3 指揮與控制網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

　　網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的指揮與控制網(wǎng)絡(luò)取決于軍事體制編制、作戰(zhàn)規(guī)則、指揮機(jī)構(gòu)、作戰(zhàn)平臺(tái)、作戰(zhàn)武器裝備性能等因素，它是一個(gè)特殊的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一體化聯(lián)合作戰(zhàn)是網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)思想的具體體現(xiàn)，它是兩個(gè)或兩個(gè)以上軍兵種的統(tǒng)一作戰(zhàn)行動(dòng)，在傳統(tǒng)的層級(jí)樹狀垂直的指揮體系的基礎(chǔ)上增加橫向聯(lián)系，具有作戰(zhàn)體系橫向鏈接的特征，以縱向聯(lián)通為前提，強(qiáng)調(diào)橫向聯(lián)通。在戰(zhàn)時(shí)將所需要的作戰(zhàn)力量，快速地拼接成為一個(gè)具有整體作戰(zhàn)能力的作戰(zhàn)系統(tǒng)[7]。目前各國(guó)軍隊(duì)都普遍地在橫向上擴(kuò)大指揮跨度的數(shù)量，在縱向上壓縮指揮層次。如美軍指揮跨度由原來的5～6個(gè)增加到9個(gè)，空軍指揮層次由原來的5級(jí)減少到4級(jí)。在指揮方式上，從集中/委托式指揮向多級(jí)跨越、上下互動(dòng)轉(zhuǎn)變，從單級(jí)封閉式集中決策向多級(jí)開放式分布決策轉(zhuǎn)變，從計(jì)劃控制向動(dòng)態(tài)控制轉(zhuǎn)變。因此，未來的指揮與控制網(wǎng)絡(luò)具備以下主要特點(diǎn)：

　　(1)指揮機(jī)構(gòu)在縱向上呈現(xiàn)層次關(guān)系。指揮機(jī)構(gòu)由上至下具有層次區(qū)分，由上至下節(jié)點(diǎn)的等級(jí)由高到低。指揮層次數(shù)是指揮機(jī)構(gòu)上下級(jí)所區(qū)分的層級(jí)，不同層次的指揮與控制節(jié)點(diǎn)所需的協(xié)同態(tài)勢(shì)信息并不相同。指揮與控制節(jié)點(diǎn)隨著層次等級(jí)的提高，所需要的態(tài)勢(shì)信息更加全面。

　　(2)交戰(zhàn)單元在橫向上呈現(xiàn)協(xié)同關(guān)系。在同一作戰(zhàn)集團(tuán)內(nèi)部，同一級(jí)別交戰(zhàn)單元之間協(xié)同關(guān)系;在不同作戰(zhàn)集團(tuán)之間，它們的同一級(jí)別交戰(zhàn)單元之間也有協(xié)同關(guān)系。

　　(3)跨級(jí)指揮。在同一作戰(zhàn)集團(tuán)內(nèi)部，上級(jí)指揮與控制單元可以對(duì)其內(nèi)部的指揮單元進(jìn)行跨級(jí)指揮?？缂?jí)指揮主要對(duì)重要/關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行越級(jí)指揮。指揮跨度是指揮機(jī)構(gòu)在同級(jí)的每一層所指揮和管轄單位的數(shù)量。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)量固定時(shí)，指揮跨度越小，指揮層次越少，意味著橫向指揮的單元越多，因此對(duì)指揮與控制節(jié)點(diǎn)提出了更高的要求，需要節(jié)點(diǎn)具有更強(qiáng)的信息處理能力，穩(wěn)健的信息傳輸需要得到更強(qiáng)的抗干擾技術(shù)支持。此外，一旦某些節(jié)點(diǎn)遭受打擊，受其影響的節(jié)點(diǎn)將會(huì)更多，所以需要加強(qiáng)隱藏偽裝防護(hù)措施。

　　(4)指揮決策時(shí)間開銷受到嚴(yán)格限制。由于協(xié)同作戰(zhàn)過程為一個(gè)相互嵌套的“觀察→評(píng)估→決策→行動(dòng)→觀察”循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)都必須在規(guī)定的時(shí)間窗口內(nèi)完成。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境瞬息萬(wàn)變，指揮決策機(jī)構(gòu)在對(duì)所掌握的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)信息進(jìn)行分析研究時(shí)，可能情報(bào)信息所反映的戰(zhàn)場(chǎng)情況已經(jīng)失去了部分真實(shí)性甚至完全失效，而新的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境信息不斷產(chǎn)生和起效用。指揮決策機(jī)構(gòu)根據(jù)敵我雙方作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)適時(shí)調(diào)整作戰(zhàn)行動(dòng)，快速?zèng)Q策，縮短“目標(biāo)發(fā)現(xiàn)→指揮決策→打擊目標(biāo)”的周期。

　　4 指揮與控制網(wǎng)絡(luò)的抗毀能力

　　作戰(zhàn)指揮與控制網(wǎng)絡(luò)是作戰(zhàn)體系對(duì)抗的重要部位，也是體系破壞的主要打擊對(duì)象。信息化條件下的體系攻擊作戰(zhàn)主要采取精確打擊的方式，破壞敵方作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)速勝的目標(biāo)。

　　4.1 指揮與控制網(wǎng)絡(luò)可靠性度量指標(biāo)

　　作戰(zhàn)指揮可靠性定義為在體系對(duì)抗中，當(dāng)指揮控制機(jī)構(gòu)受到敵方攻擊、摧毀、干擾、壓制時(shí)，能夠持續(xù)指揮并完成任務(wù)的可靠程度。對(duì)作戰(zhàn)指揮體系結(jié)構(gòu)的指揮可靠性研究，其重點(diǎn)在于分析指揮體系結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)損毀，以及節(jié)點(diǎn)之間信息傳輸通路遭破壞情況下指揮的穩(wěn)定性，即在刪除網(wǎng)絡(luò)中部分節(jié)點(diǎn)或鏈接邊的情況下，網(wǎng)絡(luò)整體的連通性能，也就是網(wǎng)絡(luò)的抗毀能力分析。

　　從指揮與控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的角度分析，指揮與控制網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊后的網(wǎng)絡(luò)可靠性取決于三個(gè)方面因素的綜合結(jié)果：網(wǎng)絡(luò)中最大連通分量中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目、網(wǎng)絡(luò)中連通分量的個(gè)數(shù)和平均路徑長(zhǎng)度。其中，連通分量定義為無(wú)向圖中的極大連通子圖。網(wǎng)絡(luò)中最大連通分量中的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)越多，說明網(wǎng)絡(luò)在遭受打擊后的可連通性越好，整體作戰(zhàn)效能發(fā)揮越充分，初始狀態(tài)時(shí)最大連通分量就是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，所有指揮與控制節(jié)點(diǎn)都是連通的;各連通分量的平均路徑越小，說明信息流在該連通分量中的傳輸時(shí)效性越高，指揮與控制信息效能發(fā)揮越好;各連通分量的節(jié)點(diǎn)數(shù)越多，說明在節(jié)點(diǎn)總數(shù)一定的情況下連通分量越少，網(wǎng)絡(luò)的破碎程度越小，網(wǎng)絡(luò)可靠性越高。

　　指揮與控制網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估指標(biāo)定義為：

　　(1)其中，nmax為網(wǎng)絡(luò)中最大連通分量的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，m為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中連通分量的個(gè)數(shù)，nj為第j個(gè)連通分量中節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，lj為第j個(gè)連通分量的平均路徑長(zhǎng)度，孤立節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度設(shè)定為無(wú)窮大。

　　4.2 跨層協(xié)同指揮與控制網(wǎng)絡(luò)抗毀能力分析

　　隨著精確制導(dǎo)和遠(yuǎn)程攻擊武器的發(fā)展與應(yīng)用，為了達(dá)成預(yù)期作戰(zhàn)效果，只需要對(duì)某些重要或關(guān)鍵目標(biāo)實(shí)施精確打擊。一方的偵察探測(cè)能力和另一方隱藏偽裝的防護(hù)能力，是影響精確打擊效果的兩個(gè)決定性因素。如果一方的偵察探測(cè)能力占據(jù)優(yōu)勢(shì)，那么作戰(zhàn)就成為確定性打擊;如果另一方隱藏偽裝的防護(hù)能力占據(jù)優(yōu)勢(shì)，那么作戰(zhàn)就成為隨機(jī)性攻擊。

　　隨機(jī)和確定性攻擊模式的仿真流程如圖2所示。

　　對(duì)作戰(zhàn)指揮與控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抗毀能力分析，即對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可靠性的分析，本文不涉及節(jié)點(diǎn)和鏈接邊的自身可靠性，假設(shè)各節(jié)點(diǎn)的信息處理和鏈接邊的傳輸速度相同，各指揮節(jié)點(diǎn)之間的指揮可靠性通過網(wǎng)絡(luò)的連通性和節(jié)點(diǎn)之間的路徑長(zhǎng)度來體現(xiàn)。

　　多級(jí)跨層協(xié)同需要較多的有線或無(wú)線信息傳輸通路，但網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長(zhǎng)度非常小，指揮與控制信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性較好。當(dāng)交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)固定時(shí)，在指揮與控制節(jié)點(diǎn)信息處理能力和信息傳輸容量等因素許可的條件下，應(yīng)盡可能增加網(wǎng)絡(luò)的指揮跨度，減少網(wǎng)絡(luò)指揮層次，從而提高指揮與控制網(wǎng)絡(luò)的指揮時(shí)效性。相反，指揮跨度越小，指揮層級(jí)越多，作戰(zhàn)指揮信息交互時(shí)效性越差，很可能錯(cuò)失最佳戰(zhàn)機(jī)。

　　跨層協(xié)同指揮與控制網(wǎng)絡(luò)抗毀性能仿真參數(shù)設(shè)置如表1所示。

　　隨機(jī)/確定性攻擊模式下的5級(jí)跨層協(xié)同網(wǎng)絡(luò)可靠性如圖3所示。

　　隨機(jī)/確定性攻擊模式下的8級(jí)跨層協(xié)同網(wǎng)絡(luò)可靠性如圖4所示。

　　由上述仿真結(jié)果分析，初步得出以下結(jié)論：

　　(1)對(duì)于多級(jí)跨層協(xié)同指揮與控制網(wǎng)絡(luò)，高效能網(wǎng)絡(luò)的跨度大、層次少，同一作戰(zhàn)集團(tuán)內(nèi)部連接較緊密，不同作戰(zhàn)集團(tuán)連接較少。

　　(2)確定性攻擊的效果強(qiáng)于隨機(jī)攻擊效果，這個(gè)結(jié)論意味著攻擊前目標(biāo)探測(cè)和偵察的準(zhǔn)確性在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中起著重要地位。一方面，準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的情報(bào)信息是攻擊敵方重要/關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵，從而毀壞敵方作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò);另一方面，需要對(duì)己方的重要/關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)采取隱藏偽裝防護(hù)措施，重點(diǎn)加強(qiáng)保護(hù)。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　在未來的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中，需要提高偵察與反偵察手段，攻擊敵方重要/關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，同時(shí)保護(hù)己方重要/關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。從武器裝備研發(fā)角度，需要提高武器裝備的攻擊性能，同時(shí)提高戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下武器裝備的偵察與反偵察能力，加強(qiáng)目標(biāo)信息探測(cè)和信息處理等新技術(shù)、新方法的研究。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] D S Alberts， J Moffat. 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)與復(fù)雜性理論[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2004.

　　[2] J R Cares. 分布式網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)[M]. 于全，譯. 北京： 北京郵電大學(xué)出版社， 2006.

　　[3] 郭武君. 聯(lián)合作戰(zhàn)指揮體制研究[M].北京： 國(guó)防大學(xué)出版社， 2003.

　　[4] 汪小帆，李翔，陳關(guān)榮. 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論及其應(yīng)用[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2006.

　　[5] 謝政，李建平. 網(wǎng)絡(luò)算法與復(fù)雜性理論[M]. 長(zhǎng)沙： 國(guó)防科技大學(xué)出版社， 1995.

　　[6] 譚躍進(jìn)，吳俊，鄧宏鐘. 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)估的節(jié)點(diǎn)收縮方法[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐， 2006(11)： 79-83.

　　[7] 朱濤，常國(guó)岑，張水平，等. 基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的指揮控制信息協(xié)同模型研究[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)， 2008，20(22)： 6058-6060.