宋仁亮 戴兆樂

摘 要：本文主要研究了基于事件模型定制的戰(zhàn)場關(guān)鍵事件提取與告警方法，用于實現(xiàn)戰(zhàn)場關(guān)鍵事件的提取和告警。分析了戰(zhàn)場關(guān)鍵事件的主要類型和特征，建立了戰(zhàn)場關(guān)鍵事件核心描述模型。戰(zhàn)場關(guān)鍵事件提取主要實現(xiàn)了目標與區(qū)域之間關(guān)系、目標與分界線關(guān)系、戰(zhàn)場實體屬性變化、部隊實力變化的計算。文中描述了從建立模型到關(guān)鍵事件提取和告警信息發(fā)布的整個流程，實踐證明，該流程提高了指戰(zhàn)員掌握戰(zhàn)場態(tài)勢的效率，使其快速做出指揮決策。

關(guān)鍵詞：關(guān)鍵事件；戰(zhàn)場告警；信息系統(tǒng)

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

信息化戰(zhàn)爭的不斷發(fā)展，指揮信息系統(tǒng)已能夠接入和掌握陸、海、空、天、電多維戰(zhàn)場情況信息，然而隨著掌握的戰(zhàn)場情況信息日益復(fù)雜，也帶來了另外一個突出的問題，就是如何促進更快更好地理解戰(zhàn)場態(tài)勢和把握戰(zhàn)場重心。將戰(zhàn)場態(tài)勢信息抽象成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型[1-3]，依據(jù)該模型進行戰(zhàn)場態(tài)勢數(shù)據(jù)的關(guān)鍵信息存儲與獲取。關(guān)鍵事件提取與告警就是一種輔助指揮員認知戰(zhàn)場各要素關(guān)系和影響的手段，即挖掘戰(zhàn)場態(tài)勢各要素間的關(guān)系，提取作戰(zhàn)進程中的關(guān)鍵變化事件[4]。

2 戰(zhàn)場關(guān)鍵事件模型（Battlefield key events model）

戰(zhàn)場關(guān)鍵事件主要是指在戰(zhàn)場態(tài)勢感知中，戰(zhàn)場眾多動態(tài)變化情況中對指揮決策有重要意義的變化及影響的事件[5]，根據(jù)事件特征我們將它分為三類，包括戰(zhàn)場實體空間關(guān)系變化事件、戰(zhàn)場實體屬性變化事件，以及部隊實力（戰(zhàn)斗力）變化事件[6]。為了提取戰(zhàn)場關(guān)鍵事件，我們首先需要建立一個戰(zhàn)場關(guān)鍵事件模型，主要包含事件類型、事件主體、觸發(fā)條件和告警方法，如圖1所示。

建立戰(zhàn)場關(guān)鍵事件模型時，首先要確定關(guān)鍵事件的主體，即被監(jiān)視的戰(zhàn)場實體，事件主體可以是單個或多個，可以是某種態(tài)勢類型的所有實體（如所有空中實時目標），也可以是符合某種條件的一類態(tài)勢實體（如屬性為敵的空中實時目標），還可以是指定的某幾個態(tài)勢實體（如批號分別為5001、5002的空中實時目標）；其次要指定戰(zhàn)場關(guān)鍵事件類型，包括戰(zhàn)場實體空間關(guān)系變化事件、戰(zhàn)場實體屬性變化事件，以及部隊實力（戰(zhàn)斗力）變化事件，其中戰(zhàn)場實體空間關(guān)系變化事件又包括目標進入或離開指定關(guān)注區(qū)域、目標越過指定分界線，以及目標接近或離開指定實體；然后確定事件觸發(fā)條件，例如，對于目標接近或離開指定實體關(guān)鍵事件，需要確定兩者之間的距離預(yù)設(shè)值，當(dāng)兩者之間的距離小于該預(yù)設(shè)值時將產(chǎn)生目標接近指定實體的事件；而戰(zhàn)場實體屬性變化事件則要確定要監(jiān)控的屬性項，以及變化條件，即某個屬性等于、大于或小于某個預(yù)定值；部隊實力變化事件則要確定參與部隊實力變化計算的人員類別、裝備、彈藥、物資類型，并確定損失率達到多少觸發(fā)告警事件；最后還需要明確關(guān)鍵事件告警方式，包括聲音提示、圖形顯示，以及告警文字信息等。

3 戰(zhàn)場關(guān)鍵事件提?。˙attlefield key events

extraction）

建立戰(zhàn)場關(guān)鍵事件模型后，就可以根據(jù)戰(zhàn)場關(guān)鍵事件模型中定義的事件類型，采用不同的計算方法計算事件主體是否滿足事件告警條件。首先依據(jù)事件模型定義的事件主體范圍過濾態(tài)勢數(shù)據(jù)，然后對符合要求的態(tài)勢數(shù)據(jù)進行事件計算。下面分別描述各種戰(zhàn)場關(guān)鍵事件的計算過程或方法。

3.1 目標進入或離開區(qū)域事件計算

當(dāng)收到一條目標信息時，判斷該目標是否屬于被監(jiān)控的事件主體，如果是則提取目標位置信息，并與指定的關(guān)注區(qū)域位置信息進行比較，判斷目標是否在區(qū)域內(nèi)；如果目標在區(qū)域內(nèi)，則查找原區(qū)域內(nèi)的目標隊列中是否有該目標，沒有則加入目標隊列，并觸發(fā)進入?yún)^(qū)域事件；如果判斷目標在區(qū)域外，則查找原區(qū)域內(nèi)的目標隊列中是否有該目標，有則從目標隊列中去掉該目標，并觸發(fā)離開區(qū)域事件。圖2為判斷點是否在多邊形區(qū)域內(nèi)的一種算法，如果區(qū)域是圓形，只要判斷點到圓心的距離是否小于圓的半徑即可。

該算法的基本原理說明[7]：從測試點往某方向做出射線，計算該射線與多邊形全部邊相交點的數(shù)量。如果數(shù)量為奇數(shù)，則測試點在多邊形內(nèi)部，否則，測試點在多邊形外部。

3.2 目標靠近或越過指定分界線計算

根據(jù)事件主體位置信息與模型定義的分界線位置信息計算目標位置點與指定分界線的距離和方位。如果目標上一個位置點和分界線的方位關(guān)系與當(dāng)前位置點和分界線的方位關(guān)系相反，則觸發(fā)目標越過分界線事件；如果目標當(dāng)前位置點與分界線的距離小于預(yù)先設(shè)置的告警值，則觸發(fā)目標接近分界線事件。圖3為本方法采用的判斷目標點與指定分界線的距離及方位關(guān)系的一種算法。

3.3 目標接近或離開指定實體事件計算

計算兩個目標實體位置點之間的距離，如果距離小于預(yù)先設(shè)定的最小值，則觸發(fā)目標接近告警事件，如果距離大于預(yù)先設(shè)定的最大值，則觸發(fā)目標離開告警事件。

3.4 戰(zhàn)場實體屬性變化事件計算

判斷指定的目標實體屬性值是否滿足預(yù)先設(shè)定的條件關(guān)系及告警值，如果滿足則觸發(fā)戰(zhàn)場實體屬性變化告警事件。如軍事工程狀態(tài)變?yōu)榇輾?、?dǎo)彈的飛行速度大于指定閾值等。

3.5 部隊實力變化事件計算

根據(jù)事件模型中設(shè)置的部隊實體、實力類別等信息，定時統(tǒng)計部隊人員、裝備、彈藥、物資的損失率。如果其中某一種類別的損失率達到設(shè)定臨界值，則觸發(fā)部隊實力變化告警事件，如人員中的士兵傷亡率達到60%、炮彈消耗率達到90%等。

4 戰(zhàn)場關(guān)鍵事件告警（The alarm of battlefield key

events）

筆者的實際研究中，采用告警服務(wù)實現(xiàn)關(guān)鍵事件提取，客戶端生成告警提示的方式來實現(xiàn)關(guān)鍵事件提取和告警信息發(fā)布?？蛻舳嗽O(shè)置不同類型告警事件，服務(wù)端依據(jù)前文描述的事件提取方法，實時計算事件中包含的態(tài)勢實體是否觸發(fā)告警條件，一旦生效，則通知所有客戶端產(chǎn)生告警提示。圖4為告警工作流程圖。

一旦產(chǎn)生告警事件之后，后臺告警管理服務(wù)會通知前臺客戶端進行特定的告警。例如，目標進入?yún)^(qū)域后，觸發(fā)了告警事件，依據(jù)設(shè)定的告警方式產(chǎn)生告警提示：產(chǎn)生告警聲音提示，圖上目標繪制閃爍告警圈，自動生成告警文字，如“批號：5001的目標在12：00：10進入[YJ01]區(qū)域”。如果是目標靠經(jīng)實體產(chǎn)生告警時，會將實體突出顯示，目標繪制告警閃爍圈，并將兩者通過連線連接起來。態(tài)勢實體屬性變化和部隊實體實力變化觸發(fā)告警事件之后，主要通過文字信息進行提示。

客戶端根據(jù)戰(zhàn)場關(guān)鍵事件模型中對于告警方式的定義進行告警，告警方式又分為聲音提示、圖形顯示、告警文字信息，三種告警方式是并行存在的，用戶定制以哪種方式或者哪種組合來產(chǎn)生告警提示。

依據(jù)事件的重要性，對事件設(shè)置告警等級分為一級、二級和三級，不同等級的事件，所產(chǎn)生的告警文字信息會有所區(qū)別，同時用戶可以根據(jù)不同的等級來進行過濾顯示告警信息。

結(jié)合案例做流程描述為：

（1）建立空情目標進入我方某預(yù)警探測區(qū)域的關(guān)鍵事件模型，從客戶端上選取指定地方目標作為被監(jiān)控實體，選取客戶端地圖上某預(yù)警探測區(qū)作為該模型的關(guān)注區(qū)域，設(shè)置目標進入?yún)^(qū)域為出發(fā)告警的條件。

（2）監(jiān)視空情目標進入該區(qū)域的事件，告警服務(wù)從空情態(tài)勢數(shù)據(jù)源接收空情目標詳細信息[8，9]。

（3）一旦收到某批空情目標，首先判斷其是否是被監(jiān)控的實體，如果是則獲取其空間位置信息，采用前文描述的算法判斷其是否在關(guān)注區(qū)域中。如果在該區(qū)域范圍內(nèi)，查找該目標是否在此區(qū)域所對應(yīng)的告警目標隊列中，沒有則增加該目標至隊列，同時觸發(fā)進入?yún)^(qū)域告警事件；如果目標在區(qū)域之外，同樣區(qū)查找該目標是否在此區(qū)域所對應(yīng)的告警目標隊列中，有的話則將其從目標隊列一處，并觸發(fā)離去區(qū)域的告警事件。

（4）生成告警信息，譬如生成“XX空情目標在2016-05-05 11：25：00進入XXX預(yù)警探測區(qū)域”的告警提示信息。

（5）發(fā)出告警信息，在客戶端上，以目標閃爍、聲音提示、告警文字信息等方式來提示用戶。

5 結(jié)論（Conclusion）

本文提出了利用事件模型來捕獲關(guān)鍵事件的方法，將服務(wù)端計算和客戶端顯示區(qū)分開來，各司其職?；谑录Ｐ投ㄖ频膽?zhàn)場關(guān)鍵事件提取，能夠很好的掌握戰(zhàn)場態(tài)勢重心，是一種有效的戰(zhàn)場關(guān)鍵事件提取方法。文中各種關(guān)鍵事件類型，都是基于實戰(zhàn)指戰(zhàn)員的需求進行制定的，實踐證明，其能夠滿足各級指戰(zhàn)員戰(zhàn)場關(guān)注點不同的需要，提高了指戰(zhàn)員理解戰(zhàn)場態(tài)勢的效率，使其能夠快速做出指揮決策。筆者預(yù)測，關(guān)鍵事件提取及告警信息顯示的完整流程會成為指揮信息系統(tǒng)中不可或缺的重要功能之一，需要繼續(xù)全面完善事件模型與告警顯示，后續(xù)可以添加重點目標數(shù)據(jù)不更新、重點目標恢復(fù)更新等告警事件。同時增加對戰(zhàn)場態(tài)勢實體的發(fā)展趨勢預(yù)先告警能力[10]，給指揮員提前提供決策參考。

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作者簡介：

宋仁亮（1988-），男，碩士，助理工程師.研究領(lǐng)域：指揮控制系統(tǒng).

戴兆樂（1989-），男，碩士，助理工程師.研究領(lǐng)域：指揮控制系統(tǒng).