控系统关于作战能力的需求分析,包括自组织网络的组网能力需求、共享态势战术视图的能力需求等;
4)重视总体作战效能的评估,着重针对影响部队作战能力和效果的多种因素进行定性、定量分析和评估,包括作战条令、兵力组织、指挥决策、武器装备、训练素养等影响因素;
5)按照预期的作战效能来规划、设计指挥控制系统的体系结构、功能、性能指标及运行流程。
[1]李俊清.对FORCEnet的再认识[J].舰船科学,2008(11).
[2]RADM Mike Sharp.Architecting & Building FORCEnet[J].SPAWAR,2004(4).
[3]DOD.Network Centric Warfare:Department of Defense Report to Congress,Appendix[EB/OL].www.c3i.osd.mil/NCW/,2001.
[4]THOMAS ERI.SOA 概念、技术与没计[M].王满红,陈荣华,译.北京:机械工业出版社,2007.
[5]梁炎,张佳炜.美国海军发展网络中心作战能力的启示[J].舰船电子工程,2010,30(1):15-18.
[6]蒲林科.美军的联合指挥控制系统(JC2)计划[J].现代电子工程,2005,21(2):1-2.
[7]何宝民,蔡山,卜先锦等.面向联合作战任务的使命能力包[J].火力与指挥控制,2007,32(12):62-65.
[8]Winters L S.The Intergration Modeling and Simulation with Joint Command and Control on the Global Information Grid[C].Spring Simulation Interoperability Workshop,2005.
[9]Committee on the FORCEnet Implementation Strategy.FORCEnet Implementation Strategy[R].National Research Council,2005.
[10]David S Alberts,Richard E Hayes.Understanding Command and Control[M].Washington:DOD Command and Control Research Program Publication Series,2003.