通信系统受干扰条件下合成部队作战指挥能力评估

魏 元，贾仁耀，翟 翔

(电子工程学院，合肥 230037)



通信系统受干扰条件下合成部队作战指挥能力评估

魏 元，贾仁耀，翟 翔

(电子工程学院，合肥 230037)

对通信受干扰条件下部队作战指挥能力进行分析、评估，将作战指挥能力划分为情报能力、决策能力、组织能力和控制能力，分析通信干扰威胁下作战指挥的薄弱环节，最后运用“联合指数法”建立作战指挥能力的聚合模型。

通信干扰；作战指挥；能力评估

0 引 言

指挥信息系统是现代战争中的“神经中枢”，而其中最关键的环节就是通信。受敌通信干扰时，通信系统效能下降，导致情报、决策、组织和控制等一系列作战指挥活动的有效、及时程度下降，作战指挥能力受到严重影响。

通信受干扰条件下，对部队作战指挥能力的评估可分为2个层次进行:第一是在受干扰条件下，对通信系统的可靠性、有效性进行评估；第二是在指挥通信受干扰时，对我作战指挥能力下降程度进行分析。本文在当前通信系统作战效能研究的基础上，对作战指挥能力进行分析研究。

1 合成部队作战指挥能力评估指标

作战指挥能力的评估指标体系，按作战指挥活动中各个环节职能的不同划分为情报能力、决策能力、组织能力和控制能力4项。指挥通信系统受干扰时，情报、控制能力被削弱是敌通信干扰的直接影响，指挥机构、指挥员所受影响是间接的[1]。

情报通信受阻，影响的是情报活动的及时程度和全面程度，导致情报能力被削弱。指挥通信受阻，影响到的是指令下达的及时程度和可行性，导致控制能力被削弱。情报、控制都是作战指挥能力的重要行动环节，其能力受到削弱必将导致作战指挥能力的下降[2]。

2 对情报能力的评估分析

情报活动指的是指挥所收集与处理情报信息的活动，是决策活动的基础。对情报能力的评估可以从情报的及时程度和全面程度两方面进行[3-4]。

情报活动的延时包括获取延时、传输延时、处理延时三部分。情报活动的组织实施过程中，情报源获取和处理情报的速度、情报通信的误码率共同决定了指挥员获取战场情报的及时程度，即情报的及时程度TQB。随着干扰信号强度增大，情报通信误码率升高，数据的传输速率逐渐下降；误码率过高的情况下，通信链路被阻塞，情报信息需多次中转传输至指挥所。2种情况都将导致情报传输延时增大，情报活动的及时程度下降。指挥所从不同情报源获取情报信息，各情报源使用的情报通信手段、受通信干扰的程度不同，延时也不相同，情报源i情报活动的及时程度可表示为:

(1)

式中:τQB-i为第i个情报源的传输延时；τQBmin为情报传输延时的下限阈值，情报传输延时不超过该值时，情报价值最大，时效性不受延时影响；τQBmax为情报传输延时的上限阈值，情报传输时延超过该值时，情报将无法体现其价值，失去时效性。

图1 情报通信平均延时对情报活动及时程度的影响趋势

部分情报受指挥员关注程度高，对战场形势的影响大，这部分情报对于指挥所的情报能力影响也大。因此，使用情报通信延时的加权均值以体现情报活动的整体特征。设ωQB-i为反映情报源重要程度的权值，情报源提供的情报越受指挥员关注，对战场局势影响越大，ωQB-i值越大。对各情报通信的及时程度进行加权平均得到合成部队的情报活动及时程度：

(2)

式中:0<ωQB-i<1,∑ωQB-i=1。

敌我双方关注的焦点目标也是敌通信干扰的重点，ωQB-i越大，τQB-i也就越大。前沿部署的侦察部队、先头部队及主要作战方向上的主力部队通信系统受干扰时，对应的ωQB-i·τQB-i项变化程度较大，导致获取情报延时τQB的大幅增加，情报及时程度受较大影响。

情报全面程度RQB衡量的是指挥所获取情报信息反映敌情我情、战场态势的全面程度，由各情报源所搜集情报的全面程度和情报传递的可靠性决定，表达式为：

(3)

式中:SQB为情报搜集的全面性;n为情报源数目;N(0≤N≤n)为通信被压制的情报源数目。

通信干扰条件下，各条通信链路的误码率都会不同程度地增大，误码率超过门限值的通信链路被压制。

成功传递情报是情报价值得以实现的前提，当所有情报通信畅通时，情报活动的全面程度与各情报源情报搜集的全面程度相等。而随着通信系统效能的下降，被压制的情报源无法传递，情报的全面程度也相应下降。若所有情报通信都被压制，指挥所无法接收情报，则情报活动就无全面程度可言了。

情报活动的及时性、全面性衡量的是2个不同方面的属性，两者都是情报能力得以发挥的保证，因此，情报能力EQB表达式为：

EQB=TQB·RQB

(4)

3 对控制能力的分析评估

控制能力指的是指挥所对下属部分队作战行动进行控制的能力，控制能力的评估可从控制及时程度、控制可行性两方面进行。

控制的及时程度TKZ与指挥所处理情报、决策、下达指令等环节的效率有关。通信干扰条件下，指令下达过程受干扰影响最大。受干扰影响，指挥通信误码率增大，通信延时相应增加，指令下达延时增加。设第i条指令的传输延时为τKZ-i，该指令的及时程度为:

TKZ-i=

(5)

式中:τKZmax,τKZmin为指令下达延时的上限阈值和下限阈值。

指挥通信延时对控制及时程度的影响趋势如图2所示。

图2 指挥通信延时对控制活动及时程度的影响趋势

延时小于τKZmin则视为延时对控制的及时程度无影响;延时处于τKZmin、τKZmax之间时，τKZ越大，控制的及时程度越差；延时超过τKZmax时，下属部分队所接收的已成为过时的作战指令，不具备战场控制的作用，控制的及时程度最差。指令下达延时τKZ-i是受干扰条件下通信系统数据传输速率受限的表现。设共传输指令m条，控制的及时程度即为:

(6)

控制的可行性QKZ由指令传输的可靠性和指令本身的可行性组成，只有当指令本身可行、指令传输手段也可靠时，控制的可行性才得以体现。每个部分队使用的通信手段、所传递的指令内容不尽相同，综合考虑控制过程中指挥员发出的所有指令的可行性，有：

(7)

式中:rZL-i为第i条指令传输手段的可靠性，即指挥通信的可靠性，是通信系统误码率的函数；qZL-i为指令本身的可行性，即指挥员所作决策的正确性和指令的准确性。

式(5)中通信系统的有效性下降，导致延时增加、控制及时程度下降；式(6)中，通信系统可靠性下降，导致控制可行性下降。在敌通信干扰力量的威胁下，通信装备抗扰性较差或对敌威胁度高的部分队，其指挥通信受影响的程度也较深，rZL-i下降程度大。

控制活动同时对指挥的及时性和有效性提出了较高要求，两项指标同时满足要求才能保证控制活动的顺利实施。因此，控制能力EKZ可表示为：

EKZ=TKZ·QKZ

(8)

4 合成部队作战指挥能力聚合模型

作战指挥过程是情报、决策、组织、控制4种阶段性活动有序、周期性重复实施的过程，每一环节是其他后续各项活动开展的基础。没有情报活动，决策时就无据可依；没有决策过程定下作战决心，后续的组织工作和战场控制就无从谈起。因此，作战指挥能力是情报、决策、组织、控制4种能力的有机结合，而不是简单的线性叠加。传统的线性加权平均方法不能将各项能力之间相互依存、紧密衔接的关系体现出来，本文采用“联合指数法”对作战指挥能力进行聚合，将作战指挥能力看作一个由不同能力指标构成的向量，向量的模值作为作战指挥能力值。计算公式如下：

(9)

式中:EQB、EJC、EZZ、EKZ分别为情报能力、决策能力、组织能力和控制能力。

通信受干扰时，情报能力EQB和控制能力EKZ受影响程度较大，作战指挥活动中这2个环节受阻，部队作战指挥能力E也将下降。若情报活动受阻，后续的一系列指挥活动都建立在不完整的情报信息之上，效能必然会下降，但根据上级指示、前期侦察和预定决心，指挥员仍能起到指导部队行动的作用。而控制活动受阻时，下级指挥员可根据上级的既定决心和作战方案，结合已掌握的情报自行指挥部队。战前的决策结果仍能在一定程度上起到指导作用。

5 仿真分析

某合成师，其指挥所的情报来源主要包括：上级战区联指组织的敌情报知，友邻部队的情报支援，处于一线的侦察部队，战场预置的声、光、电传感器。根据各情报源提供信息的重要程度对4种情报源的权重赋值为0.2,0.15,0.3,0.35。使用0-1函数表示不同敌我态势情况下，师指挥所与各情报源之间通信被压制情况，0表示未受压制，1表示受到压制。师指挥所与各情报源之间的情报通信延迟见表1、表2，师指挥所共发送5条指令，发送指令时的指挥通信连通率、延迟见表3、表4。

表1 师指挥所情报通信被压制情况

表2 师指挥所情报通信延迟

表3 师指挥所指挥通信连通率

表4 师指挥所指挥通信延迟

情报通信延时的上限阈值和下限阈值分别为0.2 s和5 s，指挥通信延时的上限阈值和下限阈值分别为1 s和5 s，情报搜集的全面程度和各指令的可靠程度都为1，则情报活动的及时程度、全面程度和情报能力如图3(a)所示;指挥活动的及时程度、可靠程度、控制能力如图3(b)所示;指挥活动的情报能力、控制能力、综合作战指挥能力如图3(c)所示。

图3 不同敌我态势情况下部队情报能力、控制能力、指挥能力

随着被压制通信的数量升高、情报传输延时的增加，情报能力也在持续下降，而当传输延时过于严重时，情报的及时程度变化就不再敏感了。当某一部分队受到强烈通信干扰以至于指挥通信连通度大幅下降，延时增加时，指挥所的控制能力也受到较严重影响。指挥所的整体作战指挥能力受影响时变化敏感程度更低，原因在于作战指挥能力是由众多因素共同影响决定的，情报能力、控制能力所产生的影响只是一方面。

6 结束语

综上可知：(1)指挥员关注的焦点通常也是敌通信干扰的重点，前沿部署的侦察部队、先头部队及主要作战方向上的主力部队通信系统受干扰时，作战指挥能力所受影响具体表现为关键情报信息获取困难、热点区域监视失效，作战部队指令接收困难、战场控制手段失效。对每个下属单位的控制能力下降都会严重影响指挥所对部队整体的控制能力。(2)与强敌作战时，电磁环境复杂，通信干扰严重，距离较远的部队易受影响，导致情报不畅、指令不通。对前出作战梯队或迂回穿插分队的指挥员来说，需要具备过硬的综合素质，可以独立指挥部队在上级决心的基础上自行指挥部队，完成既定任务。

本文描述了通信受干扰条件下合成部队指挥控制能力的薄弱环节，对其情报能力、控制能力2项指标进行阐述，为进行复杂电磁环境下陆军作战能力的评估和分析奠定基础。通信系统效能下降，其影响不仅限于本文研究的两方面，指挥机构运行效率、指挥员的指挥意志、心理状态等多方面所受影响都有待进一步研究。

[1] 余力,岳振军.军事情报价值评估方法[J].火力与指挥控制,2011(5):174-176.

[2] 叶酉荪.军事通信网概论[M].武汉:湖北科学技术出版社,1998.

[3] 柏晓莉,柏晓辉,罗雪山.C4ISR系统通信网络效能评估指标体系研究[J].军事运筹与系统工程,2006(20):71-75.

[4] 苗海军，刘正威，马亚平.基于“联合指数”的联合作战编组集团能力量化分析[J].海军工程大学学报,2006,18(5):102-106.

Synthesis Operation Command Capability Evaluation of Troops UnderThe Condition of Jammed Communication System

WEI Yuan，JIA Ren-yao，ZHAI Xiang

(Electronic Engineering Institute,Hefei 230037,China)

This paper analyzes and evaluates the operation command capability of troops under the condition that the communication system are jammed,divides the operation command capability into intelligence ability,decision-making ability,organization ability and control ability,analyzes the weak link of operation command under the threat of communication jamming,finally uses the combination index method to establish the polymerization model of operational command capability.

communication jamming；operation command；capability evaluation

2015-03-15

TN914

A

CN32-1413(2015)04-0106-05

10.16426/j.cnki.jcdzdk.2015.04.027