潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统框架

杨海波，李建林，洪贞启

（海军潜艇学院，山东青岛266042）

潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统框架

杨海波，李建林，洪贞启

（海军潜艇学院，山东青岛266042）

建立潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统，是提高导弹作战效能的有效途径之一。根据潜射导弹发射平台的隐蔽机动性、作战指挥的集中统一性、作战实施的复杂性、作战决策方案的不易更变性和作战环境的依赖性等需求特点，提出潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统的建设思路，给出了辅助决策支持系统的总体框架组成，对框架中数据库、模型库和方法知识库3个关键管理系统的组成和构建方法进行了探讨。

潜射导弹，作战指挥，辅助决策系统，框架

0 引言

潜射导弹是潜艇重要的打击武器，在现代战争中占据突出的地位和作用。但由于其武器系统技术密集、价格昂贵，作战过程复杂，对使用要求高，面对复杂的作战环境，如何充分发挥潜射导弹的作战效能，对战役、战术指挥员的决策提出了更高的要求。正因为如此，必须加强指挥决策的研究，提高指挥决策的科学性和快速性，建立潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统，是提高作战能力的有效途径。决策支持系统（Decision Support Systems，DSS）最初由Peter G.Keen和Michael S.Morton等人于20世纪70年代初提出，其基本思想是借助计算机技术，综合利用管理信息系统长于数据处理和运筹学长于运用模型辅助决策的优点，实现自动组织和协调多模型的运行、存取和处理数据库中的大量数据，达到高层次的决策。作战指挥决策支持系统是指将DSS用于军事作战指挥领域，用于作战方案预案的制定与实施，实现作战指挥辅助决策功能，真正实现作战信息的采集、传递、处理自动化和决策科学化，可以更好地发挥导弹作战效能。世界军事强国高度重视潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统的研发和使用，在军事上得到了广泛的应用。

1 潜射导弹作战指挥决策需求特点

1.1 发射平台的隐蔽机动性

潜射导弹以潜艇为发射平台，可以在能够到达的所有海域展开作战行动，具有较长的续航力和机动能力。随着艇内环境的改善和技术的进步，潜艇自给力大大增加，核潜艇比常规潜艇具有更好的续航力和机动性。潜艇所具有的隐蔽性特点，为实施突袭作战行动提供了条件。

1.2 作战指挥的集中统一性

潜射导弹的具体作战指挥，根据权限职责，由最高指挥官下达攻击命令后，潜艇指挥官负责具体实施，制定打击方案，导弹作为攻击性武器，其作战使用具有高度的集中统一性。特别是潜射战略导弹，其使用权集中在国家最高军事机关，集中性原则更为明显。

1.3 作战实施的复杂性

潜艇在宽广的海洋巡航，需要时远离本土，长时间潜航在水下，受敌反潜兵力的制约和战场环境的多变性影响，给目标的确定及信息指示带来了难度，也给潜艇的指挥、通信及导弹的顺利发射增加了复杂性，稍有环节处理不好就可能影响自身的安全。有关指挥部门必须事先制定作战方案和预案，提前考虑各种复杂情况，确保导弹攻击任务的顺利完成。

1.4 作战决策方案的不易变更性

导弹一经发射，将不能变更。能否顺利完成导弹攻击任务，达成既定效果，需要导弹具有良好的性能指标，但更需要有正确的作战决策。决策一旦做出并付诸实施，一般不能在后续作战过程中重新进行决策。决策正确与否靠对各种情报信息的处理、作战经验和实践的检验，针对潜射战略导弹，甚至都不能事先用实践来检验，这就要求其决策必须准确、及时、完整、适用。

1.5 作战环境的依赖性

作战决策的做出，对作战环境依赖大。不但要了解发射海区的水文气象环境，判断能否满足导弹的发射条件，还要掌握发射海区及附近海域的敌情和水声战场环境，为导弹作战决策提供依据。同时，还要依赖对潜通信环境，不但能够确保潜艇可靠接收到岸基指挥信息，还能及时掌握我保障支援力量信息，提高作战能力和潜艇的生存力。

2 潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统建设思路

潜射导弹的作战指挥是一个动态过程，是不断发展变化的。通过对其作战指挥过程的科学分析，可以从中找出其内在规律性，指导作战决策的制定，提高作战指挥的决策水平。推理决策过程可参见图1所示。

图1 推理决策过程示意图

2.1 收集信息掌握情况

准确、全面、可靠、完整、及时的情报信息是制定导弹作战指挥决策的基础，可以说，作战决策的过程就是信息收集和处理的过程。具体地说，做好信息情报的收集与处理，一是要有目的、有计划地进行信息情报的收集，做到情报信息的连续性；二是要注意综合各种情报信息，做到情报信息的系统性；三是要采取各种手段对获得的情报信息进行分析判断，提高情报信息的准确性；四是要建立一套高效实用的信息处理系统，增强情报信息处理的快速性。

2.2 确定作战目标

作战目标规定着作战方向，制约着作战的其他内容，是潜射导弹作战指挥成败的关键。确定作战目标首先应根据所要解决问题的性质、特点和范围，寻找或选择出相应的作战目标；其次对作战目标进行分解和落实，使决策目标具体化。

2.3 建模推理分析

这一步将反映了最终决策的可行性、可靠性和可信度。分析模型能否反映真实状况，专家系统的可信度，推理策略的可行性，数据库系统样本的完整性，都将影响到最终决策结果。过程条件一旦出现细微的变化，都可能会得出完全不同甚至相反的决策结果，所以，必须在实践中逐步提高完善。

2.4 拟制作战指挥决策方案预案

在确定作战目标的基础上，依据所掌握的情报信息和我潜射导弹装备体系的作战能力，以及所要达到的作战目的，对作战目标进行综合分析与判断，根据目标可能出现的不同情况，依据方法知识库、模型库，运用各种方式，制定出多种方案预案。

2.5 作战指挥辅助决策方案预案的评价和选择

在对多种方案预案进行评价过程中，最优决策方案预案选择是非常困难的。多数情况下是通过对各种方案预案的分析比较，来作出令人满意的选择。首先应考虑符合总的作战目标，这是决策活动的根本意图。在选择总目标的各种具体方案预案中，要充分考虑代价、效益和风险度3个要素之间的关系，采用科学的指标体系进行衡量；选择的方案是否切实可行，特别要考虑我潜射导弹装备体系的实际情况，其中包括实际兵力、装备水平、时间以及其他基础条件。决策方案预案只要其效益始终停留在最低水平，其他两个要素无论如何变化都不能称之为满意决策。有时也可选择效益最高，代价最低，但风险度比较大的方案预案，因为通过主观努力，改变客观条件，使3个要素比例发生变化，也可获得成功。有胆识的指挥员常选择这类决策方案预案进行合理冒险。此外，在评价和优选出决策方案预案后，指挥员仍可集中其他优点，补充既定方案预案，使之更加合理、完善和优化。

3 潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统框架

3.1 系统总体框架

潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统的开发研制是一项系统工程。系统的总体设计准则应按照如下原则进行：首先应把各种模型设计成模块，模块间可以相互独立或重新组合；其次需要有与数据库和知识库交互对话的语言；再次各种模型应具有从数据库和知识库中获取数据的功能；最后应使各模块具有修改更新的灵活性，以适应环境变化的要求。

潜射导弹作战指挥辅助决策系统的低层由数据库管理系统、模型库管理系统、方法知识库管理系统、解释机组成。数据库管理系统、模型库管理系统、方法知识库管理系统经作战指挥决策综合处理模块，生成作战方案和作战预案，为导弹作战提供辅助决策。其系统总体框架如图2所示。

图2 潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统框架

3.2 数据库管理系统

数据库管理系统主要由海洋战场环境数据库、可打击目标参数库、发射阵位参数库、我潜艇及导弹武器装备数据库、敌情数据库、库管理及各种应用程序等组成，参见图3所示。海洋战场环境数据库包括主要海区水文气象、水声数据。可打击目标参数库包括目标的地理坐标、爆高、防护措施等参数。发射阵位参数库包括主要海区发射阵位的地理坐标、可打击目标范围、周边环境等参数。敌情数据库包括敌反潜力量配置、主要探测手段及能力、攻潜武备参数及能力、作战模式等。

图3 数据库管理系统组成框架

数据库管理系统具有对情报资料和数据进行收集、整理、计算、加工、分析、贮存和显示等功能。它具有把所有应用程序中要使用的数据汇集在一起，经过处理转变为信息的功能。该信息可归纳为两大类：一类是描述性信息，它是其他处理信息的基础，为了符合决策需要，必须将某一状态下发生量最大的信息，全面及时准确反映出来。另一类是控制性信息，这类信息因作战目标的不同而异，根据某一层次的既定目标，有计划地产生和使用这类信息，因此，该信息对决策起着十分重要的作用。

收集情报和资料，应充分发挥潜艇活动范围广、隐蔽机动的优势，单独深入敌后实施侦察。同时应有计划地组织潜艇进行远海训练，利用远航练兵的机会，有目的地进行专项或多项调查。还可以通过电子侦察船、科学考察船等进行实地勘察，获取有价值的参考资料。也可以组织商船队探情，既方便安全、又经济实惠。

3.3 模型库管理系统

建立作战模型库，首先应明确系统的目的与功能，选取粗略模型，并将系统划分为子系统后，构造子系统模型，而后归纳并建立全系统的精确模型，最后通过仿真等手段进行检验，发现问题再重复进行上述各步骤直到满意为止。模型库管理系统主要包括海洋战场环境模型、目标毁伤模型、导弹武器系统仿真模型和弹道仿真模型等子系统，参见下页图4所示。

图4 模型库系统组成框架

海洋战场环境模型子系统主要用来构造不同发射海区（水文气象、水声条件）、潜艇机动和敌方反潜能力等数学模型，为决策人员实现战场环境的演绎与仿真、最佳发射阵位的选择提供必要的理论依据。

建立目标毁伤模型子系统，是为了对突击目标攻击效果进行量化分析。该模型主要是用来为战略、战役和战术决策提供理论依据。通过对敌目标数量、性质（大小、形状、地形、结构、防护）、面积、瞄准点进行定量分析和仿真模型的检验，可以在最短时间内，科学选定出被攻击目标。

导弹武器系统仿真模型子系统由战斗部、精度分析、故障分析和射击预报等分系统组成。它以数字仿真、计算机辅助分析和符号处理为手段，实现导弹六自由度仿真和导弹发射程序的推演。

弹道仿真模型子系统能够为开展反导及突防能力、火力综合运用、打击效果评估等提供支撑。

模型库管理系统主要用来将各子系统性能模型与各评价模型结合起来，按规定的规则产生和检查所有备选方案，根据评价模型选出预计结果较好的方案。其方案优化过程如图5所示。

图5 模型优化过程

3.4 方法知识库管理系统

方法库和专家知识库是为辅助决策支持系统配置的应用软件，其组成如图6所示。方法库主要用来研究最优化算法，使数学模型的求解快速准确。专家知识库则用于存放专家的知识，它包括反导及突防能力、火力综合运用、打击效果、作战保障能力和安全控制决策等各类专家的经验。该知识可以不断更新，具有一定的人工智能。专家知识库还可对一些典型问题进行预测和判断。

专家知识库的形成不是一朝一夕的事，是长期实践经验的积累。因此，我潜射导弹部队在平时的作战训练中，应该特别注意加强组织指挥和战斗保障的研究，及时总结成功经验，发展和完善知识库。

图6 方法知识库系统组成框架

4 结束语

完善潜射导弹作战指挥辅助决策支持系统，其目的在于提高各个决策层次的决策效能。必须统筹抓好数据质量管理，在充分调研的基础上，设计出性能可靠、使用方便的数据库管理系统。要组建一支高素质、多专业的科研队伍，经常进行作战意图的想定，不断对辅助决策支持系统的数学模型和专家知识进行检验和充实。还要不断加强硬件设施和科研环境建设，提高决策系统运行质量，满足导弹作战决策的需要。

［1］丁勇军.防空导弹作战指挥决策支持系统研究［J］.防空兵指挥学院学报，2007，24（2）：58-60.

［2］王国杰.基于知识的导弹试验指挥辅助决策支持系统［J］.海军航空工程学院学报，2008，23（2）：207-209.

［3］黄丰云，李树波.地空导弹通用指挥平台的设计及其关键技术［J］.战术导弹技术，2010（2）：109-112.

Study on Aided Decision-making System for Operational Command of SLM

YANG Hai-bo，LI Jian-lin，HONG Zhen-qi
（Navy Submarine Academy，Qingdao 266042，China）

To build an operations command decision support system is one of an important means for improve the operational efficiency of sub-launched missile.Based on the covert maneuverability of sublaunched missile platform，the centralized unified of operations command，the complexity of operations course，the difficulty to change operational concept plan and the dependent on operations environment，the idea to construct the operations command decision support system for sub-launched missile is put forward.The integrated framework of the decision support system is given.Then the forms of the database，model-base and method-base in this framework are discussed.

submarine-launched missile，operational command，aided decision-making system，frame

TJ762.4；TP182

：A

1002-0640（2015）01-0122-04

2013-11-05

2014-02-07

杨海波（1968-），男，山东安丘人，副教授，硕士研究生。研究方向：导弹发射指挥与瞄标。