基于引导员负荷的指挥引导容量评估*

董鑫，崔浩林，李昉，韩其松，杨海燕

（空军工程大学空管领航学院，西安710051）

基于引导员负荷的指挥引导容量评估*

董鑫，崔浩林，李昉，韩其松，杨海燕

（空军工程大学空管领航学院，西安710051）

针对目前传统指挥引导容量评估不准确的问题，通过对空战指挥引导容量与引导员负荷的综合分析，提出了基于引导员负荷的指挥引导容量评估方法。基于引导员负荷重新定义了指挥引导容量，给出了引导员负荷的确定方法，并建立了指挥引导容量评估模型。最后对某指挥机构进行实例评估，评估结果表明所提出的指挥引导容量评估方法将评估误差控制在1批之内。

指挥引导，引导员负荷，容量评估

0 引言

随着新式战机与信息化指挥系统不断列装部队，空战的对抗性更加激烈，空战指挥的模式与手段正在发生巨大变化，作为空战直接指挥者的引导员将面临更大的挑战［1］。指挥引导容量直接决定指挥机构的指挥能力，但目前对指挥引导容量评估仅仅考虑截击地段，不考虑引导员负荷对指挥引导容量影响，已难以满足现代空战指挥引导的需求［2］。因此，将引导员负荷引入指挥引导容量的评估，对于进行更合理的指挥引导任务分配，提高指挥机构指挥能力，合理规划建设指挥引导网，进而提高空战能力具有重大意义。

1 引导员负荷与指挥引导容量定义

根据指挥引导程序，引导员负荷可定义为：引导员为满足空中飞机作战行动的指挥活动在身体和精神上所产生的消耗。

传统的指挥引导容量，是在整个战斗过程中，在可用截击地段内经过多次引导，一个指挥机构最多能够引导的我机批数。其在计算指挥引导容量时首先计算战斗中可用引导的时间，如下页图1所示。

然后计算首批引导时间与末批引导时间的平均值就是平均引导时间，最后用可用引导时间除以平均引导时间就是指挥引导容量，该方法只考虑到敌空袭规模、供开始引导的时间、平均引导时间、引导各批我机进入接敌的平均间隔时间［3］。但其未考虑一个重要因素——引导员负荷。在实际空战中，不能有效地衡量各指挥机构的引导员负荷与指挥引导容量，常常会在部分作战方向或作战的部分时间内，出现有的指挥机构引导任务超过指挥引导工作负荷，而有的指挥机构未充分利用其引导能力。因此，分析和计算指挥引导容量必须充分考虑引导员负荷。

综上，与引导员负荷相关的指挥引导容量（Nzyr）应定义为指在引导员工作负荷处于饱和状态的时间段内，所引导飞机的批数与时间的比值。

2 引导员负荷的确定

目前，国内外并没有专门针对军航引导员负荷评估的方法，只有民用航空有专门针对管制人员的负荷评估方法，其中有德国的MBB方法、英国的DORA方法、日本的MMBB方法［4］。这些方法的原理基本都是先对指挥工作进行细分，将其分解成各种单独的动作，然后简单地统计指挥人员的各项具体动作的时间，观察其在一个单位时间内能执行多少个与指挥相关的动作，由此确定能指挥飞机的架数［5］。

这些民用航空方法忽视了空战中军航出动的强度与空战的激烈程度。指挥引导人员在空战中需同时指挥多批飞机时，且许多动作口令是同时连续进行的［6］。航空兵指挥机构成熟引导员往往可以边进行领航计算，边对空中态势进行预判；边请示指挥员，边下达口令；边进行战术协同，边进行指挥引导。通过对多位成熟引导员的问卷调查发现：由于空战异常紧张且激烈，对各批飞机的指挥引导往往是按一定的战术方法执行，特别是在接敌空战阶段，引导员一旦确定了使用某种战术，其后的一系列口令几乎可以无间断地发出，即所谓的引导员思考时间其实就是战术决策的时间。

据以上分析可见，引导员与长机通话时间是硬性、不可压缩的，但通过模拟训练可以逐步达到同时进行操作决策与口令下达。问卷统计显示：成熟引导员至少可以在监控一批飞机飞行动态的同时，完成对另一批飞机的战术决策和口令下达。

为说明注意力循环和通话周期，本文引入以下几个定义：

必须口令点：是在基本或复杂战术策略中，必须给空中飞机下达调整口令的位置点。例如，塔台将指挥权交接给指挥所口令、出航诸元口令、油量询问口令、进入空域中的雷达开机口令、攻击口令、返航口令等。

平均引导口令时间Tpzs：根据空中敌情的实际与特点，在基本或复杂战术策略下对空中我机一系列必须的口令下达所需的平均时间，即下达一次口令的平均时间。

平均引导口令距离Spzl：在基本或复杂战术策略下，每批我机的航向线被必须口令点分割后，各段航路距离的平均值。

引导口令周期Tzq：在基本或复杂战术策略下，我机通过平均口令距离所需的平均时间。

3 基于引导员负荷的指挥引导容量评估模型

设某次空战有n批敌机突袭我方重要目标，敌机据我保卫目标距离为si，空战中各批我机必须口令点为qi个，各批飞机必须通话时间为ti，单次引导口令时间为ts，目标回转引导时则需2 ts，增加飞行距离为s。

在某个引导口令周期Tzq中，共有K种接敌空战平均速度，空战平均速度为vi的飞机比例为αj；si批我机采用基本战术，其比例为xi，而目标回转时进行引导的比例为1-xi，则：

所有我机平均飞行速度：

在此只讨论一种引导战术，其他战术都可用类似方法进行分析。假设某个方向所有批次的飞机都采用相同的引导战术，则

将上式整理得：

当采用基本战术或大速度接敌空战时平均口令时间被缩短，且平均引导口令距离或口令周期也同时缩短；而采用小坡度大机动规避或低速接敌虽能延长平均引导口令距离或引导口令周期，但同时也延长了平均引导口令时间。由此可知，指挥引导容量的影响主要体现在引导所增加的平均引导口令距离是否足以抵消引导口令所增加的平均引导口令时间。

模型中的绝大多数参数仅需简单分析战术要求及引导计划即可获得，只有平均引导口令时间会随着引导员的不同引导方式而存在差异，这与实际情况一致。

4 实例分析

将某航空兵指挥机构正面防御方向从0°～180°分为4个方向，即0°～45°、45°～90°、90°～135°、135°～ 180°，该防区可用拦截地段为200 km，目标一次回转会致使我机多飞行5 km。在对各类引导战术进行分析基础上，结合对部队成熟引导员为期一月的调研，发现一定时段内实际引导容量在17～20批，模型所需其他数据见表1。

在平时的指挥引导过程中，虽然引导方式不尽相同，但是成熟引导员的引导口令时间相差不大。本文中关于单独口令时间的数据是经过为期一个月对成熟引导员的下达口令时间记录所得，见下页表2。

表1 某指挥机构指挥引导容量评估基础数据

表2 单独口令时间

以0°～45°方向为例：在基本战术引导的情况下，该方向有8个必须引导口令点，包括指挥权限交接（2次，1次为出航前交接，1次为返航后交接）、出航诸元、油量询问，请示指挥员、攻击口令、返航口令，该方向的必须通话时间为21.474 s。当目标进行一次回转时，需增加2次引导时间，则必须通话时间为23.974 s。与被引导的飞机比例进行加权平均，可得该方向的必须通话时间，见表3。

表3 各方向的必须通话时间（s）

基于以上数据：根据式（1）、式（2）分别计算出各个方向上不同比例目标回转的平均口令时间与平均口令距离，根据式（3）、式（4）计算出各个方向上不同比例目标回转的口令周期，根据式（5）各个方向上不同比例目标回转的指挥引导容量。最后用不同方向容量比例进行加权平均后的最终结论见表4。根据传统方法计算指挥引导容量的过程已在第一部分提到，这里只将结果并入表4。

由表4可以看出，不管使用传统方法或者基于引导员负荷的方法，不同目标回转机动比例下的指挥引导容量不同，目标回转机动比例越大，则指挥引导容量越小，均符合指挥引导容量的一般规律。通过与实际指挥引导容量基础数据比较表明：使用传统方法计算结果远远大于指挥机构实际容量，而使用本方法取得的结果与实际指挥过程中的引导容量误差在1批之内。

表4 某指挥机构指挥引导容量（批）

5 结论

本文将引导员负荷引入指挥引导容量的评估，不仅能较好地反映出空战的复杂性和引导员战术策略的差异，且能够更加准确地反映一个指挥机构的引导能力，对规划建设指挥引导网具有指导作用。在基础数据方面，如能分别针对各个引导员的通话时间特征进行量化处理，结论会更加准确。本方法对引导员负荷的构成只是进行了简单分类，如能理清各项口令之间的关联则可以对引导员指令周期有更加精确定义，就可以简化引导程序，提高引导效率。

［1］邓喜文，贾长生，张岳平.空战中角度对攻击优势影响研究［J］.电光与控制，2011，18（9）：44-47.

［2］左家亮，杨任农，张澄，等.基于模糊聚类的近距空战决策过程重构与评估［J］.航空学报，2015，36（5）：1650-1660.

［3］韩其松，余敏建.超视距空战中指挥引导效能评估模型［J］.空军工程大学学报（自然科学版），2015，16（2）：12-15.

［4］刘永欣，聂润兔.管制员工作负荷分析方法［J］.中国民航大学学报，2007，25（1）：33-34.

［5］牛德智，陈长兴，徐浩翔，等.基于数据链的飞机效能评估及作战运用［J］.电子技术应用，2014，40（7）：103-108.

［6］陈亚青，孙宏.进近管制员工作进程分类及工作负荷研究［J］.中国安全科学学报，2006，16（02）：65-68.

Capacity Evaluation of Command and Guide Based on Guiders Load

DONG Xin，CUI Hao-lin，LI Fang，HAN Qi-song，YANG Hai-yan
（The Air Control and Navigation Institute，Air Force Engineering University，Xi’an 710051，China）

Aiming at the issue of inaccurate evaluation of traditional command and guide（CG）capacity，a new method of capacity evaluation of CG is proposed based guider load through the comprehensive analysis on the air combat CG capacity and guider load.On the basis of guider load this paper defined the capacity of CG and modeled the capacity evaluation of CG.Finally，taking some command institutions as evaluate object，and the evaluation results show that the error of the proposed method of evaluation of CG capacity could be controlled within 1.

command and guide（CG），guider load，capacity evaluation

TP24.1；TJ85

A

1002-0640（2017）01-0058-04

2015-11-05

2016-02-20

国家自然科学基金资助项目（61472441）

董鑫（1984-），男，陕西咸阳人，讲师。研究方向：空中作战指挥控制。