王 瑾，黃孝鵬，裴 江

(1.91404 部隊，河北 秦皇島 066001;2.中國船舶重工集團公司第七二四所，南京 210003)

0 引言

海戰(zhàn)場時敏目標(Time Sensitive Target，TST）指海戰(zhàn)場上隨機出現(xiàn)、打擊機會受目標的時間窗口嚴格限制的高價值、高威脅目標。它具有機動性高、突防能力強、隱身能力強、探測識別難、跟蹤難、定位難、打擊難等特點，如稍縱即逝的各種飛行器(如超高速隱形目標、無人機等）［1-2］、突然出現(xiàn)的高性能攻擊性武器等，對海戰(zhàn)場中艦艇(編隊）的作戰(zhàn)使命完成甚至生存構成了嚴重威脅。

海戰(zhàn)場TST 打擊所要進行的工作是在目標發(fā)揮作用之前或對我方達成戰(zhàn)斗目標構成阻礙之前摧毀目標或使其喪失威脅能力，其打擊的完整過程主要包括發(fā)現(xiàn)目標、識別目標、跟蹤目標、快速制定決策方案、交戰(zhàn)和效果評估等6個階段。

目前，美國海軍的“聯(lián)合火力網(wǎng)”、陸軍的“戰(zhàn)術導彈系統(tǒng)”，以及俄羅斯的“指控與打擊方案生成系統(tǒng)”等均已具備針對TST的快速、精確打擊能力。美海軍已將實施TST 打擊的時間從數(shù)小時縮短為20 min左右，其最終目標是在幾分鐘內(nèi)完成精確打擊。

1 海戰(zhàn)場時敏目標打擊的需求分析

由于海戰(zhàn)場環(huán)境復雜多變，即使再周密的作戰(zhàn)計劃也不可能考慮到所有突發(fā)情況。當突然出現(xiàn)時敏目標或某常規(guī)目標的行為特征突然改變時，因含有“時間窗”，時間緊迫，戰(zhàn)機稍縱即逝，必然要對原作戰(zhàn)計劃中的資源進行重新組織和分配，快速完成TST 打擊決策，實時或近實時地生成時敏目標打擊方案，并實施有效打擊。而以往依據(jù)作戰(zhàn)預案，按固定流程調(diào)用模型對情報信息進行處理，難以滿足海戰(zhàn)場時敏目標打擊的快速、精確需求，會貽誤戰(zhàn)機。

海戰(zhàn)場時敏打擊信息系統(tǒng)是艦艇(編隊）作戰(zhàn)系統(tǒng)的重要組成部分，也是提升其基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力的重要途徑之一。以海戰(zhàn)場TST 打擊快速決策的軍事需求為牽引，以預警探測、信息化、自動化等技術為推動，結合海戰(zhàn)場TST 打擊的任務特點，分析認為壓縮時敏打擊時間鏈是實施有效打擊的重要措施之一，但涉及面很廣，且對艦艇(或艦艇編隊）指揮信息系統(tǒng)的探測(或多傳感器協(xié)同探測）與識別(或聯(lián)合目標識別）能力、信息交互與共享能力、快速決策能力及精確打擊能力等都提出了更高的要求。

目前，部隊的指揮信息系統(tǒng)尚不完全具備對TST打擊的信息處理、快速決策、實時計劃的能力，相關研究主要集中在機理分析與方案想定［3-4］、體系建模與評估［5］、打擊效能評估［6］、TST排序［7］、基于效能的TST 打擊策略［8］、TST 打擊的任務規(guī)劃與決策［9-10］、TST 打擊指揮控制模式［11］、TST 協(xié)同打擊［12］等基礎性研究層面。而從系統(tǒng)體系結構［13-14］、快速決策及打擊過程優(yōu)化等角度對海戰(zhàn)場TST 打擊的系統(tǒng)研究處于起步階段，亟需加強對TST的探測與識別、多源傳感器信息融合、快速決策、打擊方案自動生成等瓶頸技術、關鍵技術和基礎技術的重點突破及對海戰(zhàn)場TST打擊的體系技術、系統(tǒng)技術和裝備技術的系統(tǒng)銜接，為今后強(近）實時的海戰(zhàn)場時敏目標打擊信息系統(tǒng)構建提供理論和技術支撐。

2 任務分解

TST 打擊任務可劃分為發(fā)現(xiàn)目標、識別目標、跟蹤目標、快速制定決策方案、交戰(zhàn)和效果評估等6個子任務(它們均是粗粒度的復合任務），同時每個子任務也是一個復合任務，需要對其作進一步的分解以設計快速打擊流程。運用相關研究結果對TST 打擊所作的最終任務分解如圖1(其中層數(shù)M=4，最終子任務數(shù)目N=18），這也為TST 打擊流程設計提供了一種參考［15］。

3 原型系統(tǒng)功能模塊和關鍵模塊

原型系統(tǒng)的功能模塊組成如圖2所示。

原型系統(tǒng)使用Flex和Java技術實現(xiàn)，其中Flex技術可用于構建具有表現(xiàn)力的Web 應用程序。這些應用程序利用Adobe Flash Player和Adobe AIR，運行時跨瀏覽器、桌面和操作系統(tǒng)實現(xiàn)一致的部署;Java技術則用于實現(xiàn)管理維護工具、流程組裝工具和決策用戶客戶端等;采用Orchestra 作為流程執(zhí)行引擎。原型系統(tǒng)采用一種比BPEL 更面向業(yè)務、更直觀的圖元作為建模基礎，生成的模型可以在后臺轉換成BPEL 輸出，并部署在BPEL 引擎上運行，對業(yè)務工作流建模進行支撐。服務開發(fā)工具可由開發(fā)人員根據(jù)自己的習慣和偏好選擇任意的服務開發(fā)軟件［16］。原型系統(tǒng)涉及的部分軟件或插件如表1所示。

圖1 時敏目標打擊任務分解

圖2 原型系統(tǒng)功能模塊組成

表1 原型系統(tǒng)涉及的部分軟件和插件

原型系統(tǒng)的部署由以下主要模塊組成:

·Web服務發(fā)布:本原型系統(tǒng)的Web服務用Java語言實現(xiàn)，所以使用Eclipse 開發(fā)，通過JDK+Tomcat+Axis發(fā)布。

·服務管理、流程設計、服務組合、任務求解集成客戶端:JDK+Orchestra+Flex 實現(xiàn)，直接部署運行。

關于關鍵模塊的設計和實現(xiàn)已有成熟的成果，在此不再詳述。

4 流程設計及原型系統(tǒng)實現(xiàn)

各個子任務模塊以服務的形式實現(xiàn)，可根據(jù)需要選用現(xiàn)有的成熟服務包。在服務程序實現(xiàn)后，根據(jù)海戰(zhàn)場TST 打擊的流程部署與設計，將各個服務程序分別運行在不同的子任務節(jié)點中。

4.1 流程設計與原型系統(tǒng)實現(xiàn)

通過單個服務或多個服務組合實現(xiàn)某功能模塊時，需要進行服務(組合）的流程優(yōu)化設計。在系統(tǒng)開發(fā)和運行階段，因服務組合流程具有可重構(可組態(tài)）等特征，往往隨著海戰(zhàn)場時敏目標的特點不同及打擊子任務關系不同而調(diào)整，此時可利用流程設計工具動態(tài)適應這種調(diào)整。設計海戰(zhàn)場TST 打擊的總流程如圖3所示。

圖3 TST 打擊總流程設計

在流程設計過程中，先由系統(tǒng)自動生成服務組合結構，隨后進行人工調(diào)整。流程設計完成后所形成的界面如圖4所示。

4.2 決策應用

完成流程設計，形成服務組合的BPEL 文件后，利用Orchestra所提供的流程部署服務接口，便可完成部署工作。

當進行系統(tǒng)演示驗證時，輸出相關參數(shù)信息便可請求流程執(zhí)行引擎逐個調(diào)用具體服務，生成海戰(zhàn)場TST 打擊方案。

5 結束語

以海戰(zhàn)場時敏目標打擊為背景分析和設計了原型系統(tǒng)，初步證明了原型系統(tǒng)分析與設計的合理性和有效性，并驗證了系統(tǒng)的可行性和潛力，為今后更大規(guī)模的艦艇(編隊）作戰(zhàn)系統(tǒng)構建提供理論和技術支撐。

圖4 系統(tǒng)流程界面

［1］NASH G C.Commander’s Handbook for Joint Time-Sensitive Targeting［M］.United States Joint Forces Command Joint Warfighting Center，2002.

［2］Haffa R P，Jr.，Welch J.Command and Control Arrangements for the Attack of Time-Sensitive Targets［M］.Northrop Grumman Inc，2005.

［3］李敏勇，孫勝春.獵擊時敏目標的作戰(zhàn)機理分析［J］.情報指揮控制系統(tǒng)與仿真技術，2004，26(2）:10-15.

［4］李北林，劉玉潔，李安興.火力打擊時敏目標的方案實時制作設想［J］.火力與指揮控制，2008，33(10）:5-7，11.

［5］趙炤.時敏目標打擊體系建模與評估方法研究［D］.國防科技大學博士學位論文，2009.6.

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［16］黃孝鵬.基于人件的人機協(xié)同決策系統(tǒng)若干關鍵問題研究［D］.南京大學博士學位論文，2012.5.