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一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系中信息資源效能分析評(píng)估

2011-12-15 07:58陳磊
關(guān)鍵詞:時(shí)效性態(tài)勢(shì)戰(zhàn)場(chǎng)

陳磊

(中國(guó)人民解放軍75753部隊(duì),廣東 廣州510600)

作戰(zhàn)體系是為達(dá)成一定的戰(zhàn)略、戰(zhàn)役目的,按一定的編配方案、組織結(jié)構(gòu)和流程將各軍兵種的不同種類、不同數(shù)量的系統(tǒng)或建制單位通過(guò)各種通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有機(jī)組織起來(lái)的一個(gè)整體[1,2,3]。對(duì)作戰(zhàn)體系的研究思路是:根據(jù)作戰(zhàn)的使命,對(duì)任務(wù)進(jìn)行分解,通過(guò)合理分配作戰(zhàn)任務(wù),調(diào)配作戰(zhàn)資源,讓各個(gè)作戰(zhàn)單元協(xié)同以發(fā)揮更大的作戰(zhàn)效能。網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系是作戰(zhàn)體系的一個(gè)分支,它包含了與戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、作戰(zhàn)任務(wù)相關(guān)聯(lián)的特征,同時(shí),更加側(cè)重于研究各個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)、互通、互操作問(wèn)題。橫向上,著重考慮由戰(zhàn)場(chǎng)的前方和后方共同構(gòu)成的全縱深戰(zhàn)場(chǎng)中信息的有效傳遞;縱向上,由于各個(gè)層次的通信能力不同,則主要研究在立體戰(zhàn)場(chǎng)空間中空、天、地一體的信息資源的共享與分發(fā)。所以,網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系的構(gòu)建及其效能評(píng)估問(wèn)題是作戰(zhàn)體系研究中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,也是未來(lái)信息化條件下體系作戰(zhàn)獲取信息優(yōu)勢(shì)的前提條件[4]。

1 一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系構(gòu)建

一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系包含了現(xiàn)有的通信系統(tǒng)和正在研究的有著重要使用價(jià)值的通信系統(tǒng),由下至上主要包括:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、單兵戰(zhàn)術(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、戰(zhàn)術(shù)服務(wù)單元、軍事有線廣域網(wǎng)、航空飛行器、臨近空間的通信設(shè)備以及通信衛(wèi)星等[1,4]。

如圖1所示,在一般的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,根據(jù)作戰(zhàn)的進(jìn)程,各個(gè)通信系統(tǒng)之間的信息資源流向主要有:

①由空天網(wǎng)絡(luò)收集匯聚的情報(bào)信息供多中心、指揮決策、融合網(wǎng)進(jìn)行情報(bào)融合、分析和戰(zhàn)略決策;②火力打擊之后,由傳感器網(wǎng)絡(luò)感知到的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息發(fā)送給空天網(wǎng)絡(luò),然后再發(fā)送給多中心、指揮決策、融合網(wǎng)進(jìn)行作戰(zhàn)效能評(píng)估;③戰(zhàn)術(shù)服務(wù)網(wǎng)向空天網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)服務(wù)獲取,并為單兵戰(zhàn)術(shù)無(wú)線網(wǎng)提供戰(zhàn)術(shù)服務(wù);④傳感器網(wǎng)絡(luò)將感知到的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行共享,使單兵戰(zhàn)術(shù)無(wú)線網(wǎng)能實(shí)時(shí)獲取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì);⑤多中心、指揮決策、融合網(wǎng)進(jìn)行作戰(zhàn)任務(wù)下達(dá),戰(zhàn)術(shù)服務(wù)網(wǎng)進(jìn)行分析后進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)命令的下達(dá),并通過(guò)戰(zhàn)術(shù)服務(wù)向單兵無(wú)線網(wǎng)提供戰(zhàn)術(shù)命令的分發(fā)和共享[4]。

一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系從橫向上看,包含了作戰(zhàn)過(guò)程的全生命周期的信息資源,從信息采集、命令下達(dá)到信息傳輸、戰(zhàn)術(shù)服務(wù)直到指揮決策、戰(zhàn)術(shù)實(shí)施,再到最后的信息反饋形成了一個(gè)閉環(huán)的信息網(wǎng)絡(luò),能夠有效地、實(shí)時(shí)地調(diào)配作戰(zhàn)過(guò)程中的信息資源和作戰(zhàn)資源;從縱向上看,該網(wǎng)絡(luò)根據(jù)不同的通信系統(tǒng)的通信能力和不同的網(wǎng)絡(luò)扮演的角色主要分為戰(zhàn)略信息網(wǎng)群和戰(zhàn)術(shù)信息網(wǎng)群,保證了信息的不同粒度、多分辨率的展示和分發(fā),也符合客觀事實(shí)。

2 一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系中的信息資源

一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系內(nèi)部各組成間的交互信息按照類別可以分成態(tài)勢(shì)獲取信息、戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息和指揮控制信息三類,它們分別反映了一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系的信息獲取效能、信息分發(fā)效能和信息利用效能,如圖2所示。下面分別對(duì)這三種信息進(jìn)行分析并給出其評(píng)估的方法。

2.1 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息指由戰(zhàn)場(chǎng)上的態(tài)勢(shì)構(gòu)成的信息。在一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系中,態(tài)勢(shì)信息主要分為態(tài)勢(shì)信息的獲取和態(tài)勢(shì)信息的共享,這里主要討論戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息的獲取,而態(tài)勢(shì)信息的分發(fā)和共享,將在戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息中進(jìn)行討論。

就態(tài)勢(shì)信息獲取而言,根據(jù)態(tài)勢(shì)信息獲取渠道的不同,態(tài)勢(shì)信息可以分成兩類:傳感器感知態(tài)勢(shì)信息和情報(bào)渠道的態(tài)勢(shì)信息。由傳感器感知的態(tài)勢(shì)信息,主要是利用戰(zhàn)場(chǎng)上的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲得的,其中主要有兩種信息:一是利用傳感器感知的自然環(huán)境信息,主要利用傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)管理中的時(shí)空查詢技術(shù),對(duì)感興趣的一定時(shí)空區(qū)域的自然環(huán)境信息進(jìn)行查詢,由各個(gè)傳感器傳感到的一系列屬性(溫度、濕度、震動(dòng)等)融合為一個(gè)反映環(huán)境情況的事件;二是利用傳感器網(wǎng)絡(luò)感知目標(biāo)的信息來(lái)輔助戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的偵察,主要利用傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)定位、跟蹤、監(jiān)視、預(yù)測(cè)技術(shù),對(duì)一定區(qū)域能進(jìn)行監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)的返回目標(biāo)的位置信息,并對(duì)其進(jìn)行跟蹤、預(yù)測(cè),為下一步形成處置方案提供支持。情報(bào)渠道的態(tài)勢(shì)信息,主要是指人工偵察、情報(bào)收集等信息獲取渠道,所獲取的信息一般對(duì)傳感器而言是不可見(jiàn)的。而在一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系中,這樣的情報(bào)態(tài)勢(shì)信息主要是來(lái)源于空天網(wǎng)絡(luò)的信息。根據(jù)上面的分析可知態(tài)勢(shì)信息主要由三部分組成,包括環(huán)境信息、目標(biāo)信息和情報(bào)信息。可以從三個(gè)方面評(píng)估獲取的態(tài)勢(shì)信息[5]。

2.1.1 完備性

完備性主要是指對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)空間中的每種對(duì)象,均從種類、數(shù)量、參數(shù)個(gè)數(shù)、參數(shù)區(qū)間等多個(gè)方面來(lái)評(píng)估其信息的完備性為:

式(1)中,ci為第i種對(duì)象信息的完備性;nsij為態(tài)勢(shì)流中的對(duì)象種類、數(shù)量、參數(shù)個(gè)數(shù)、參數(shù)區(qū)間等多個(gè)評(píng)估屬性;npi為評(píng)估第i種對(duì)象需要的屬性個(gè)數(shù);noij為對(duì)象真實(shí)的種類、數(shù)量、參數(shù)個(gè)數(shù)等參評(píng)屬性;wcij為該目標(biāo)各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

全局的目標(biāo)態(tài)勢(shì)信息的完備性為:

式(2)中,wi為第i種對(duì)象在目標(biāo)態(tài)勢(shì)流的權(quán)重,Ns為目標(biāo)對(duì)象種類數(shù)。

環(huán)境信息的完備性為:

式(3)中,ce為環(huán)境信息的完備性,Sfoiij為環(huán)境態(tài)勢(shì)流中對(duì)于第j個(gè)屬性在第i個(gè)關(guān)心的環(huán)境區(qū)域能查詢到的面積,Sfi為第i個(gè)關(guān)心的區(qū)域真實(shí)的面積,wceij為第i個(gè)關(guān)心區(qū)域內(nèi)第j個(gè)屬性的權(quán)重,nk為關(guān)心的屬性的個(gè)數(shù),ne為關(guān)心環(huán)境區(qū)域個(gè)數(shù)。

情報(bào)渠道的態(tài)勢(shì)信息完備性,可簡(jiǎn)單表示為:

式(4)中,Nq表示情報(bào)類型數(shù),wqi表示該類情報(bào)的權(quán)重,nqi為有價(jià)值的情報(bào)數(shù)量,nni為該類情報(bào)需要的數(shù)量。

故態(tài)勢(shì)信息的完備性可以表示為:ct=wscs+wece+wqcq,其中ws,we,wq分別表示目標(biāo)態(tài)勢(shì)信息、環(huán)境態(tài)勢(shì)信息和情報(bào)渠道態(tài)勢(shì)信息完備性的權(quán)重。

2.1.2 準(zhǔn)確性

準(zhǔn)確性可以描述為態(tài)勢(shì)信息中對(duì)象(包括目標(biāo)、環(huán)境和情報(bào))與實(shí)際對(duì)象的偏差。那么,對(duì)第i個(gè)對(duì)象的準(zhǔn)確性而言,就是態(tài)勢(shì)信息中的各個(gè)屬性與實(shí)際狀態(tài)各個(gè)屬性的加權(quán)平均值,即:

式(5)中,nti表示第i個(gè)對(duì)象的屬性數(shù)目,wij表示第i個(gè)對(duì)象的第j個(gè)屬性的權(quán)重,atij表示態(tài)勢(shì)信息中第i個(gè)對(duì)象第j個(gè)屬性的值,arij表示第i個(gè)對(duì)象第j個(gè)屬性的真實(shí)值。

那么對(duì)于整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,態(tài)勢(shì)信息的準(zhǔn)確性表示為:

式(6)中的at就是整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下態(tài)勢(shì)信息的準(zhǔn)確性度量,ni為對(duì)象數(shù)。

2.1.3 時(shí)效性

時(shí)效性表示態(tài)勢(shì)信息到達(dá)多中心決策指揮所的時(shí)間,也是展示給指揮員的融合的態(tài)勢(shì)信息更新的周期。由于情報(bào)渠道的態(tài)勢(shì)信息獲取一般都需要較長(zhǎng)時(shí)間,這里僅考慮傳感器渠道的態(tài)勢(shì)流。態(tài)勢(shì)流生成時(shí)間包括傳感器網(wǎng)絡(luò)探測(cè)到對(duì)象時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)傳播的延遲以及多傳感器信息融合時(shí)間。所以這種時(shí)效性的表示可以用從對(duì)象態(tài)勢(shì)屬性產(chǎn)生到生成融合的態(tài)勢(shì)信息的整個(gè)時(shí)延,即:

式(7)中,ns代表態(tài)勢(shì)流中作戰(zhàn)單元的數(shù)目,tsi為傳感器感知到對(duì)象的時(shí)間,ttr為網(wǎng)絡(luò)中的傳輸時(shí)延,td為網(wǎng)絡(luò)中的傳播時(shí)延,tre為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的反映時(shí)間,tsu為態(tài)勢(shì)信息融合的時(shí)間。

2.1.4 態(tài)勢(shì)獲取信息效能評(píng)估

根據(jù)以上的分析,由完備性、準(zhǔn)確性和時(shí)效性,可以得到態(tài)勢(shì)信息獲取的綜合效能評(píng)估計(jì)算公式:

式(8)中,wtc,wta,wtt分別為完備性、準(zhǔn)確性和時(shí)效性對(duì)于態(tài)勢(shì)信息獲取效能的權(quán)重,tt0為態(tài)勢(shì)獲取的最小基準(zhǔn)時(shí)間,即?tt(tt≤tt0)。

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2.2 指揮控制信息

在一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系中指揮控制信息主要包括作戰(zhàn)任務(wù)和戰(zhàn)術(shù)命令兩個(gè)方面,由于戰(zhàn)術(shù)命令的生成、分發(fā)和共享也是由戰(zhàn)術(shù)服務(wù)網(wǎng)來(lái)完成,本小節(jié)僅僅針對(duì)多中心、決策、指揮、融合網(wǎng)的情報(bào)態(tài)勢(shì)融合、分析與決策,以及作戰(zhàn)任務(wù)下達(dá)等進(jìn)行討論。事實(shí)上,指揮控制信息的生成主要是在情報(bào)態(tài)勢(shì)信息輸入之后,對(duì)其進(jìn)行反應(yīng)生成相應(yīng)指控流的過(guò)程,包括態(tài)勢(shì)判斷、輔助決策、生成指令等過(guò)程。態(tài)勢(shì)判斷主要是根據(jù)獲取的態(tài)勢(shì)或情報(bào)信息對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)進(jìn)行分析,主要包括目標(biāo)識(shí)別、態(tài)勢(shì)評(píng)估、威脅評(píng)估、過(guò)程評(píng)估等過(guò)程;輔助決策主要是根據(jù)分析結(jié)果使指控人員能快速準(zhǔn)確地進(jìn)行作戰(zhàn)判決,確定戰(zhàn)場(chǎng)情況處置方案;生成指令就是下達(dá)作戰(zhàn)的最終指令。指揮控制信息的評(píng)估主要是分時(shí)效性和可操作性兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行評(píng)估的[5]。

2.2.1 時(shí)效性

時(shí)效性指由態(tài)勢(shì)情報(bào)信息的輸入到對(duì)其進(jìn)行反應(yīng)生成相應(yīng)指揮控制指令的過(guò)程時(shí)間,即指控延遲時(shí)間。根據(jù)以上分析,也可以把指控信息的時(shí)效性分為態(tài)勢(shì)判斷、輔助決策、生成指令三個(gè)階段,即:

式(9)中,tp,tj,tz為分別為態(tài)勢(shì)判斷、輔助決策、生成指令的過(guò)程時(shí)間。

2.2.2 可操作性

可操作性表示的是指控流的內(nèi)容是否明確、具體,能否被戰(zhàn)術(shù)服務(wù)單元解釋和劃分,能否支持進(jìn)一步指控決策或直接行動(dòng)等等。對(duì)每一個(gè)作戰(zhàn)任務(wù)可以由以下方式進(jìn)行評(píng)估:

式(10)中,wij表示第i個(gè)作戰(zhàn)單元第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,pij表示第i個(gè)作戰(zhàn)單元第j個(gè)指標(biāo)的完成程度,nz表示衡量指標(biāo)的個(gè)數(shù),nu表示作戰(zhàn)單元和戰(zhàn)術(shù)服務(wù)單元的數(shù)量。

2.2.3 指揮控制信息效能評(píng)估

指揮控制信息的效能主要是反映一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系中信息資源的利用效能,這種效能主要也是由時(shí)效性和可操作性來(lái)決定的,即:

式(11)中,wzt,wzo分別為時(shí)效性和可操作性對(duì)于指揮控制信息效能的權(quán)重,tz為指揮信息生成時(shí)間,tz0為指揮信息生成的最小基準(zhǔn)時(shí)間,即?tz(tz≤tz0),oz表示作戰(zhàn)任務(wù)的可操作性,Ez表示時(shí)效性和可操作性的加權(quán)平均。

2.3 戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息

在一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系中,戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息主要體現(xiàn)了該體系的信息分發(fā)的能力,即對(duì)各種信息流進(jìn)行分發(fā)和傳輸?shù)哪芰?,作?zhàn)任務(wù)的解釋和分解,戰(zhàn)術(shù)命令的生成、分發(fā)與共享以及態(tài)勢(shì)信息的共享等等。對(duì)信息分發(fā)能力的評(píng)估從以下三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行考慮[5]。

2.3.1 可靠性

可靠性指一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系的各組成部分獲取相應(yīng)分發(fā)信息的可靠程度。針對(duì)某一個(gè)作戰(zhàn)單元,一條信息僅用獲取、未獲取兩種狀態(tài)表示。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系整體,則用獲取信息的體系組成占全部具有信息需求組成的比例來(lái)表示,即:

式(12)中,wfi表示第i個(gè)作戰(zhàn)單元的權(quán)重,Ngi表示對(duì)第i個(gè)作戰(zhàn)單元獲得分發(fā)信息的數(shù)量,Nai表示第i個(gè)作戰(zhàn)單元應(yīng)該獲得分發(fā)信息的需求數(shù)量,nu表示作戰(zhàn)單元的數(shù)量。

2.3.2 時(shí)效性

時(shí)效性表示一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系內(nèi)部分發(fā)共享和傳輸各種信息的通信延遲時(shí)間,其中包括通信傳輸延遲、通信中繼延遲等。由于戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息和態(tài)勢(shì)信息不同,它是在戰(zhàn)術(shù)服務(wù)單元和作戰(zhàn)單元之間多對(duì)多的通信,所以計(jì)算評(píng)估的方法和態(tài)勢(shì)獲取的方法略有不同,對(duì)某一個(gè)要分發(fā)的單元來(lái)說(shuō)其時(shí)效性與態(tài)勢(shì)獲取的計(jì)算方法類似,即:

式(13)中,nr代表態(tài)勢(shì)流中作戰(zhàn)單元的數(shù)目,ttri為網(wǎng)絡(luò)中把消息分發(fā)給第i個(gè)作戰(zhàn)單元的傳輸時(shí)延,td為網(wǎng)絡(luò)中的傳播時(shí)延,tzj為中繼反應(yīng)的時(shí)間延遲。而對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系,其分發(fā)共享的時(shí)效性為:

式(14)中,nu為參與分發(fā)的單元的個(gè)數(shù)。

2.3.3 協(xié)作增益

在戰(zhàn)斗過(guò)程中,作戰(zhàn)單元之間還要進(jìn)行情報(bào)交換,完成信息共享,以增加情報(bào)的信息量,這種信息協(xié)作肯定會(huì)帶來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)信息的提升。也就是說(shuō)在信息共享的情況下,協(xié)作帶來(lái)的與非協(xié)作情況下的信息的增加,這種信息上的增益,也是衡量戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息效能的一個(gè)重要指標(biāo)[6]。這里直接給出結(jié)論,對(duì)于任意兩個(gè)作戰(zhàn)單元,其協(xié)作的信息增益為:

式(15)中,ρij為作戰(zhàn)單元i和j的信息的相關(guān)系數(shù),—1≤ρij≤1,同時(shí)假設(shè)信息元素的不確定性服從多元正態(tài)分布,σiσj表示作戰(zhàn)單元i和j信息元素分布的標(biāo)準(zhǔn)差,表示作戰(zhàn)單元具有最大信息熵的方差取值。

那么,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系信息增益的平均效能為:

2.3.4 戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息效能評(píng)估

戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息的效能主要反映一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系中信息資源的分發(fā)效能,這種效能主要是由時(shí)效性、可靠性和協(xié)作增益來(lái)決定的,即:

式(17)中,wft,wfk,wfd分別為時(shí)效性、可靠性和協(xié)作增益對(duì)于戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息效能的權(quán)重,tf0為戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息生成的最小基準(zhǔn)時(shí)間,即?tf(tf≤tf0)。

2.4 一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系信息資源綜合效能

在戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息、指揮控制信息和戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息效能,對(duì)信息獲取、信息分發(fā)和信息使用這個(gè)串聯(lián)過(guò)程,利用概率論乘法定理,可以得到整個(gè)一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系的信息資源綜合效能計(jì)算方法:

式(18)中,EI為一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系信息資源的效能。

3 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析

OPNET(Optimization Network Engineering Tool)是一個(gè)具有離散事件仿真特點(diǎn)的圖形化商用網(wǎng)絡(luò)性能仿真分析工具,可以用來(lái)設(shè)計(jì)和模擬網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,并能建立局域和廣域網(wǎng)的模型。使用OPNET Modeler對(duì)一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系中的信息網(wǎng)群進(jìn)行建模,構(gòu)建各種IP網(wǎng)、數(shù)據(jù)鏈、戰(zhàn)術(shù)無(wú)線通信網(wǎng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等子網(wǎng),并進(jìn)行仿真試驗(yàn)。

圖3、圖4分別是在高負(fù)載、大規(guī)模情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和一般情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。

根據(jù)進(jìn)行的仿真實(shí)驗(yàn),對(duì)一般情況下,可以看到該體系仿真在運(yùn)行前5分鐘的效能比較低,主要原因可能是因?yàn)楦鱾€(gè)網(wǎng)群組網(wǎng),網(wǎng)群與網(wǎng)群之間的鏈路建立,各個(gè)作戰(zhàn)單元的啟動(dòng)等等;經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的warm—up之后,系統(tǒng)逐漸趨于穩(wěn)定,綜合效能大約在0.5—0.6之間;戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息和戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息曲線有輕微的震蕩,同時(shí)在態(tài)勢(shì)信息的效能高的時(shí)候,由于系統(tǒng)的分發(fā)能力有限或網(wǎng)絡(luò)擁塞的影響,分發(fā)能力降低。在高負(fù)載——大規(guī)模的情況下,體系的綜合效能下降,同時(shí)warm—up事件增加,并且態(tài)勢(shì)信息、戰(zhàn)術(shù)服務(wù)信息和指揮控制信息的震蕩增加。

從兩種情況下的實(shí)驗(yàn)對(duì)比看,其信息資源評(píng)價(jià)方法具有一定的靈敏性和合理性,為更好地驗(yàn)證該方法的正確性,本文構(gòu)建了一個(gè)基于美軍一體化網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)體系STORM的仿真環(huán)境,在相同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的情況下,通過(guò)歸一化平均效能,對(duì)比了該信息資源評(píng)價(jià)方法與經(jīng)典STORM方法的評(píng)估結(jié)果,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖如圖5所示。

另外,本文還根據(jù)未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)FCS的描述構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)易的FCS仿真環(huán)境(E—FCS),與該信息資源評(píng)估方法進(jìn)行比對(duì),其仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖如圖6所示。

上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn),在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模與作戰(zhàn)單元數(shù)量等同的情況下,分別對(duì)信息資源的平均效能進(jìn)行評(píng)估,將不同方法得到的結(jié)果進(jìn)行歸一化處理。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,通過(guò)本文提出的信息資源評(píng)估方法計(jì)算出來(lái)的結(jié)果與經(jīng)典STORM方法、FCS方法計(jì)算的結(jié)果非常接近,這說(shuō)明該方法是有效的。同時(shí),從實(shí)驗(yàn)中還可以看出,本文提出的方法在一般情況下要好于經(jīng)典的STORM方法,在大規(guī)模情況下,要比FCS略差一些。造成這種現(xiàn)象的原因,主要是體系中協(xié)同能力較FCS尚有欠缺,信息增益和各作戰(zhàn)單元的協(xié)同能力的進(jìn)一步增強(qiáng)是下一步要亟待解決的問(wèn)題。

通過(guò)實(shí)驗(yàn),證明該體系構(gòu)建方法具有一定的合理性,其信息資源的效能是比較可觀的,同時(shí)也說(shuō)明了其信息資源評(píng)價(jià)方法的正確性和有效性。

4 結(jié)束語(yǔ)

“分布式網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)”逐漸成為全球軍事理論界的熱點(diǎn)[9],那么用于這種作戰(zhàn)方式的網(wǎng)絡(luò)體系就是一個(gè)亟待研究和解決的重要問(wèn)題。在本文研究的基礎(chǔ)上,下一步研究的重點(diǎn)是細(xì)化體系內(nèi)部各個(gè)單元的協(xié)同的信息資源的影響,同時(shí)將利用過(guò)程管理的思想,從空間維向時(shí)間維進(jìn)行拓展,展開(kāi)基于作戰(zhàn)指揮流程實(shí)例的信息資源評(píng)估,這樣的研究在體系信息資源效能分析中將具有更高的現(xiàn)實(shí)意義。

1 HOLMESMATT,HUYNH TOM,KLINE J EFF,et al.Conceptual System of Systems Enabling Maritime Dominance in the Littorals[R].Naval Post graduate School,2004.

2 卜廣志.武器裝備體系中的信息流分析與評(píng)估研究[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2007(8):1309—1313.

3 ALBERT S DAVID S,GARST KA JOHN J,STEINFREDERICK P.Network—centric Warfare:Developing and Leveraging Information Superiority[M].Washington DC:DoD Command and Control Research Program,2000.

4 JOHNSON TIM.Data Replication in the CNR Environment:The Harsh Reality of a Harsh Communications Environment[R].IP Unwired Inc,2002.

5 WALTER PERRY,DAVID SIGNORI,JOHN BOON.Exploring Information Superiority:a Met Hodology for Measuring the Quality of Information and its Impact on Shared Awareness[R].RAND Corporation,2004,MR—1467.

6 江漢,尹浩.基于Agent作戰(zhàn)仿真的信息共享效能評(píng)估研究[J].統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2009,19(1):160—163.

7 OWENS ADMIRAL WILLIAM A.The Emerging U.S.System of Systems[R].National Defense University Strategic Forum,1996.

8 RICHARD DARILEK,WALTER PERRY,BRACKEN J EROME,et al.Measures of Effectiveness for the Information—age Army[R].RAND Corporation,2001,MR—1155—A.

9 JEFF CARES.Distributed Networked Operations—The Foundations of Network Centric Warfare[M].New York:Alidade Press,2006.

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