本文发表于《指挥控制与仿真》2025年第3期
摘要：针对无人作战概念描述中存在的构成要素、映射关系阐释不清,结构化、体系化描述理论方法缺失等问题,依托美国国防部体系结构框架(Department of Defense Architecture Framework,DoDAF),提出基于DoDAF的无人化作战概念体系化描述方法,系统阐述无人作战概念构成要素及要素间耦合机制,构建面向某夺控行动的无人作战概念体系结构框架。该基于典型要素的分解建模方法为作战概念开发与推演验证、作战能力需求挖掘、作战系统设计提供借鉴。
当今时代正值“百年未有之大变局”的重大变革阶段,智能化浪潮蓬勃兴起,颠覆性技术呈现井喷式发展,大国博弈加剧,局部冲突不断,加速了作战模式和作战形态的发展。无人化作战作为一种新兴作战形态,近年来,在俄乌、巴以、黎以等地区和局部冲突中频繁运用,在情报支援、态势感知、精确打击、末端制导、中继通信等诸多领域发挥重要作用。
作战概念的解构与建构是军事理论创新的核心内容,是指导战争实践、引领技术优势向战场优势转化的重要支撑,也是窥破战争迷雾、探索战争演进规律的有效途径。在人工智能技术飞速发展,无人化战争形态日新月异,作战力量编成、作战信息流转、作战环境变化随机多样的背景下,传统宏观抽象概括式的作战概念描述方法在无人作战概念描述方面存在以下问题:一是难以有效厘清作战概念构成要素及其相互作用关系,不利于作战概念的逻辑分析和推演验证;二是缺少对作战概念统一的结构化、体系化描述理论方法和工具,不利于基于无人化作战概念的科学论证、战争设计和泛化应用。
为此,基于DoDAF体系结构框架,本文提出一种无人化作战概念体系化描述方法,系统阐述无人作战概念结构逻辑,设计面向某夺控作战的无人化作战概念体系结构框架,为深入挖掘无人作战能力需求、科学设计作战系统提供理论依据和方法支撑。
1 无人化作战概念研究现状
“作战概念”一词最早由美军在20世纪80年代提出,美军一直秉持“概念驱动”的理念,相继提出“空海一体战”“网络中心战”“多域作战”等新作战概念,引领军队的建设发展,确保了其世界第一军事霸主地位。而我军对作战概念领域的研究开展时间相对较短,目前,缺少对“作战概念”这一名词的权威描述。随着世界新军事革命浪潮的加速演进,作战概念在设计未来战争、引领军事科技进步、带动产业发展等方面的重要作用越来越被世界各国所重视,各国军队加速对作战概念的开发和设计。作战概念的描述是作战概念开发设计的关键环节,逻辑清晰、结构合理的描述能够更好地发挥作战概念理论指导实践的作用。目前,关于作战概念的描述多采用传统的方式,文字叙述较多,逻辑结构不清晰,工程化描述方法缺乏,无法很好地发挥作战概念的指导作用。
无人化作战起源于20世纪60年代的越南战争,越战中,美军首次应用无人机担负战场侦察任务,开创了无人化作战的先河。随后的几十年间,以无人机为代表的一系列无人装备广泛参与阿富汗、伊拉克、纳卡、俄乌、巴以、黎以等地区或局部冲突,无人装备在侦察情报、感知预警、火力打击等方面发挥越来越重要的作用。然而,目前世界各国关于无人化作战概念的描述没有形成统一的认识,存在描述比较宏观抽象,对作战概念的构成要素、映射关系阐释不清等问题。
在新的无人化作战概念思想影响下,各国军队积极探索无人化作战概念的内涵和外延,提出了一系列无人化作战概念的“子概念”,针对无人化作战的典型战法、作战样式概念和型号技术创新等进行了一系列有益的探索。如美军在无人化作战概念思想影响下,相继提出分布式空中作战概念、无人机蜂群作战概念等,并带动了一大批相关武器装备、系统平台和军事技术的发展,如在分布式空中作战概念影响下提出的XQ-58A“女武神”无人机项目,在无人机蜂群作战概念影响下提出的“低成本无人机蜂群技术”(LOCUST)项目,体现了作战概念对军事发展的牵引作用。然而,针对这些“子概念”的描述也存在不够形象直观和结构化、体系化描述理论方法缺失等问题。
2 基于DoDAF的无人化作战概念体系化描述方法
2.1 作战概念描述的体系结构框架分析
体系结构框架(architecture framework,AF)是建立体系结构的基本方法。目前,对相关概念进行体系化描述的主要方法是依托成熟的体系结构框架工具进行。
当前,常见的体系结构框架包括美国国防部体系结构框架(DoDAF)、扎克曼结构框架(Zachman)、
联邦企业架构框架(federal enterprise architecture framework,FEAF)、开放群组架构框架(the open group architecture framework,TOGAF)等,几种体系结构框架的比较如表1所示。
2.2 体系化描述方法基本步骤
本文提出了一种基于DoDAF的无人化作战概念体系化描述方法,体系化、结构化地描述了无人化作战概念,其基本步骤如下:
Step1:典型要素分解。将无人化作战概念分解成概要信息Factor1、无人化作战环境Factor2、无人化作战对象Factor3等几个典型要素,将典型要素及其相互关系进行结构化表示;
Step2:映射模型选取。按照对应的原则,结合典型要素相互关系,将分解的典型要素与DoDAF的视图、模型相对应(包含一对一、一对多和多对一等几种关系),构建典型要素与视图、模型的映射关系;
Step3:总体框架构建。依据典型要素及其相互关系和对应的视图、模型,构建无人化作战概念总体框架;
Step4:典型要素分解建模。基于构建的总体框架和典型要素与视图模型的映射关系,完成典型要素概念分解建模;
Step5:完成无人化作战概念的体系化描述。
3 面向某夺控行动的无人作战概念体系化描述
运用上述方法,本文将面向某夺控行动的无人作战概念解构为8类典型要素、4类视图、10个概念模型,对无人作战概念进行体系化描述。
3.1 无人化作战概念的典型要素分解
3.2 无人化作战概念的视图选取与模型映射
本文将面向某夺控行动的无人化作战概念分解为8类典型要素,并对典型要素相互关系及各要素含义进行了阐释。基于DoDAF对无人化作战概念进行体系化描述是结合DoDAF的8个视图、52个模型,按照映射规则,构建典型要素与相关视图、模型的映射关系。本文在详细分析无人化作战概念典型要素内容及其相互关系的基础上,建立了相应的模型。DoDAF的8个视图、52个模型如表3所示,面向某夺控行动的无人化作战概念映射模型选取如表4所示。
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3.3 总体框架构建
本文依据典型要素及其相互关系和对应的视图、模型,构建面向某夺控行动的无人化作战概念总体框架。面向某夺控行动的无人化作战概念总体框架如图2所示。
3.4 典型要素分解建模
3.4.1 全景模型模型构建
本文采用全景视图中的概要信息模型(AV-1)构建面向某夺控行动的无人化作战概念概要信息模型,模型描述了面向某夺控行动的无人化作战概念中的作战环境、作战对象、作战目标、作战编成等典型要素的概要信息。作者将无人化作战概念分解出的典型要素归纳要点并以文字的形式进行了描述,对各典型要素的基本内容进行了明确。AV-1模型如表5所示。
3.4.2 作战视图模型构建
本文采用作战视图中的高级作战概念图模型(OV-1)构建面向某夺控行动的无人化作战概念高级作战概念图模型,模型描述了面向某夺控行动的无人化作战概念中的作战环境、作战对象、作战方式等典型要素。如图3所示。作战环境以某岛屿内重要政治、经济、民生目标及其周围地形包括残存敌人构筑的阵地为主,作战对象为残存在主要目标内部及周边的敌人,作战方式按照“无人在前,有人在后,层层推进”的战法,由无人部队首先进行情报侦察与火力打击,消灭或削弱残存敌人的力量,待敌方威胁减弱,符合我地面部队出动条件时,由地面指挥所统一指挥地面部队配合无人部队实施夺控占领行动。
本文采用作战视图中的组织关系图模型(OV-4)描述面向某夺控行动的无人化作战概念中各作战力量的编成及相互关系,如图4所示。作战编成分为侦察预警、指挥控制、火力打击、信息支援等4个系统及各自配属的作战单元。
本文采用作战视图中的作战资源流描述模型(OV-2)来描述各作战编成之间信息、物资等作战资源的流动,指挥控制中心通过通信保障部门向无人部队和地面部队下达作战命令,此时,信息资源从指挥控制中心流向通信保障部门再流向无人、地面部队,作战部队收到作战命令后一边执行命令,一边将实时战况回传至指挥控制中心,此时,信息资源按照相反的顺序回流。在战斗过程中,当作战部队弹药等作战物资不足时,通过通信部门联系指控中心请求物资支援,指控中心向地面保障部门下达命令,保障部门通过车辆运输、空投运输等方式将弹药、装备等作战物资运送到作战部队,体现了物资资源的流动,通过作战资源流模型具象地描述了典型要素中的各作战编成及在作战活动中作战编成间各作战资源的流动,如图5所示。
本文采用作战视图中的作战资源流矩阵模型(OV-3),以表格和文字的形式,描述了产生、消耗的作战资源以及作战资源的流向。这是对作战资源流描述模型的完善和补充,二者共同描述了无人化作战概念体系结构框架下作战编成之间信息、物资等作战资源的流动。如表6所示。
3.4.3 能力视图模型构建
本文采用能力视图中的能力构想模型(CV-1)描述为达到作战目标其应具备的能力,如图8所示。模型包含指挥控制、信息通信、态势感知情报侦察、火力打击、夺控占领等6种能力。
本文采用能力视图中的能力分类模型(CV-2),将CV-1模型中明确的能力进一步地分解、细化,如图9所示。
3.4.4 系统视图模型构建
本文以某夺控行动为例,对基于DoDAF的无人化作战概念体系化描述方法进行了系统阐释。该方法的特点可以总结如下:
(1)典型要素分解是基础。通过典型要素分解,厘清了无人化作战概念典型要素的基本构成及其相互关系,奠定了科学阐释作战概念的逻辑基础,便于作战概念的推演与验证;
(2)视图选取与模型映射是关键。DoDAF结构化框架包含众多视图,如何根据作战场景、作战原则选取合适的视图模型,是决定作战概念描述是否贴切的关键步骤;
(3)总体框架构建是指导。依据典型要素及其相互关系和对应的视图、模型构建的总体框架,宏观描述了作战概念各部分的交互关系,为作战概念的体系化描述提供了宏观指导。
结束语
本文在深入分析无人化作战概念研究现状的基础上,针对当前无人作战概念描述中存在的构成要素、耦合机制阐释不清,结构化、体系化描述理论方法缺失等问题,依托美国国防部体系结构框架这一成熟的体系结构设计描述工具,提出基于DoDAF的无人化作战概念体系化描述方法,系统阐述无人作战概念构成要素及要素间映射关系,并以某夺控行动为例建立面向某夺控行动的无人作战概念体系结构框架,为深入挖掘无人作战能力需求、科学设计作战系统提供了理论依据和方法支撑,并为后续无人化作战概念体系框架的构建提供了参考借鉴。同时,本文提出基于典型要素的分解建模方法,为作战概念开发与推演验证、作战能力需求挖掘、作战系统设计提供了借鉴。
END
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企业愿景：建设信息系统与智能装备领域国内领先、国际先进的创新型高科技集团
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