zt分布自适应战场指挥模式
分布自适应战场指挥模式
刘伍颖
1 引言
《孙子》:“兵者,国之大事。死生之地,存亡之道,不可不察也。”纵观人类战争史,不同的时代有着不同的生产力水平,当时最先进的生产力往往被首先用于军事领域。这种当时最先进的生产力以新技术的形式物化到战场的每一个角落。因此要求与这种新技术紧密相连的战场指挥模式也要与时俱进的不断创新、不断发展。
1.1从简单的例子说起
我们常常在电影电视中见到这样的场景:一个骑兵指挥官左手勒紧缰绳,右手高举指挥刀猛地向前一挥,他身后的千军万马立刻发起冲锋。还有《地道战》相信大家都看过,里面有这样一个场景:分布在地道不同位置的战士通过竹筒传递指挥命令。这些都是生产力比较低下时常用的战场指挥模式。当时那种条件下战场指挥基本上依靠手势、肢体和语言。那么什么是战场指挥模式呢?简单说战场指挥模式就是建立在一定的生产力和科学技术水平之上以协调、控制战场情况和最终夺取胜利为目的的一系列通用的战术指挥体系。
1.2战场指挥模式回顾
人类在漫长的农业时代经历了原始社会、奴隶社会和封建社会三种主要的社会形态。原始社会生产力极度低下,以徒手劳动为先进生产力标志。此时的战争只是偶尔发生,并没有专门的军事机构,更谈不上战场指挥模式。如果非要说有的话,那就是“行军靠走、作战靠手、通信靠吼、指挥没有”。奴隶社会生产力有所发展,以简单的集体劳动为先进生产力标志。此时的战争频繁发生,产生了专门的军事机构和常备军。此时的战场指挥模式是:“简单分工、简单协同、贵族指挥、经验指挥”。封建社会生产力大大发展,以精耕细作的农业为先进生产力标志。此时的战场指挥模式是:“细分军种、诸军协同、自顶向下、树状指挥”。在工业时代同时存在着资本主义社会和社会主义社会。蒸汽机的使用和电的使用是两次工业革命的辉煌成就,也是当时先进生产力的标志。资本主义社会生产力得到前所未有的大发展,在此之上的战场指挥模式是:“细分兵种、远程协同、独立作战、集中指挥”。
1.3信息时代战场指挥模式简介
人们即将进入并且正在进入信息时代。信息时代也同时存在着资本主义社会和社会主义社会。以信息技术、空间技术、纳米技术、生物技术、原子技术、海洋技术、材料技术等等为先进生产力的标志,此时的战场指挥模式是:“模块独立、战场多维、快速精确、分布指挥”。
2 信息时代战场指挥模式的基础
信息时代的战场特点首先是战场多维化。海、陆、空、天、电多维立体战场要求指挥覆盖面前所未有的大。其次是战场情况变化迅速。信息时代早一秒意味着胜利,而晚一秒意味着失败,时间观念前所未有的急。第三是战场指挥信息量大。为了能更好的协调指挥地理上分布广泛的各个作战单元,相互之间的信息交换量前所未有的多。最后还有像信息装备的安全可靠性前所未有的重要等等。根据这些特点,信息时代的战场指挥模式需要多方面的支持。高素质新型军事人才、信息技术和信息装备、军队模块化编成构成信息时代战场指挥模式的三大基础。
2.1高素质新型军事人才
人是战争的决定性因素。信息时代战场较量说到底也是人才的较量。今天一个计算机专家胜过一个师的兵力的例子已经不足为奇了。为了能够采用新型的战场指挥模式,首先需要高素质新型军事人才。这包括一支掌握高级科学技术和熟悉战场指挥方法的军官队伍,一支具备新技术应用能力和懂得战场作战方法的士官队伍,一支能够熟练操作新技术兵器和熟练掌握战场战术技能的士兵队伍。
对于高素质新型军事人才的界定没有具体的标准。但身体素质或是体能素质不再是第一位考虑的因素。大家在科幻片中看到过这样的场景,有的太空作战飞船的指挥官或是驾驶员戴着深度眼镜,这就是大量使用高素质新型军事人才的结果。如果因循守旧按照今天的军事人才观点,他们起码视力就不合格。不要忘记,信息时代是智能的较量,决不是体能的较量。如果人工智能领域取得重大突破,在将来完全有可能一个智能机器指挥的军队打败四肢健全的旧式人类军队。
信息时代,战场这个大舞台上有了人才这一主角,接下来还要有这些人才施展才华的道具——信息装备。
2.2信息技术和信息装备
正是由于生产力飞速发展、科学技术的突飞猛进才诞生了信息时代,这些以信息技术为代表的高新技术物化在武器装备中,给信息时代作战提供了物质基础。
信息技术的两个重要方面:一个是计算机技术,另一个是移动网络技术。计算机是信息时代的标志,它的诞生就是为了军事目的。计算机技术的发展水平是衡量一个国家信息化程度高低的重要参数。而军用计算机的发展水平和它在武器装备中所占比重则是信息时代军队作战能力的重要参数。移动网络技术是联系地理上广泛分布、时间上分秒必争、速度上飞驰如电的各个作战单元的基础。
把信息技术物化在武器装备中形成信息装备。采用信息指挥、控制、制导物质流和能量流,达到准、稳、狠。
信息技术和信息装备构成信息时代战场指挥模式的物质基础。
2.3军队模块化编成
军队的编制编成直接服务于战场指挥模式。在冷兵器和热兵器时代,典型的军队编制编成是:树编制(军、师、旅、团、营、连)和一三制(一军三师、一师三旅、一旅三团、一团三营、一营三连)。直到进入热兵器时代晚期,出现了特混编成、联合编成。
随着信息时代的到来,高技术兵器不断用于战争,原来的树编制和一三制不安全、不可靠、不灵活、不迅速的弊病凸显出来。即使是特混编成也不能满足信息时代的战场要求。信息时代的战争正呼唤着新的军队编制编成。
信息时代的军队编成不再需要军、师、旅、团、营、连,改为模块编成。我们暂且把这种模块叫做“单元”。单元是功能相对集中的一个作战单位,例如:地空导弹单元、反坦克导弹单元、机械化步兵单元、直升机单元、坦克单元。单元的上级是最高统帅部。每个单元在和平时期各自独立驻防、独立训练。每种单元对外功能接口统一,战时通过移动指挥网络把这些标准化接口相连,形成类似于特混编队的作战群组。
正是由于接口一致,便于临时拆装组合,针对不同的作战任务,组装不同的模块单元。
3 分布自适应战场指挥模式
信息时代建立在计算机和移动网络基础上的战场指挥模式是一种新型的前所未有的模式,那就是分布自适应战场指挥模式。不再需要集中的战场指挥,每个作战单元既是命令发出者,又是命令执行者。作战单元之间依靠信息协同完成战场企图。
3.1战场指挥模式发展的动因
首先,根据生产力和科学技术决定战场指挥模式的观点,信息时代生产力和信息技术高度发达,要求战场指挥模式与之相适应的发生根本的变化。
其次,当今世界各国的军事机构普遍认识到信息是最重要的资源,为了取得战争中的有力地位,提高战场决策和作战效能,传统的战场集中指挥树形组织结构正逐步演变为合理分布自适应的模块群组结构,其中的模块迫切需要高效流动的信息联系成有机的整体,组成不受模块时间、地理限制的作战群组。
最后,随着高技术兵器不断用于战场,这些兵器之间的信息依赖越来越大,模块与模块之间的信息共享越来越迫切。整个战场上每一个模块在逻辑上都是指挥控制中心,他们都要求拥有对所有其他模块的火力资源和信息资源的指挥控制权。通俗的说就是在战场上一个模块不仅要能指挥自己单元,还要求能够指挥其他单元,这种合作关系不是简单的上下级指挥关系,所以原有的指挥模式不再适用。
3.2原有战场指挥模式的缺点
信息时代以前,军队战场指挥都是高度集中统一的模式。在信息时代它的不足显而易见。例如,隶属于同一个师的三个旅,由于在战争过程中师的指挥机关被敌军摧毁,这时各旅将失去统一指挥,而这一短暂的失控在信息时代足以带来毁灭性的打击。还有一个有名的例子是人类历史上第一次蒸汽机铁甲舰大海战——黄海大战。在中日甲午战争的黄海大战中就是因为开战之初北洋水师旗舰“定远”的信号旗杆被击毁,导致舰队失去指挥各自为战,结果被各个击沉。我们可以假设一下,如果这场海战发生在信息时代将会如何呢?由于采用分布自适应指挥模式,也就是没有旗舰。这时“定远”的信号旗杆被击毁,舰队依旧根据作战计划行动,没有丝毫的改变。而且可以根据战场当时的情况自适应的实时制导各舰的作战行动。由此我们可以总结出原有的战场指挥模式第一个缺点:安全可靠性差,战场上关键单元存在安全隐患,说的通俗一点就是给敌人留下了擒贼擒王的机会。
第二个缺点是信息传递决策链过长,降低了信息的时效性,也降低了信息决策的有效性。等信息传到,已经过期了。做出的决策当然没有意义。如下图1所示,当A单元和B单元进行协同时,他们都要把请求信息发往更高层单元,而更高层单元N就是原有战场指挥模式下A和B所在同一子树的公共根。图中只示意了两层,如果有多层,则转发链更长。就算信息技术发展可以忽略这种传递开销,还有一个致命的弱点,那就是更高层单元N不仅充当信息中传手还要充当协同决策的大脑,由于高层单元很难掌握信息化战场快速多变的全部情况,即使能够通过技术手段缓解这种情况,但掌握信息化战场的全部情况本身就要很大的开销。因此战场信息的时效性极大下降,这在信息化战场意味着你每天看到的都是“战场旧闻”,当然有一天你会看到最后一条是战败消息。
图1 原有战场指挥模式下作战单元之间的信息传递链
最后还有就是在原有战场指挥模式下集中指挥高层单元一般都依靠人为主观经验判定战场行动优先级。这是以往战场出名将的原因,也是信息时代战场出败将的原因。从上面可以看出高层掌握信息不及时、不完整,这在以往战场不是很突出。但信息化战场是以毫秒计算时间的。人的反应速度和信息完整程度都不如计算机,做出决策当然随意性很大。所以未来信息时代不再需要原来意义上的杰出战场指挥官,而需要一套计算战场行动优先级的分布式软件。可以把以往从孙子到毛泽东、从凯撒到克劳塞维茨的军事思想植入这个人工智能软件,它将在未来的信息化战场第一时间做出正确的决策并通过指挥网络下达到每一个作战单元。
原有战场指挥模式的缺点主要是由于人的主观指挥成分太大。正是由于人的主观偏差和随意性,破坏了通往胜利的战场作战优先级顺序,再加上集中指挥存在信息交换的潜在瓶颈和安全隐患,所以原有的战场指挥模式不适应信息时代的战场。
3.3分布自适应战场指挥模式构成和运作
在信息时代的战场上各个作战单元通过指挥网络连成一个有机的整体。最好是两两相连的全连接网络模式。如图2所示四个作战单元连成的全连接信息传递网络。
战争意图由最高统帅机关制定并下达给组装模块,这以后最高统帅机关不再干预战场指挥,除了下达结束战争命令。参与模块接到命令后改变状态,由平时训练状态转变为战争准备状态。每个模块等待其他模块的就绪信息。整个网络就绪后立刻发起攻击。攻击过程当中通过信息链相互协调,直至达到战争意图。
图2 分布自适应战场指挥模式下作战单元之间的信息传递网络
如图2所示在战场上可能出现下列情况:A单元希望得到B单元的火力支援或是技术支持,它不需要向上级请示(也没有上级可以请示),而是将请求直接发往B单元。如果B单元是可以同时为多个单元服务,比如B是情报信息单元,则B单元立刻响应A的请求,为A提供技术支持。如果B单元只能为一个单元服务,比如B是地空导弹单元,此时就要根据战场情况计算战场行动优先级。具体可以有下列策略:A向B发请求时,A知道B是只能为一个单元服务的,则A同时向C和D发请求仲裁信息,C、D将自己的情况和是否同意A的请求发往B,B根据结果决定下一步作战行动。还有一种就是A不必知道B是否只能为一个单元服务,A只管向B发请求,B保存一个优先队列,如果队列空,即当前B没有其他任务,则响应A的请求,否则将根据A的紧急程度放入等待队列,如果当前任务是可终止的,并且A的请求十万火急,则B停下当前任务,转而响应A的请求。还有一种情况是A正在等待B的响应时,C又向A发出请求,这时A和C可以协商比较谁的优先级高来决定下一步行动。下面通过一个具体的例子来说明。如图3所示的一个战场指挥网络。
图3 分布自适应战场指挥模式示例
根据最高统帅机关的意图,各个作战模块拼接组装后如图3所示。其中下方两个虚线框是战场预备队单元。在这个全连接的网络中,预备队暂不接入。当坦克单元正在攻击并企图占领城市时,遇到敌人武装直升机的阻击,坦克单元将敌直升机的位置信息告知己方地空导弹单元,地空导弹单元从空闲状态进入攻击状态,响应坦克单元的请求。与此同时,我方的地地导弹单元正在向敌方城市中的机场实施战术攻击,而这时我方的地地导弹单元受到敌方攻击机的威胁,所以我方的地地导弹单元也向地空导弹单元发出请求,如果有地空导弹单元预备队,则将其接入并投入战斗,原来的地空导弹单元继续为坦克单元服务;否则惟一的地空导弹单元通过计算优先级觉得坦克单元的攻城优先级更大,则回复我方的地地导弹单元无法服务,并向战场救护单元发送请求。此时,我方的地地导弹单元可能被敌摧毁,但不影响整个战场。如果有地地导弹单元预备队则接入。为了确保连接有效,各个单元还可以定时向其他单元发询问信息,根据延时推断其他单元是否存活等等。
3.4分布自适应战场指挥模式的优点
和上面提及的原有战场指挥模式的缺点鲜明对照的是信息时代分布自适应战场指挥模式的优点。首先是安全可靠性高,这是由战场模块分布性决定的。任意一个模块被摧毁不会彻底瘫痪整个群组的作战能力。第二个优点是群组构成可伸缩性大、灵活性好。针对不同的战场需求和作战任务组装不同的模块。最后一个也是最为重要的是自适应性好。通过请求、仲裁、允许模式各个模块能在最短的时间里适应变化多端的战场。不是靠人为经验指挥战场行动,而是根据战场情况计算出请求优先级,指导各个功能模块的下一步动作。一方面减少信息传递链的传递开销,另一方面减少决策开销,而且能使战场决策达到最优化。通俗地讲就是让每一颗导弹在它最需要的时候出现在它最应该出现的地方。
4 结束语
今天,我们正在跑步进入信息时代,信息时代像以往任何时代一样会有战争。人类从《制海权》、《制空权》、《高边疆》、《核冬天》到《制信息权》,战略思想每前进一步,人类争夺的领域就扩大一维空间。随着生产力和科学技术的发展,将来还会出现《制基因权》、《纳米战争》和真正意义上的《星球大战》。这些都是信息时代的衍生物。谁抓住了信息时代谁就拿到了通往未来的钥匙。而谁能打赢信息时代的战争谁才能抓住信息时代。
信息时代的战场分布自适应指挥模式是战场指挥模式的发展和进化。不管你喜不喜欢、愿不愿意、能不能够接受这种指挥模式的革命,它都会到来。面对信息时代的机遇和挑战,我们要从人才储备、信息化武器研发和军队编成结构调整上做好准备,以迎接和适应这种指挥模式革命。