中国指挥与控制学会会刊 
观察预警体系是观察预警装备或系统、使用人员、使用方法相结合的整体系统。海军观察预警体系效能评估是评估海军观察预警体系作为整体在规定或特定的作战环境下执行规定任务所能达到预期目标的程度,反映综合运用多种观察预警装备,通过海空目标信息获取、信息传输、信息处理、信息分发等活动,将装备功能与性能转化为综合、实际作战保障效力的程度,体现的是体系在特定环境、任务背景和运用方式下的动态特性。
开展海军观察预警体系效能评估数据资源建设,对演练期间的观察预警体系实际运行数据、效能评估指标体系数据、评估模型数据和评估结论数据进行全面的采集、生成、整理、确认、存储和管理,并搭建相关的数据服务平台和系统,既可以不断积累体系效能评估数据,确保效能评估工作的长期、持续、增量式开展,又可以为海军观察预警体系总体论证、装备试验鉴定、科研实验、作战运用等提供数据支撑与服务。
本文将从海军观察预警体系效能评估对象、评估指标出发,分析海军观察预警体系效能评估所需输入数据、评估指标体系数据、评估计算模型数据、评估结论数据等,为开展海军观察预警体系效能评估数据资源建设提供理论与技术支持。
1 评估对象分析
海军观察预警体系综合运用各预警探测装备,探测、监视当面海空目标的活动规律和动态情况,掌握敌我双方目标的分布态势,及时、准确地判断目标威胁,判断目标特性、种类等重要参数(如目标的位置坐标、航速、航向)[1]。当前,海军观察预警体系主要包括海空情获取系统、海空情传输系统、海空情综合处理系统和海空情用户系统。
1)海空情获取系统
海空情获取系统是观察预警体系的重要组成部分和重点评估对象,包括获取、处理、上报海上方向海空目标信息的观察预警岸基装备、站级信息系统和典型海空平台,主要包括观通站、雷达站、海上平台、空中平台等预警探测装备。
2)海空情传输系统
海空情传输系统是观察预警体系的基础支撑系统和重要评估对象,包括为海空情获取系统、处理系统、用户系统之间提供信息传输的有线、无线、卫星等通信与网络系统。
3)海空情综合处理系统
海空情综合处理系统是观察预警体系的核心系统和重点评估对象,包括多源海空目标信息融合识别、生成和分发海上目标态势、空中目标态势的海情综合处理系统、空情综合处理系统。
4)海空情用户系统
海空情用户系统是观察预警体系的服务对象和海空情保障效能测评数据的重要采集点,包括岸海空指挥所信息系统等。
2 评估指标分析
海军观察预警体系效能评估的主要指标包括:海空目标联合侦察探测效能、多源信息融合识别效能、情报分发共享效能、海空情信息传递效能和海空目标信息总体效能,如图1 所示。
海空目标联合侦察探测效能指运用海空情获取系统,在其上报的海空目标信息中体现的海空情保障效能,具体测评指标包括:目标发现效能、目标录取效能、目标覆盖范围、目标定位精度、目标初判效能和目标首点定位时间。
多源信息融合识别效能指海空目标综合处理系统的效能,具体测评指标包括:目标航迹融合效能、目标跟踪效能和目标综合识别效能。
海空情信息传递效能体现了海空情传输系统的效能,具体测评指标包括:目标信息传递时延、目标信息传递正确性和目标信息传递密度。
情报分发共享效能指联合海空情处理系统按照海空情用户需求及分发规则,向用户系统提供海、空目标态势信息服务的效能,具体测评指标包括:目标态势信息分发一致性和目标态势信息分发实效性。情报分发共享效能与海空目标综合处理系统和海空情传输系统都相关。
海空目标信息总体效能指整个海空情保障体系向海空情用户系统提供海空目标态势信息服务的总效能,用海空情用户系统接收到的目标态势信息体现的效能来衡量。具体测评效能指标包括:目标发现效能、目标定位效能、目标综合识别效能、目标跟踪效能、目标总实效性和态势信息一致性。
3 评估数据资源需求分析
3.1 数据种类需求
根据海军观察预警体系效能评估的对象和指标,分析海军观察预警体系效能评估数据资源建设的数据种类主要包括 [4-5]:1)在典型的实兵演练过程中,采集的海军观察预警体系内各海空情获取系统、海空情传输系统、海空情综合处理系统和海空情用户系统的实际运行数据(系统配置、输入输出等数据);2)结合典型实兵演练活动,依托卫星定位设备,采集的海上平台和空中平台的真实位置、特征等目标数据;3)各系统效能评估指标体系数据,是对整个海军观察预警体系进行效能评估指标描述的有序集合;4)各系统效能评估运算模型数据,是依据装备特点和指标评估要求,人工研发的用于指标计算、数据处理、问题分析的标准化、可共用、可更新的计算软件模块及其描述数据;5)海军观察预警体系在典型实兵演练活动中的效能评估结论数据,是依托规范的指标体系和评估方法,对海军观察预警体系内各系统/装备的综合定量评估结果。
3.2 观察预警体系运行数据需求
基于典型的实兵演练过程,采集海军观察预警体系内各海空情信息获取系统、综合处理系统、传输系统、指挥所等用户系统的实际运行数据,主要包括观通站系统、雷达站系统、海上平台系统、空中平台系统、海情综合处理系统、空情综合处理系统和岸基指挥所信息系统。数据格式主要包括:系统标识、生成/发送日期时间、批号、经度、纬度、高度、航速、航向、敌我属性、海空属性、类型、国籍、机舷号、数量、队形、威胁等级、航迹质量等内容。
3.3 海空平台真实位置数据需求
目标真实位置数据是指依托北斗定位设备记录的海空平台真实位置/航迹、类型、特征等数据,主要内容包括:平台名称、采集设备标识、生成日期时间、经度、纬度、高度等内容。
3.4 评估指标体系数据需求
评估指标体系是对整个海军观察预警体系进行效能评估的指标有序集合,构建评估指标体系数据集,将评估指标体系的自身定义及其与其他指标的关系、评估前提条件、评估规则要求等按照规范的数据结构存储、管理起来,有利于评估指标的理解、规范、共享和继承。指标体系相关数据包括:所有指标的组成结构(层次化分类/指标树),各个指标的描述信息(编码、名称、定义、量纲、范围、精度、计算公式或过程描述、意义与用途描述、适用的评估对象类型描述等信息),指标依赖关系信息(指标之间的计算依赖关系/影响图信息),指标的计算模型标识信息(模型类型、软件模块描述等信息),以及指标体系的修改跟踪信息(每次评估的指标体系管理操作开始与结束时间、指标体系变化情况、操作员、工作台标识等信息)。效能评估指标体系数据建设需求如表1 所示。
表1 评估指标体系数据 |
| 序号 | 数据分类 | 数据内容 |
|---|---|---|
| 1 | 指标的组成结构 | 层次化分类/指标树 |
| 2 | 指标的描述信息 | 主要包括:编码、名称、定义、量纲、范围、精度、计算公式或过程描述、意义与用途描述、适用的评估对象类型描述等信息。 |
| 3 | 指标依赖关系信息 | 主要包括:指标之间的计算依赖关系/影响图信息。 |
| 4 | 指标的计算模型标识信息 | 主要包括:模型类型、软件模块描述等信息。 |
| 5 | 指标体系的修改跟踪信息 | 主要包括:每次的指标体系管理操作开始与结束时间、指标体系变化情况、操作员、工作台标识等信息。 |
3.5 评估计算模型数据需求
评估计算模型是用于指标计算、数据处理、问题分析的标准化、可共用、可更新的计算软件模块。描述一个评估模型,要说明评估模型的评估对象类型、评估前提条件、数据来源标准、运算过程、与其他评估运算模块之间的调用关系等方面的内容,评估计算模型的描述数据对评估模型的使用、维护、共享具有重要意义。依据装备特点和指标要求,评估计算模型数据主要包括:所有计算模型的组成结构(层次化分类),各个计算模型的基本信息(编码、名称、功能描述、用途描述等信息),计算模型的软件实体信息(形态类型、存储方式、文件名或库中模块名、调用方式、输入数据、输出数据等信息),计算模型依赖关系信息(计算模型之间的调用关系信息),以及计算模型的修改跟踪信息(每次的计算模型管理操作开始与结束时间、计算模型描述信息变化情况、操作员、工作台标识等信息)。
评估计算模型数据资源列表如表2 所示。
表2 评估计算模型数据 |
| 序号 | 数据分类 | 数据内容 |
|---|---|---|
| 1 | 计算模型的组成结构 | 层次化分类。 |
| 2 | 计算模型的基本信息 | 主要包括:编码、名称、功能描述、用途描述等信息。 |
| 3 | 计算模型的软件实体信息 | 主要包括:形态类型、存储方式、文件名或库中模块名、调用方式、输入数据、输出数据等信息。 |
| 4 | 计算模型依赖关系信息 | 主要包括:计算模型之间的调用关系信息。 |
| 5 | 计算模型的修改跟踪信息 | 主要包括:每次的计算模型管理操作开始与结束时间、计算模型描述信息变化情况、操作员、工作台标识等信息。 |
3.6 效能评估结论数据需求
效能评估结论数据是依托规范的指标体系和评估方法,对海军观察预警体系内各系统/装备的综合定量评估结果,产生的数据包括有效计算的指标结果数据和计算出错的描述信息。其中,有效计算的评估结果数据要说明评估指标、背景、结论等,便于其他人完整、准确地理解评估结论的含义;计算出错的描述信息主要记录运算过程出现的错误,便于评估人员查询、追溯和分析评估过程与方法的问题。其中有效计算的指标结果数据包括指标标识、指标值、指标计算依赖的数据集(数据整理产生)描述、指标计算条件参数描述、测评任务名称、工作台位、操作日期时间;指标计算出错描述信息包括:指标标识、指标计算依赖的数据集(数据整理产生)描述、指标计算条件参数描述、计算错误类型、测评任务名称、工作台位、操作日期时间等。
效能评估结论数据资源列表如表3 所示。
表3 效能评估结论数据 |
| 序号 | 数据组成 | 数据格式 |
|---|---|---|
| 1 | 有效计算的指标结果数据 | 主要包括:指标标识、指标值、指标计算依赖的数据集(数据整理产生)描述、指标计算条件参数描述、测评任务名称、工作台位、操作日期时间。 |
| 2 | 计算出错的描述信息 | 主要包括:指标标识、指标计算依赖的数据集(数据整理产生)描述、指标计算条件参数描述、计算错误类型、测评任务名称、工作台位、操作日期时间等。 |
4 评估数据中心系统总体框架
5 结束语
对海军观察预警体系实际运行数据、效能评估指标体系数据、评估模型数据和评估结论数据进行全面地采集、生成、整理、确认、存储和管理,形成一个权威的、完整的海军观察预警体系效能评估数据管理和服务系统,对形成长效的数据建设与共享应用机制,为海军观察预警体系总体论证、效能评估、科研实验、作战运用等提供数据与服务等具有重要的支撑作用。
本文综合分析了海军观察预警体系效能评估的对象需求、评估指标需求,并在此基础上提出了海军观察预警体系效能评估的数据资源需求,包括数据类型需求和内容需求等,最后初步设计了观察预警体系效能评估数据中心系统的总体框架,对指导海军观察预警体系效能评估数据中心的系统建设具有重要意义。