探求智能化搜救任务保障实现途径——联合搜救体系建设

李炜芃 曹春年

要建设一支近程与远程搜救能力协调发展、高空和低空搜救领域覆盖全面、轻型和中型搜救机型搭配合理、自卫和防护搜救设施配备均衡的搜救力量，就需要采用定量和定性相结合的手段，对联合搜救体系各环节进行建模，分析联合搜救体系的结构合理性、要素完备性、功能覆盖性、关系协调性、总体匹配性等问题。在信息化条件下，建立一个联合搜救体系实验环境集成系统，填补我国在联合搜救领域仿真手段缺失的空白，对于我国联合搜救体系运用和发展建设研究具有重要意义。

一、建设目标

运用体系工程技术和方法，按照体系设计、仿真推演、评估优化的思路，重点发展联合搜救体系顶层设计、联合搜救体系运用和方案推演、联合搜救体系能力评估和体系贡献率评估工具，遵循联合搜救装备运用、装备发展的螺旋上升主线，开展装备体系研究与定量的推演仿真实验，实现装备体系研究手段科学化，全面促进搜救装备体系顶层设计水平和能力的整体跃升。

二、建设内容

紧密围绕联合搜救体系顶层设计与规划，构建联合搜救体系模拟仿真环境，包括联合搜救体系设计系统、联合搜救体系运用方案推演系统、联合搜救行动仿真系统、联合搜救体系能力评估和体系贡献率评估系统、联合搜救数据管理系统、综合信息展现系统配套软件、交互式电子沙盘系统配套软件和搜救装备仿真模型库。具备全系统方案推演、力量运用和装备效能仿真评估演示验证能力，为装备体系顶层设计提供设计和验证工具，为装备体系能力和体系贡献率评估与分析提供仿真实验环境和数据分析工具，为重大型号装备的需求论证、战技指标论证、配套建设论证提供实验手段，为科学谋划装备体系的建设与发展提供决策支持，为开展装备体系实验研究提供服务。

三、联合搜救需求

（一）使命任务

根据战时应战需要，最大程度拯救遇险人员生命，支撑持续作战行动能力。

（二）搜救能力

着眼于提高搜救行动效能，降低遇险伤员的死亡率，将联合搜救能力分解为搜索定位能力、指挥控制能力、抵达现场能力、医疗救治能力、后送转运能力以及综合保障能力。

（三）组织机构

联合搜救组织机构包括指挥控制组、搜索组、医疗救援组和综合保障组。

（四）搜救行动

联合搜救行动符合OODА环路，包括态势感知、指挥决策、行动控制和综合保障行动。

（五）典型任务场景

1.陆上搜救。包括高原、山区、城市、荒漠、丛林等典型作战场景。

2.海上搜救。包括近海、远海等典型作战场景。

四、联合搜救体系仿真实验环境

联合搜救体系是一个从需求分析到体系设计、方案推演、行动仿真、体系能力与体系贡献率评估的完整闭环体系。依据联合搜救任务要求，开展需求分析和体系设计；利用工业部门及论证单位提供的模型数据，对联合搜救过程进行模拟仿真，运用三维显示技术展示模拟推演过程，预估作战试验结果，支持搜救方案优选；利用能力评估和体系贡献率评估结果支撑开展后续的装备建设需求和能力改进。

（一）联合搜救体系设计系统

联合搜救体系设计系统是一个基于体系架构标准、根据搜救装备体系设计需求定制开发的体系设计软件，为搜救装备体系建设的需求分析、体系设计、检查验证提供平台支撑。是辅助论证决策人员采用基于体系架构的搜救装备体系设计方法进行分析研究的支撑系统。

（二）联合搜救装备运用方案推演系统

联合装备运用方案推演系统，是辅助论证决策、指挥人员构建行动方案，并基于方案推演对装备运用模式、关键性能指标进行优化验证的支撑系统。

（三）联合搜救行动仿真系统

联合行动仿真系统是利用计算机技术、建模仿真技术以及虚拟现实技术，以海空、陆空联合为场景，提供各类想定的编辑功能，可对海、陆、空等各类装备进行建模，并可利用有限状态机对这些装备和指挥官的行为进行建模，涵盖了不同海域、不同对象条件下，联合装备体系的运用方法、联合行动组织筹划与辅助决策、联合装备体系论证等研究内容。

（四）搜救装备体系能力评估和体系贡献率评估系统

装备体系能力评估和体系贡献率评估系统立足于搜救装备体系模拟仿真评估需求，构建评估指标体系等重要评估要素，利用仿真试验数据，开展装备体系能力和体系贡献率的评估，为装备体系能力和体系贡献率评估提供分析工具。

系统主要由评估工程管理、评估任务执行、评估结果分析、算法库管理、指标体系管理、评估模型管理和评估辅助支撑等模块组成。

（五）联合搜救数据管理系统

数据管理系统能够利用装备运用方案推演数据、行动仿真数据等多源异构数据，充分挖掘数据价值，为装备体系能力评估和体系贡献率评估系统和综合信息展现系统提供数据治理、数据融合、数据资产生成和管理、数据资产导出等服务，可以实现在装备体系中数据高效利用、充分挖掘数据价值的目标。

（六）综合信息展现系统

综合信息展现系统是集增强现实技术、地理信息技术、智能交互技术和仿真技术于一体的辅助决策与态势显示系统，能够为各级指挥所、训练中心、训练基地、科研院所等实施辅助指挥决策、开展搜救问题研究、组织指挥训练等任务需要提供智能化手段支撑。

（七）交互式电子沙盘系统

交互式电子沙盘系统是面向军事指挥、战术训练、武器装备研制等应用的，基于地理信息系统、视景仿真、可视化等技术的数据可视化开发平台。

（八）搜救装备仿真模型库

搜救装备仿真模型库管理分系统是在对描述的对象与过程进行大量专业研究的基础上总结的客观规律的抽象和模拟。它是联系应用系统与专业领域的纽带，是综合分析处理和利用数据的工具。

搜救装备仿真模型库系统包括模型属性库管理、模型生成、模型运行三个功能模块。

五、联合搜救系统应用验证

以海上战场为例，当大型海上事故突发时需要联合多方力量展开搜救。基于装备方案设计的定量化思路，即研究在全面掌握所有可用的联合搜救力量信息的情况下，对各方搜救力量进行科学的调度和指挥，考虑尽可能全的约束信息，设计海上联合搜救装备方案设计方法模型，并对模型进行求解和分析，得出参与搜救行动装备力量的最佳方案（包括装备的类型及数量），考虑用尽可能少的装备使得海上联合搜救行动效率全局最优。

下面结合海上联合搜救的实际情况以及搜救任务的特点，对两个目标的生成过程进行介绍。

（一）最大化搜救成功率

对于应急救援行动而言，衡量搜救任务完成高效与否的最直接的指标就是搜救成功率。因此在考虑目标之一搜救成功率时需要从两个方面出发进行考虑。

一是装备的搜寻定位成功与否。搜寻装备在海面上进行搜寻过程中，是否能发现目标均存在着一定的可能性。除了与装备性能有关之外，也与参与搜寻的搜救人员经验、海况情况有关。二是搜救对象的生存状态是否存活。对于海上救生来说，保障搜救对象的存活是最重要的。因此衡量搜救活动的成功率不能只考虑搜寻成功率，还需考虑到搜救对象的生命存活状态。

根据上述分析，可以得出最大化搜救成功率可以作为衡量海上联合搜救装备方案的优劣的目标之一，通过预先对装备方案完成搜救任务的效果进行评价，判定预设方案最终搜救成功的可能性，从而选择出搜救成功率最高的装备方案。对于整个搜救活动的搜救成功率而言是指成功搜寻到所有搜救对象的同时，这些搜寻对象还存活的可能性。由此可见搜救成功率主要由两部分组成，分别是搜寻成功率以及生存水平。

（二）最大化装备平均效用

在进行海上联合搜救装备方案设计时，若只是用最大化搜救成功率的目标来筛选装备方案，最终会出现一种情况，即满足约束条件的所有装备都出动参加搜救活动，但现实情况中不用全体出动也能达到同样的搜救效果，因此仅以搜救成功率的目标进行装备方案设计，最终生成的方案会造成搜救资源的浪费。为了更科学进行装备方案的设计，在保证最大化搜救成功率的前提下，应该考虑用尽可能少的装备去完成搜救任务。

根据研究以及实际经验可得知，随着装备数量的逐渐增多，完成搜救任务的成功率会逐渐增加。而到达一定数量之后，搜救成功率的增加趋于平缓，这就说明装备数量的过多增加并不会对搜救成功率有多大贡献，反而会造成资源浪费。出现这一现象的原因在于随着搜救行动的进行，平均搜救工作量会逐渐变少，致使新加入搜救行动的装备对整个任务的贡献量越来越小，边际效用越来越低。虽然搜救装备数量越多搜救成功率也会越高，但是肯定会存在装备效能冗余的情况，致使后面加入装备的边际效用逐渐趋于0，从而导致装备平均效用会很低。

综上所述，通过研究分析，利用联合搜救系统从现有搜救力量中科学量化遴选出合适的装备种类与数量形成最优的搜救方案，满足以尽可能少的装备完成对目标的高效搜救，充分利用附近资源使得装备方案的搜救成功率最高具备可行性与实效性。