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研究DIS作戰指揮輔助決策系統的實(shí)現
摘要:文章首先提出了DIS作戰指揮系統中輔助決策子系統的方案,然后給出系統的設計思想、軟硬件方案,并討論了關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞:DIS 作戰指揮 輔助決策
1、前言
作戰指揮決策是作戰行動(dòng)的基礎,正確的行動(dòng)來(lái)源于正確的決策。軍事指揮決策的任務(wù)是定下決心和制定實(shí)現決心的行動(dòng)計劃。其目的是提高軍隊指揮效能,最大限度發(fā)揮部隊的戰斗力。DIS作戰指揮系統作為DIS作戰指揮手段的技術(shù)實(shí)現,是在現代作戰理論指導下,綜合運用現代電子信息技術(shù)和設備,與作戰指揮人員緊密結合,對部隊和武器實(shí)施指揮與控制的人機交互系統。
作為DIS作戰指揮系統建設的一個(gè)重要方面,輔助決策為指揮員提供了擬制、評估、優(yōu)先作戰方案和保障方案,系統模擬、軍事重演、軍事專(zhuān)家系統等輔助決策的功能。
輔助決策系統以人工智能、軍事運籌學(xué)和信息處理技術(shù)作為工具,以數據庫、專(zhuān)家系統和數學(xué)模型為基礎,通過(guò)計算、推理和仿真等輔助手段來(lái)實(shí)現上述功能,以輔助指揮人員制定作戰方案,組織實(shí)施作戰指揮,并在平時(shí)借此完成作戰模擬和進(jìn)行部隊訓練。
2、設計思想
為了適應部隊指揮作戰的需要,DIS作戰指揮輔助決策系統應具有互操作性、資源共享、信息集成處理、分布式計算處理、安全保密及系統管理等多方面能力。系統設計的主要指導思想如下:
。1)實(shí)時(shí)性
輔助決策必須具有較高的實(shí)時(shí)性,表現為指揮員的指揮機關(guān)提供實(shí)時(shí)戰場(chǎng)態(tài)勢、敵我態(tài)勢,實(shí)時(shí)、準確地計算出決策依據要素和備選決策方案,以提高指揮員在作戰指揮中的快速反應能力。輔助決策的實(shí)時(shí)性要求使得在軟件設計上有時(shí)無(wú)法采用運算量大的優(yōu)化模型,或只能尋求簡(jiǎn)化模型,以滿(mǎn)足必須的實(shí)時(shí)性。
。2)科學(xué)性
必須采用合理的輔助決策模型,才能保證態(tài)勢要素、威脅要素、決策要素的分析估計結果的科學(xué)性,成為指揮員決策的依據。輔助決策模型大約分為情報分析、資源分配和作戰三類(lèi)模型。
。3)可擴充性
隨著(zhù)作戰樣式和方式的不斷變化,輔助決策采用的手段和方法也應相應地變化,滿(mǎn)足作戰決策和指揮的需要。由于作戰和技術(shù)體制的變化,輔助決策的范圍也會(huì )不斷變化,要求具有適應輔助決策范圍變化的能力。所以,一個(gè)完整的輔助決策系統具有可擴充性?蓴U充性包括兩方面的內容:方案庫的擴充和模型的擴充。方案庫的擴充,提供作戰方法的擴充手段,模型的擴充適應輔助決策范圍變化和完善輔助決策體制,滿(mǎn)足作戰需要。
。4)人機交互性
電腦不能代替人腦,輔助決策不能取代人工決策,決策活動(dòng)本身是由人來(lái)完成的。在許多場(chǎng)合只是需要借助電腦中的某些知識,而最終用人的智慧進(jìn)行決策,所以,所有的輔助決策系統都應具有良好的人機交互能力,協(xié)調人腦和電腦的工作,完成人腦和電腦的溝通。
3、主要功能
系統能根據作戰任務(wù)、空情、裝備部署及作戰能力等情況,根據作戰指揮原則、條令條例等規則對作戰預案進(jìn)行分析與仿真,選擇最優(yōu)方案供指揮員決策。輔助決策系統提供以下幾大功能模塊:
。1)情報決策(情況判斷)
其基本任務(wù)是適時(shí)收集戰場(chǎng)情報,優(yōu)化配置情報力量,對采集的信息進(jìn)行分析綜合,判斷敵方的戰略或戰術(shù)意圖,預測敵方的行動(dòng)方案及作戰步驟、目標劃分和威脅估計,為指揮員決策提供可靠的依據,如進(jìn)行威脅估計、敵情綜合、戰態(tài)評估、作戰過(guò)程復現和戰后綜合評價(jià)等。情報決策包括:
戰略預測:主要是預測敵方戰略意圖、主要戰役方向、總攻擊時(shí)間和戰略預備隊配置情況等;戰術(shù)預測:綜合雷達、無(wú)線(xiàn)電技術(shù)偵察、監視衛星和技術(shù)文件等情報源信息,預測敵方空中機群和地面集群的行動(dòng)企圖、攻擊目標、攻擊手段等;武器攻擊預測:預測目標的性質(zhì)(如飛機、導彈、艦船等)、攻擊地點(diǎn)、攻擊手段(如空降、常規轟炸、核攻擊等)、攻擊任務(wù)和目標(如偵察、轟炸、偷襲、護航等)。
。2)組織決策
其任務(wù)是根據預定目標和作戰任務(wù),對現有人員、武器、裝備進(jìn)行科學(xué)編組,使之發(fā)揮最大作用,如確定編制體制,人員配備,戰斗編成,兵力剖分,陣地布防和優(yōu)化配置情報、通信、筑城、航空等各種戰斗實(shí)體和保障實(shí)體。
。3)戰斗決策(定下決心)
其基本任務(wù)是根據上級意圖,敵情及我情,考察地形、氣象等環(huán)境因素的影響,確定自己的行動(dòng)目標,制定戰備等級,明確主要作戰方向,部署兵力兵器,確定作戰模式,規定部隊任務(wù),組織協(xié)同保障等。
4、技術(shù)方案
4.1系統組成
該系統采用三層客戶(hù)(服務(wù)器服務(wù)模式,如圖1。通過(guò)分開(kāi)客戶(hù)端、數據服務(wù)器和應用服務(wù)器,把各應用子系統之間的共享數據集中到數據服務(wù)器上,來(lái)實(shí)現數據的集中管理,以保證共享數據的可靠性、一致性和安全性。各個(gè)應用子系統則在一個(gè)或多個(gè)應用服務(wù)器上加以實(shí)現,實(shí)行分布管理。各應用服務(wù)器一方面是數據服務(wù)器的客戶(hù)機,另一方面又是該應用的諸客戶(hù)機的服務(wù)器。
該系統通過(guò)OAS Oracle Application Server )來(lái)實(shí)現三層結構中應用服務(wù)器的功能,OAS是一個(gè)以插件為基礎的應用環(huán)境,采用三層體系結構:HTTP監聽(tīng)層、OAS層和應用層。其中HTTP監聽(tīng)層是由監聽(tīng)Listener)、適配器接口(Adapter Interface)和分配器組成。OAS層是當處理請求時(shí),為調用應用提供資源管理。應用層包括應用Cartridge和Cartridge Server.一個(gè)Cartridge.由執行應用邏輯的代碼和使其定位于應用邏輯的配置數據組成。例如,PL/SQL Cartridge包含的代碼可以使其與Oracle.數據庫連接,并且可以執行數據庫中的PL/SQL存儲過(guò)程。DIS作戰指揮輔助決策系統的結構圖如圖2所示。
該系統包括的子系統:作戰靜(動(dòng)態(tài)資料管理子系統、作戰預案想定子系統、作戰實(shí)施管理子系統、作戰方案論證子系統等。
4.2軟件結構
輔助決策系統采用一個(gè)三部件結構,包括對話(huà)部件、數據部件和模型部件。該軟件主要作為作戰研究、戰前部署、預案擬制使用的輔助決策軟件,為指揮員提供作戰研究,全面掌握情況,合理進(jìn)行資源分配、部隊部署、優(yōu)化配置的工具,具有全面、嚴密、準確的特點(diǎn)。該軟件的創(chuàng )新點(diǎn)就是在標準輔助決策軟件的基礎上,加上了對數據倉庫和數據開(kāi)采的支撐能力。結構如圖3所示。
4.3關(guān)鍵技術(shù)
有關(guān)輔助決策涉及的較為復雜的戰術(shù)理論、作戰模型和數據處理技術(shù),建立良好的數學(xué)模型,選擇優(yōu)化的算法實(shí)現是完成相關(guān)功能的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
4.3.1數據庫的設計
在輔助決策系統中,各功能子系統之間的數據共享是中心問(wèn)題。該軟件平臺選用的數據庫管理系統是Oracle 8.1.6 Enterprise Edition on NT,三層應用服務(wù)器是Oracle Application Server on NT,數據庫訪(fǎng)問(wèn)工具是SQL/PLUS可以用命令方式訪(fǎng)問(wèn)本地或遠程數據庫。應用軟件開(kāi)發(fā)工具
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