3 指揮與控制網(wǎng)絡(luò)的特點

　　網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的指揮與控制網(wǎng)絡(luò)取決于軍事體制編制、作戰(zhàn)規(guī)則、指揮機構(gòu)、作戰(zhàn)平臺、作戰(zhàn)武器裝備性能等因素，它是一個特殊的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一體化聯(lián)合作戰(zhàn)是網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)思想的具體體現(xiàn)，它是兩個或兩個以上軍兵種的統(tǒng)一作戰(zhàn)行動，在傳統(tǒng)的層級樹狀垂直的指揮體系的基礎(chǔ)上增加橫向聯(lián)系，具有作戰(zhàn)體系橫向鏈接的特征，以縱向聯(lián)通為前提，強調(diào)橫向聯(lián)通。在戰(zhàn)時將所需要的作戰(zhàn)力量，快速地拼接成為一個具有整體作戰(zhàn)能力的作戰(zhàn)系統(tǒng)[7]。目前各國軍隊都普遍地在橫向上擴大指揮跨度的數(shù)量，在縱向上壓縮指揮層次。如美軍指揮跨度由原來的5～6個增加到9個，空軍指揮層次由原來的5級減少到4級。在指揮方式上，從集中/委托式指揮向多級跨越、上下互動轉(zhuǎn)變，從單級封閉式集中決策向多級開放式分布決策轉(zhuǎn)變，從計劃控制向動態(tài)控制轉(zhuǎn)變。因此，未來的指揮與控制網(wǎng)絡(luò)具備以下主要特點：

　　(1)指揮機構(gòu)在縱向上呈現(xiàn)層次關(guān)系。指揮機構(gòu)由上至下具有層次區(qū)分，由上至下節(jié)點的等級由高到低。指揮層次數(shù)是指揮機構(gòu)上下級所區(qū)分的層級，不同層次的指揮與控制節(jié)點所需的協(xié)同態(tài)勢信息并不相同。指揮與控制節(jié)點隨著層次等級的提高，所需要的態(tài)勢信息更加全面。

　　(2)交戰(zhàn)單元在橫向上呈現(xiàn)協(xié)同關(guān)系。在同一作戰(zhàn)集團內(nèi)部，同一級別交戰(zhàn)單元之間協(xié)同關(guān)系;在不同作戰(zhàn)集團之間，它們的同一級別交戰(zhàn)單元之間也有協(xié)同關(guān)系。

　　(3)跨級指揮。在同一作戰(zhàn)集團內(nèi)部，上級指揮與控制單元可以對其內(nèi)部的指揮單元進行跨級指揮?？缂壷笓]主要對重要/關(guān)鍵的節(jié)點進行越級指揮。指揮跨度是指揮機構(gòu)在同級的每一層所指揮和管轄單位的數(shù)量。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點總數(shù)量固定時，指揮跨度越小，指揮層次越少，意味著橫向指揮的單元越多，因此對指揮與控制節(jié)點提出了更高的要求，需要節(jié)點具有更強的信息處理能力，穩(wěn)健的信息傳輸需要得到更強的抗干擾技術(shù)支持。此外，一旦某些節(jié)點遭受打擊，受其影響的節(jié)點將會更多，所以需要加強隱藏偽裝防護措施。

　　(4)指揮決策時間開銷受到嚴格限制。由于協(xié)同作戰(zhàn)過程為一個相互嵌套的“觀察→評估→決策→行動→觀察”循環(huán)，每一個循環(huán)都必須在規(guī)定的時間窗口內(nèi)完成。戰(zhàn)場環(huán)境瞬息萬變，指揮決策機構(gòu)在對所掌握的戰(zhàn)場情報信息進行分析研究時，可能情報信息所反映的戰(zhàn)場情況已經(jīng)失去了部分真實性甚至完全失效，而新的戰(zhàn)場環(huán)境信息不斷產(chǎn)生和起效用。指揮決策機構(gòu)根據(jù)敵我雙方作戰(zhàn)態(tài)勢適時調(diào)整作戰(zhàn)行動，快速決策，縮短“目標(biāo)發(fā)現(xiàn)→指揮決策→打擊目標(biāo)”的周期。

　　4 指揮與控制網(wǎng)絡(luò)的抗毀能力

　　作戰(zhàn)指揮與控制網(wǎng)絡(luò)是作戰(zhàn)體系對抗的重要部位，也是體系破壞的主要打擊對象。信息化條件下的體系攻擊作戰(zhàn)主要采取精確打擊的方式，破壞敵方作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)速勝的目標(biāo)。

　　4.1 指揮與控制網(wǎng)絡(luò)可靠性度量指標(biāo)

　　作戰(zhàn)指揮可靠性定義為在體系對抗中，當(dāng)指揮控制機構(gòu)受到敵方攻擊、摧毀、干擾、壓制時，能夠持續(xù)指揮并完成任務(wù)的可靠程度。對作戰(zhàn)指揮體系結(jié)構(gòu)的指揮可靠性研究，其重點在于分析指揮體系結(jié)構(gòu)節(jié)點損毀，以及節(jié)點之間信息傳輸通路遭破壞情況下指揮的穩(wěn)定性，即在刪除網(wǎng)絡(luò)中部分節(jié)點或鏈接邊的情況下，網(wǎng)絡(luò)整體的連通性能，也就是網(wǎng)絡(luò)的抗毀能力分析。

　　從指揮與控制網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的角度分析，指揮與控制網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊后的網(wǎng)絡(luò)可靠性取決于三個方面因素的綜合結(jié)果：網(wǎng)絡(luò)中最大連通分量中節(jié)點的數(shù)目、網(wǎng)絡(luò)中連通分量的個數(shù)和平均路徑長度。其中，連通分量定義為無向圖中的極大連通子圖。網(wǎng)絡(luò)中最大連通分量中的節(jié)點個數(shù)越多，說明網(wǎng)絡(luò)在遭受打擊后的可連通性越好，整體作戰(zhàn)效能發(fā)揮越充分，初始狀態(tài)時最大連通分量就是整個網(wǎng)絡(luò)，所有指揮與控制節(jié)點都是連通的;各連通分量的平均路徑越小，說明信息流在該連通分量中的傳輸時效性越高，指揮與控制信息效能發(fā)揮越好;各連通分量的節(jié)點數(shù)越多，說明在節(jié)點總數(shù)一定的情況下連通分量越少，網(wǎng)絡(luò)的破碎程度越小，網(wǎng)絡(luò)可靠性越高。

　　指揮與控制網(wǎng)絡(luò)可靠性評估指標(biāo)定義為：

　　(1)其中，nmax為網(wǎng)絡(luò)中最大連通分量的節(jié)點個數(shù)，m為整個網(wǎng)絡(luò)中連通分量的個數(shù)，nj為第j個連通分量中節(jié)點的個數(shù)，lj為第j個連通分量的平均路徑長度，孤立節(jié)點的最短路徑長度設(shè)定為無窮大。

　　4.2 跨層協(xié)同指揮與控制網(wǎng)絡(luò)抗毀能力分析

　　隨著精確制導(dǎo)和遠程攻擊武器的發(fā)展與應(yīng)用，為了達成預(yù)期作戰(zhàn)效果，只需要對某些重要或關(guān)鍵目標(biāo)實施精確打擊。一方的偵察探測能力和另一方隱藏偽裝的防護能力，是影響精確打擊效果的兩個決定性因素。如果一方的偵察探測能力占據(jù)優(yōu)勢，那么作戰(zhàn)就成為確定性打擊;如果另一方隱藏偽裝的防護能力占據(jù)優(yōu)勢，那么作戰(zhàn)就成為隨機性攻擊。

　　隨機和確定性攻擊模式的仿真流程如圖2所示。

　　對作戰(zhàn)指揮與控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抗毀能力分析，即對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)可靠性的分析，本文不涉及節(jié)點和鏈接邊的自身可靠性，假設(shè)各節(jié)點的信息處理和鏈接邊的傳輸速度相同，各指揮節(jié)點之間的指揮可靠性通過網(wǎng)絡(luò)的連通性和節(jié)點之間的路徑長度來體現(xiàn)。

　　多級跨層協(xié)同需要較多的有線或無線信息傳輸通路，但網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度非常小，指揮與控制信息傳輸?shù)膶崟r性較好。當(dāng)交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點總數(shù)固定時，在指揮與控制節(jié)點信息處理能力和信息傳輸容量等因素許可的條件下，應(yīng)盡可能增加網(wǎng)絡(luò)的指揮跨度，減少網(wǎng)絡(luò)指揮層次，從而提高指揮與控制網(wǎng)絡(luò)的指揮時效性。相反，指揮跨度越小，指揮層級越多，作戰(zhàn)指揮信息交互時效性越差，很可能錯失最佳戰(zhàn)機。

　　跨層協(xié)同指揮與控制網(wǎng)絡(luò)抗毀性能仿真參數(shù)設(shè)置如表1所示。

　　隨機/確定性攻擊模式下的5級跨層協(xié)同網(wǎng)絡(luò)可靠性如圖3所示。

　　隨機/確定性攻擊模式下的8級跨層協(xié)同網(wǎng)絡(luò)可靠性如圖4所示。

　　由上述仿真結(jié)果分析，初步得出以下結(jié)論：

　　(1)對于多級跨層協(xié)同指揮與控制網(wǎng)絡(luò)，高效能網(wǎng)絡(luò)的跨度大、層次少，同一作戰(zhàn)集團內(nèi)部連接較緊密，不同作戰(zhàn)集團連接較少。

　　(2)確定性攻擊的效果強于隨機攻擊效果，這個結(jié)論意味著攻擊前目標(biāo)探測和偵察的準確性在信息化戰(zhàn)爭中起著重要地位。一方面，準確、實時的情報信息是攻擊敵方重要/關(guān)鍵節(jié)點的關(guān)鍵，從而毀壞敵方作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò);另一方面，需要對己方的重要/關(guān)鍵節(jié)點采取隱藏偽裝防護措施，重點加強保護。

　　5 結(jié)束語

　　在未來的信息化戰(zhàn)爭中，需要提高偵察與反偵察手段，攻擊敵方重要/關(guān)鍵節(jié)點，同時保護己方重要/關(guān)鍵節(jié)點。從武器裝備研發(fā)角度，需要提高武器裝備的攻擊性能，同時提高戰(zhàn)場環(huán)境下武器裝備的偵察與反偵察能力，加強目標(biāo)信息探測和信息處理等新技術(shù)、新方法的研究。

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