“对手部队”装备建设方法研究*

李文鹏 杨 文 钟建军 翟 洁

(1.中国洛阳电子装备试验中心 洛阳 471003) (2.92038部队 青岛 266000)(3.91269部队 湛江 524000)

“对手部队”装备建设方法研究*

李文鹏1杨 文1钟建军2翟 洁3

(1.中国洛阳电子装备试验中心 洛阳 471003) (2.92038部队 青岛 266000)(3.91269部队 湛江 524000)

为优化我军对手部队装备建设程序和过程,提高我军对手部队装备建设质量和效益,分析了采用相似系统建模、系统相似性分析和成熟度分析等方法,解决对手部队装备建设中装备体系设计、逼真建设模拟装备、模拟装备建设途径选择等重难点问题的可行性,探讨了综合运用上述方法确定我军对手部队装备建设的基本流程和方法步骤。

对手部队; 装备建设; 相似系统建模; 系统相似性分析; 成熟度分析

Class Number E83

1 引言

“对手部队”是指一支逼真的、灵活的军事(或准军事)力量,它综合了世界范围内的作战力量的多种能力(作战思想、战术、编成和装备),用于代替特定威胁力量以训练和提高美国军队的作战能力(美军《对手部队(OPFOR)计划》)。外军通常依托试验训练基地(靶场、中心)建设对手部队,如：美军冷战时期在欧文堡国家训练中心组建的按照俄军机械化部队模式训练和部署的第177旅；韩军在第三集团军组建的按照朝鲜人民军第八特种军标准进行配备和训练的营级规模的“影子部队”；以军在内格夫沙漠组建的按照阿拉伯传统、语言、思维以及“哈马斯”游击作战模式进行训练的Mistaravim部队等[1]。通过组建一定规模的对手部队,外军在日常训练中逼真再现了作战对手的战略和战术,使得自身的训练质量和水平大大提高,进而优化了实际战场上遭遇对手时的应对手段,提高了应对能力。当前,我军对抗训练中的对手部队大多是由上级机关临时指定的建制部队、或临时抽组某些作战力量充当,这种临时指定和抽组的对手部队在作战编成、武器装备战技性能、作战思想和战术战法等方面与作战对手还存在一定差异[2～3]。在对手部队建设实践中,如何瞄准作战对手可能使用的电子信息装备规划对手部队装备体系,如何保障所规划的装备体系中各型装备与其模拟目标具有较高的相似程度,如何确定所规划的装备体系中各型装备的实际建设途径,是长期困扰我军对手部队建设的重难点问题之一。

本文尝试将相似系统建模、系统相似性分析和成熟度分析等方法引入对手部队装备建设,探讨对手部队装备建设中综合采用上述方法的可行性及基于上述方法的对手部队装备建设思路和步骤。

2 相关理论及可行性分析

相似性科学是近年来逐步发展完善的一门研究自然、社会、工程和思维等领域中的相似性规律及其应用的新兴综合性学科,在信息学、管理学、工程学、系统仿真等科学领域有广泛的应用[4]。从当前应用方向及相关成果来看,其核心应用主要有以下两个方面[5～6]：相似系统建模、系统相似性分析。其中,相似系统建模主要用于解决如何构建与原型系统具有较高相似程度的模拟仿真系统,系统相似性分析主要用于评估任意两个系统之间的相似程度。对于问题“如何瞄准作战对手可能使用的电子信息装备规划对手部队装备体系”,从系统建模角度看,在装备体系层面,对手部队装备体系设计可视为以未来可能的冲突中作战对手可能动用的电子信息装备体系为原型系统的建模过程,在具体装备型号层面,对手部队装备建设也可视为以作战对手典型电子信息装备为原型系统的建模过程,因此,相似系统建模的相关思想可以用于指导对手部队装备体系规划和建设,可用于解决当前对手部队装备建设体系规划设计问题。对于问题“如何保障所规划的装备体系中各型装备与其模拟目标具有较高的相似程度”,从相似性分析角度看,若视装备体系中某型模拟装备与其模拟目标为两个独立的系统,则可采用系统相似性分析方法对两个系统间的相似程度进行分析,当分析结果表明二者间的相似程度较低时,则反馈模拟装备的战技性能规划,直至分析结果表明二者间的相似程度满足需求为止,因此,系统相似性分析方法可用于保障装备体系中各型装备与其模拟目标具有较高相似程度问题。

成熟度分析相关技术最初起源于NASA,当前被美国国防部广泛用于国防采办项目的管理,以辅助国家决策高层了解国防重大项目的技术发展现状,把握后续投资重点和方向,分析和控制装备研制风险[7～8]。当前,成熟度分析主要包括技术成熟度分析、集成成熟度分析和系统成熟度分析等多种。其中,技术成熟度分析主要用于分析项目中各项关键技术的技术状态；集成成熟度主要用于分析项目中各项技术之间的集成状态；系统成熟度在技术成熟度和集成成熟度的基础上主要用于全面分析项目的成熟程度。通常,技术成熟度和集成成熟度从低到高可划分为9级[9～10],系统成熟度从低到高可划分为5级,各等级从技术状态、集成程度、试验环境等三个方面对技术、集成或系统的成熟程度进行了详细划分。对手部队装备建设限于装备引进渠道、自身装备技术水平、现役装备技术性能、可用经费投入等因素,通常可采用“实装引进”、“现役改造”、“模拟仿制”和“虚拟仿真”等四种建设途径,考虑到逼真模拟作战对手的现实需求,对手部队装备建设应优先选用“实装引进”途径,在此基础上,对于问题“如何确定所规划的装备体系中各型装备的实际建设途径”,从成熟度分析角度看,若将某型装备建设视为由一系列关键技术及技术集成问题构成的项目,则可对此项目按照技术成熟度、集成成熟度、系统成熟度的思路进行成熟度分析,对于所涉及的关键技术和集成方法较为成熟的项目,即系统成熟度较高的项目,可优先采用现役改造的途径建设,对于所涉及的关键技术和集成方法中等成熟的项目,即系统成熟度中等的项目,可考虑采用模拟仿制的途径建设,对于所涉及的关键技术和集成方法成熟度较低的项目,即系统成熟度较低的项目,可考虑采用虚拟仿真的途径建设。因此,在成熟度分析的基础上,可以使对手部队装备建设途径选择有据可依、更加客观,避免因认识不足等主观原因带来的选择风险,增加所规划的装备建设途径的科学性。

3 对手部队装备建设方法设计

参考相关资料,相似系统建模[4]、系统相似性分析[4]、成熟度分析[7]基本流程如图1所示。

其中,相似系统建模主要包括明确建模目的、提取原型系统关键要素及其关键特征、基于相似系统的模型构建等基本步骤；系统相似性分析主要包括建立相似元、相似元相似度计算、系统相似度计算等基本步骤；成熟度分析主要包括技术结构分解、关键技术元素识别、技术成熟度分析、集成成熟度分析、系统成熟度分析等基本步骤。

基于相似系统建模、系统相似性分析和成熟度分析,规划的对手部队装备建设方法如图2所示。

第一步：装备体系能力分解。

在装备层面,围绕实现与作战对手具有相同的作战能力的建设目的,将作战对手装备体系从具有的能力角度分解为一系列关键能力。如美军电子信息装备体系具有情报侦察能力、预警探测能力、通信传输能力、指挥控制能力等。

图1 相关方法基本流程简介

第二步：关键能力分解。

在装备层面,围绕形成某项能力所涉及的典型装备类型,将关键能力进一步分解对应到一系列的典型装备类型。如美军关键能力预警探测能力对应预警探测雷达和雷达组网及管控系统。

第三步：典型装备类型分解。

在装备层面,对典型装备类型实施进一步分解,具体对应到该类型下所具有的典型装备。如美军预警探测雷达以下可对应AN/APS-145预警雷达、AN/FPS-117三坐标雷达以及GE-592三坐标雷达等。

第四步：典型装备分解。

从能力角度,将典型装备按其具备的能力进行分解,分解为一系列的核心能力。如美军装备EA-18G按其具备的能力可分解为态势感知能力、电子攻击能力、电子防御能力、态势评估能力、信息分发能力和辅助能力等。其中,态势感知能力可进一步分解为侦察引导能力、侧向定位能力和威胁告警能力等,电子攻击能力可进一步分解为雷达干扰能力、通信干扰能力和反辐射攻击能力等。

第五步：核心能力分解。

从技术指标层面,将核心能力进一步对应到若干个战技指标。如将EA-18G电子攻击能力下的雷达干扰能力分解为干扰频率、干扰样式、有效辐射功率等具体指标,其中,EA-18G雷达干扰的干扰频率为0.064GHz～18GHz,干扰样式为“跟踪-瞄准”噪声干扰,等效辐射功率为100kW。

第六步：战技指标的技术成熟度分析。

对于无法实装引进的外军现役电子信息装备,利用技术成熟度分析方法,立足国内科研和装备制造水平,在战技指标层面,对分解得到的各项战技指标的指标值国内可实现性进行分析。

如:分析国内模拟美军EA-18G雷达干扰干扰频率0.064～18GHz、等效辐射功率100kW的可实现性问题。

第七步：确定模拟装备的战技指标。

分析各战技指标所对应的关键技术的技术成熟度,在此基础上规划模拟装备各项战技指标的指标值。如根据技术成熟度分析结果,将EA-18G任务系统模拟装备的雷达干扰干扰频率设定为0.1GHz～18GHz,干扰样式设定为“跟踪-瞄准”噪声干扰,0.1GHz～0.8GH频段的等效辐射功率设定为50kW,0.8GHz～2GHz频段的等效辐射功率设定为60kW,2GHz～4GHz、4GHz～8GHz、8GHz～18GHz频段的等效辐射功率设定为70kW等。

第八步：集成及系统成熟度分析。

立足国内相关研究和装备制造水平,在战技指标技术成熟度分析和模拟装备战技指标确定的基础上,首先围绕所确定模拟装备各项核心能力战技指标技术成熟度分析和模拟装备战技指标确定的基础上,首先围绕所确定模拟装备各项核心能力所对应的关键技术,在关键技术层面对模拟装备进行集成成熟度分析,然后在装备系统层面对模拟装备进行系统成熟度分析。

第九步：装备建设途径选择。

根据系统成熟度分析结果,对于系统成熟度较高的项目,考虑采用现役改造的途径建设,对于系统成熟度中等的项目,考虑采用模拟仿制的途径建设,对于系统成熟度较低的项目,考虑采用虚拟仿真的途径建设。

图2 对手部队装备建设方法体系

第十步：模拟装备与其模拟对象的相似程度分析及反馈。

实施该步骤的目的是对上述第七、第八、第九步相关结果进行修正或确认,可在上述各步骤的实施过程中穿插进行。主要包括以下主要内容：

1) 将模拟装备与其模拟对象作为两个独立的系统,基于模拟对象的各项性能指标和模拟装备的各项性能指标,在性能指标层对其进行特征相似度分析,然后在核心能力层对其进行相似元相似度分析,最后在装备层对其进行系统相似度分析。

2) 依据特征相似度、相似元相似度和系统相似度分析结果,反馈以下信息：从提高模拟装备与其模拟对象的相似程度角度,针对相似度较低的战技指标和核心能力,分别提出调整或改进模拟装备战技指标及核心能力的方向和建议；结合集成成熟度和系统成熟度分析,在模拟装备战技指标及核心能力调整或改进的基础上,提出变换装备建设途径的合理化建议。

3) 在上述反馈的基础上,最终确定模拟装备的各项战技性能指标,进而在集成成熟度和系统成熟度分析的基础上,给出合理的装备建设途径建议。

第十一步：建设模拟装备。

按照所确定的装备建设途径建设作战对手装备模拟装备,进而形成模拟作战对手电子信息力量的对手部队装备体系。

4 结语

本文围绕当前对手部队装备建设中常见的三类重难点问题,探讨了采用相似系统建模解决“如何瞄准作战对手可能使用的电子信息装备规划对手部队装备体系”、采用系统相似性分析解决“如何保障所规划的装备体系中各型装备与其模拟目标具有较高的相似程度”、采用成熟度分析解决“如何确定所规划的装备体系中各型装备的实际建设途径”的可行性,并在此基础上探讨了综合利用上述三种方法规划对手部队装备建设的基本流程和步骤等。对手部队装备建设本身是一项重要、复杂且难度极大的工作,本文研究仅从理论研究层面规划了对手部队装备建设的基本步骤,实际建设中还将涉及方方面面的问题,还需在我军对手部队装备建设实践中不断修正和完善,但笔者坚信采用相似系统建模、系统相似性分析和成熟度分析等相关方法规范我军对手部队装备建设过程,可以有效减少对手部队装备建设的盲目性和随意性,有效提高我军对手部队建设的质量和效益。

[1] 刘起来.透视全球五大假想敌部队[J].国防科技,2005(12):57-60.

[2] 李红.构建蓝军模拟部分队的几点思考[J].西北军事,2007(2):26-31.

[3] 李仁孝.浅议着眼实战建强蓝军[J].华南军事,2010(3):36.

[4] 周美立.相似性科学[M].北京:科学出版社,2004.

[5] 柳世考,刘兴唐,李军.利用相似理论进行仿真系统模型验证[J].计算机仿真,2001,18(6):1-3.

[6] 焦鹏,唐见兵,查亚兵.仿真可信度评估中相似度方法的改进及其应用[J].系统仿真学报,2007,19(12):2658-2660.

[7] 吴燕生.技术成熟度及其评价方法[M].北京:国防工业出版社,2012.

[8] 张新国.国防装备系统工程中的成熟度理论与应用[M].北京:国防工业出版社,2013.

[9] 丁茹,何剑彬,彭灏.大型武器系统的技术成熟度评估方法[J].装甲兵工程学院学报,2011,35(4):19-21.

[10] 彭绍雄,安进,王鑫,等.基于成熟度等级的导弹装备质量评估方法研究[J].舰船电子工程,2013,33(7):97-100.

Opponent Force’s Equipment Construction Method

LI Wenpeng1YANG Wen1ZHONG Jianjun2ZHAI Jie3

(1. China Luoyang Electronic Equipment Test Center, Luoyang 471003) (2. No. 92038 Troops of PLA, Qingdao 266000)(3. No. 91269 Troops of PLA, Zhanjiang 524000)

In order to optimize the procedure and process of our opponent force’s equipment construction, and improve the quality and benefit, the feasibility of using similarity system model to resolve equipment system design, using similarity system analysis to resolve simulant equipment construction, using maturity analyze to resolve approach selection of simulant equipment construction, is analyzed. And the basic procedure and process of using upper methods to determine the equipment construction of our opponent force is discussed too.

opponent force, equipment construction, similarity system model, similarity system analysis, maturity analyze

2014年6月8日,

2014年7月25日

李文鹏,男,硕士,工程师,研究方向:电子对抗基地训练筹划。

E83

10.3969/j.issn1672-9730.2014.12.007