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作者簡介：李萬良（1976-），男，河北平鄉人，碩士生，主要從事計算機應用技術研究。
李萬良，陳瑞源，宋建光
摘要：“網絡中心戰”是適應信息化戰爭發展的軍隊建設和聯合作戰的指導思想，網格技術是實現“網絡中心戰”的基礎，利用網格技術在戰術防空系統中實現“網絡中心戰”是信息時代防空作戰的必然要求。
關鍵詞：網絡中心戰；網格；聯合作戰
中圖分類號：TN915；E844文獻標識碼：A文章編號：1009086X（2006）01004706
Application of grid in tactical air defense system networkcentricwarfare
LI Wanliang,CHEN Ruiyuan,SONG Jianguang
（The Second System Design Department of the Second Research Academy of CASIC, Beijing 100854, China）
Abstract:Networkcentricwarfare (NCW) is an guiding ideology of the military force building and the joint operation for the development of the information war. The grid is the basic technique of NCW. In the information age, it is necessary for the airdefensewar to realize NCW by applying grid to the air defense system.
Key words:Networkcentricwarfare (NCW)；Grid;Joint operation
1引言
“網絡中心戰”是美國提出的適應未來信息化戰爭發展的軍隊建設和聯合作戰的指導思想，并在阿富汗戰爭和伊拉克戰爭中初見成效，“網絡中心戰”思想在軍事領域已經引起了革命性的變化。
在防空作戰領域實施網絡中心戰，奪取和保持信息優勢，加快指揮速度，贏得信息時代防空作戰的勝利，是一項十分重要的工作。
2網絡中心戰
“網絡中心戰”尚無公認定義，一般而言，它可以這樣概括：“用無縫隙、安全、高速的戰術信息網絡，將分布在廣闊區域內的各種情報系統、偵察探測系統、指揮控制系統和武器系統組成一體化的信息網絡體系，以網絡為中心共享戰場態勢信息，指揮與實施高度協同的作戰行動，加快作戰節奏，最大限度地發揮兵器作戰效能，將信息優勢轉化為作戰行動優勢［1］”。
“網絡中心戰”涉及相互結合的3個域，其結構如圖1所示。
圖1“網絡中心戰”結構
Fig.1The structure of NCW
物理域是傳統的戰爭領域，是實施“網絡中心戰”的基礎領域。在這一領域內，打擊、保護和機動均發生在陸地、海洋、空中和太空環境中，是物理平臺及連接平臺的通信網絡所在的領域；各種武器裝備分散部署在戰場的各個有利位置上，通過高速網絡互連互操作。
現代防御技術·指揮控制與通信李萬良，陳瑞源，宋建光：網格技術在戰術防空系統網絡化作戰中的應用分析現代防御技術2006年第34卷第1期信息域是物理域、認知域中產生的各種作戰信息及信息在網絡上的合理分發構成的領域。
認知域是各級指揮人員和作戰人員的意識領域。
3個領域的相互融合構成“網絡中心戰”的3個主要特征：①網絡無中心；②態勢共享；③自協同作戰。
在網絡中心戰中，只有網絡是必不可少的“中心”設備，網絡不僅要具有高度的連通性、極大的數據傳輸速度和優異的傳輸質量，還要具有強點對點互操作性；網絡上任意一點都可以獲得該節點權限范圍內網絡上的所有信息，任意一點向網絡上發布的信息都可以到達需要并有權限獲得的所有節點。這些要求傳統的網絡技術解決起來已經力不從心，實現的希望寄托在新生的網格技術上。
3網格技術
網格技術(grid)是在互聯網技術迅速發展中涌現出的一個具有劃時代意義的新生事物，它的出現掀起了互聯網繼傳統因特網、萬維網之后的第3次浪潮。傳統因特網實現了計算機硬件的連通，萬維網實現了網頁的連通，而網格試圖實現互聯網上所有資源的全面連通。真正意義上的網格，將把整個網絡整合成一臺巨大的超級計算機，實現計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識資源的全面共享，用戶在一個網絡節點即可以透明使用網絡上的各種資源，就如同我們通過電力網使用電能而不必關心電能是來自火電廠或核電廠一樣方便［2］。
我們以當前最具代表性的網格技術GLOBUS為例說明網格實現透明服務的原理：假設我們要在軍用網絡上查詢某地區當前的空情數據,并希望以后隨時可以獲得該地區空情數據的實時變化情況。
利用傳統的Internet技術，我們實現的過程如下：
（1） 通過搜索引擎搜索相關的網站,視我們使用的索引詞優劣不同得到數量不定的網站地址；
（2） 根據網站的簡要描述一個個地打開網站,尋找有關的資料；
（3） 將我們認為最優的網站地址存貯下來，每次需要相關空情數據時重新打開網站查詢。
如果我們在軍用網絡中使用網格技術，獲得空情數據服務的過程如圖2所示。
（1） 首先，網格客戶端要尋找滿足我們要求的網格服務器地址，向資源調度網格服務器發送查詢請求，資源調度網格服務器查詢注冊的網格服務器描述，得到我們需要的空情網格服務器地址；
（2） 將空情網格服務器地址回復網格客戶端；
（3） 向空情網格服務器發送一個請求——查詢某地區的空情數據；
（4） 空情網格服務器比較相關的網格服務描述，認為數據服務器C為最優，將網格服務器C地址及其使用方法等信息返回網格客戶端；
（5） 網格客戶端根據網格服務器C地址以及相應的調用信息，生成一個臨時的通信STUB，我們可以將此STUB嵌入應用程序，通過此STUB向空情網格服務器C發送空情數據查詢請求；
（6） 網格服務器C收到請求后，查詢客戶的權限，若客戶擁有權限，服務端保存此查詢請求，并生成一個臨時的通信STUB與客戶端建立鏈接，將相關的空情數據送到客戶端；
（7） 若相關的空情數據發生了變化，網格服務器C自動激活STUB，將更新情況通知網格客戶端，直到網格客戶端取消先前的查詢請求；圖2利用網格技術實現數據透明服務的過程
Fig2The process of transparent data service by employing the grid
（8） 網格客戶端可以隨時重新啟動嵌入STUB的應用程序發送請求。
可以看到，使用網格技術在（1）～（6）步中與使用Internet并無大的區別，只有在第（7）、（8）步發生了變化，因為我們在前6步中已經得到了一個使用數據服務的“插座”，在以后的過程中，我們就可以透明地使用這個“插座”獲得數據服務而不必再關心這個“插座”連到何處。如果我們每一次使用的服務都不同，并且一個服務只使用一次，與傳統的Internet相比，網格技術并沒有突出的優點；只有當我們需要經常使用同類型的服務時，我們才可以利用網格技術預先安裝“數據插座”，透明地使用相關數據，網格技術才突顯出它比Internet的優越所在。
實施“網絡中心戰”時，可以依據各武器設備在系統中的作用，在武器設備的網絡接口上層設計網格服務端或網格客戶端，在武器設備的控制軟件中預先嵌入相應的STUB通信服務，利用完善的信息分發系統將各種作戰信息分別送到需要的網絡節點，實現信息在戰術網絡上的透明流動并最終實現信息域的“態勢共享”。
4利用網格技術在戰術防空系統中實施網絡中心戰當代一系列局部戰爭表明，空襲在戰爭中所占的地位和作用日益提高，空襲與防空已經成為未來戰爭的主要組成部分，防空作戰的成功與否影響和制約著整個戰爭的進程和結局，對國家的主權與安全、利益與發展都極其重要。防空系統在信息時代戰爭中面臨著極其嚴峻的形勢。
防空系統由于自身條件限制，存在著一系列弱點：①防空雷達受地球曲率和自身位置的影響，存在著較大的探測盲區；②參戰力量多且作戰行動變化快，協同過于復雜；③電磁輻射嚴重，難以在空中進攻面前“隱身”；④受地形影響較大，機動能力有限。在信息戰爭時代，防空系統已經難以有效防御隱身飛機、電子干擾機、遠程兵器低空突防、超高速戰術導彈四大威脅的聯合進攻。
現代防空系統必須實施“網絡中心戰”，將情報、探測、通信、指揮控制、信息處理、武器等通過信息系統的粘合凝聚成一個一體化的整體，多種兵器協調一致作戰，有機結合武器的作戰效能，才能適應未來以信息技術為主要特征的作戰需要。
基于“網絡中心戰”思想的防空系統組成及指揮控制關系如圖3所示。 圖3基于網絡中心戰思想的的戰術防空系統組成
Fig3The structure of the air defense system based on NCW
（1） 物理域
指揮控制系統、雷達、導彈等作戰裝備作為一個網絡節點，分散部署在戰場各個有利的防御位置上，各裝備異步與高速戰術網絡連接。
各型雷達配置網格服務器端軟件，是網絡上提供空情數據資源的節點。雷達應部署在火力圈有效保護范圍之內，并盡量實現無人值守。
各型導彈發控配置網格服務器端軟件，是網絡上提供兵器資源的節點。防空導彈應包括近程和中遠程導彈，射高覆蓋低空、中高空；導彈前置部署在制導雷達制導范圍內，相互支援作戰。
多個指揮控制系統功能完全對等，權限因指揮人員而異，配置網格客戶端軟件和信息分發系統，并在作戰軟件中預先配置使用各種資源的STUB，作戰中透明使用網絡上的各種作戰資源。指控需要指揮人員值守，應遠離戰場部署。
（2） 信息域
在物理域的基礎上，各個信息源獲得的空情數據、防空導彈的控制權、制導雷達的制導控制權、各級指揮員通過指控下達的作戰指令、攻擊過程信息、目標殺傷的評估信息等各種信息在網絡上共享，通過網格和信息分發系統將相應信息送到需要該信息并有權限獲得的網絡指控節點，各個指控分布式信息融合，形成一致的戰場態勢圖［3］。
（3） 認知域
指揮人員依據戰場態勢，結合上級的作戰意圖、自身的經驗、戰術等因素，確定打擊的策略，指控系統將作戰策略轉化為具體的戰斗指令，合理調度各種設備，按照目標的綜合威脅排序，選擇最優地點的最佳防空武器協同實施打擊。
相應作戰過程如下：
（1） 指揮人員通過網絡對分散在戰區內的各種作戰裝備進行優化控制；
（2） 地面各型雷達、偵察飛機、預警機、其他飛行器、通信情報、地面偵察部隊和其他情報部門獲得的各種空情信息，通過網格和信息分發系統實時發送到各個指控節點；
（3） 各個指控節點按照統一的規則分別融合空情信息，形成一致的戰場態勢圖，根據戰場態勢進入相應的戰備等級；
（4） 各級指揮人員依據戰場態勢形成作戰意圖，并通過網格和信息分發系統發送到各個指控節點；
（5） 對即將進入攔截范圍的敵方目標，各指控節點按照負載平衡的原則分配處理，對本指控處理范圍內的敵方目標，依據目標類型、速度、高度、距離等因素確定目標的綜合威脅程度并排序；
（6） 按照目標威脅排序情況，當目標進入攔截線后，指控查詢空閑防空導彈表，選擇打擊目標效果最佳的防空導彈，向相應的發射車發出使用指令；
（7） 發射車給相應指控回復，同時按指令給導彈加電或緊急加電；
（8） 指控將導彈分配給相應目標，按同樣方式取得相應的制導雷達控制權；
（9） 指控系統控制完成射擊諸元計算、參數裝訂、導彈發射、中繼制導、殺傷評估等一系列操作；
（10） 完成本次攔截后，指控釋放相應資源控制權；相應資源節點將資源變化、作戰狀態變化情況發送到網絡上各個指控節點；
（11） 指控將作戰行動信息實時發送給網絡上各個指控節點，與其他指控協同作戰。
防空系統實施“網絡中心戰”后，優點在于：
（1）增強了裝備的戰場生存能力
各種武器設備可以動態接入網絡而不影響系統的整體作戰，裝備的作戰靈活性和高機動性大大增強了裝備的戰場生存能力。
（2）作戰費效比高
各種武器可以根據自身特點部署在有利的防御位置上，相互支援、優勢互補；作戰中選擇最適宜的防空武器攔截目標，不僅提高了殺傷概率，同時發揮了第2代防空武器的效能，提高了系統費效比。
（3）系統抗毀能力提高
防空系統中沒有任何裝備是作戰中必不可少的中心裝備，任一設備的戰損都不會對武器系統的整體作戰使用產生重大影響，將因設備損失造成的系統性能下降減小到最小程度。
同時在作戰效能方面，具備了防御隱身兵器、電子干擾、低空突防、超高速戰術導彈的能力：
（1） 反隱身能力
隱身飛機的雷達隱身原理決定了它自身的2個缺點：機身側部、上部和后部雷達隱身效果不佳；無法對長波雷達隱身。針對這兩點，防空系統可以使用遠程長波雷達或空基預警雷達大體探測到隱身飛機的所在位置，當隱身飛機進入雷達網探測范圍后，由兩側、后部雷達以及上方的預警機聯合協同定位，數據融合后可以得到隱身飛機的精確定位數據，實現反隱身。
（2） 抗電子干擾能力
電子干擾飛機往往主要針對一種雷達在一定方向上實施干擾，不可能對所有雷達在所有方向都具有很好的干擾效果，網絡中任何一部雷達探測到的精確空情數據，所有指控都可以獲得；同時針對干擾機，各指控可以根據分布在不同位置上的兩部或多部雷達送來的二維干擾數據三角定位，實現目標的精確定位。
（3） 抗低空突防能力
系統在不同地域配備多部低空雷達，同時可以接入適合探測低空目標的外部信息源（如預警飛機），經數據融合后可以有效獲得低空目標數據并分發給各個指控；縱深多層配備的防空導彈有充裕的時間準備攔截，抗擊低空目標的突防。
（4） 抗超高速目標能力
成功攔截超高速目標的先決條件是較長的預警時間和作戰準備時間。由于遠程雷達數據可以近實時地發布到網絡上，所有指控在超高速目標處于高彈道時已經可以穩定的獲得目標數據，計算最佳攔截點及射擊諸元，向適合攔截的多個發射車發出戰斗準備指令并適時開始多次攔截，高度戒備的多種兵器協同攔截，大大提高了攔截成功的概率。
5結束語
實施“網絡中心戰”是一個適應信息時代戰爭要求的、全新的軍事革命，通過將原來單個的、沒有聯系的或聯系松散的武器平臺整合成一個一體化的網絡武器系統，可以在較短的時間周期內實現作戰效能的迅速提升。同時，大量采用高速網絡、網格、開放式系統結構等民用成熟技術，可以降低軍用產品的開發成本，有利于軍品在生命期內的技術更新。
在“網絡中心戰”這一全新的軍事革命面前，各國站在幾乎同一起跑線上，這為我國防空系統提供了一個趕超世界先進水平的好機會，有利于我國發揮后發優勢，實現跳躍式發展。在戰術防空系統中實施“網絡中心戰”，是信息時代防空作戰的要求，是我國戰術防空系統發展的必然選擇。
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（上接第10頁）
如果不實施機動，指揮所被轟炸覆蓋面隨著轟炸機編隊和飛機數量的增多而增加，可按下式計算［4，5］：Mn＝1－（1－M1）n（19）按上式計算，一個編隊轟炸機的轟炸覆蓋率為M1＝05；若4個編隊的轟炸機，轟炸覆蓋率M4＝0938，這樣，指揮所的被毀傷概率也將提高。
5結束語
本文主要研究探討了在敵航空編隊采用普通炸彈轟炸和精確制導武器攻擊2種模式下，我野戰指揮所被毀傷的概率模型，并利用模型分析計算了在采取有效偽裝和機動措施后，我野戰指揮所被毀傷概率的變化規律，得到的數據較為合理且操作性強，可為指揮員合理規劃偽裝和適時機動提供數量依據；同時該模型對于其他目標的偽裝和機動也同樣適應，為研究偽裝和機動對軍事目標的生存能力影響提供了一種方法。
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