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作為美軍部隊網(wǎng)(FORCEnet)作戰(zhàn)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建基礎(chǔ),任務(wù)能力包(Mission Capability Package,MCP)是美軍作戰(zhàn)規(guī)劃思想長期發(fā)展的產(chǎn)物。它囊括了行動概念、指揮和部隊結(jié)構(gòu)、相關(guān)的教義、訓(xùn)練和教育、技術(shù)、完成特定任務(wù)的系統(tǒng)基礎(chǔ)等諸多內(nèi)容,主要描述將作戰(zhàn)概念轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實作戰(zhàn)能力所必備的一攬子任務(wù)要素,包括條令、編制、訓(xùn)練、裝備、領(lǐng)導(dǎo)、人員和設(shè)施[1]。MCP通常圍繞特定的“任務(wù)能力”需求來集合一組部隊網(wǎng)要素,如作戰(zhàn)人員、傳感器、網(wǎng)絡(luò)、指揮控制、平臺和武器等。關(guān)于MCP的一個整體概念描述,是指將高級技術(shù)與改變作戰(zhàn)方式的能力進行同步匹配的方法,使得部隊有機會能夠利用高級技術(shù)所帶來的優(yōu)勢。
從本質(zhì)上說,任務(wù)能力包是一種應(yīng)用服務(wù)。它是在一體化信息基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上,根據(jù)指揮控制任務(wù)需求,基于SOA(Service Oriented Architecture)面向服務(wù)的體系架構(gòu)[2],應(yīng)用多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)建模方法,將孤立的軟件系統(tǒng)及新的能力需求改造為服務(wù),并以能力包的形式封裝起來,形成一種滿足特定能力的應(yīng)用服務(wù)。任務(wù)能力包具有動態(tài)重新裝配和作戰(zhàn)資源再分配的能力,使得處于網(wǎng)絡(luò)上的任何一個作戰(zhàn)單元可以隨時隨地獲取信息,實現(xiàn)任務(wù)能力包的“即插即用”,一旦完成任務(wù)即釋放作戰(zhàn)資源,很大程度上提高了聯(lián)合作戰(zhàn)指揮控制的靈活性。
任務(wù)能力包構(gòu)建于一體化信息基礎(chǔ)設(shè)施提供的基礎(chǔ)服務(wù)之上,為各種作戰(zhàn)節(jié)點的終端用戶提供服務(wù)。任務(wù)能力包采用SOA 的思想,其體系結(jié)構(gòu)分為四層:接口層、資源層、集成層和應(yīng)用層,如圖1所示。各層相對獨立,功能相對穩(wěn)定,下層為上層提供服務(wù)支持。
圖1 任務(wù)能力包的體系結(jié)構(gòu)
1)接口層—實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問、信息交換和服務(wù)通信等接口規(guī)范,其中數(shù)據(jù)訪問接口用于規(guī)范基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的訪問,信息交換接口和服務(wù)通信接口定義了各部隊任務(wù)包與底層一體化基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)之間的通信、信息交換方式;
2)資源層—是體現(xiàn)任務(wù)能力包能力的核心組成部分,主要由構(gòu)成該部隊任務(wù)包的各種指控服務(wù)和相應(yīng)的支持?jǐn)?shù)據(jù)組成;
3)集成層—主要定義了部隊任務(wù)包內(nèi)部各種服務(wù)之間的集成機制和通信規(guī)范,是將各種基礎(chǔ)服務(wù)和軍事應(yīng)用服務(wù)組合在一起的“粘合劑”,可采用SOI(Service Oriented Integration)面向服務(wù)的集成模式來實現(xiàn);
4)應(yīng)用層—主要提供部隊任務(wù)包的對外表現(xiàn)規(guī)范形式,包括描述模型、封裝機制和調(diào)用機制,其中描述模型涵蓋部隊任務(wù)包的編號、應(yīng)用范圍、指控功能和組織機構(gòu)等內(nèi)容,封裝機制滿足SOA 的可重用特點,調(diào)用機制規(guī)定了外部調(diào)用方式。
歸納起來,任務(wù)能力包主要有高可重用性、松耦合度、開放性、可集成性和自治性強等技術(shù)特點[3]。
1)高可重用性:任務(wù)能力包強調(diào)功能上的粗粒度,是完成特定能力的服務(wù)的封裝,可以重復(fù)地利用,并應(yīng)用到多種作戰(zhàn)環(huán)境;
2)松耦合度:孤立的指揮控制系統(tǒng)各個單元之間是緊密連接的,這種連接形成的復(fù)雜性導(dǎo)致任何一個單元的改動必將會牽涉大量相關(guān)單元的改動。與之相反,任務(wù)能力包是松耦合的,只需要簡單地協(xié)調(diào)并允許更自由地配置;
3)開放性:任務(wù)能力包對外所提供的功能均使用標(biāo)準(zhǔn)的描述語言,在授權(quán)允許的范圍內(nèi),對作戰(zhàn)單元來講是開放的;
4)可集成性:任務(wù)能力包的開放性可以延伸到它的集成。由于任務(wù)能力包采取簡單的、易理解的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,對外采用通用的標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范。根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)的要求,多種任務(wù)能力包動態(tài)組合,集成在一起形成指揮控制系統(tǒng),是一種更大范圍的應(yīng)用;
5)自治性強:任務(wù)能力包是可重用的軟件模塊,是一個典型的“黑盒模型”,它可以被多次使用而不用關(guān)心服務(wù)的實現(xiàn)細節(jié),并且對于作戰(zhàn)單元可見的只有精確定義的接口。
美軍的聯(lián)合指揮控制系統(tǒng)(Joint Command and Control System,簡稱JC2S)[4]將現(xiàn)有指揮控制應(yīng)用提供的服務(wù)進行重新構(gòu)造,將各類業(yè)務(wù)能力抽象為使命能力,并通過可擴展的聯(lián)合指控任務(wù)能力包這種設(shè)計模式來實現(xiàn)各類聯(lián)合作戰(zhàn)應(yīng)用和情報、態(tài)勢、命令、計劃等數(shù)據(jù)的集成,滿足國防部在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力方面的要求,使不同的用戶和系統(tǒng)能夠交換數(shù)據(jù),作戰(zhàn)人員可以訪問、顯示和理解有效決策所需的信息,并通過靈活、易于使用的用戶環(huán)境迅速適應(yīng)任務(wù)需求的變化,向指揮員提供動態(tài)指揮控制能力。這種基于能力模式設(shè)計的JC2S具有良好的擴展性、重用性以及健壯性,并且單個能力包的更新和替換不會影響JC2S的正常運行。其組成結(jié)構(gòu)如圖2所示。
如圖所示,聯(lián)合指控任務(wù)能力包共包含八個通用的使命能力包[5],分別為情報能力包(Intelligence)、態(tài)勢感知能力包(Situation Awareness)、兵力準(zhǔn)備能力包(Force Readiness)、兵力規(guī)劃能力包(Force Projection)、兵力防護能力包(Force Protection)、空天兵力運用能力包(Force Employment– Air &Space Operations)、機動火力兵力運用能力包(Force Employment–Joint Fires/Maneuver)、兵力維持能力包(Force Sustainment)。
圖2 聯(lián)合指控任務(wù)能力包的組成結(jié)構(gòu)
綜合上述分析可知,美軍的任務(wù)能力包融合服務(wù)的思想、采用基于能力的模式,為聯(lián)合作戰(zhàn)單元提供無縫接入,使其能動態(tài)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化指揮控制系統(tǒng),以便解決當(dāng)前指揮控制系統(tǒng)各自孤立,不能有效集成的問題,具有面向任務(wù)的靈活性和實時性,從而獲得極大的信息優(yōu)勢,能夠滿足聯(lián)合作戰(zhàn)要求。在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的環(huán)境下,基于能力的指控系統(tǒng)能夠提供聯(lián)合作戰(zhàn)所要求的靈活性、適應(yīng)性、智能性和穩(wěn)定性。鑒于此,我軍應(yīng)該在基于能力的指控系統(tǒng)各主要研究方向和關(guān)鍵技術(shù)上進行深入的探索和研究,開發(fā)出實用有效的解決方案,為跟上先進國家的發(fā)展步伐、加速我軍的裝備建設(shè)、提高我軍的裝備能力打下扎實的基礎(chǔ)。具體地說,通過對美軍任務(wù)能力包的分析,對我軍的啟示主要有以下幾點:
1)加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),包括采用開放式的、面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)、貫徹網(wǎng)絡(luò)化中心戰(zhàn)的思想等;
2)需要合理劃分系統(tǒng)的軟件和硬件功能,基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的思想實現(xiàn),并能夠靈活組織各功能模塊,使之具備良好可重用性、開放式接口和可集成性;
3)加強指控系統(tǒng)關(guān)于作戰(zhàn)能力的需求分析,包括自組織網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)能力需求、共享態(tài)勢戰(zhàn)術(shù)視圖的能力需求等;
4)重視總體作戰(zhàn)效能的評估,著重針對影響部隊作戰(zhàn)能力和效果的多種因素進行定性、定量分析和評估,包括作戰(zhàn)條令、兵力組織、指揮決策、武器裝備、訓(xùn)練素養(yǎng)等影響因素;
5)按照預(yù)期的作戰(zhàn)效能來規(guī)劃、設(shè)計指揮控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、功能、性能指標(biāo)及運行流程。
[1]李俊清.對FORCEnet的再認識[J].艦船科學(xué),2008(11).
[2]RADM Mike Sharp.Architecting & Building FORCEnet[J].SPAWAR,2004(4).
[3]DOD.Network Centric Warfare:Department of Defense Report to Congress,Appendix[EB/OL].www.c3i.osd.mil/NCW/,2001.
[4]THOMAS ERI.SOA 概念、技術(shù)與沒計[M].王滿紅,陳榮華,譯.北京:機械工業(yè)出版社,2007.
[5]梁炎,張佳煒.美國海軍發(fā)展網(wǎng)絡(luò)中心作戰(zhàn)能力的啟示[J].艦船電子工程,2010,30(1):15-18.
[6]蒲林科.美軍的聯(lián)合指揮控制系統(tǒng)(JC2)計劃[J].現(xiàn)代電子工程,2005,21(2):1-2.
[7]何寶民,蔡山,卜先錦等.面向聯(lián)合作戰(zhàn)任務(wù)的使命能力包[J].火力與指揮控制,2007,32(12):62-65.
[8]Winters L S.The Intergration Modeling and Simulation with Joint Command and Control on the Global Information Grid[C].Spring Simulation Interoperability Workshop,2005.
[9]Committee on the FORCEnet Implementation Strategy.FORCEnet Implementation Strategy[R].National Research Council,2005.
[10]David S Alberts,Richard E Hayes.Understanding Command and Control[M].Washington:DOD Command and Control Research Program Publication Series,2003.