陆战分队区域目标战场价值综合评估*
李灵之,徐克虎,王增发,张明双
(陆军装甲兵学院,北京 100072)
摘 要: 针对目前陆战分队作战过程中缺少对陆战分队区域目标战场价值评估的问题,提出一种通过武器装备战场价值、关联度战场价值、战斗系数对陆战分队区域目标战场价值进行综合评估并排序的方法。介绍了单个武器平台的战场价值评估指标、关联度战场价值评估指标和战斗系数评估指标。最后进行仿真验证,结果表明该方法能够合理有效地反映陆战分队的区域目标战场价值。
关键词: 区域评估,战场价值,陆战分队,综合评估
0 引言
作为陆地战场的主要力量,由坦克、步战车等武器装备所组成的陆战分队,在信息化战争中的作用日益明显。现代战争中的敌我对抗呈现出体系化对抗的特点,当双方武器装备数量投入较多时,基于目标分组的兵力部署,就显得特别重要,也为大规模杀伤性武器的使用提供了可能。因此,依据一定区域(空间)内的战场价值选取作战目标具有现实需求,研究陆战分队区域战场价值评估问题具有重要意义。
目前在作战过程的研究中,对于单目标和集群目标的研究较多。例如,杨懿等人[1]提出了基于集对分析的多因素威胁评估方法,以定量的结果对目标的威胁程度进行综合评估;张堃等人[2]运用改进的TOPSIS 法对空战进行威胁评估;空军工程大学的郭辉等人[3]针对现有空袭目标威胁评估方法不足,提出了一种新的基于粗糙集和区间数的空袭目标威胁评估方法;李曼[4]、耿振余[5]、Mirmoeini 和Krishnamurthy[6]利用静态BN 研究了空中目标威胁评估的问题;董泽委等人[7]基于BP 神经网络对集群装备战斗力指数进行了评估;孔德鹏等人[8]通过敌武器平台数量、作战效能、综合价值系数等因素对集群目标的战场价值进行评估。但是对以区域划分目标的战场价值评估研究较少。当遇到战场区域广、空间大、维度高的大规模作战时,如果完全依靠上级指挥员的主观判断,没有量化的、客观的数据支撑,这种兵力部署方法主观性太强,指战员的决定因素过大,相应地就会增加兵力部署的偶然性、不稳定性、风险性。本文将从实际出发,对陆战分队区域目标战场价值进行科学的评估,获取战场中各个区域的战场价值排序,为大规模对抗的兵力部署提供科学的依据。
哲学是对物质运化变易秩序的探索,书法是写意的哲学艺术,那么书法表现的应该是物质运化变易秩序的文化行为。书法的主体是人,它表现的必是人的东西。马正平先生讲“物质及其运动——生命力和生存状态与时空情绪本是一个东西。生命和生存只有在人的时空情绪上方能显现。”[2]464由此可以说,书法是书者当下生命和生存状态的一种显化和对象化,是其时空情绪——对时间的流动感、速度感,对空间的高远感、多维感、立体感的追求——的秩序化、笔墨化。对书法是一种秩序化行为或说是时空情绪的展露,前辈学者都有过类似的表述:
1 区域目标战场价值
1.1 区域目标战场价值评估体系
陆战分队的作战是在复杂战场环境下的集群式协同作战,因此,战场价值不仅仅与单个武器平台的战场价值有关,与武器平台之间的指挥控制、相互配合和辅助保障等密切相关[9]。与单个武器平台的评估不同,区域目标评估具有以下几点特性:
1)整体性。即区域内的目标在理论上是一个整体,战场价值评估不等于各目标单纯叠加的总和。
2)关联性。即区域内的目标不是独立于其他目标单独存在的,目标与目标之间相互耦合,相互影响。
3)复杂性。即区域内目标种类繁多,地形复杂,天气多变。
4)分布不均性。按敌方指挥部署,分布在不同区域内的目标、种类与数量具有随机性。
5)瞬时性。即区域内目标的战场价值每时每刻都在变化,评估值要随着时间的推移,不断变化。
根据区域评估的特点,为了建立起适用于陆战分队区域目标的科学指标,提高我方武器平台的指挥决策能力,指标选取应该具备以下几点原则[10]:
对于航空制造业领域知识模型的构建,应遵循概念化、明确、形式化和共享四个方面,基于航空制造业领域知识的特点,对其本体构建流程包括:基于航空制造业领域知识的分类获取数据、确定本体的目的和领域、检验本体可否重用、分析数据并提取概念特征及其关系、建立初始本体、本体的验证分析、建立本体模型[11]。
其中,V装备为评估区域内武器装备的战场价值;V关联为评估区域内关联度的战场价值为战斗系数。
2)独立性。即各个指标是相互独立互斥的,没有重叠的部分。
3)可行性。在选择指标时做到简单明了,易于理解,抓住关键,便于计算分析,有统计基础和数据来源。
本文从宏观角度出发,结合实际战场,将区域内的陆战分队网络化,并对陆战分队区域战场价值进行评估,得出陆战分队的战场价值V区域为:
5)可处理性。鉴于威胁度计算的时效性,选择的指标项要具有易管理性和计算性。
根据以上原则,为了更好地对敌方陆战分队中区域目标相对于我方武器平台的战场价值进行准确评估,在已有单个武器平台的战场价值基础上[10],从单个武器平台的战场价值评估指标、关联度战场价值评估指标和战斗系数等几个方面建立了一个更加合理的评估体系。具体评估体系见图1。
1.2 区域目标战场价值评估
4)动态性。根据战场态势的发展,相应的评估指标应该根据其动态发展情况及时进行调整,以确保各项指标的灵敏性。
1)完整性。即各指标在理论上是一个完整的集合,加起来等于目标特征全集。
图1 区域目标战场价值评估体系
2 武器装备战场价值评估
本文中的武器装备战场价值指的是评估区域内所有武器装备的战场价值,是单个武器装备战场价值单纯叠加的结果,与外部环境、位置等其他战场因素无关,区域内武器装备的战场价值为:
其中,Sij 为第i 个装备和第j 个装备的关联度的样本标准差;hi为样本高度;为样本平均值;k 为样本个数。
其中,xi 为评估区域内i 类型武器装备的战场价值,ωi 为i 类型的武器装备的数量;n 为区域内武器装备的类型数。本文从武器类型,目标火力,机动能力3 个方面对xi进行评估,计算公式见式(3)。
毁伤能力指的是导弹或子弹击中目标后的破坏能力。主要由弹种决定,不同的弹种毁伤方式和破坏力不同,例如:穿甲弹[12]对主战坦克的毁伤主要有4 种破坏形式:穿透后的穿甲弹碎片形成的破片场、装甲板和部件被击穿后的碎片形成的破片场、冲击波和爆炸。破甲弹[13]对目标的破坏就是依靠高温、高压、高应变率的射流对敌方造成杀伤。碎甲弹[14]是将弹药中炸药的能量,直接以冲量的形式作用于钢装甲车辆的表面,使钢装甲板内部产生应力波,在钢装甲板背面造成“崩落效应”,用装甲板崩落下来的破片以很大的动能在装甲车辆内部进行杀伤和破坏。榴弹是利用弹丸爆炸后产生的破片和冲击波来杀伤和爆破的,具体指标见表2。
2.1 目标类型
其中,为射手技能系数,为火炮的性能系数,为理想条件下武器命中概率。
空气中飘来死鱼和死尸混合的味道,死尸的味道全是鬼子的。国军这边修了三个月的堑壕、交通壕密如蛛网,尽管被航弹、炮弹炸得早已分不清形状,但这些壕沟还是起着重要作用,牺牲的重伤的弟兄都被及时转到了石廊山背后的大片森林里。底柱背伤员去过那里,最近长出了成片新坟。
表1 目标类型指标
2.2 机动能力
机动能力是武器装备重要的性能指标,机动能力主要由目标速度、目标越野能力、目标应急灵活度组成。速度指标I速度衡量的是各武器装备的最高速度值,速度指标值与武器装备的最高速度值成正比。越野能力指标I越野,主要由武器装备的爬坡能力、涉水能力、扭力矩来综合评估得到,爬坡能力越强,涉水能力越强,扭力矩越大,越野能力就越强。应激灵活度指标I灵活指的是武器装备躲避打击和反侦查的能力。机动能力越强,侦查与反侦察能力、突击能力、战术执行力越强,因此,战场价值越高。因此,陆战分队中各装备的机动能力指标V机动应该由3 个指标加权求和得到,计算公式为:
其中,w速度是装备的速度指标权重,w越野是各装备的越野能力指标权重,w灵活是各装备的应急灵活度指标权重。且w速度+w越野+w灵活=1。
在引入了充电站的分时电价制度后,电动汽车的车主在对出行路径进行规划时除了考虑常规的出行时间,还会将充电费用也纳入考虑范围,因此规定目标函数为对出行时间与充电费用的组合:
2.3 目标火力
火力是指弹药经发射、投掷或引爆后所产生的破坏力和杀伤力,它体现了单兵、单装备或武器平台在逐行作战任务时对目标的毁伤能力或对目标的杀伤效力。敌方装备的火力评估值主要由射程指标I射程、毁伤能力指标I毁伤、命中概率P 组成[11]。射程指的是导弹或子弹发射点到其水平面落点的水平距离,分为最大射程和有效射程。有效射程(Effective Range)指武器对预定目标射击时,能达到预期的精度和威力要求的距离。最大射程(maximum range)指的是弹射所能飞行的最大距离。这里用有效射程值来评估射程指标I 射程的值,敌军目标的射程越远,射程指标I射程的值越大。这里为了方便对敌方目标射程进行评估,给出射程指标I射程的计算公式为:
她忽然打断我。先是轻轻一笑,然后是很忧伤的表情。“晚餐已经准备好了,如果您的事情并不急,能再多陪我一会儿吗?我知道这很失礼,您一定以为我另有别的目的。毕竟我们一个小时前才认识,换了我也会猜疑。”
其中,Si为被评估目标装备的有效射程值;Smax为整个敌方陆战分队所有装备中,最远的有效射程值。
经销商虽较为期待此次冬储报价,但是就企业目前情况看,压力较大。除了原料价格高,环保压力也不减。据10月29日生态环境部发布消息称,近日,第二批中央生态环保护督察“回头看”将全面启动,已组建5个中央环保督察组,分别负责对山西、辽宁、吉林、安徽、山东、湖北、湖南、四川、贵州、陕西等省份开展“回头看”督察进驻工作。因此,环保因素一定程度上会加大企业压力。
表2 毁伤能力指标
毁伤概率是破坏能力评估的重要指标之一。毁伤概率与射手技能、火炮性能有关,可表示为:
在陆战分队中,不同的武器装备有着不同的分工。例如,坦克的主要作用是与敌方坦克和其他作战车辆作战;武装直升机的作用是利用空中优势,战术性打击敌方地面部队;防空导弹车的作用是打击敌方的空中力量,在陆战分队中,空中力量一般指武装直升机;指挥车的作用是收集信息、下达命令,是陆战分队的“大脑”;能源车,主要作用是为其他车辆提供燃油和电力,是陆战分队的“心脏”;装甲侦察车,是装有侦查设备的装甲战斗车辆,主要用于实施战术侦查,是装甲部队的“千里眼”与“顺风耳”。不同类型的目标装备,所具有的战场价值会有差异。一般情况下,目标类型指标V类型如表1 所示。
则导弹或子弹击中目标后的破坏能力计算公式为:
3 关联度的战场价值
在信息化战争中,装备与装备之间的联系越来越紧密,耦合度越来越高,高效的军事信息网和指挥协同技术能将各自为战的武器装备紧紧地联结在一起,发挥出最大的战斗力。本文从宏观角度出发,把陆战分队所在区域看作一张巨大的网,每个武器装备都是一个节点,装备与装备之间用抽象出的关联度连接;关联度的战场价值与关联度等级和关联度系数有关,计算公式为:
其中,lij 为第i 个装备和第j 个装备的关联度等级值,ηij 为第i 个装备和第j 个装备关联度系数,m 为区域内装备数量。
3.1 关联度等级值
关联度等级值lij 用来刻画区域内两个装备之间关系的重要程度。在陆战分队中,武器装备种类繁多,现将它们分为四级,第1 级营指挥车负责对整个陆战分队进行协同指挥;第2 级包括连指挥车,直升机分队,装甲侦察车,能源车,维修医疗车;第3 级为排指挥车;第4 级为作战车辆。用表3 来表示两个装备之间的关联度等级值lij。
国内多数城市开发文化创意产业,发展规划思路受到“选址理论”“工业园区”以及“区域创新体系”相关理论体系的影响,在各地形成产业集群经济的发展模式。这种做法在许多地区获得了一定的经济成果。但是,根据不完全统计,在飞速增长的产业园区中,有70%处于亏损[5],大多数文化产园区成为土地租售平台,而入驻企业也多数希望利用园区的政策得到租金补贴、宣传补贴、专项活动经费等等,因此经常出现创意人才短缺,产业链不完整等问题。这往往是因为在文化产园区建设的过程中,忽略了创意阶层对消费、娱乐、社交的需求。
表3 关联度等级值
3.2 关联度系数
关联度系数ηij为用于刻画区域内装备与装备之间联系,协同的难易程度,其值与装备之间的距离、战场地形条件有关,计算公式为:
3.2.1 距离系数
区域内装备与装备之间的距离越远,所受到环境等干扰就大,信息传递越困难,联系和协同起来就越困难,距离系数就越小。这里给出距离系数的计算公式:
其中,Dij 为第i 个装备和第j 个装备的距离,Dmax为所有关联度中距离最长的关联度距离,Dmin为所有关联度中距离最短的关联度距离。
3.2.2 地形系数
区域内武器装备之间的地形复杂,不同的地形,武器装备相互之间信息交流,协同起来的难易程度也不尽相同。地形系数主要反映第i 个装备和第j 个装备的关联度所经过区域的地形平整程度,计算步骤如下:
第1 步:取点,作一切面,使其垂直地面且经过两装备的连线,得到地形切面图,并取导数为零的点高度值。如图2 所示,涂黑的点所在高度即为所需高度值。
人民订立契约建立国家,他们是国家的主人,人民主权不可转让,也不可代表。……人民主权不可分割,否则主权者将被“弄成是一个支离破碎拼凑起来的怪物”。——据卢梭《社会契约论》
图2 地形图
第2 步:求标准差,将所有点的高度数据作为样本,并求取样本标准差,计算公式如下:
将活化好的菌种菌液以1%的接种比例,加入不同盐浓度(0,2%,4%,6%,8%,10%)的灭菌YPD液体培养基中,28 ℃、180 r/min振荡培养48 h后,测吸光度值,做3组平行试验。
第3 步:min-max 标准化,计算公式如下:
其中,Smin为所有关联度样本标准差中的最小值,Smax为所有关联度样本标准差中的最大值。
中午,去美食街,充了两百元的卡。一律熟悉的各色小吃,一路走过,如若故人重逢,简直要落泪。徘徊了又徘徊,最后,要了一碗牛肚炒面,配一碗老鸭汤。妹妹给孩子们点了牛肉炒饭,她自己要了渣肉蒸饭配赤豆酒酿。老鸭汤火候掌握得好,汤汁清澈,碧湾湾的。江南人永远那么精致——把鸭汤烧滚,下一块豆腐皮,下一点粉丝,最后再另给一袋小米锅巴,反复叮咛:不要一起放进去啊,要随放随吃。我点点头,都离开了,老板娘还不忘添一句:一块块地泡着吃啊。端一碗老鸭汤慢慢走,旁边的餐桌旁,有人正饕餮凉拌面,比粉丝还要细的面,春风拂面的样子,亮汪汪的,被人麻利地嘬着,一半在嘴里,一半拖在碗里——人间至乐图,莫非如此。
注水系统作为一个多变量、动态的系统,对其进行优化无论用经典的还是现代的优化理论去求解,都会遇到很大的困难。因此对注水系统进行多方面的研究,确定其影响因数,提出解决方案,达到提高注水系统效率,减低能耗的目的就更为重要。通过吐哈油田注水系统存在问题进行了分析探讨,并提出相应的节能技术措施,采用节能技术措施后,通过评价分析,采取相应节能技术措施后,9个系统年可节电量为424.77×104kWh。
4 战斗系数的评估
战斗系数指的是区域战场中对陆战分队整体战场价值有具体影响的指标的综合评估值,本文从指挥员素质,士气指数,土地硬度,树木密度等几个方面对战斗系数进行科学的评估。计算公式为:
其中,指为指挥员素质系数;ω指为指挥员素质系数的指标权重硬为土地硬度系数;ω硬为土地硬度系数的指标权重树为树木密度系数;ω树为树木密度系数的指标权重;士为士气指数;ω士为士气指数权重;且ω指+ω硬+ω树+ω士=1。
4.1 指挥员素质系数
现代战争对指挥员的素质要求越来越高,一个出色的指挥员可以最大地发挥出陆战分队的实力,指挥员素质系数指反应了指挥员在战争中的作用。本文根据指挥员的军衔,以往的战绩、学历等对区域内总指挥员(一般为军衔最高的指挥员)素质进行综合评估。计算公式为:
其中,R军衔为指挥员军衔系数,用表4 表示;R 战绩为指挥员战绩系数,根据指挥员以往的战绩对其进行评估,计算公式见式(16);R学历为指挥员学历系数,用表5 表示。
表4 军衔系数
其中,R胜表示指挥官以往作战中胜利的次数,R负表示指挥官以往作战中失败的次数。
表5 学历系数
4.2 士气指数
士气指数士反映的是战场上敌方部队的士气大小对战场价值的影响,主要通过我方信息人员根据敌方部队现实情况给出,具体数值用表6表示。
表6 士气指数
4.3 土地硬度系数
土地硬度系数硬主要反映区域内土地的坚硬程度,雨水、土壤、岩石等都会对土地硬度造成影响,越是坚硬的土地越有利于战斗力的最大发挥,用表7 对土地硬度进行量化。
表7 土地硬度
4.4 树木密度系数
树木密度系数树反映了区域内树木因素对战场价值的影响,植被越多隐蔽效果越好,反侦察能力越强,威胁性越大,打击价值越大。计算公式为:
其中,S植为区域内树木占地的面积,S区为评估区域总面积。
5 算例分析
5.1 作战背景
在某复杂地带,敌方对我开展了陆战分队进攻作战。通过战场探测,获得了敌方的战场态势信息,锁定了作战区域,并且把敌方部队[15]平均分成4 个区域,下面是具体信息。
正当高潮身心倍感煎熬的时候,一支熟悉的旋律蓦地回荡在车厢里。高潮忍不住望向车厢上部的移动电视,看到电视里正在播放那首《有没有人告诉你》的MV。画面上,灯光柔和温馨,一束追光灯刷地打开,罩住舞台角落里那怀抱吉他的歌手。镜头慢慢摇了过去,歌手在画面里越来越大,终于,歌手的面部特写占据了整个荧屏。高潮一看,惊讶得嘴张得老大,半天没有合拢。是他,是那个在地铁站口卖唱的流浪歌手。经过录音处理的歌曲显得更为完美,高潮身边的一个建筑工模样的青年大叫起来:他妈的翻唱得真不错,简直赶上陈楚生的原唱了。
1)我方对敌方兵力划分如图3 所示。
图3 敌方兵力划分图
2)敌方区域目标的武器装备数量见表8。
对于“河长制”实施过程中政府与社会民众的联系紧密程度,有69%的公众认为“一般,民众知晓度不大”,选择“紧密,民众多方面参与”的有16%,“不紧密,周边的人一点都不了解”的占比12%,“对此不关心不清楚”则占比3%。说明政府与社会民众在“河长制”上联系紧密程度较低,即相关信息在较大程度上与民众产生脱离。
表8 各区域武器装备数量
5.2 价值计算
取指挥员素质系数,土地硬度系数,树木密度系数,士气指数对战斗系数指标权重值均为0.25。根据式(1)~式(16)得出各个区域目标的战场价值如48 页表9 所示。
6 结论
本文针对目前陆战分队作战过程中缺少对陆战分队区域目标战场价值评估的问题,提出一种通过武器装备战场价值、关联度战场价值、战斗系数对陆战分队区域战场价值进行综合评估并排序的方法。最后进行仿真验证,结果表明该方法能够合理有效地反映陆战分队区域战场价值。但是战场是不断变化的,本文没有考虑随着战争进行,战场价值的实时性变化,今后会在更多的实践中得到补充。
表9 区域目标战场价值
参考文献:
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Area Comprehensive Assessment of Land Unit Battlefield Value
LI Ling-zhi,XU Ke-hu,WANG Zeng-fa,ZHANG Ming-shuang
(Army Armored Force Academy,Beijing 100072,China)
Abstract: Aiming at the problem that area comprehensive assessment of land unit battlefield value is lacking ,a method of area comprehensive assessment of land unit battlefield value is set up to evaluate comprehensively and sort by weaponry battlefield value,relevance degree battlefield value and fighting factor.And the evaluation index of battlefield value of single weapon platform ,the evaluation index of battlefield value of correlation degree and the evaluation index of combat coefficient are respectively introduced. Finally,the simulation is conducted and the result show that the method can reflect the area battlefield value of land unit reasonably and effectively.
Key words: area assessment,battlefield value,land unit,integrated assessment
中图分类号: TJ811
文献标识码: A
DOI: 10.3969/j.issn.1002-0640.2019.09.008
引用格式 :李灵之,徐克虎,王增发,等.陆战分队区域目标战场价值综合评估[J].火力与指挥控制,2019,44(9):37-41.
文章编号: 1002-0640(2019)09-0037-05
收稿日期: 2018-07-24
修回日期: 2018-10-25
*基金项目: 军队科研计划基金资助项目(2013ZB15)
作者简介:
李灵之(1993- ),男,辽宁丹东人,硕士研究生。研究方向:军用控制工程。
徐克虎(1963- ),男,安徽蚌埠人,博士,教授,博士生导师。研究方向:军用控制工程。
Citation format: LI L Z,XU K H,WANG Z F,et al.Area comprehensive assessment of land unit battlefield value[J].Fire Control&Command Control,2019,44(9):37-41.