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合成旅目标威胁评估指标体系

2019-02-14张明双徐克虎李灵之

火力与指挥控制 2019年12期
关键词:火力集群指标体系

张明双,徐克虎,李灵之

(陆军装甲兵学院,北京 100072)

0 引言

随着军队编制体制的调整,作战编成得到进一步优化,拥有完善的侦察预警、火力打击、防空反导、作战支援、勤务保障能力的合成旅规模级的战术单元基本形成,以合成旅为基础的协同作战将是未来地面战争的主要形式。目前,对目标的威胁评估多集中在海上和空中目标,研究成果也相对较多[1-4],如陈开元等人分析了海面目标威胁评估指标体系并进行合理量化[5],陈龙等人运用分层贝叶斯网络实现了航母编队对潜威胁评估[6],王俊敏等人建立的空战威胁评估指标体为空战威胁评估提供理论基础[7],严建钢等人建立的贝叶斯云模型实现了空战目标的威胁评估[8],但人们对地面部队在复杂环境中的威胁评估研究较少,并多集中在对分队级以下单一目标进行评估,如张晓南等人研究了坦克战场目标威胁评估方法[9],而缺乏对分队级以上目标的评估体系研究,使评估决策局限于分队一级,很难适应现代战争多兵种联合作战指挥决策的需要。随着陆军合成部队先进武器装备的陆续服役,传统的指标体系已经不能满足高技术条件下由于目标具有强大的信息、火力优势而产生的威胁评估需求。本文结合现代战争特点,以合成旅为研究背景,构建了基于合成旅的上下两层目标威胁评估指标体系,为大规模联合作战辅助决策提供重要参考依据。

1 评估指标体系的建立

合成旅在进行兵力部署时,通常会依据作战任务的不同和战场态势、作战环境等因素的影响,将所属部队编为若干个作战集群,每个集群下编有若干个战斗分队,以充分发挥部队整体作战能力。如图1 所示。

图1 合成旅作战编组

本文在遵循评估指标体系建立的系统性、完备性、客观性、简明性、相对独立性、时效性等原则的基础之上,结合合成旅作战实际和专家对大量指标筛选结果统计分析,建立了更加合理的威胁评估指标体系。该体系由两部分组成,即上层评估指标体系I上和下层评估指标体系I下,如图2 和图3 所示。

图2 上层威胁指标体系

图3 下层评估指标体系

上层评估指标体系研究对象是各个集群,站立点较高,是上级指挥员从宏观角度上根据敌作战集群的各种属性,评估各个集群之间的相对威胁度大小,进而确定我方对敌打击的兵力部署。下层评估指标体系研究对象是集群内部各个分队,出发点较低,是分队指挥员根据敌作战分队的具体情况,评估出敌各个目标的威胁度差异,进而确定我方对敌目标的打击次序和具体的火力分配。通过建立上下两级的评估指标体系,既保证了上级指挥机关能够准确快速地确定对敌打击的兵力种类与规模,又兼顾了下级指挥员的战场指挥灵活性,使其能够根据上级意图和战场实际情况,实时确定具体的火力分配计划,充分发挥作战效能。

2 上层评估指标体系的分析和量化

上层评估指标体系从敌我双方两个角度,不仅考虑了敌方的固有属性(集群类型、规模、作战半径、任务),而且考虑了我方的客观打击条件(打击难度)和主观打击意愿(打击价值),考虑全面同时又兼具灵活性。

2.1 集群类型

集群是指担负不同作战任务的某一类或几类兵种在一定的作战地域内进行协同作战所构成的群体。集群类型不同,作战企图、作战方式、作战能力也不同,对我威胁程度差异较大。以几种常见的集群为例,集群类型指标I1量化如表1 所示。

表1 集群类型指标

2.2 集群规模

集群规模是指集群中武器装备和人员的多少。集群规模越大,其发挥作战效能,完成作战企图的能力越强,对我威胁也就越大。由于集群所含的武器装备和人员数量较多,分析量化较为复杂,相应的评估时间较长,不符合现代战争实时性的需要。为此,可利用其编制的大小来进行衡量。集群规模指标I2可表示如下:

其中,mij是第i 个集群中第j 种目标的编制,mmax是敌方该目标的总编制,n 是该集群所含目标总种类数。

2.3 作战半径

不同集群所含兵种种类不同,其效能发挥的距离存在较大差异,如坦克集群有效作战半径可达数公里,炮兵群作战半径则有几十公里。作战半径越大,我方受到火力打击的威胁也就越大。作战半径指标I3可量化如下页表2。

表2 作战半径指标

2.4 作战任务

作战任务是指部队为达成作战目的所担负的责任。在实际作战中,每个集群都担任不同的作战任务,甚至几个集群一起完成上级所赋予的作战任务,不同的作战任务决定了敌方对我打击的方式和强度,比如担负突击任务的集群就比担负支援任务的集群对我威胁要大。作战任务指标I4量化如表3。

表3 作战任务指标

2.5 打击难度

打击难度是指我方对敌集群打击的困难程度,主要与敌集群目标离散程度和我对敌打击手段的多少有关。集群离散程度越大,打击的难度也就越大,威胁度也随之增加。离散程度大小可表示如下:

对敌打击手段是指我方打击敌方集群的方法多少,如敌直升机群一般只能用防空部队进行打击,打击手段单一,对我威胁相对较大,而敌装甲集群可以选择炮兵群、直升机群、装甲突击群、反坦克群任一种或几种进行打击,打击方式灵活多样,对我威胁相对较小。对敌打击手段对我威胁可表示为:

其中,n 表示我方打击方式的种类。

综上,打击难度指标I5可量化为:

2.6 打击价值

随着战场态势的不断变化,各个集群的自身价值也在发生变化,如战斗开始时可能装甲突击集群打击价值较大,战斗后期打击敌后勤保障集群以瓦解其军心士气也是良策。打击价值的大小可由指挥员或专家根据战斗进程结合自身丰富的军事理论素养和实战化演练的经验来具体确定,打击价值指标I6如表4 所示。

表4 打击价值指标

3 下层评估指标体系的分析及量化

下层评估指标体系主要从4 个方面综合分析,既考虑了固有作战属性(作战能力指标),也考虑了战场的动态变化(作战态势指标),同时兼顾了外界因素的影响(作战环境指标)和目标的潜在能力(作战潜力指标),较为全面合理地涵盖了目标威胁来源的各个方面。

3.1 作战能力指标

作战能力指标主要是综合考虑目标的杀伤破坏能力,是敌分队对我方造成威胁最大的一类指标,它的大小直接决定着其作战能力的高低,主要包括目标类型、机动突击能力、火力打击能力、指挥控制能力。

3.1.1 目标类型

目标类型指的是敌方作战武器平台的种类,随着部队编制进一步优化,各兵种越来越齐全,所担负的作战任务也越来越专一,如直升机具有强大的火力和灵活机动能力,主要负责打击敌方地面装甲目标和实施机降投送[10],火炮主要进行火力支援与压制,杀伤敌有生力量。坦克、步战车主要进行纵深突破,打击敌坚固工事和火力点。后勤保障车辆主要进行人员救护,装备抢修和作战补给。目标类型不同,对我方的威胁度也会不同。以几种常见目标为例,对目标类型指标Itye量化如表5 所示。

表5 目标类型指标

3.1.2 火力打击能力

火力打击能力是指目标的破坏毁伤能力,是衡量敌方对我威胁大小的关键指标之一。一般认为,火力打击能力越强,其破坏毁伤能力越强,对我方的威胁也就越大。火力打击能力主要与有效射程、射速、弹种、命中精度有关。有效射程是指武器平台对目标射击时能取得可靠射击效果的距离。有效射程越大,我方受到炮火袭击的风险就越大,威胁度就越高。有效射程指标I有效可表示如下:

其中,r 是指该武器平台距我防御前沿的距离,r有效指有效射程。

射速是指单位时间内炮弹发射的发数,射速指标I射速越高,单位时间炮弹倾泻在我方阵地上的数量就越多,威胁也就越大。射速指标可表示如下:

其中,n 指敌方武器射速,nmax指同种类武器平台理论最大射速。

弹种指标I弹种也是评估目标火力强弱的重要指标,弹种的打击对象、毁伤机理不同,毁伤方式、毁伤半径、炸药装量也不同,打击能力区别较大。如迫击炮弹借助自重滑向膛底撞击击针点燃发射药包飞出炮口,主要用于消灭遮蔽物后的敌人和轻型土木工事。反装甲弹药包括穿甲弹、碎甲弹、碎甲弹和榴弹[11-14],主要用于杀伤敌装甲目标和坚硬工事。制导炸弹射程远威力大精度高,可以精确打击各类工事和武器平台。弹种种类众多,这里只列出常见的几种弹药,弹药指标如表6 所示。

表6 弹药指标

命中精度是指平均弹着点相对目标点的偏差,可由演习或训练数据得出。命中精度指标I精度越大,则敌火力打击准确性越强,对我威胁也就越大。

综上目标火力打击能力指标Ipow可表示如下:

其中,ui,i=1,2,3 分别是相应的权重。

3.1.3 机动突击能力

机动突击能力是衡量集群目标向纵深推进和规避敌炮火打击的能力。可以从最大速度、反应速度、规避能力3 个方面综合考虑。最大速度I最大速度是指武器平台在最大马力下向前推进的最大时速,在快速接敌,纵深突进,围追残敌等方面起着重要作用。反应速度I反应速度指分队从受领任务到完成作战准备开始行动的这段时间,它是衡量分队进入作战状态快慢的重要指标。规避能力I规避指的是在遇到炮火威胁时,能够以最少时间进行快速规避的能力,也是反应目标机动性的重要方面。根据战场实际,这3 个子指标分别处于不同的作战时节,彼此之间相互独立,能从训练数据中直接获取,可采用加权求和的方法简化计算。机动突击能力指标Imob可表示如下:

其中,w1,w2,w3分别是相应指标的权重值。

3.1.4 指挥控制能力

指挥控制能力是指各分队信息共享与协同作战的能力。随着现代武器装备系统信息含量的不断增多,指挥控制能力的地位越来越突出。指挥控制能力的大小,直接影响着其火力的运用和战术战法的发挥。指挥控制能力指标Icom可量化如表7 所示。

表7 指挥控制能力指标

综上,目标作战能力指标A1可表示为:

3.2 作战态势指标

作战态势指标是对瞬息万变的战场态势而进行的动态化评估,它变化量的大小、快慢是其下一步作战趋势的反映,是对我方威胁较大的指标之一,主要包括相对距离、相对速度、相对方位。

3.2.1 相对距离

相对距离指的是敌目标距我方作战前沿的实时动态距离,它大小反应的是与我方的接近程度。其值越小,与我方发生冲突对抗的可能性越大,威胁也就越大。相对距离指标Idis可表示如下:

其中,r 是相对距离,r最大是目标最大射程,r有效是目标有效射程。

3.2.2 相对速度

相对速度是指敌方接近我方快慢程度,是衡量敌方对我打击企图的重要指标。相对速度越大,敌方企图接近和打击我方的概率越大,威胁也就越大。相对速度指标Ispe可表示如下:

其中,v 指敌方武器平台行进速度,vmax指该类武器最大速度。

3.2.3 相对方位

实际作战中战场态势瞬息万变,相对方位也会随之变化。相同方位不同作战目标的威胁度并不相同,不同方位同一作战目标威胁度也不一样。如敌直升机对我装甲目标威胁比较大但对我防空目标威胁就较小。相对方位指标Ipos表示如表8 所示。

表8 相对方位指标

表中数据代表x 对y 的相对方位威胁度大小。

综上,目标战场态势指标A2可表示为:

3.3 作战潜力指标

作战潜力指战争一方进行战争的潜在能力,反映的是目标持续作战能力的强弱,是威胁评估的重要组成部分。主要从后勤保障能力、生存能力、军事素质3 个方面来综合讨论。

3.3.1 后勤保障能力

现代战争节奏快、强度高、消耗大,对后勤保障能力提出了更高的要求。强大的后勤保障是充分发挥部队作战效能的物质基础,关乎着部队持续作战能力的强弱,后勤保障不足将极大地制约部队战斗力的发挥。后勤保障能力指标Iser可表示如表9 所示。

表9 后勤保障能力指标

3.3.2 生存能力

战场生存能力是指装备和人员免遭重大损害的能力,主要包括不被敌方发现或发现后不易被摧毁的能力。生存能力越强,目标得以保存自己消灭敌人,对我威胁也就越大。生存能力指标Isur可主要由目标防护能力指标Idef和伪装能力指标Icam来量化。目标防护能力是指目标抵抗弹药爆炸的毁伤作用的能力,防护能力越强,生存能力越大。目标伪装能力是指隐蔽自己欺骗敌人的能力,伪装能力越强,目标被发现的概率就越低,生存能力也就越大。生存能力指标Isur可表示如下:

3.3.3 军事素质指标

随着武器装备的更新换代,大量先进武器入役,客观上为战斗力的提升提供了物质基础,但武器装备是依靠人来发挥其效能的,无数现代战争实践表明,决定战争胜败的关键是人,而不是一两件新式武器。只有人员军事素质的提升,实现人和武器的密切结合,才能充分发挥武器的作战效能。人员军事素质越高,武器操作就越熟练,战术战法运用就越娴熟,对我方威胁也就越大。由于战前对敌方人员会有一定的了解,所以军事素质指标可由相关专家提前给出。军事素质指标Icap如表10 所示。

综上,战争潜力指标A3可表示为:

3.4 作战环境指标

作战环境是战场及其周围对作战活动有影响的各种情况和条件的统称,是敌我双方战斗力量展开部署和实施交战的场所和依托,对作战影响很大。信息化条件下的战场环境,具有自然属性,社会属性和军事属性[15]。

3.4.1 自然环境指标

自然环境是指由自然界运动和变化产生的环境,是敌我双方战斗力量展开部署和实施交战的环境基础,对作战进程、指挥决策、打击效果影响巨大。自然环境指标Ienv主要包括地形指标Iter和气象指标Iwea。其中地形指标已在文献[16]中有详细的分析与求解,可作为参考。气象指大气的物理状态和现象的统称,对军队的作战行动影响很大,气象条件越好,人和武器就越能发挥出其最大的作战潜能,对我方的威胁度也就越大。气象指标Iwea可量化如下页表11 所示。

表11 气象指标

所以自然环境指标Ienv可表示为:

其中,ε1,ε2是地形和气象指标的权重。

3.4.2 社会环境指标

社会环境主要指战场内及周边的交通状况、人口密度、风俗文化、宗教信仰等方面的人文环境。任何军事行动都不能脱离社会环境而存在,社会环境的影响不容忽视。由于作战社会环境多是一些无形的因素构成的,属于战略或战役学研究的范围,所以这里主要考虑交通状况的影响。交通状况越好,部队行军、展开,突进、支援的速度越快,威胁也就越大。社会环境指标Isoc表示如表12 所示。

表12 社会环境指标

3.4.3 军事环境指标

军事环境指为从事军事活动而人为构筑的用于阻碍、迟滞、干扰对手的环境,主要包括复杂的电磁环境,雷场,烟幕地带等。尤其是复杂的电磁环境是现代战争中作战双方必不可少的干扰方式,对战场侦察,指挥通信,情报搜集,精确打击影响重大,是我们主要考虑的对象。电磁环境越复杂,对我方作战效能影响越大,威胁也就越大。电磁环境指标如表13 所示。

表13 军事环境指标

综上,目标作战能力指标A4可表示为:

4 结论

本文根据信息化条件下合成旅目标属性和作战实际,从上下两层系统地构建了基于合成旅的目标威胁评估指标体系,并对各个指标进行详细的讨论与合理的量化,既克服了以往上级指挥机关在兵力运用上由于主观性较大带来的不合理现象,又避免了下级指挥员由于一切行动听指挥造成的指挥机制僵化,严重脱离战场实际而引发的火力分配不科学的问题,为辅助大规模目标的评估决策奠定重要理论基础。但是为简化分析,本文只讨论了一些重要指标,对一些次要指标进行了选择性忽略,但这些次要性指标可能在战争进程中发挥重大作用,从而造成威胁评估不够准确,下一步会随着研究的深入作进一步完善。

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