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基于信息流优化控制的水面无人艇群作战指挥流程研究

颜旗
  
富网媒体号
2024年113期
江苏自动化研究所 江苏连云港 222061

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摘要:为规范作战指挥流程,提高作战效能,引进信息流优化控制技术,开展水面无人艇群作战指挥流程的研究。引进海明码编码技术,对传输的数据进行编码;引入计时器和帧序列号机制,设计基于信息流优化的作战指挥信息差错控制;根据前端反舰环节、后端打击阶段、上部启动作战、下部作战资源支持,设计水面无人艇群作战顶层作业;在战况信息、情报信息共享、交互过程中,通过综合考虑兵力数量、武器装备性能、战场环境等因素,进行作战效能的评估,实现对多级同步决策作战指挥流程的优化设计。对比实验结果表明:设计的方法在应用后,对敌方造成攻击的集中性最强。

关键词:信息流优化控制;流程;指挥;作战;艇群;

中图分类号:E843 文献标识码:A

0引言

随着现代战争形态的不断演变,水面无人艇群作战的复杂性和动态性日益凸显,对作战指挥流程的实时性、准确性和协同性提出了更高要求。尚家振[1]采取“一张网”防火布局、“一幅图”精准救援规划、构建优质数据平台及高效利用工作终端等措施,显著提高了灭火救援的自动化、智能化与精细化。刘志勇[2]构建智能化预案库,实现精确识别与及时推送,并强化指挥主体的决策能力,显著提升了警务合成作战智能化。但是传统的作战指挥流程往往因信息传递的滞后、准确性的不足以及处理效率的低下,难以适应现代战争中快速变化的战场态势。

因此,研究基于信息流优化控制的水面无人艇群作战指挥流程,旨在通过深入分析信息流在作战指挥过程中的作用机制,结合现代信息技术的最新进展,提出一套科学、高效的信息流优化控制策略。旨在构建出一个信息流畅通无阻、决策支持精准高效的水面无人艇群作战指挥体系,为提升无人艇群高效协同指挥提供有力支撑。

1基于信息流优化的作战指挥信息差错控制

为优化作战指挥流程,引进信息流优化控制技术,对作业指挥过程中的信息流通进行差错控制。在此过程中,利用现代通信技术,构建高效、可靠的信息传输网络。采用光纤通信、卫星通信等多种手段,确保信息传输的速度和稳定性。在数据传输过程中,引进海明码编码技术,对传输的数据进行编码。设生成多项式为,则海明码编码过程可以表示为原数据帧与生成多项式进行除法运算,得到校验位并附加到原数据帧后。根据原数据帧,进行数据帧 编码,此过程如下计算公式所示。

公式中:表示作战指挥数据帧编码;表示校验位多项式;表示校验位的长度。在接收端设置反馈检测机制,对接收到的数据进行验证和反馈。如果发现错误,则通过反馈通道向发送端发送重传请求,确保数据的正确传输。同时,引入计时器和帧序列号机制,防止因网络延迟或丢包导致的重传问题。此过程如下计算公式所示。

公式中:表示作战指挥信息差错控制;表示接收到的数据帧;表示信息流建模;表示循环冗余校验码。按照上述方式,实现基于信息流优化的作战指挥信息差错控制。

2设计水面无人艇群作战顶层作业

在上述内容的基础上,进行水面无人艇群作战顶层作业的设计,通过此种方式,确保作战效能的最大化。此过程如下图1所示。

前端反舰环节,通过高度集成的侦察预警系统,包括卫星、空中及海面侦察预警平台,实现对敌方水面目标的实时跟踪与精准定位,为艇群提供超视距目标信息,增强先敌发现与先敌打击能力。后端打击阶段,依托精确的导航定位系统与高效的指挥信息网络,确保火力载荷能够准确锁定并摧毁目标。通过超视距攻击与直接攻击相结合的方式,形成多层次、全方位的火力覆盖,提高打击效能与突防能力。

上部启动作战强调艇群内部间的密切协同,如与飞行器、潜航器等兵力的无缝对接,通过协同指挥与信息共享,实现整体作战效能的提升。下部作战资源支持则包括后勤保障、装备维护、人员操控等多个方面。通过构建完善的保障体系,确保艇群在海上持续作战中的物资供应、装备完好与战斗力。同时,加强与其他力量的协调配合,形成合力,共同应对复杂多变的战场环境。

3多级同步决策作战指挥流程设计

完成上述设计后,对作业指挥过程进行多级同步决策。此过程如下图2所示。

为提高作战的效能,可以在战况信息、情报信息共享、交互过程中,通过综合考虑兵力数量、武器装备性能、战场环境等因素,进行作战效能的评估,此过程如下计算公式所示。

公式中:表示作战效能;表示评估因素的权重;表示作战指挥方案的效用值;表示评估因素的总数。根据计算结果,及时调整作战指挥计划,提出具体的作战构想和要点,并上报给上级审批,通过此种方式,实现多级同步决策作战指挥流程的设计。

4对比实验

完成上述内容的设计后,为实现对此流程应用效果的检验,设计如下所示的仿真对比实验。

实验前,集成通信系统、导航系统、决策支持、信息融合与协同作战软件,明确作战指挥平台的功能需求,包括信息共享、协同作战、指挥决策、态势感知等,以此为依据,搭建水面无人艇群作战指挥仿真平台。平台技术参数与构成如下表1所示。

在此基础上,引进文献[1]提出的基于大数据技术的指挥流程、文献[2]提出的指挥模式,将其作为对照,对比引进的指挥流程与本文设计的指挥流程,在模拟作战中,对敌方攻击的集中性。

在作战过程中,科学且优化的指挥流程能够迅速且准确地集中火力、资源和决策,以有效应对敌方的威胁。反之,如存在决策分散或指挥过程中信息传递时效性不足的问题时,将出现攻击集中性减弱的现象。此指标可以通过下述公式计算得到。

公式中:表示对敌方造成攻击的集中性;表示集中度比率;表示敌方中心点;表示攻击偏移程度。设定的量化结果在0~1之间,取值越接近于1,代表对敌方造成攻击的集中性越强,反之越弱。按照上述方式,统计实验结果,如下表2所示。

从上述表2所示的结果可以看出,三种方法中,本文设计的方法在应用后,对敌方造成攻击的集中性最强,由此可以证明,本文设计的作业指挥流程最为合理。

5结束语

信息化战争已成为现代战争的主要形态,信息成为决定战争胜负的关键因素。水面无人艇群作为海上作战的重要力量,其作战指挥流程必须适应信息化战争的需求,实现信息的快速传递、准确处理和高效利用。为此,本文引进信息流优化控制技术,通过作战指挥信息差错控制、水面无人艇群作战顶层作业基于ID模型设计、多级同步决策作战指挥流程设计,开展了水面无人艇群作战指挥流程的设计研究。通过此种方式,实现对战场态势的实时监控和精确判断,确保作战行动的灵活性和有效性。

参考文献

[1]尚家振.基于大数据技术的灭火救援作战指挥体系研究[J].水上安全,2024,(11):55-57.

[2]刘志勇.警务合成作战智能化预案指挥模式构建研究[J].火力与指挥控制,2024,49(04):6-17.

[3]丁振国,黄培荣,赵方方.指挥信息流动变化影响海上作战指挥架构变革的探析[J].指挥控制与仿真,2024,46(02):90-96.

[4]刘剑超,董斐,姬嗣愚,等.基于LVC的舰载机作战指挥训练系统设计[J].现代防御技术,2024, 52(01):130-138.

[5]孟泉铭,易大寨.信息化战争中指挥员谋略心理对作战指挥行为的影响机制研究[J].火力与指挥控制,2023,48(11):40-43+51.

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