面向作战任务的海战场作战资源组织管理技术研究∗

（海军装备部驻武汉地区军事代表局 武汉 430000）

1 引言

面向未来远海作战跨领域的要素接入、访问与应用的要求，以岸海空潜海军多兵种联合作战为背景，重点分析海战场协同防空、协同对海对陆突击、协同反潜等多任务并行中兵力、武器、探测、通信、频谱、信息服务等作战资源的使用需求，建立以作战资源使用效能为度量的作战资源与任务匹配模型，突破海战场作战资源标识技术，面向多样化任务的系统按需重构技术以及基于作战流程的海战场作战资源管理技术，解决面向任务的系统重构难，海战场作战资源运维管控能力不足，信息资源汇聚难和按需服务能力弱，装备实际效能与能力试验评估缺乏有效手段方法支撑等问题，为海战场信息装备研制、建设以及海军“六大作战力量体系”组织和运用提供技术支撑[1]。

2 研究内容

海战场作战资源组织运用是以远海机动联合作战为背景，以大型水面舰艇编队为对象，从作战资源对作战任务的保障需求出发，分析对空、对海对陆、对潜、信息对抗及综合作战等典型作战任务下各类作战资源的使用需求与控制需求；根据编队作战的四类任务（对空、对海、对潜、信息作战）中的典型任务要求，研究作战任务与作战资源的匹配、调度与控制技术，以此对编队作战资源进行调度和控制，增强海战场兵力资源、武器资源、探测资源、通信资源、信息资源等作战资源的综合保障管理能力，达到适应作战任务、进程变化的效果，从而提高作战效能[4]。

我们以“针对作战任务，管理作战资源，协调作战单元使用”为研究主线，围绕海战场联合作战中所需要的兵力、武器、探测、通信、信息等作战资源的使用与管理展开研究，研究思路如图1所示。

图1 研究方案示意图

2.1 面向任务的海战场作战资源组织运用体系结构研究

以海战场联合作战为背景，分析海战场各种作战资源分类及属性特点，研究资源属性统一描述方法，基于作战任务，研究海战场作战资源在战区、岸基、海上编队、编队平台间的组织运用体系结构。

针对海战场的典型配置，分别分析对空、对海对陆、对潜、信息对抗、综合作战等不同作战任务以及对作战资源的使用需求；在此基础上，对作战任务和战场资源进行合理、规范的描述，提出针对不同作战任务的作战资源使用与管理的需求及信息交互关系，明确海战场所需要管理、控制的作战资源及管控的方式，建立面向任务的海战场作战资源组织运用体系结构。

2.2 信息资源感知与按需服务技术研究

分析作战任务的不确定性与形式化描述方法，研究典型作战任务下的资源需求特点，建立作战任务与作战资源的依赖、时序等映射关系；分析研究作战资源在信息域的感知策略、分发方法和服务流程；在此基础上，研究作战资源的协同运用技术。抽象作战资源的使用与管理方式，提出面向任务的作战资源规划方案生成模板：根据战场资源种类，建立各类作战资源的分配模型，针对特定作战任务的战场资源需求，生成对应的作战资源规划方案[6]。

针对各类作战资源的调度与控制技术开展专题研究，为面向任务的海战场作战资源组织运用体系结构提供业务支持，在该体系结构内完成包括海战场作战资源冲突消解技术、联合作战资源的再调度技术、海上作战资源柔性重组技术、海战场作战资源综合使用能力评估技术，从而达到以最佳的资源组合来完成作战任务的目标[7]。

2.3 面向作战任务的海战场作战资源组织管理技术研究

在海战场联合作战背景下，基于服务化技术，研究作战任务与资源的动态匹配技术、作战任务与资源的冲突消解方法，实现面向作战任务的资源协调组织，在此基础上，研究海战场作战资源综合使用能力评估技术。

3 关键技术

3.1 海战场作战资源标识技术

在明确海战场作战资源概念的基础上，对当前主流的XML、RDF、本体、语义网等资源标识技术进行分析；针对海战场特点，选取合适资源标识技术进行适应性修改；设计海战场作战资源标识框架和框架实现流程，构建海战场作战资源属性数据库。

图2 海战场作战资源标识框架示意图

海战场作战资源标识框架是海战场作战资源标识的功能组织结构。标识框架从底层到高层分为资源层、标志层和应用层三层，描述资源的分类，标识和应用。如图2所示。

1）资源层

资源层是进行海战场作战资源描述模型设计和资源标识的基础，其明确为具体的海战场作战资源，依据海战场作战资源的分类技术对作战资源进行组织。

2）标识层

标识层是海战场作战资源统一标识的关键，是资源建模、本体建模、实例化等过程的集合。

3）应用层。

应用层是基于海战场作战资源统一标识技术的具体应用。我们常用的实现框架有C／S架构、B／S架构、分布式架构。

3.2 海战场作战资源属性数据库构建技术

针对作战资源的各类静态属性、状态属性以及分配使用情况，构建战场资源数据结构模型，利用数据库技术对数据进行更新、维护，为战场资源的组织与管理提供信息保障。海战场资源数据库的建立过程如图3所示。

1）数据库建立

根据对海战场资源的分类，对资源属性进行分析，确定海战场资源描述方法及资源分配情况描述方法，建立海战场资源属性数据库，监测掌握海军作战资源实时更新，并将资源信息动态同步更新到属性数据库。

2）数据库使用

结合海军拟定的作战计划，建立海军作战任务与海战场资源属性数据库内资源的关联模型，明确战场资源执行任务的外部环境，形成战场资源状态，任务清单及日历，为海军作战应用任务的执行提供作战资源选择的根据。

图3 海战场作战资源数据库建立过程示意图

3.3 面向作战任务的资源需求描述模型技术研究

将描述逻辑引入军事数据资源需求描述，提出了一种基于语义的需求描述模型，便于计算机理解和处理。该模型阐述了作战力量数据资源概念术语集的构建、作战力量数据资源的表征和需求的形式化描述。依据数据需求，制定了相应推理规则，其可借助描述逻辑的可判定性实现军事数据资源需求的推理。

3.4 作战资源规划方案生成技术

针对联合作战中作战资源的规划调度问题，分析确定的指定任务下，资源数量、质量的变化对资源规划方案生成的影响。推导对作战任务的表达，任务与资源的匹配以及资源规划方案的数学模型。采用基于作战效能的评价指标对资源进行分配，完成了任务选择和平台组选择，为联合作战的资源规划提供了指导。

3.5 海战场作战资源冲突消解技术研究

分析当前流行的多任务资源冲突检测方法，包括：动态贝叶斯网络的检测、

基于STN的冲突检测、基于Petri网的冲突检测等[4]；在此基础上，构建适合海战场环境下的多任务作战资源的冲突消解架构，在基于各个方向作战的基础上设立一个统一协调的管理机制，从而使海上作战资源的冲突协调更合理更高效[5]。

3.6 面向多样化任务的海上作战资源柔性重组技术

利用前面研究的作战资源标识技术，将海战场的各类作战资源信息化；分析当前流行的信息系统柔性重组技术，根据海战场信息传输手段少、传输可靠性差等特点，选取合适的信息系统柔性重组技术进行适应性改造，从作战资源的元数据模型、可视化模型、跨平台使用服务接口等方面着手，按照不同任务的需求重构集成、动态重组。

4 技术方案

图4 研究方案关系示意图

分析了海战场作战资源的分类和特点，结合典型作战任务为应用背景的编队作战资源管理的军事需求，分析了作战资源的组织运用情况，提出了作战资源的管理与运用框架，以及按需服务、协同组织的思路。根据以上研制思路对本课题的三项研究内容进行了分析与设计，给出了实施途径。确定的各项研究内容、关键技术及其技术途径，它们之间的关系如图4所示。

“作战任务的分析与描述”模块在接收到上级下达的作战任务指令和任务数据包后，负责完成任务数据包的解析与任务形式化描述、作战任务的资源需求分解，并将得到的任务目标数据和资源需求数据发送给“面向任务的作战资源组织管理运用技术”模块。后者通过“信息资源感知与按需服务”模块提供的资源感知服务、“海战场作战资源组织管理运用体系结构”模块提供的资源描述数据来共同完成资源动态匹配、冲突消解、作战资源协同运用等一系列作战资源运用技术步骤，并将生成的任务考核数据和资源运用方案发送给“海战场作战资源综合使用能力评估”模块，完成资源管控指标计算和效能评估结果分析，并将得到的任务执行情况和评估结果数据进行反馈。

5 结语

基于国内外研究现状，结合典型作战任务和作战资源配置的军事需求，从研究内容和关键技术出发，首先对作战资源分类、描述进行了较全面和细致的研究分析，在此基础上，对作战资源组织运用的体系结构进行了分析，确定了海战场作战资源组织管理运用的体系结构研究内容；然后对作战任务进行了分析和描述，研究了作战资源感知与服务方法，明确了信息资源感知和按需服务的研究路线；接着分析了作战任务与资源的匹配、任务资源的冲突消解方法，以及面向任务的作战资源协同运用技术，确立了面向任务的海战场作战资源组织管理技术的技术途径。

面向任务的海战场作战资源组织运用技术研究成果可直接应用于大型水面舰艇后续舰、大驱、两栖舰等编队作战指挥及其战场管理系统的总体方案设计和研制，也可为研制具有协同作战能力的大型水面舰艇编队指挥系统及其战场管理系统提供理论指导和技术支持，从而提高大型水面舰艇编队指挥系统及其战场管理系统的研制水平，缩短研制周期，促进我国海军装备的建设，具有良好的经济效益和军事效益。