作战意图分解及其粒度模型

2022-09-19 01:07刘金星
电光与控制 2022年9期
关键词:马赛克粒度意图

刘金星

(空军工程大学航空机务士官学校,河南 信阳 464000)

0 引言

交战是一个有目的性的对抗性行为,受意图的驱使。意图是交战目标的具体体现,即在期望时刻所实现的作战目标。在交战中,通过获取敌、我态势信息,分析敌方作战意图,调整我方作战部署,是制敌获胜的关键要素之一。随着交战目标的变更,敌、我态势以及我方自身能力和保障资源的改变,作战意图也会随之改变,因此,交战意图的识别与评估也就成为情报准备的主要内容,同时也是态势评估研究的主要内容。

多年来,国内外众多学者致力于作战意图的识别和预测[1-8]:文献[1]提出了基于实例的行为推理方法,通过对无人战斗机的航向等行为进行推理,从而获取其攻击意图;文献[2]根据来袭目标的类型、航向和距离等信息,运用贝叶斯网络对来袭空中目标的意图进行了识别;文献[3-6]基于目标的航向、速度、类型,运用神经网络、融合注意力机制、证据网络等方法对目标意图进行了识别;文献[7-8]根据目标的行为对其意图进行了预测。这些成果在单机平台作战意图识别和预测方法上均有较大创新,为作战意图识别和预测奠定了基础。然而,上述研究结果在作战意图的设定和选取时粒度过粗[9],不能适应未来装备的发展以及马赛克战环境下的意图识别需求。具体体现如下。其一,将“进攻、侦察、撤退”等作为作战意图,意图类型过少、粒度过粗。意图是受动机驱使的,具有目标指向性,尤其是作战意图,具有明确的目标和打击目的[10],因此,简单地将“攻击、侦察、撤退”等作为意图来识别和预测,并不能为即将被攻击的平台提供预警,尤其是在集火力、电子战、赛博攻击[11-13]的多域联合作战条件下。在战争军事行动和非战争军事行动[14-17]等复杂条件下,更要对作战意图进行细化。其二,上述研究是基于单机平台的运动状态和行为来进行意图的识别和预测的,难以在分布式杀伤网、马赛克战[18]环境下进行攻击意图的识别和预测。所谓的单机平台,就是集传感器、武器、电子对抗为一体的作战平台。在未来的分布式杀伤网、多域作战、马赛克战[18]作战环境中,尤其是马赛克战环境中,探测、决策、攻击功能被分散在多个低成本的平台上[19-22],这些低成本的平台根据作战需求,动态组合以形成协同作战能力。单机平台只用于执行攻击任务角色中的一部分(如探测),其运动特征和行为既不能全面、准确地反映组合后整体作战单元的意图[16],也不能反映作战群体中其他平台的意图。因此,基于单机平台的行为进行意图识别和预测,将会在分布式杀伤网、马赛克战环境中出现偏差。其三,对意图的时效性考虑不够。意图是一个动机性主观意愿,以驱使行动,其具有在特定时间内完成的限制,也有预期效能收益的愿望。

针对现有成果在意图粒度上过粗、缺少意图的目标和目的性等要素属性等问题,以及未来装备发展趋势和马赛克战环境中的作战特点,本文从意图的动机性等方面对意图的形成过程、意图和行为之间的关系进行分析,分别给出作战意图的显式属性和隐式属性;对作战意图进行了分解和多层次细化,给出作战意图的粒度模型,为未来作战条件下,尤其是马赛克战环境下的意图识别和预测研究提供参考。

1 作战意图的属性分析

1.1 作战意图的形成

军语中作战意图被定义为:指挥员和指挥机关为完成一定的作战任务的基本设想和打算。因此,作战意图是一个受动机驱使的作战愿望,这一愿望是要在预期的时间节点上,以极小的代价,获取预期的作战效果。而愿望要基于自身能力、所获取的信息、即将面临的风险来实现。作战意图形成主要过程如图1所示。

图1 作战意图的形成Fig.1 Formation of combat intention

由图1可见,作战意图形成的必要条件是动机、能力和信息。意图的取消或持续受风险影响。动机、信息这些要素是形成意图的必要条件,但不是形成意图的充要条件。作战意图的实现是表现在作战行为上,在作战行为实施的各阶段,作战意图以作战行为或任务角色的形式表现出来,如图2所示,即作战意图是通过作战各阶段的行为意图表现出来的。

图2 任务级作战意图Fig.2 Mission combat intention

1.2 作战意图的属性

文献[12]给出了作战意图的部分特性,即对抗性、动态性、稳定性、欺骗性等。这些虽然在一定程度上描述了意图特性,但未能描述意图构成,在识别和预测意图时,无法据此来提取意图。为此,本文对意图的属性进行描述,包括显式属性和隐式属性,如图3所示。

图3 作战意图的属性Fig.3 Attributes of combat intention

1.2.1 显式属性

作战意图的显式属性包括时效性、目标性和目的性。显式属性即意图的外在属性,是可被观察和感知的属性。

1) 时效性。

意图的执行是有时效性要求的,即必须在规定的时间阶段完成对应的任务目标。因此,时间性包括起始时间、间隔时间和持续时间。

2) 目标性(打击目标)。

作战意图是受动机驱使的,即要打击、摧毁、控制某个特定目标[23]。因此,目标指向是意图的首要要素,并且这一要素也是动态变化的。当预期目标改变时,也要及时更改意图。

在未来,不仅作战平台具有实时更改打击目标的能力[24],制导武器也具有该能力[25]。美军“金色部落”项目[26]拟打造具有“分批次协同作战,根据打击效果确定打击目标或修改打击目标,以及更换低成本武器“等能力的武器。因此,打击目标是作战意图最易被感知到的属性。

3) 目的性(作战目的)。

作战意图受动机驱使,就必然要达到某种目的,或实现对目标的毁伤,或对目标的其他作用。对于硬杀伤,作战意图的目的就是全部摧毁,或部分摧毁等;对于软杀伤,则是要让对手的作战能力在限定的时间内被削弱,或令其失去能力;对于其他类,则要达到如威慑、驱赶等目的。

作战意图实施的目的还会因地域、区域的不同或因斗争策略而改变。例如,在禁飞区、防空识别区的遭遇可能是对战,也可能是驱离[14-15]。在一些战斗中,还可能是敲山震虎,击此驱彼[16]。防空识别区的“火控雷达锁定”与真实战场上“火控雷达锁定行为”背后的意图是大不相同的。

1.2.2 隐式属性

隐式属性包括自身能力、执行保障和风险。

1) 自身能力。

自身能力就是执行意图所必备的能力,包括行动能力、对环境的感知能力、决策能力、通信联络能力、执行能力等,例如探测能力、机动能力、打击能力。

2) 执行保障。

作战意图是一个即将付诸实践的军事行动,需要人力、资源、时间等诸多保障才能实现。因此,意图的实现与相关的人力、资源保障有着紧密的联系。虽然保障行动不是直接发生在两军对垒,但对军事进攻行动起着至关重要的支撑作用。例如:战斗机保障过程中具有挂载远程空地导弹准备行动,即该机将可能执行远程空地打击任务;保障过程中,如全部挂载空空导弹,则必将执行空空攻击类任务。

3) 执行风险。

交战是具有风险的,在攻击敌方的同时,也会受到敌方的杀伤,因此,意图的执行是有风险的。执行风险可细分为风险类型、风险危害和风险后果。执行风险类型包括被敌发现、被敌毁伤和被敌干扰。

2 作战意图的粒度模型

作战意图的粒度取决于作战意图的分解。基于作战任务类型,实施阶段及状态,以及实施中的行为角色,提出作战意图的类型、过程、状态和任务角色分解。

2.1 作战意图的分解

构建作战意图不同粒度的模型就要对作战意图进行粒度分解。作战意图的分解包括类型分解、过程分解、状态分解和角色分解。

2.1.1 作战意图的类型分解

随着多域联合作战、马赛克战概念被提出,作战任务类型日趋增多,作战意图也随之增多。基于装备发展以及作战任务特点,本文对作战意图进行如下类型分解,即打击类、袭扰类、保障类和控制类,如图4所示。

图4 作战意图的类型分解Fig.4 Type decomposition of combat intention

打击类除传统的火力打击外,还融合了电子战攻击、网络攻击,以及火、网、电综合打击,火力打击则根据打击目的,被分为摧毁、遮断、侦察、袭扰等子意图;袭扰类包括干扰、欺骗等意图;保障类则包括护航、支援、配属作战等;控制类包括指控类控制和地域控制,其中,指控类控制主要是赛博空间作战和电子战,用于控制敌方的指控、通信和情报。

2.1.2 作战意图的过程分解

作战意图的实现,是一个具有阶段性、目标性的过程性行为。各阶段行为具有其特定功能目的,又在时间阶段有所重合。作战意图的执行过程可分为机动投送、获取信息、实施打击、效果评估和退出撤离,如图5所示。

图5 作战意图的过程分解Fig.5 Process decomposition of combat intention

上述各阶段的执行中有所重合,例如:在机动投送过程中,也要获取信息;在获取信息过程中,抓住战机实施打击;效果评估与退出撤离也会有所重合。

2.1.3 作战意图的状态分解

作战意图的状态包括意图的准备、执行、结束和调整阶段,如图6所示。

图6 作战意图的状态分解Fig.6 State decomposition of combat intention

在作战意图执行过程中,意图的调整和执行阶段会有所重合,根据打击对象、自身能力、战场环境等因素来实时调整意图,或更新、或放弃、或调整。

2.1.4 作战意图的角色分解

作战意图的实现需要编队内各成员之间的协作,即各成员被赋予特定的任务角色。尤其是在马赛克作战条件下,多个低成本作战平台被赋予探测、指挥、通信、攻击等任务角色,通过网络连接成一个整体,来完成作战意图。图7给出了一个以压制防空火力为作战意图的角色分解案例。

图7 作战意图的角色分解Fig.7 Role decomposition of combat intention

从图7案例可见,根据功能进行角色指派,每个角色所履行的功能,也就是任务意图中的子意图。

2.2 作战意图的粒度模型

意图是一个表明动机的信息,对该信息认知的程度即粒度。获取的属性要素越多,表明意图的粒度就越细;属性要素越少,表明粒度就越粗。过粗的粒度无法识别具体的攻击对象,过细的粒度又由于描述范围过大以至于识别时间过长,导致贻误战机。针对交战中作战意图识别需求的不同,本文提出作战意图的三级粒度的设想。由于作战意图的隐式属性在意图识别和预测中难以被发现,本文建立的意图粒度模型是建立在显式属性基础上的。三级粒度作战意图分别是:一级粒度作战意图只包括一个要素,即意图;二级粒度包括两个要素,意图和目标;三级粒度包括意图、显式属性、时序关系。在这三级属性中,一级粒度最粗,适用于快速识别作战意图类型,二级粒度用于识别作战意图针对的对象,三级粒度最细,对打击对象、打击目标、打击时机等进行了具体的描述。

基于意图的显式属性与各属性在任务阶段的时序关系,本文提出的作战意图粒度模型包括意图、属性这两个要素。

设作战意图的集合X,F为作战意图的属性(显式属性),则作战意图是一个二元组。作战意图及其属性的巴克斯范式(BNF)表示为:

X∷=<意图类型>

<意图类型>∷=<攻击><侦察><撤离><…>

F∷=<目标><目的><时机>

<目标>∷=<类型><数量><坐标>

<目的>∷=<硬杀伤><软杀伤><非杀伤>

<硬杀伤>∷=<摧毁><半摧毁>

<软杀伤>∷=<干扰><压制><欺骗>

<非杀伤>∷=<欺骗><控制><驱离>

<时机>∷=<起始时间><持续时间><重复时间>

基于粒度对作战意图描述案例如下。

设在某场景下,红方欲通过网络攻击形式压制蓝方防空火力。红方编队作战力量包括空对地反辐射导弹、电子战主动干扰机、网络侦察和入侵机、护航飞机。蓝方兵力包括防空导弹、防空雷达、指控中心等。则三级粒度作战意图可表示为:

一级粒度作战意图为:X1∷=<压制防空火力>;

<压制防空火力>∷=<网络攻击>

二级粒度作战意图为:X2∷=<压制防空火力><网络攻击>

<压制防空火力>∷=<网络攻击><指控节点>

<网络攻击>∷=<控制敌方指控节点>

<指控节点>∷=<数量><位置 坐标><类型>

三级粒度作战意图为:X3∷=<压制防空火力><网络攻击><攻击时间>

<压制防空火力>∷=<网络攻击><指控节点><攻击时间>

<网络攻击>∷=<控制敌方指控节点>

<指控节点>∷=<数量><位置 坐标><类型>

<攻击时间>∷=<开始时间><持续 时间><重复次数>

3 结束语

本文基于未来多域战和马赛克战的需求,以及当前意图识别和预测中所存在的粒度过粗等问题,研究了作战意图的分解方法及其粒度模型。本文研究可为意图识别、预测,以及攻击及防御决策制定提供作战意图的多重粒度模型,为研究多域战、马赛克战等作战环境下的作战意图识别、预测和攻击防御决策提供借鉴。随着作战任务的多样化和装备的进一步发展,作战意图的建模、识别和预测等方面的研究也必须同步发展,以保证对作战意图的有效识别和预测。

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