基于云計算的艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)體系的分析論文
基于云計算的艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)體系的分析論文
海上空襲作戰(zhàn)模式由 低空隱蔽突防 和 飽和攻擊 轉(zhuǎn)變?yōu)樵陬A(yù)警機指揮下,空襲飛機從艦艇編隊防區(qū)外發(fā)射反艦導(dǎo)彈,采用遠(yuǎn)距離發(fā)射、低空突防、航路規(guī)劃和飽和攻擊的戰(zhàn)術(shù)方法;傳統(tǒng)的分層防御防空作戰(zhàn)體系已不能適應(yīng)未來的體系對抗、系統(tǒng)對抗的需要,基于網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)理論的協(xié)同防空作戰(zhàn)體系是艦艇編隊防空作戰(zhàn)發(fā)展的重要方向。以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家精心準(zhǔn)備的：基于云計算的艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)體系的分析相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
基于云計算的艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)體系的分析全文如下：
引言
信息化海戰(zhàn)中，制信息權(quán)成為戰(zhàn)場決勝的重要因素之一，這對信息的處理能力提出了更高的要求。本文針對海上艦艇編隊防空反導(dǎo)問題，提出基于云計算架構(gòu)的艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)體系設(shè)想，利用云計算強大的計算能力對戰(zhàn)場海量信息進(jìn)行高速處理，迅速生成戰(zhàn)場綜合態(tài)勢，實現(xiàn)快速的戰(zhàn)場實時評估，縮短作戰(zhàn)方案的計算推演過程，選擇最優(yōu)方案，提高信息系統(tǒng)輔助決策能力，進(jìn)而將信息優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為決策優(yōu)勢。
1 云計算在軍事應(yīng)用中的意義
1. 1 云計算的概念
云計算是一種分布式計算，以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過網(wǎng)絡(luò)將處理程序拆分成多個子程序，在大量計算機構(gòu)成的資源池上分配計算，然后將處理結(jié)果返回給用戶。計算資源存在于網(wǎng)絡(luò)上，統(tǒng)稱為“云”，“云”是各種資源的抽象。云計算是一種通過整合大規(guī)模動態(tài)可擴展的計算、存儲、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等分布式計算資源進(jìn)行協(xié)同工作的超級計算模式。本質(zhì)上，云計算通過計算資源的虛擬化組織、分配和使用，實現(xiàn)計算資源的合理配置，避免計算過程的重復(fù)和浪費，使用戶能按需獲取計算能力、存儲空間和信息服務(wù)，提高計算資源的利用率。
1. 2 云計算在軍事應(yīng)用中的優(yōu)勢
1) 虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)是云計算系統(tǒng)的核心組成部分之一，是為各種計算及存儲資源的充分整合、抽象和高效利用提供技術(shù)層面支持的關(guān)鍵技術(shù)。虛擬化是一種用于共享資源，使單一的物理資源劃分為多個獨立的資源的技術(shù)手段。虛擬化的優(yōu)點是能以最小的成本，創(chuàng)造更靈活的系統(tǒng)，輕松地提供靈活的部署，具有自動化、安全和易于管理的優(yōu)勢。
2) 快速處理大量情報數(shù)據(jù)
云計算采用分布式存儲方式來存儲數(shù)據(jù)，采用冗余存儲方式來保證存儲數(shù)據(jù)的可靠性，以高可靠軟件來彌補硬件的不足。云計算提供了一種協(xié)作模式來確保遠(yuǎn)距離的信息數(shù)據(jù)共享，可透明地獲取數(shù)據(jù)情報和計算與存儲能力，用戶可以像在處理本地數(shù)據(jù)一樣方便快捷。云計算提供的強大計算和存儲能力，使處理龐雜的大量情報數(shù)據(jù)的效率大大提高，各個層次的用戶都可以通過專用軍事網(wǎng)絡(luò)動態(tài)接入云中進(jìn)行情報融合或直接依托數(shù)據(jù)中心強大的計算能力快速檢索，分析數(shù)據(jù)，獲取有價值的信息。
3) 資源配置靈活
云計算提供一種動態(tài)接入的情報資源池，將當(dāng)前可用的設(shè)備資源都納入到資源池中。這樣情報系統(tǒng)有很強的任務(wù)調(diào)度能力，在戰(zhàn)時系統(tǒng)負(fù)載迅速增高時，可以快速申請擴展資源，而當(dāng)資源需求不高時則減少系統(tǒng)資源。分布式的資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬甚至信息流都可以根據(jù)客戶端的需求進(jìn)行分配，使資源可以在同一時間支持更多的用戶使用。這樣就跨越了硬件的局限。虛擬化技術(shù)使硬件計算資源可以獲得更高的利用率，在戰(zhàn)時可以提高資源利用效率以滿足各層次用戶的不同需求。
4) 系統(tǒng)軟件統(tǒng)一管理配置
由于云計算所有的數(shù)據(jù)都存儲在云中，各用戶從云中獲取數(shù)據(jù)，所以軟件的維護(hù)和開發(fā)都在云中同步。用戶可以隨時得到最新的軟件升級并且不用擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失。軟件提供者只需更新云中的軟件數(shù)據(jù)庫就可以方便地為用戶提供更好的軟件服務(wù)。通過這些技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器協(xié)同工作，在多節(jié)點之間同步系統(tǒng)狀態(tài)，通過鎖機制協(xié)調(diào)多任務(wù)對于資源的使用，從而保證數(shù)據(jù)操作的一致性，快速發(fā)現(xiàn)故障和恢復(fù)系統(tǒng)，通過自動化、智能化的手段實現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可維護(hù)、可管理。
5) 安全性高
云計算的安全框架設(shè)計可以有效地保證軍事情報的安全。由于情報數(shù)據(jù)在云中集中加密存儲，任何用戶獲取或者上傳的情報必須經(jīng)過云的安全框架認(rèn)證，這樣可以有效確保數(shù)據(jù)的完整可靠安全。
2 基于云計算的艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)體系
基于云計算的艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)體系，就是以云計算系統(tǒng)為核心，構(gòu)建戰(zhàn)場信息云網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)將各維戰(zhàn)場空間反導(dǎo)平臺的偵察探測系統(tǒng)、艦空武器系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)聯(lián)系在一起，與敵方進(jìn)行對抗的一種作戰(zhàn)體系。通過該體系，可實現(xiàn)信息共享，各級指揮員可利用信息云網(wǎng)絡(luò)交換大量的圖文信息，掌握整個戰(zhàn)場態(tài)勢，并通過云網(wǎng)絡(luò)實時快速地交換指揮員的意圖、制定作戰(zhàn)計劃，縮短決策時間，提高協(xié)同作戰(zhàn)能力，以便對敵方實施快速、精確、連續(xù)的打擊。
2. 1 體系結(jié)構(gòu)
為提高艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)系統(tǒng)整體作戰(zhàn)效能，打破傳統(tǒng)作戰(zhàn)艦艇系統(tǒng)設(shè)置的界限，通過基于云計算的信息云網(wǎng)絡(luò)，共享艦艇編隊內(nèi)的作戰(zhàn)資源，將艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)系統(tǒng)中每艘艦艇的作戰(zhàn)系統(tǒng)劃分為探測跟蹤、指揮控制、火力打擊等三類功能節(jié)點，分別將這些節(jié)點組網(wǎng)，形成三層邏輯體系網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
2. 2 三層邏輯體系網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能分析
艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)體系由“無縫隙”連接的三個網(wǎng)絡(luò)組成: 探測跟蹤網(wǎng)、指揮控制網(wǎng)和火力打擊網(wǎng)。
1) 探測跟蹤網(wǎng)
探測跟蹤網(wǎng)是整個協(xié)同防空作戰(zhàn)體系的基礎(chǔ)，是指揮控制網(wǎng)和火力打擊網(wǎng)運行的基石。它充分利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)、機載通信系統(tǒng)、地面通信系統(tǒng)和海上通信系統(tǒng)等組成的通信云網(wǎng)絡(luò)，用云計算技術(shù)將大量多種速率、多種模式傳輸?shù)囊曨l、數(shù)據(jù)和音頻信息，以及各種不同平臺上的警戒傳感器和攻擊、火控防御武器系統(tǒng)連成一體，通過指揮控制程序?qū)崿F(xiàn)各反導(dǎo)作戰(zhàn)平臺擁有高速通道和信息實時共享的能力。
探測跟蹤網(wǎng)主要由探測、跟蹤等節(jié)點構(gòu)成。探測節(jié)點主要負(fù)責(zé)在指定的作戰(zhàn)海區(qū)內(nèi)搜索目標(biāo)，截獲敵輻射源信號，并將搜索到的目標(biāo)指示信息，包括目標(biāo)頻率、方位信息、威脅告警信息等，傳送給作戰(zhàn)指揮節(jié)點和跟蹤節(jié)點; 跟蹤節(jié)點主要負(fù)責(zé)對目標(biāo)進(jìn)行精確跟蹤，建立目標(biāo)航跡，判定目標(biāo)威脅程度，并將目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)傳輸給指揮控制網(wǎng)和火力打擊網(wǎng)。在整個艦艇編隊防空作戰(zhàn)體系中，探測跟蹤網(wǎng)要始終保持對目標(biāo)監(jiān)視跟蹤的連續(xù)性，以便為艦艇編隊制定作戰(zhàn)指揮決策、下達(dá)作戰(zhàn)命令、發(fā)射艦空導(dǎo)彈，及對艦空導(dǎo)彈進(jìn)行制導(dǎo)控制提供基礎(chǔ)。
2) 指揮控制網(wǎng)
指揮控制網(wǎng)主要由編隊作戰(zhàn)指揮中心和作戰(zhàn)艦艇作戰(zhàn)指揮等節(jié)點構(gòu)成。將分布在作戰(zhàn)海區(qū)內(nèi)的各艦艇編隊平臺，以及平臺上的每一個傳感器、每一個艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)有機連接，形成一個作戰(zhàn)整體。其任務(wù)是完成警戒傳感器任務(wù)分配、對傳感器搜索到的雷達(dá)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合、在信息子網(wǎng)上有效地分發(fā)信息，迅速生成戰(zhàn)場綜合態(tài)勢，并對其進(jìn)行評估。當(dāng)戰(zhàn)場態(tài)勢發(fā)生動態(tài)變化時，能夠快速調(diào)整作戰(zhàn)決策或組網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效響應(yīng)，合理分配編隊防空作戰(zhàn)任務(wù)，支持靈活的作戰(zhàn)編制和配置，統(tǒng)一協(xié)調(diào)編隊內(nèi)各作戰(zhàn)艦艇協(xié)同作戰(zhàn)。通過云計算技術(shù)充分整合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)信息和計算資源，建立艦艇編隊協(xié)同和互操作的信息云平臺，滿足指揮中心對信息與資源的高度集成與共享的需要。并輔助指揮員做出優(yōu)化決策，提高編隊防空作戰(zhàn)指揮控制效率，實現(xiàn)艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)時的作戰(zhàn)決策指揮、作戰(zhàn)打擊效果評定、編隊防空網(wǎng)絡(luò)管理、任務(wù)交接等功能。
指揮控制網(wǎng)中優(yōu)先級高的一個指揮控制節(jié)點作為編隊指控中心，負(fù)責(zé)艦艇編隊作戰(zhàn)指揮，組織各作戰(zhàn)指揮節(jié)點接收編隊外海情、空情等預(yù)警信息，編隊外航空管制信息，作戰(zhàn)戰(zhàn)場情報信息，上級下達(dá)的作戰(zhàn)任務(wù)，并在與友鄰部隊互通情報和進(jìn)行協(xié)同后，綜合處理分析各種戰(zhàn)場信息; 各指揮控制節(jié)點均接收探測跟蹤網(wǎng)發(fā)送的目標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行融合處理，同時接收編隊指控中心的戰(zhàn)場態(tài)勢信息、目標(biāo)統(tǒng)一編號及其他信息，并在指揮控制網(wǎng)中形成統(tǒng)一戰(zhàn)場態(tài)勢。
編隊指控中心也可將部分功能分散到網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點，這些節(jié)點統(tǒng)一受編隊指控中心的指揮、協(xié)調(diào)，共同完成協(xié)同防空作戰(zhàn)任務(wù)。
3) 火力打擊網(wǎng)
火力打擊網(wǎng)主要由編隊內(nèi)各戰(zhàn)斗艦艇平臺上的艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)組成。作戰(zhàn)指揮節(jié)點向火力打擊網(wǎng)中的武器控制節(jié)點下達(dá)作戰(zhàn)命令，組織對來襲目標(biāo)進(jìn)行攔截打擊。武器控制節(jié)點接收作戰(zhàn)命令后，進(jìn)行攔截可行性計算、通道組織、發(fā)射決策、火控解算，制定飛行任務(wù)并輸入到艦空導(dǎo)彈武器等。隨后實施發(fā)射控制，完成導(dǎo)彈發(fā)射準(zhǔn)備，下達(dá)發(fā)射命令，控制導(dǎo)彈發(fā)射等?；鹆Υ驌艟W(wǎng)通過對編隊內(nèi)防空武器系統(tǒng)的集中使用，形成最優(yōu)的火力配置和火力集中效果，達(dá)到最佳對抗敵方來襲目標(biāo)的目的。
作戰(zhàn)打擊后，作戰(zhàn)指揮節(jié)點根據(jù)探測跟蹤網(wǎng)傳回的信息進(jìn)行決策判斷，評價打擊效果，并將作戰(zhàn)效果匯總后傳送給編隊作戰(zhàn)指揮中心，向友鄰部隊通報作戰(zhàn)情報，發(fā)送協(xié)同信息，進(jìn)行協(xié)同決策，確定是否再次進(jìn)行攻擊。
3 結(jié)束語
艦艇編隊協(xié)同防空作戰(zhàn)體系涉及作戰(zhàn)指揮的各個環(huán)節(jié)，云計算技術(shù)可以為防空反導(dǎo)作戰(zhàn)搭建強有力的信息支撐平臺，提供對海量數(shù)據(jù)的存儲與管理以及戰(zhàn)時數(shù)據(jù)的高速并行計算。艦艇編隊?wèi)?yīng)用云計算技術(shù)搭建云數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，將極大地提升作戰(zhàn)信息化程度，對提升軍隊信息化水平有著較重要的意義。
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