近年来，随着雷达、传感器等技术的大力发展，防空反导作战中面临的战场环境问题日趋复杂，如何在海量的数据中快速准确地提取出指挥员需要的信息，并形成可视化的战场态势图成为至关重要的一个环节。战场态势指战场中当前各方兵力分布及战场环境的当前状态和发展变化趋势。在战术级防空反导指挥控制系统中，以对态势的充分感知、理解为基础，形成可供指挥员快速参考的可视化态势图，是解决态势信息认知与技术结合的重要手段，为有效实施指挥与控制、作战辅助决策、实时部署兵力等提供高效可视化信息平台。

目前，为合理高效地形成战场态势图各国均进行了大量研究。美国率先提出了通用作战图的概念，其主要包含了信息共享能力、信息融合能力、知识处理能力，并已在多次演习和局部战争中发挥了巨大的作用。而在我国，也对基于防空反导的战术级指控系统的战场态势图进行了大量研究。此文围绕战场态势图，从防空反导系统发展面临的问题入手，对战术级防空反导指控系统进行了简要分析，进而研究了COP的现状、体系结构、能力、关键技术及其在战术层次指控系统的应用，并对其发展趋势提出了观点。

1、防空反导系统发展问题分析

自20世纪80年代开始，防空反导技术开始由原来的纯地基防空导弹系统模式转换成天基和地基相结合的模式^[2]，以定向能武器和动能武器技术为主，多种拦截手段并用的新模式，但此模式需要解决战场监视、侦察预警、跟踪和捕获等相关技术的突破。20世纪末，战场管理、作战指挥、战场通信成为了防空反导系统的核心问题，由此引发了很多关键技术的突破，例如数据融合技术、数据交互、战场协同、数据链技术等等。基于此要求，智能化信息处理能力、神经网络、深度学习等技术成为了其中的重中之重^[3]。

1.1 防空反导技术体系框架

图1对现代防空反导系统技术^[4]体系进行了说明。图1中，现代防空反导作战体系主要由预警探测系统、监视跟踪系统、动能武器系统、指挥控制系统4部分构成。是由各种空中防御体系、作战力量和战场设施构成的有机整体，同时也是整个空天防御体系的重要组成部分，是国家安全中重要的一道防线。随着信息化时代的推进、防空反导作战理论的进步和防空武器装备的发展，防空反导作战体系的要素、结构和功能正发生着深刻的变化，向着进攻防御一体化、多军兵种联合和火力信息协同^[5]的方向发展。

图1  防空反导系统技术体系

1.2 指挥自动化系统

指挥自动化系统是指在特定作战理论指导下，综合运用现代电子信息技术和设备，与指挥人员相结合，把指挥、控制、通信、计算机与情报有机地结合为一体，构成对部队和武器实施指挥与控制的人—机系统。其基本功能是实现各种军事信息的采集、传递、处理自动化和指挥决策方法科学化，并具有预警、抗毁、机动、电子对抗、快速反应和合成作战指挥等能力；平时能满足部队管理和训练等需求。

作战指挥过程：作战指挥的任务是组织搜集情报，处理情报，根据处理的结果制定作战方案，下达作战任务和命令提示，监督部队执行命令情况，必要时进行指挥控制的调整。具体来说包括如下几个环节：1）收集、处理和显示有关敌方、我方、地形与其他方面的情报；2）辅助决策，定下决心，拟制作战方案；3）下达命令与提示，实施指挥与控制；4）检查命令执行情况，必要时进行调控。其过程可用图2来说明。

图2  指挥自动化流程图

2、战术级指控系统分析

2.1 战术级指挥控制系统作战任务分析

战术级指控系统的指挥员可以接收其下属各火力单元发送数据、卫星预警探测数据、雷达情报数据等外部数据源集成的目标信息，形成统一的空天情报信息场控制整个防区区域的战场局势，并且及时向战区级指控中心或同级别战术级指控中心提供实时数据和辅助决策，实现指挥自动化；根据当前战场形势完成对下属多火力单元进行合理的火力部署、目标分配等指令，实现多型号的火力单元武器系统的混编和组网作战能力，充分利用火力资源，掌控战争形势，提高作战能力^[9]。

以单一目标为例，战术级指控系统的作战过程就是针对目标的作战/训练过程，提取其中的关键事件，解析关键事件间的逻辑关系，形成对该目标作战流程的数据分析结果，从而制定对目标的拦截打击方略，形成方略后对下属火力单元进行任务分配，对目标进行拦截打击，完成原定战术目标。具体处理流程设计如图3所示。

图3  战术级指控作战任务制定流程

2.2美军防空反导战术级指挥控制系统分析

自2006年开始，随着网络信息化的发展，美军开始将防空反导网络中心战^[11]作为主要的研究方向。该系统包含多个武器系统，例如萨德系统、爱国者系列、斯拉姆拉姆系统等等。以一体化武器控制网络建设为关键点，实现拦截武器系统的超视距作战能力为标志，实现了防空反导一体化，成为了美军防空反导网络中心站的核心支持系统。然而，它也有其弊端：在整个费效比评估中增加的费用应与预期的优势权衡；可能产生错误的拦截方案；会增加复杂性；参与系统会产生大量要处理的数据等。

3、COP研究现状与体系架构

3.1 COP研究现状

战场态势指战场中兵力分布及战场环境的当前状态和发展变化趋势。作战指挥中，态势是指挥决策的基本依据。态势图是战场态势信息的图形化表示，是解决态势信息认知与技术结合的重要手段，为有效实施指挥与控制、作战辅助决策、实时部署兵力等提供高效可视化信息平台。

在我国，军队信息化建设中已经加大了对态势图的研究强度，虽然起步比较晚，但是发展比较迅速。原某军区的“战区指挥系统”属于我军仿照美军研制的战区指挥系统。该系统目前已经覆盖了战区内海陆空三军，并且部署至各级别的部队，应该说已经达到了战役、战略一体化的目标，在局部区域还达到了指挥系统和与主战武器一体化的程度。陆军目前所使用的部分信息通信系统实现了COP系统预测功能，初步达到了战役、战略一体化的目标，在局部区域达到了主武器与指挥系统一体化的程度^[14]。

通用作战图的核心有以下几点：一是信息共享能力，即COP系统应能保证信息在各级指挥部门顺畅的传递；二是具备信息融合能力，COP能融合各种数据源的数据，并将各种信息进行综合集成；三是知识处理能力，COP具备将信息转换成知识，并且有对知识进行推理和分析的能力；四是信息展示的能力，COP系统能以简便直观的形式将有针对性的信息显示给用户^[15]。

另外，在COP的态势信息按需检索和抽取的技术中，如何从知识库中检索和选择最为相似的知识，决定了知识推理系统的学习与推理性能。目前国内的主要应用有：最近相邻策略、归纳推理策略和知识引导策略^[16]等。

3.2 COP体系结构及能力

用户对COP系统的需求主要分为输入态势信息、处理态势信息和访问态势信息三大要求^[17]。根据COP系统的功能，可以将这3个需求进一步分解为以下5个服务：流数据输入服务、报告提交服务、情报处理服务、COP支撑服务和COP信息访问服务，具体流程如图4所示：

图4  通用作战态势图体系流程

4、COP的关键技术

4.1 态势图需求分析和描述

在不同战场情境下，指挥员对态势图的辅助决策支持需求具有一定的模糊性和不确定性，为了生成清晰、明确的态势图，实现技术与人脑认知的统一，需要尽可能消除这种模糊性和不确定性，科学的态势图需求分析与描述方法是实现这一目标的关键所在。

4.2 态势图一致性保证

虽然不同战场情境下指挥员关注的焦点不尽相同，需要生成不同的态势图，但是为了实现战场态势共享和联合作战指挥，态势图之间必须保证高度的一致性。为了实现这一目标，需要解决态势图体系结构技术、时空基准基础技术和态势数据的分布式管理等关键技术。

4.3 态势图的按情境生成技术

本文主要研究的态势生成技术具有两个特性，一是针对性，态势图针对战场情境需求生成；二是主动性，强调主动服务，主动感知战场情境进行态势信息获取、组织加工和自动推送。涉及到的关键技术包括战场情境的定义和感知技术、态势信息抽取技术、态势信息组织加工技术、态势图的多尺度多分辨率表现技术等。

5、战术层次指控系统的COP应用

5.1 美军战术级指控系统的COP应用

美军从战场信息收集、指挥决策、战术指控和火力部署、拦截打击等作战环节从战场态势的实际应用需求出发，将战场态势的图形显示形式—互动式作战图族（FIOP）分为通用态势视图（COP）、通用战术图（CTP）和单一合成图（SIP)。COP和CTP中的通用概念指两个及以上作战单位在执行同一作战任务的过程中，执行作战方案的制定或者战术行动的实施过程中，其共同关心的战场态势各要素必须保持一致。

在FIOP中，COP为国家军事指挥中心（NMCC）和战区司令部的作战方案/规划/计划的生成，提供所需要的战场态势或者先前的演习态势图作为参考，其跨越了战略和战役两个层次；而战术级的通用态势图根据其支持功能又可分为CTP和SIP两个层级，其中CTP为联合任务部队（JIF）司令部、军种任务部队（CTF）司令部和情报节点的战术指挥控制和情报收集指挥方案生成与实时监控提供态势图；此外，CTP还负有为生成战役COP提供战术态势要素的使命^[19]。

SIP是专为联合火力打击控制与目标跟踪提供的局部战场空间视图，其要素构成主要包含相应局部战场空间中的各类打击目标、火力单元及环境参数。依局部空间和打击目标不同，分别称为单一合成空图（SIAP）、海情图（SISP）、地情图（SIGP）、太空图（SISSP）等[19]。各类SIP负有为生成CTP提供相应局部战场空间态势要素的使命。战场态势及态势图的层次结构，如图5所示。

图5  战场态势图和态势层次、指挥级别、应用层次的关系

5.2 我军战术级指控系统的COP体系架构构想

战术级指控系统态势服务的基本过程如图6所示，一般涉及两个全过程和3个映射过程。根据指战员需求的表达，从而推导出一个从无序到有序的整序过程，同时也是一个映射过程。从栅格网中海量、分布、异构、动态的战场态势信息，形成战场态势信息的信息元数据描述及索引，这是第2个整序过程，从无序到有序，同时也是第2个映射过程。在确定指战员的信息需求和战场态势信息的规范描述后，需完成从战场态势信息在需求表达后启动映射生成战场态势信息资源索引，基于该索引完成从战场态势信息的需求到战场态势信息资源的映射，此为第3个映射过程。通过指战员对战场态势信息的按需聚焦，为指战员提供面向需求的、更为灵活高效的精确战场态势信息服务。

图6  态势信息服务的基本过程

图6描述了态势信息服务的基本过程，战场态势信息从概念上可以理解为信息空间在战场的投影，从资源角度涵盖整个信息域的数据、信息、参数等。参照美军GIG参考体系结构^[20]，得出战术级指控系统的COP体系架构构想：

1）针对战术级指控系统的组成特点，将操作席位分为一个指挥席、两个情报席、两个计划席、若干火力单元和作战单元等。这些席位相互进行态势信息的共享交流，对整个战术级指控系统的COP进行指挥操作。

2）针对战场态势信息的类型特点，将栅格网中的态势信息分为格式报信息和非格式报信息，分别针对这两类信息考虑其封装策略、监控策略、访问策略及基于内容的搜索策略等。从对各类异构战场态势信息的自动化或者半自动化的封装、战场态势信息的状态监控管理等角度进行深入研究，最终为态势信息的再利用提供通用的异构态势信息接入管理，为战场态势信息的集成利用奠定基础。

3）构建战场态势信息的注册发布机制，通过对战场态势的一体化描述，为整个战术级指控信息的指控信息建立一致的语义环境，为面向需求的信息搜索提供依据。

4）分别对格式化信息与非格式化信息建立元数据发现、语义发现以及全网搜索机制，实现全网信息的统一搜索。

具备了上述条件后，还需要针对指战员的需求进行采集与录入，并对指战员需求建立其时空感知体系、任务感知体系和上下文感知体系，形成对全网信息的统一搜索。图7详细描述了战术级指控系统COP的服务体系架构，并对体系中的席位分配作出了划分，对各个席位的任务和具体的事件流程进行了详细的描述。

图7  战术级指控系统COP服务体系架构

6、结论

本文基于战术层次指控系统介绍了当前防空反导系统的发展、战术级指控系统的分析、COP的关键技术及其在系统中的相关应用。战场态势图为各级指战员提供了前所未有的空间态势感和透视战场，先敌发现、先敌了解、先敌决策、先敌行动，实施快速有效的战略部署和火力打击[21]。实现了战争从跨军种联合向跨域联合的转变，快速精确的作战规划、行动部署和效果评估，技术上完成了战场实体的自动跟踪和敌我识别，避免联合作战中的误伤。

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