陆军指挥训练信息系统需求分析*

王洪军,郑世明,张永亮

(1.南京陆军指挥学院作战实验中心,江苏南京　210045;



陆军指挥训练信息系统需求分析*

王洪军1,郑世明1,张永亮2

(1.南京陆军指挥学院作战实验中心,江苏南京210045;

2.解放军理工大学指挥信息系统学院,江苏南京210032)

基于指挥训练信息系统组织部队进行实战化指挥训练,对促进部队从机械化向信息化转型条件下指挥训练方法手段的创新发展具有重要意义。按照观念新、角度新、应用新的思路,从军事需求、目标要求、应用需求和功能需求完成对新的陆军指挥训练信息系统建设需求分析研究。首先分析了当前陆军指挥训练信息系统建设方面存在的问题,结合陆军部队转型建设的需要,从模型体系构建、精确裁决评估、蓝军系统模拟以及仿真技术应用与集成方面提出了建设重点。从支持合成指挥训练、全要素指挥训练、要素演练和参与联合指挥训练等方面分析了应用需求。最后,从作战仿真、训练导调、训练监控、指挥控制、数据采集和裁决评估分析了系统的功能需求。

指挥训练;信息系统;需求分析

基于信息系统的实战化指挥训练是提升陆军部队指挥能力的重要手段,随着武器装备的快速发展,陆军部队由机械化向信息化转型的速度不断加快,原有的支持机械化行动指挥训练为主的信息系统已难以满足当前陆军建设和发展的需要。近年来,科研院所和军事院校相继研制开发了一批陆军指挥训练信息系统,既有合成指挥的,也有兵种专业指挥的。这些系统广泛应用于院校战役战术教学、部队战术指挥训练和基地组织的指挥对抗演习,但与部队信息化、机械化快速发展的现状相比,支持新型作战力量、新的作战行动和新的指挥内容模拟训练的功能明显偏弱[1]。新的形势下,必须面向信息化条件下陆军担负的作战任务,构建对全维战场的综合仿真能力,具备集“导、仿、采、裁、评”功能为一体的训练综合支持能力,为总部、院校、基地和部队组织指挥对抗演练提供基础支撑,满足部队依托系统组织要素演练和指挥所演习等不同样式、不同层次的训练需求,为陆军部队首长机关练指挥、练谋略、练合成等提供有力支撑,推动陆军部队指挥训练创新发展。

1　问题与现状分析

20世纪90年代以来,各科研院所和军事院校相继研制开发了一批陆军指挥训练信息系统,这些系统广泛应用于院校战役战术教学、部队战术指挥训练和其他演训活动,为提高陆军部队首长机关指挥能力发挥了重要作用。由于认知程度、开发经验和技术水平等原因,原有的指挥训练信息系统还存在诸多问题[2]。一是对作战环境仿真的要素不够真,表现在对电磁环境、水文气象环境等要素的仿真比较简单,对陆军作战所需的联合作战环境、网络通信环境的仿真也比较概略;二是对作战行动描述的内容不够全,表现在原有系统的仿真模型还不能对炮兵、防空兵、工兵、防化兵的作战行动以及后装保障行动进行专业化描述,对新型作战样式、新型作战力量、新型作战行动的仿真功能明显偏弱;三是对关键训练内容支持能力不够强,表现在支持陆军各兵种指挥员进行情报侦察融合、通信组网等功能较弱;四是对训练过程与作战结果的裁评功能较弱,表现在现有系统聚合级仿真模型的计算精度欠缺、评估指标体系不完整等。有鉴于此,迫切需要研制新的陆军指挥训练信息系统,为陆军部队首长机关指挥训练提供更好的训练支撑手段[3]。

2　军事需求分析

陆军指挥训练信息系统的建设应继承和发扬原有系统的优势,着力构建适应信息化条件作战特点的联合作战环境,重点在建模方法、系统集成方法、仿真模型体系和裁决评估等方面应当有突破和创新。突出陆军部队首长机关新质指挥能力训练内容,面向陆军部队首长机关基于信息系统展开要素演练和指挥所演习两种主要训练形式,满足新形势下陆军部队指挥训练需求[4]。

2.1满足指挥机构“全要素”训练需要

支持陆军部队合成、炮兵、防空兵、侦察情报、工兵、通信、防化各兵种(专业)机构展开全要素的演练。既能满足陆军师旅团单级指挥机构展开指挥演练,又能满足陆军师带团、旅带营等两级指挥机构展开演练,还应满足陆军师旅团指挥机构带主要武器装备平台模拟器展开演练。

2.2构建信息化条件下联合作战环境

系统建设必须着力构建电磁、通信网络等模型和海军、空军、火箭军等军种作战力量行动模型,体现信息化条件下联合作战环境,描述作战地区地貌、水系、道路、居民地、土壤土质等要素,描述作战地域内的雨、雪、风、雾、潮夕、浪高、云高、温度等气象环境,描述作战地域内的电磁频普、网络通信等环境,为体现信息化条件下联合作战、体系对抗,信息主导、信火一体,精确指挥、整体联动,全维防护、综合保障等作战特点奠定基础。

2.3实现对作战行动的“精确化”仿真

以“全、新、深”为重点,构建“精确化”作战行动仿真模型。针对原有仿真模型存在的不足,拓展模型系统功能,实现对新型作战样式、新型作战力量、新型作战行动的仿真建模,补齐兵种专业模型;对陆军航空兵、导弹突击等关键作战力量与作战行动建立平台级仿真模型,对模型相关数据进行校验,提高模型的可信度[5]。

2.4体现蓝军指挥信息系统功能与特点

以美、台、印军为主要对象,构建具有蓝军作战指挥特点、界面风格等模拟蓝军指挥信息系统,为红军指挥训练提供逼真的对手。具备相应蓝军指挥信息系统的指挥作业、情报处理、后装保障等主要功能,为充当蓝方的受训部队提供近似实战的指挥手段。

2.5支持对训练全过程的“导仿采裁评”

系统应实现具有“导仿采裁评”五位一体的应用功能。实现对训练全过程的导调;实现对陆军各兵种作战行动与效能的精确仿真和对联合作战中海军、空、火箭军等军种作战行动与效能的仿真;实现对红蓝双方指挥演练过程数据、作业结果数据、交战结果数据的全程采集;支持导演人员对作战态势、战损战果、指挥命令和弹药消耗等数据查询,辅助受训指挥员进行检讨式自评和导演人员进行裁决与评估。

2.6支持与相关信息系统的“互联互通”

采用模型、规则、数据相分离的建模方法和可变分辨率多任务并发处理机制,运用“平台+系统+构件”的系统集成软件方式和异构系统间的互联互通互操作等技术,具体与其他复杂系统互联功能。实现与指挥信息系统主要构件的直接互联;实现与主要武器装备平台模拟器互联,支持指挥机构展开要素演练和指挥所演习;实现与战役指挥训练信息系统互联,支持陆军部队首长机关参与联合训练;实现与分队指挥训练信息系统互联,支持陆军部队首长机关带分队的指挥训练[6]。

3　应用需求分析

系统应紧紧围绕提升信息化条件下陆军部队首长机关新质指挥能力,着力构建联合作战环境,体现陆军部队网络支持、信息共享、分布指挥、要素联动的作战特点,突出对新型作战样式、新型作战力量、新型武器装备、新型作战行动的仿真,实现与主要武器装备平台、实兵交战系统、战役训练信息系统、典型兵种训练信息系统的互联互通,具备四位一体的“导、控、裁、评”功能,满足陆军部队首长机关展开各兵种(专业)实施要素演练、指挥所单方演习、指挥所对演习和带部分实兵的指挥所对抗演习需求。

3.1支持陆军部队合成指挥训练

新一代系统能够实现与指挥信息系统主要构件进行互联,支持陆军部队组织集中式或远程异地条件下的合成指挥训练,系统应用结构如图1所示。

图1　指挥所演习系统应用结构示意图

3.2支持陆军部队展开各兵种专业全要素指挥训练

陆军战术首长机关相关业务部门使用“仿真指挥信息系统”或指挥信息系统或主要武器平台模拟器等,按战时编组,在训练信息系统,进行室内或营区内小场地演练,以单方演练形式实施,如图2所示。参训人员按照不同角色,分别从不同专业角度运用指挥信息系统或其他指挥工具完成要素演练规定课目的训练,达到熟悉单一作战要素指挥的基本程序、主要内容和基本方法,形成要素的整体指挥能力。

图2　兵种专业全要素训练系统应用结构示意图

3.3与战役指挥训练信息系统互联,支持陆军部队首长机关参与联合指挥训练

与空军、海军等军种指挥信息系统互联,在导演部分别安装战役指挥训练信息系统和新一代陆军指挥训练信息系统,如图3所示。联合导控系统除了与训练信息系统有交互外,还要与军种指挥信息系统和模拟蓝军指控系统进行信息交互,实现导调信息的流转。

图3　与战役指挥训练信息系统互联应用结构示意图

3.4与分队指挥训练信息系统互联,支持陆军部队首长机关带分队的指挥训练

与陆军分队指挥训练信息系统互联,在导演部分别安装陆军分队指挥训练信息系统和新一代陆军指挥训练信息系统,如图4所示,导调信息、指挥命令、战场态势和状态信息等在指挥信息系统、蓝军指控系统和指挥训练信息系统之间交互。

4　系统功能需求分析

系统应紧紧围绕提升信息化条件下陆军部队首长机关新质指挥能力,着力构建联合作战环境,体现陆军部队网络支持、信息共享、分布指挥、要素联动的作战特点,突出对新型作战样式、新型作战力量、新型武器装备、新型作战行动的仿真,实现与主要武器装备平台、实兵交战系统、战役训练信息系统、典型兵种训练信息系统的互联互通,具备四位一体的“导、控、裁、评”功能,满足陆军部队首长机关展开各兵种(专业)实施要素演练、指挥所单方演习、指挥所对演习和带部分实兵的指挥所对抗演习需求。

4.1作战仿真功能需求

作战仿真功能应针对原有系统存在的不足,拓展作战仿真功能,补齐兵种专业仿真功能,对联合作战环境的仿真,重点实现对新型作战力量、新的作战行动、新指挥活动的仿真。主要需完成对后勤和装备保障行动与效能、空中突击力量行动与效能、特种作战力量行动与效能、精确打击力量行动与效能、指挥行动与效能、战场目标特征和情报侦察行动与效能、主要武器装备平台行动与效能、战场环境、网络通信和电子对抗的仿真[7]。

图4　与分队指挥训练信息系统互联应用结构示意图

4.2训练导调功能

该功能主要包括以下几个方面:一是支持基础数据管理。能够实现对部队编制、武器装备等数据的存储、录入、修改、删除、查询。编制数据包括外军典型国家(地区)军队编制数据;武器装备数据包括各主要国家军队的武器装备性能数据。二是支持演练数据准备。能支持演练数据的预先输入和管理,能根据演练编组对指挥所、席位进行设定的要求。三是支持导调文书发送。能够支持导演利用导控系统向受训指挥席位发送导调文书,能够接收各个指挥席位上报的作业文书。四是支持仿真过程控制。实现仿真模型的加载、仿真步长的设定,控制仿真开始、仿真暂停、仿真继续、仿真结束,保存仿真结果等功能。五是支持对作战力量与行动干预。能够以上级身份对红蓝双方下达作战命令,对仿真兵力的指挥关系、位置、毁伤状态、消耗状态、行动状态等进行调整。

4.3训练监控功能需求

该需求主要包括以下几个方面:一是支持对指挥作业过程与结果进行监控。系统能支持远程监控受训者指挥作业界面,监控导演部与指挥所之间、指挥所与指挥所之间、指挥所各指挥席位之间所收发文电的类型、时间、内容等信息。二是支持对导调命令、指挥命令进行监控。系统能支持监控导调人员下达的各类导调命令,支持监控各个受训指挥所下达的指挥命令及执行结果,支持对各类指挥命令的检索、查询、统计与显示。三是支持对作战态势进行监控。系统能动态显示红蓝双方作战时间、作战行动、交战关系、作战态势、伤亡损耗;能分层显示、分级别显示、分区域显示作战态势;能根据导调人员不同需求对作战态势进行聚合与解聚;能动态记录战场态势数据。四是支持对战果战损进行监控。能监控红蓝双方的人员、各类主战装备、各类保障装备的伤亡损耗;统计显示主战群队、各作战群队的人员、武器装备、战斗力指数等数据[8]。

4.4指挥控制功能需求

该需求主要包含红方指挥控制与蓝方指挥控制两个方面的需求。一是红方指控功能需求。新一代系统应力求实现与实装指挥信息系统的互联,满足红方指挥员指挥训练需要。首先实现与合成、工兵、防化、情报、通信、电抗、陆航等兵种专业指挥系统的互联,而后实现与炮兵、防空兵、后勤装备等兵种专业指挥系统的互联。对于因各种原因不能实现互联互通的兵种专业构件采取仿制的方式解决,以支持首长机关依托实装指挥系统展开全要素指挥训练需要。二是蓝方指控功能需求。蓝方指控系统以仿制典型蓝军指挥信息系统为主,首先完成台军指控系统的仿制,采取先少后多、分步骤的方法实施[9]。

4.5数据采集功能需求

一是能够实现全程各类数据的采集。支持对各类数据进行采集,具体包括:①基础数据:地形数据、席位数据、装备数据、编组部署、环境常量数据数据;②作业数据:训练过程的音视频数据、作业文书、标绘图、作业成绩评定、指挥命令、综合战场态势图、交战过程数据。二是支持多种数据采集方式。能够支持人工录入、指挥信息系统数据库提取、数据挖掘、仿真模型自动记录等多种数据采集方式。三是提供科学规范的存储格式和标准。能够根据数据的不同类型如音视频数据、文档数据、地形数据、编制装备数据等,结合演练的不同部位和过程,将数据科学合理进行存储,能够实现快捷灵活地查看和提取,能够有效支持作战过程的重演。

4.6裁决评估功能需求

在评估内容方面:一是态势感知与信息共享评估。能够对战场态势感知和信息获取、处理、分发的时效性、完整性和准确性进行评估。二是指挥控制评估。能够对指挥员和指挥机关指挥控制的合理性、准确性、控制协调机构的完善程度和效率进行评估。三是火力打击评估。能够对火力打击的有效性、应变性、时效性、准确性和毁伤率进行评估。四是支援保障评估。能够对各战斗保障部门和分队采取的侦察、通信、后勤、装备等保障性活动的周密性、合理性和有效性进行评估。

在评估方式方面:一是支持动态推演的评估方式。对作战、情报、通信、保障方面的方案计划和部署等部分作业结果,能够提供自动推演的方式进行评估。二是支持综合统计的评估方式。能够对交战双方的人员、武器、弹耗、油耗的原有数量和损失数量进行分类统计,能够对交战双方的综合作战能力进行综合统计。三是支持联动回放的分析评估方式。能够实现交战态势、指挥命令、战损战果、指挥文电在统一的作战时间驱动下,实现同步态势回放,并能够选择特定的时间和空间内的单位,统计与其相关的指挥命令、战损战果以及战损的原因,支持导演进行关联分析。

5　结束语

本文通过对目前陆军训练信息系统的问题与现状分析,并从军事需求、应用需求和系统功能需求三个方面对新一代陆军指挥训练信息系统的建设需求进行了探讨和分析。新一代系统建设应紧贴新形势下陆军部队的使命任务,以军事斗争准备和陆军部队训练需求为牵引,着眼联合作战背景下陆军部队作战特点,突出陆军部队首长机关信息化条件下作战指挥训练内容,面向陆军部队首长机关基于信息系统展开要素演练和指挥所演习两种主要训练形式,综合运用建模仿真前沿技术,充分借鉴吸收中外军队系统建设成果,将现代战争制胜机理的研究和探索融入到系统功能中,具备支持实战化训练的环境,不断提高精确作战、立体作战、全域作战、多能作战的能力,以满足陆军不断变化的指挥训练需求。

[1]任连生.基于信息系统的体系作战能力概论[M].北京：军事科学出版社,2010，8:44-48.

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Requirement Analysis of Next Generation Command Training Information System

WANG Hong-jun1, ZHENG Shi-ming1, ZHANG Yong-liang2

(1.Center of operation experiment,Nanjing Army command college, Nanjing 210045;2.Command information system college,PLA University of science and technogy, Nanjing 210032, China)

Based on the information system of organization of army command training for combat command training to promote the innovation and development of our army from mechanization to information transformation under the command of training methods and means has important significance. According to new concepts, new ideas, new perspective of application, from the military requirements, objectives and requirements, application requirements and functional requirements to complete the analysis of the new generation of army command training information system construction demand. Firstly, the analysis of the problems existing in the present army training command information system construction, combined with the transformation of the army construction and development needs, from the system model construction, accurate assessment of the ruling, blues simulation system and simulation technology is applied and the integration of aspects of the construction of key projects. Then, it analyzes the application requirement from the aspects of the support synthesis command training, the whole element command training, the element exercise and the participation in the jointed command training. Finally, from combat simulation, training, training monitoring, command and control, data acquisition and decision evaluation analysis of the functional requirements of the system.

command training; information system; requirement analysis

1673-3819(2016)04-0022-06

2016-04-23

2016-05-02

博士后基金项目(2013M532132);国家社科基金军事学项目(15GJ004-144)

王洪军(1972-),男,黑龙江人,博士研究生,副教授,研究方向为作战指挥、作战仿真。

TP311.52；E917

A

10.3969/j.issn.1673-3819.2016.04.005

郑世明(1981-), 男,博士,讲师。

张永亮(1982-), 男,博士,讲师。