两栖编队火力支援战场环境态势分析与评估

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论文摘要

  1引言

  两栖编队对岸火力支援作战中的战场态势评估是其作战决策的关键,是对岸火力支援作战目标选择、兵力需求计算、火力分配的基础,也是火力毁伤理论体系的重要组成部分,对火力支援打击效果起着重大而深远的影响。

  2两栖编队火力支援战场环境态势分析与评估处理流程

  两栖编队火力支援战场环境态势分析与评估的输入信息主要来源于信息融合(这里把态势分析与评估和目前的信息融合暂时分开),主要包括目标轨迹(包括位置参数和运动参数)和目标属性(包括类型属性、敌我属性和电磁频谱特性)等,态势分析与评估利用人工信息、态势数据库、模型数据库、规则及条令库,将目标数据与环境数据、理论数据、目标性能数据联系起来,形成对火力支援战场态势尽可能客观的抽象描述。
  根据以上的描述,简单来表示两栖编队火力支援战场环境态势分析与评估处理流程如图1所示。
  两栖编队火力支援战场态势分析与评估处理流程图  3态势评估的功能模型

  根据态势评估处理流程,可以将态势评估的基本内容理解为火力支援战场态势察觉、当前战场态势理解与判定和未来战场态势预测三个方面。两栖编队火力支援战场环境中,态势评估的功能表现如图2所示。
  态势评估的功能结构图  3.1火力支援战场态势觉察

  火力支援战场态势觉察也可理解为战场态势元素的提取,其主要考虑对象包括敌、我、友方目标元素特征在内的整个战场态势情况,其态势估计要素如图3所示。  两栖编队火力支援战场态势评估要素构成图  其输入为该时刻当前战场环境下的诸威胁单元(如战舰、飞机、武器平台、部队分队等)信息,可表示为:
  S={P1,P2,…Pi,…,Pn}i=1,2,…,n
  其中,Pi是某威胁单元在该时刻的状态信息集合:
  Pi={实体类型,位置,速度,批号,时间,…}
  从S的状态信息集合中,我们提取战场态势元素(如目标运动速度的突然变化,威胁单元的聚集等)来确定要分析的战场态势。
  战场态势觉察过程记作:  论文摘要  其中,T表示态势元素提取过程,XSN表示一级融合输出向量,描述了威胁单元的属性信息及行为信息;XSLDB描述了军事专家关于态势特征的认识,数学形式上表示为一个相应的特征矩阵,物理实现是个领域时间特征数据库,可由知识工程师和领域专家来建立;XSK表示与态势K相关的特征向量。
  关系级态势估计解决的另一个问题就是在事件觉察的基础上,按照战役、战术的原则,采用自底向上逐层分解的方式对描述目标的信息进行抽象和划分,形成关系级上的军事体系单元假设,即:
  S={…,Pi∪Pk∪Pp,…,Pg∪Pm,…}
  这些分级是自下而上的,从而形成军事单元的多分类假设,表明该单元下面各级的目标能形成相关单位。同时对状态集S进行参数扩展,形成新的状态集:
  S={…,Pi∪Pj∪Pk∪Pn,…,Pl,Pz}
  其中,Pl,Pz是对多军事单元高层假设特征的关系表示。

  3.2当前战场态势理解与判定

  当前战场态势理解与判定是根据提取的态势元素特征向量,结合火力战领域知识,对当前的战场态势进行解释,用于判定敌战场部署和行动企图,识别敌作战意图和行动计划。
  在态势分析过程中,军事领域知识起着决定作用,根据知识建立态势特征与态势识别的对应关系,形成对当前态势的分类识别:设态势空间θ={A,B,C},其元素为战场空间中可能出现的全部态势分类,M={X,Y,Z}为当前态势推理中得到的态势特征集合,表示战场空间中所出现的事件及其线索。
  设态势特征与态势识别的对应关系为映射:
  f:M→θ由此对态势特征进行分类:  论文摘要  其中  论文摘要  即由态势A可适用的情况所构成的态势特征子集合。
  战场态势的理解与判定是一个动态时序过程,随着时间的推移,融合和抽象的精度也随之提高,这样虽然会提高态势判定的质量,但也会造成贻误战机,被动受敌的情况。实际应用中,要根据各个火力单元作战任务的不同,将态势判定的精确性和实时性有机结合起来,以最小的代价来完成火力支援作战任务。

  3.3未来战场态势预测

  未来战场态势预测是指基于对当前战场态势的理解,对未来可能出现的战场态势进行预测。即已知T1时刻的战场态势S(T1),求解S(T1+T2)(T2>0)。未来战场态势预测可以是对多目标实体未来状态的预测,也可以是对全局综合态势演变的预测。实体级的预测可以通过对多目标状态和属性的融合来完成,综合态势演变的预测可采用基于火力支援作战模型的期望模板方法来实现。

  1)实体级的预测

  实体级预测包含了对目标未来位置的预测与目标可能采取的战术机动行为的预测。根据一级融合结果和当前的战场态势来推理下一时刻目标可能出现的空间位置和可能采取的战术机动,引导我方火力支援作战单元占据有利阵位进行攻击。

  2)全局综合态势演变的预测

  对全局综合态势的演变,可采用基于事例的推理,建立完整的作战模板,基于模板匹配来完成对战场态势的预测。作战模板可以按表格格式建立,它们可以反映战场态势中的敌、我、友的事件顺序,以及这些事件的确切时间和距离关系。作战模板也可以按人工智能的知识表示方法来建立,如火力支援作战框架或脚本。此外,作战模板还可以用品质因数和相关度量来表示。

  4结语

  两栖编队火力支援战场态势评估是作战辅助决策的基础,也是实现各个火力单元协同作战的关键。目前关于态势评估与威胁估计的研究发展十分迅速,不断有新的理论补充进来,其理论体系也在不断得到完善。本文进行了基于火力支援战场环境的态势评估基本流程与功能分析,初步解决了火力支援战场环境下的态势评估要研究的问题。

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