新型作战场景设计方法与实践
第11卷第6期2020年12月
指挥信息系统与技术
Command Information System and Technology
Vol.11No.6
Dec.2020新型作战场景设计方法与实践∗船长的钥匙
章华平1郑少秋1潘清1,2张政伟1王芳1高鑫1
(1中国电子科技集团公司信息系统需求重点实验室南京210007)
(2国防大学联合勤务学院北京100091)
摘要:新兴技术迅猛发展,驱动作战装备、概念、机理、战法和空间等的作战场景要素发生深刻变化,导致新型作战场景设计的需求日益迫切。归纳提出了包括确定场景主题、设计作战背景、配置兵力编组、明确指挥关系和设计作战过程5个主要步骤的作战场景设计方法,详细描述了各步骤的设计内容和设计方法。最后,以设计新型水面舰艇防空作战场景为例,给出了作战场景设计方法的应用实践。
关键词:作战场景;设计方法;设计实践
中图分类号:E25文献标识码:A文章编号:1674‑909X(2020)06‑0020‑06
Designing Method for New Operational Scenario and Its Practice ZHANG Huaping1ZHENG Shaoqiu1PAN Qing1,2ZHANG Zhengwei1
WANG Fang1GAO Xin1
(1Information System Requirement Key Laboratory of CETC,Nanjing210007,China)
(2Joint Logistics College,National Defense University of PLA,Beijing100091,China)
Abstract:With the rapid development of emerging technologies,profound changes have taken place in the operational scenario elements driving the operational equipment,operational concepts,opera‑tional mechanism,tactics and battlespace,etc.,leading to the keen demand for designing the new op‑erational scenario.An operational scenario designing method is proposed including five key steps:de‑termining the theme of the scenario,designing the background of the conflict,configuring the force formation,defining the C2chain and arranging the course of the action.The designing contents and de‑signing method of each step are described.Finally,with an an
ti-air scenario case of a warship forma‑tion,an application practice of the operational scenario designing method is presented.
Key words:operational scenario;designing method;practice of designing
0引言
作战场景是一定时间、空间内,冲突双方围绕各自目标实施交战的画面。研究未来战争、评估装备体系效能以及检验战法成果等场合均需设计针对性作战场景,作为理论研究的“试验田”、作战试验的“试验品”[1‑2]。
设计作战场景主要关注作战场景包含的核心要素及其组织运用流程,其涉及的核心要素主要有装备技术、作战装备、作战理念、制胜机理、作战战法和作战空间。
由于新兴技术迅猛发展并不断向军事领域全面
·前沿作战概念和方法专题·doi:10.15908/jki.cist.2020.06.004∗基金项目:装备发展部“十三五”预研课题(315015105)资助项目。
收稿日期:2020-10-16
引用格式:章华平,郑少秋,潘清,等.新型作战场景设计方法与实践[J].指挥信息系统与技术,2020,11(6):20-25.
ZHANG Huaping,ZHENG Shaoqiu,PAN Qing,et al.Designing method for new operational scenario and its prac‑
tice[J].Command Information System and Technology,2020,11(6):20-25.
第11卷第6期章华平,等:新型作战场景设计方法与实践
渗透,使构成作战场景的要素已经或者正在发生根本变化,新型作战场景开始登上历史舞台,这意味着传统作战场景设计将不可避免地面临严峻挑战。如何针对作战场景要素的新变化改进作战场景设计方法的对应步骤和细节、指导新型作战场景产品设计已成为指挥信息系统开发必须面对的现实问题。
1新型作战场景设计需求
在新兴技术推动下,新质武器装备大量涌现,新型作战概念层出不穷,作战机理和战法不断推陈出新,作战空间持续延伸拓展。正是构成作战场景的核心要素发生的深刻变化对新型作战场景设计提出了迫切需求。
新技术支撑新装备发展,推动新作战域拓展。近年来,5G、大数据、云计算、人工智能和区块链等新兴技术陆续取得突破性进展,新型作战场景应体现新技术的应用和效果。
新装备是战斗力的载体和战法的基础。无人作战平台、智能指挥控制系统、自组织通信网络和赛博攻击武器等新型武器装备陆续登上战场舞台,将极大改变战场面貌。新型作战场景应呈现新装备的作战能力和效能。
新概念包含新机理,孕育新战法。马赛克战、多域战、混合战争、太空作战、蜂作战、赛博作战和算法战等新型作战概念的提出,引领了未来作战新机理、新战法的发展方向[3‑6]。新型作战场景应体现主流新型作战概念的核心理念和思想。
新机理开辟制胜途径,提高作战效率。“跨域聚能、精准释能”“弹性适配、按需组合”“信息主导、体系作战”等新制胜机理应成为新型作战场景必备内涵[7]。
新战法体现新机理,提升战斗力。跨域联合打击、有人/无人协同作战、病毒远程攻击和蜂自主攻击等全新战法持续涌现,有效促使作战能力实现跃升。内置新战法展现其压倒性优势,是新型作战场景的应有之义。
新作战域是装备作战能力范围的新延伸,也是作战能力的新来源。作战域从陆、海和空等传统域向天
、网、电和认知等新作战域拓展,且新作战域不只是实施支援的辅助域,而是变成与陆、海和空等同等重要的主战域。新型作战场景应反映作战域拓展延伸和地位变迁的现实。
老师节日快乐祝福语简短
总之,设计新型作战场景需要重点关注作战场景要素发生的变化,着重体现最新作战概念和理念,运用新技术和新装备,拓展全新作战域,呈现新机理和新战法,从而设计出理想的新型作战场景。
2新型作战场景设计方法
本文设计新型作战场景的主要思路是遵循作战场景设计的基本流程,着重通过在具体设计步骤中体现新的场景要素来得到新型作战场景。
2.1作战场景设计基本流程
设计作战场景时,设计者应采用“上帝视角”客观审视作战进程,安排作战细节,避免从某一交战方的视角来筹划、设计作战。
宏观上,作战场景设计基本流程可以归纳为确定场景主题、设置作战背景、配置兵力编组、明确指挥关系和设计作战过程5个主要步骤,如图1所示。流程通过5个步骤设置和规范作战场景的要素,并设计作战要素组织运用方式,最终形成满足设计者需要的作战场景。
新型作战场景设计也遵循该基本流程(简称五步法),但在每个步骤设计的具体内容中,将嵌入或体现新的作战场景要素。
2.2确定场景主题
作战场景总是服务于某个特定主题,因此,主题是作战场景设计的灵魂和指针,直接引领场景设计全过程,决定作战背景、战场环境、兵力编组、指挥关系和作战过程的具体内容。
作战场景的主题有验证作战概念、支持作战训练、评估装备效能及检验创新战法等,
设计不同主题
图1作战场景设计基本流程
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指挥信息系统与技术2020年12月
作战场景时重点关注内容不同。作战场景主题如
表1所示。
确定场景主题就是根据场景的预期用途明确其
主题,作为开展后续设计的依据。
2.3设置作战背景
作战背景是交战发生的合理理由和对抗舞台。设置作战背景主要指设置发生冲突的政治原因,明确冲突各方的作战企图,划设交战活动涉及的空间范围,设定交战空间内作战环境条件。常见作战背景要素内容如表2所示。
设置作战背景应紧紧围绕场景主题,通过巧妙设定冲突的政治原因、双方企图和作战环境等要素,确保作战活动按照场景主题预期的样式、在预定作战域展开。例如,作战场景涉及的太空、电磁或网络等新作战域应在本步骤设定。
2.4配置兵力编组
兵力编组是兵力要素根据任务需要编配而成并具体执行作战任务的组合。配置兵力编组时,先围绕场景主题的需要,将作战企图转换为作战任务,将作战任务分解为具体子任务,再针对完成子任务的需要配置相应兵力编组。汇集兵力编组资源可得作战场景所需作战编成。配置兵力编组过程如图2所示。
智能手机如何省电上述过程表明了场景设计者和作战指挥官的工作差异:前者先根据子任务需要设定作战编组,再得到作战编成;后者先领受任务,再在给定作战编成中设计作战编组。
当作战场景主题需使用新型兵力或武器装备时,应在本步骤将其编进某个兵力编组,并设定其预期性能和能力。例如,面向未来新概念武器装备效能评估的作战场景应在本步骤将新概念武器装备变为某个兵力编组,并将预期的设计性能指标设定为该武器装备的战技指标。
2.5明确指挥关系
指挥关系反映作战兵力的组织方式,明确指挥关系就是明确作战兵力的组织架构、指令传导路径及兵力联动关系。暗黑3安装
确定指挥关系的原则是“立足体制,反映习惯,按需创设”。立足体制指以红蓝双方所指现实对象为基础,在战略、战役级采用指挥体制规定的现行指挥关系结构;反映习惯指在战术层级,由于指挥体制不明确规定,且兵力编组灵活性大,指挥关系需参考作战、演习中习惯使用的指挥关系,同时结合已确定的兵力编组间隶属、配属关系确定;按需创设指对新型作战概念或新概念武器装备,由于指挥关系尚未明确或出于探索、试验新式指挥关系的需要,可按照场景设计者的设想创新设定指挥关系,作为后续试验评估的基础。描述指挥关系一般采用如图3所示示例的结构,方框表明指挥节点,箭头表明指挥节点间指挥与被指挥关系。
2.6设计作战过程
设计作战过程是对作战场景细节的编排,是实现预期设计目标的关键。该步骤关注要素众多,相互关系复杂,作战域覆盖广,时间线延续长,其总体设计原则:单条事件线时间逻辑衔接紧密,平行事件
表1作战场景主题
场景主题验证作战概念支持作战训练评估装备效能检验创新战法
关注重点
根据作战概念核心制胜机理设计兵力部署、关键装备和交战步骤
围绕训练课题和训练对象设置作战环境、作战兵力和作战样式
完整配置待评估装备体系,设计效能评估需要的作战方式和环境
按照创新战法的要求设置兵力编组、主战装备以及兵力运用方式
表2常见作战背景要素内容
政治原因领土争端岛礁纠纷宗教纷争霸权冲突资源争夺历史恩怨……作战企图
占领地域
夺取岛礁
消灭军团
击败对手
打破封锁
摧毁防线
……
作战空间
生化危机2重制版攻略陆地
海洋
空中
太空
电磁
网络
作战环境
地形地貌
海洋物理
水文气象
太空天气
电磁噪声
网络拓扑
……
图2
配置兵力编组过程
图3指挥关系示例
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线交互协同、顺畅合理。作战过程设计主要按如下2个步骤实施:
1)划分作战阶段。根据作战场景预定作战样式的内在特点,将作战过程粗略划分为数个作战阶段,并明确各阶段的主要行动。例如,岛屿登陆作战可划分为前期筹划、夺取制权、登陆装载、立体投送、综合登陆和纵深攻击6个作战阶段,其主要行动如表3所示。
2)设计作战情节。设计作战情节应围绕各作战阶段主要行动,详细设计各兵力编组执行任务的时间、位置、对象、路径和效果等,其描述形式为:【时间】:【作战/队】于【位置】经【路径】采取【方法】对【对象】实施【动作】,取得【效果】。例如,反舰导弹对敌水面舰艇攻击情节可描述如下:
T+30min:位于预定攻击阵位的红方海上突击发射“XX”反舰导弹X枚,从左右2个方向对蓝方“XX号”同时实施攻击,X枚导弹成功突防命中左舷,致其重创。
其中,T为作战场景设计基准时刻;+和-为基准时刻向后和向前;min和s为分和秒。下同。
在完成作战过程设计形成作战场景初步脚本的基础上,经过检查和校核,弥合情节发展在时间逻辑上的脱节和错位,消除平行事件在协同交互上的矛盾和冲突,最终形成完整、顺畅的作战场景脚本。
3新型作战场景设计实践
应用前述作战场景设计五步法,通过融入新装备、新理念和新战法等新作战要素,实际设计了一个新型水面舰艇编队防空作战场景。
3.1确定场景主题
随着无人蜂、远程反舰导弹和无人侦察机等新装备发展,水面舰艇编队防空面临严峻挑战。为了准确评估舰艇编队装备体系防空作战效能,需要设计一个编队防空作战场景作为编队防空作战仿真的基础。因此,本文将评估编队防空作战体系效能确定为新型作战场景设计的主题,并围绕防空效能评估需要设置防空作战背景、配置防空兵力编组、确
定防空指挥关系和设计防空作战过程。
3.2设置作战背景
1)设置政治背景。由于蓝方占据原属红方的“圣城”,导致红蓝双方冲突不断,长期深陷宗教积怨。近期,红方国民集会游行,要求政府夺回“圣城”,事态处于持续发酵中。
2)设置作战企图。蓝方企图通过舰艇编队巡航红方海岸,寻机袭击红方海上舰艇,展示强大军事实力,威慑红方政府和社会民众,打压其夺回“圣城”的冲动。红方综合考量政治风险和宗教压力,为确保国家团结和社会稳定,决定集中海空反舰作战力量重创或击沉蓝方舰艇,打击蓝方气焰。
3)设置作战区域。冲突围绕沿海城市“圣城”展开,根据蓝方海上编队活动情况、红方海空反舰作战力量部署情况,将水面舰艇编队防空作战场景的作战区域设定为以“圣城”南北100nmile、以东150nmile范围(1nmile=1852m)。
4)设置自然环境。作战场景交战时间设定为7月中旬,自然环境各要素取该时间段的自然条件平均值,包括陆地地形、交通和水系,海洋底质、航线、风浪和洋流,以及气温、雨水和雷电等。
3.3配置兵力编组
1)配置红方反舰作战兵力编组
红方打击蓝方舰艇编队任务包括对海侦察、火力打击、电磁干扰和战果评估等一系列子任务,相应编配了7个作战,包括岸基侦察、空中侦察、无人侦察、空中突击、海上突击、蜂突击
和无人干扰[8‑11],红方反舰作战兵力编组如表4所示。
2)配置蓝方防空兵力编组
蓝方防空作战兵力主要包括侦察警戒、火力抗击和空中拦截等子任务,相应编配了空中警戒、无人侦察、海上警戒、海上抗击和蜂拦截5个作战[12‑15]。蓝方防空作战兵力编组如表5所示。
在配置上述作战兵力编组过程中,待评估的新型防空作战装备已编配进场景中蓝方的编队防空作战体系,构成设计者期望的作战评估对象,红方兵力
表3岛屿登陆作战阶段及主要行动
作战阶段前期筹划夺取制权登陆装载立体投送综合登陆纵深进攻
主要行动
定下登陆作战决心,拟制方案/计划
夺取制空权、制海权和制信息权
登陆兵装载上船和登机
将登陆兵立体投送至敌岸滩
运用综合手段夺取并稳固登陆场
伏羲女娲登陆兵力夺占并控制陆地纵深目标
表4红方反舰作战兵力编组
兵力编组
岸基侦察
空中侦察
无人侦察
空中突击
海上突击
蜂突击
无人干扰
兵力组成
XX型岸基对海侦察雷达(3)
XX型预警机(1)、XX型海上巡逻机(2)
XX型长航时无人侦察机(1)
XX型战斗机(2)
XX型驱逐舰(2)
大型运输载机(2)、蜂无人机(160)
XX型电子干扰无人机(2)
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编组中设置的新装备及战法构成了评估预期防空作战体系的评估条件。3.4
明确指挥关系
舰艇编队防空作战是战术级小型作战场景,不涉及战略、战役级军队宏观指挥体制。根据红蓝双方作战兵力控制及协同关系,确定如图4和图5所示的红方反舰作战和蓝方防空作战3层2级指挥体系。
3.5设计作战过程1)阶段划分
由于作战场景主题背景是评估防空作战装备体
系效能,故以蓝方舰艇编队防空作战为主线划分作战阶段,红方反舰作战行动穿插其间。舰艇编队防空作战场景可划分为侦察警戒、远程拦截、中程防御和近程防御4个阶段。作战场景各阶段及主要任务如表6所示。
2)情节设计
围绕各作战阶段主要任务,细化设计其包含的具体防空情节,并按照逻辑关系和协同关系组织成防空作战场景。编队防空作战场景细分情节如表7所示[14‑15]。
每个作战情节按照方法论部分确定的形式详细描述该情节的时间、兵力、活动和效果等要素。此处仅展示无人蜂辅助突击、蜂拦截导弹和蓝方近程武器抗击3个情节相关内容作为示例。
(1)无人蜂辅助突击
T -20min :位于待机空域的2架载机依令各释
放80架蜂无人机,组成2个无人蜂。各蜂根据蓝方编队位置和队形信息完成自主规划,确定攻击目标和飞行队形、航线和高度等要素,在自主控制下开始向蓝方舰艇编队接敌[16]。
T -8min :无人蜂完成目标智能自主识别,
展开为分散队形并加速至最大航速,准备攻击蓝方2艘驱逐舰的雷达、舰桥、通信天线、密集阵和防空导
表5
蓝方防空作战兵力编组
兵力编组空中警戒无人侦察海上警戒海上抗击蜂拦截
兵力组成
XX 型预警机(1)XX 型无人侦察机(2)XX 型驱逐舰(1)XX 型驱逐舰(3)
XX 型舰载蜂无人机(36
图4
红方反舰作战指挥关系
图5蓝方防空作战指挥关系
表6
作战场景各阶段及主要任务
阶段
侦察警戒远程拦截中程防御近程防御主要任务及兵力活动
红方岸基、空中和无人侦察搜索蓝方舰艇编队;蓝方
空中、海上侦察力量对红方近海空域保持警戒监视,尽
远发现红方来袭兵力兵器红方电子干扰对蓝方舰艇编队实施电子干扰,为导弹
攻击创造条件;红方海空突击兵力对蓝方编队实施联合
突击;蓝方使用远程防空导弹拦截反舰导弹蓝方舰载电子对抗装备对红方突击兵力和武器实施电
子干扰,降低其武器命中概率,释放舰载无人蜂拦截
来袭反舰导弹蓝方舰艇使用近程防空武器抗击突破中程防御区的反
舰导弹,并实施无源干扰和机动规避降低红方反舰导弹
命中概率
表7
编队防空作战场景细分情节
阶段
侦察警戒
远程拦截
中程防御
近程防御
红方岸基对海侦察雷达侦察;
红方预警机实施空中对海侦察;红方空中巡逻机实施对海搜索;红方无人机实施空中对海侦察;蓝方预警机实施空中侦察;蓝方哨舰对空警戒;
蓝方空中预警机保持对空警戒;蓝方无人机对海警戒
红方无人侦察机发现蓝方舰艇编队;红方载机释放无人蜂;
红方预警机引导海空兵力联合突击;蓝方预警机发现红方空中突击兵力;蓝方无人侦察机发现红方海上舰艇;蓝方哨舰发现来袭反舰导弹;
红方无人蜂突破蓝方远程防空区;蓝方哨舰发射远程防空导弹拦截红方有源压制蓝方舰艇编队;
蓝方编队有源压制红方攻击平台;蓝方无人蜂拦截反舰导弹;
红方无人蜂突破蓝方中程防空区;蓝方实施冲淡式无源干扰蓝方近程武器抗击;蓝方质心无源干扰;蓝方实施机动规避;
红方无人蜂命中蓝方舰艇;红方反舰导弹命中蓝方舰艇
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