基于仿真的舰艇作战计划评估指标研究

王　伟,赵晓哲,康晓予

(海军大连舰艇学院，辽宁 大连　116018)

基于仿真的舰艇作战计划评估指标研究

王伟,赵晓哲,康晓予

(海军大连舰艇学院，辽宁 大连116018)

摘要：针对舰艇作战计划的评估问题，分析了舰艇作战计划评估的特点，研究了舰艇对海突击的基本作战流程，在此基础上提出了评估指标的选取方法，设计了评估指标的仿真数据结构。

关键词：作战计划；仿真；评估指标

本文引用格式：王伟,赵晓哲,康晓予.基于仿真的舰艇作战计划评估指标研究[J].四川兵工学报，2015(12):23-25.

Citation format:WANG Wei, ZHAO Xiao-zhe, KANG Xiao-yu.Research on Evaluation Index for Warship Operational Plans Based on Simulation[J].Journal of Sichuan Ordnance,2015(12):23-25.

Research on Evaluation Index for Warship Operational Plans

Based on Simulation

WANG Wei, ZHAO Xiao-zhe, KANG Xiao-yu

(Dalian Naval Academy, Dalian 116018, China)

Abstract:Aims to solve the evaluation problem of warship operational plans, this paper analyzed the cha-racteristics of warship operational plan evaluation, and introduced the operational process of anti-ship engagement. On this basis, this paper expounded the method of choosing evaluation index and designed evaluation index simulation data structure.

Key words:operational plan; simulation; evaluation index

作战计划是为完成作战任务而制定的指导作战准备和作战行动的指挥文书[1]。现代战争中，对抗双方一般都会在战前对作战计划进行评估，以便分析计划的不足之处进行修改和优化。目前对作战计划的评估以仿真分析法为主。该方法以作战计划为分析对象，通过建立系统模型和使用现代仿真技术，对作战计划进行评估。指挥员通过仿真过程中的数据反馈，判断计划是否满足预期设想，进而为改进计划提供条件。

通过仿真对作战计划进行分析，以仿真得出的数据结果为基础，建立舰艇作战计划的评估指标体系。可以有效提高对作战计划评估的科学性和合理性。许多文献对作战计划的评估进行了研究[2-5]，大多从综合评估的角度进行了论述。本研究在分析舰艇作战计划评估特点的基础上，结合仿真过程，探讨了作战计划评估指标的建立。

1评估指标分析

所谓评估是评估主体对评估客体价值大小进行评价、判断、预测的活动，也是人们认识把握事物规律或活动价值的主观行为[6]；是指依据某种目标、标准、技术或手段，对得到的信息按照一定的程序步骤进行分析、研究、判断其效果和价值的一种活动。评估作战计划时，既要考虑到作战的结果，又要注意过程中的关键环节，结合作战结果对过程加以改进。所以作战计划的评估是结果论与过程论的有机结合。相同的作战过程受不同环境和条件的影响会导致不同的作战结果；而相同的作战结果可以通过不同的作战过程来达到。作战过程的积累导致作战结果的发生，但又并非线性叠加的结果，所以需要综合考虑作战过程和作战结果，共同评估作战计划。

1.1　舰艇作战计划评估的特点

1) 过程性。现代海战是信息化条件下的战争。在火力打击行动前伴随着大量的预警探测、态势共享和指挥控制等信息产生、传输行为。对作战计划的评估不再是单一的对最终作战结果的评价，而是对作战过程中各个关键环节进行有效地评估。以便更透彻地理解作战计划，使得评估更加全面、综合。

2) 客观性。舰艇作战计划一般是针对战术、战役层面的水面舰艇战斗进行指导，即使用性作战计划[7]。综合性评估的对象一般是方针性作战计划，不同程度的带有评判专家的主观意见。综合性评估对具有很强对抗性的舰艇作战计划显得较为笼统、模糊。而以直观的数据结果作为评判舰艇作战计划的指标，能够提供更加客观地评判标准。

3) 清晰性。清晰性包含可理解性和无二义性，是指评估指标的可理解性和明确性程度。可理解性是指每一项指标的含义都易于理解；无二义性是指每一项指标只有一个明确统一的解释。

1.2　评估指标选取方法

为了体现评估中作战过程和作战结果的统一，分别设立作战过程类评估指标和作战结果类评估指标。进一步可从时间、空间、战斗力量(通常是指参加战斗的人员、武器装备和物资器材等因素的总和[8])等角度对指标进行细化。作战计划的关键内容之一就是时间的筹划，安排各战斗行动在时间序列上的顺序。作战过程中关键性时刻是关乎作战成败的时间点。因此从时间关系入手，以绝对(我方或敌方)、相对(敌我之比)时间来细化评估指标。空间一般指战斗力量作用的物理空间。如目标是否在武器的有效打击范围内，探测目标时和目标的相对距离等。战斗力量主要从敌我双方的对比关系入手，体现了代价(我方损失、消耗)和收益(敌方损失)的关系，是衡量作战结果的重要因素。同时战斗力量所具有的各种属性也是评估指标的重要来源。

以舰艇对海突击作战样式为例，从信息化海战的作战流程出发，研究舰艇作战计划评估指标。其基本作战流程是[9]：由各平台(预警机、侦察卫星、舰船、地面雷达站)所装备的电子侦察设备进行预警探测；对探测到的目标信息进行数据融合，取得目标的轨迹、识别目标性质，进而形成统一态势；决策者根据统一态势进行指挥；通过指挥控制系统为编队中的打击兵力进行目标指示，打击兵力对目标实施火力打击；各侦察设备对目标进行毁伤评估，并将结果融入战场态势中。对海突击作战过程如图1所示。

图1　评估指标选取过程

对作战计划中的关键环节从时间、空间、战斗力量3个不同角度建立评估指标。评估指标反映了关键环节中战术动作完成情况的属性。如对目标进行探测时，探测到目标的时间，探测到目标时与目标的距离等。这些指标属于易量化、易提取的底层指标。通过统计、组合可以产生出更多不同的评估指标，例如“武器发射时间”与“探测到目标的时间”之差，即反映了从发现目标到打击目标这一过程的耗时。图1中指标栏所列举的指标是舰艇对海突击作战样式下评估指标选取方法的示例，具有一定的代表性。但不够全面，其他指标的选取可参照此方法进行。

2基于仿真的评估指标建立

舰艇对海突击作战样式中，战斗力量状态的变化是由作战行为的发生而导致的，而作战行为一般在重要阶段、关键环节上产生影响，在时间上是非连续的，具有离散特性。作战行为的发生可以看作某一事件。因而整个作战计划所表示的作战过程可以从事件的角度进行描述，对促使作战效果发生的关键事件和主要环节进行分析，从而解释作战行为过程、评价其合理性、分析其薄弱环节。

综上所述，舰艇对海突击作战过程符合离散事件系统的特征。离散事件系统是指受事件驱动、系统状态跳跃式变化的动态系统，系统的状态迁移发生在一系列的离散事件点上[10]。可运用离散事件仿真对舰艇作战计划进行分析，而评估指标数据的收集可转化为对事件属性的记录。

2.1　指标的数据结构

在离散事件仿真系统中，作战计划中的战斗力量和作战行为分别映射为实体和事件。实体记录其自身的状态信息；事件代表导致实体状态发生改变的瞬间行为[11]。整个作战计划在仿真过程中，可以看作是一系列事件的关联集合，从初始事件的发生，到触发下一事件，形成一个事件链表。事件是其中的基本描述单元。所以在记录各项指标数据时，可以相应的映射为对事件的记录。这其中包括事件名称EventName、事件描述EventDescribe、事件发生时间EventTime、事件发生次数EventCount、事件属性集合EventProperty、事件条件EventCondition(事件发生方式EventWay、事件发生主体EventEntity、事件作用对象EventTarget)。

使用扩展巴科斯范式(EBNF)形式化表示事件，符号说明如表1所示[12]。

Index::=〈EventName〉〈EventDescribe〉[EventTime][EventCount](〈EventProperty〉)*[EventCondition]

EventCondition::=[EventWay][EventEntity][EventTarget]

表1　EBNF符号说明

其中事件条件EventCondition为仿真前设置的参数，在仿真过程中对记录的事件进行筛选。输出的指标为事件时间EventTime、事件次数EventCount和事件属性EventProperty。仿真系统以一定时间间隔对事件进行采样，完成相关指标数据的记录，如图2所示。

图2　采样数据

2.2　评估指标的实例

根据指标的数据结构，以图1中的“探测到目标的时间”和“探测到目标时的距离”两个指标进行示例说明：以上两个目标都对应“探测事件”。 “探测事件”的事件条件EventCondition中，发生主体EventEntity::=” 搭载侦察设备的某一平台”|”搭载侦察设备的某类平台”。事件发生方式EventWay::=”雷达”|”红外”|”声纳”，表示探测方式。根据探测事件的性质，无法提前获知探测到的对象，所以事件作用对象不进行设置。采集到的“探测事件”数据中，事件发生时间EventTime对应“探测到目标的时间”这一指标，而“探测事件”的事件属性EventProperty之一是“探测到目标时的距离”指标值。

3结束语

不同的指挥员因为对上级意图理解的不同和性格差异等因素，会对同一作战计划得出不同的结论，所以很难对作战计划下综合性的结论。本研究通过分析作战过程，从时间、空间、战斗力量3个角度选取了与作战计划有关的评估指标，最后将指标转化为与事件相关的数据。通过这些数据，指挥员可以对作战计划进行个性化分析，根据自己的需要和理解做出判断。

参考文献：

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[11]孙明,黄俊卿,马亚龙.基于对抗仿真数据的作战效能评估方法论研究[J].系统仿真学报,2013,25(8):366-371.

[12]袁黎苗,鲍广宇,朱立.一种基于BNF的作战管理语言语法表示[J].军事通信技术,2010,31(4):35-39.(责任编辑周江川)

【装备理论与装备技术】

中图分类号：E273.1

文献标识码：A

文章编号：1006-0707(2015)12-0023-03

doi:10.11809/scbgxb2015.12.006

作者简介：王伟(1982—)，男，博士研究生，主要从事水面舰艇作战建模与仿真研究。

基金项目：中国博士后科学基金(2012M512137)

收稿日期：2015-07-22