您的当前位置：首页基于DoDAF的空中智能化作战概念体系设计

基于DoDAF的空中智能化作战概念体系设计

来源：好走旅游网

第２０２１４３卷年第１０５月

期Ｃｏｍｍａｎｄ指挥控制与仿真

Ｃｏｎｔｒｏｌ＆Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

Ｖｏｌ􀆰Ｏｃｔ􀆰４３　２０２１

Ｎｏ􀆰５文章编号：１６７３⁃３８１９（２０２１）０５⁃００２２⁃０７

基于ＤｏＤＡＦ的空中智能化作战概念体系设计

孙　鹏１，２，孙金标１，陈治湘１，曹力杰３

（１．空军指挥学院，北京　１０００４１；２．中国人民９３６５６，北京　１０１１００；

摘　要：作战概念研究是军事理论研究的前沿３．中国人民，随着智能化技术的发展９３６０１，山西大同，未来空中作战将呈现出智能化武器广泛参　０３７０００）

与的作战态势，研究空中智能化作战概念设计问题已成为军事领域的研究热点。ＤｏＤＡＦ是美颁布的国防部体系结构框架，借鉴ＤｏＤＡＦ的相关模型，设计了空中智能化作战概念的体系结构框架，为后续研究我国空中智能化作战概念提供了参考和依据，具有一定的军事现实意义。

关键词：作战概念；空中智能化作战；ＤｏＤＡＦ；体系结构框架

中图分类号：Ｅ９１７　　　　文献标志码：Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃３８１９．２０２１．０５．００４

ＤｅｓｉｇｎｏｆＣｏｎｃｅｐｔｕａｌＳＵＮＰｅｎｇＳｙｓｔｅｍ１，２，ＳＵＮｆｏｒＪｉｎ⁃ｂｉａｏＡｉｒ１，ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣＨＥＮＺｈｉ⁃ｘｉａｎｇＯｐｅｒａｔｉｏｎｓ１，ＣＡＯＬｉ⁃ｊｉｅＢａｓｅｄ３

ｏｎＤｏＤＡＦ

（１．ＡｉｒＦｏｒｃｅＣｏｍｍａｎｄＡｂｓｔｒａｃｔ３．ＵｎｉｔＣｏｌｌｅｇｅ，９３６０１ＢｅｉｊｉｎｇｏｆＰＬＡ，１０００４１；Ｄａｔｏｎｇ２．Ｕｎｉｔ０３７０００，９３６５６ｏｆＰＬＡ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０１１００；

ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ：ｆｉｅｌｄ．ｗｅａｐｏｎｓ，Ｗｉｔｈｔｈｅａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｏｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｔｈｅｆｕｔｕｒｅａｉｒｃｏｍｂａｔＣｈｉｎａ）

ｗｉｌｌｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｏｎｏｆｓｉｇｎＴｈｅＤｏＤＡＦｉｓｔｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｔｈｅｄｅｆｅｎｓｅｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅＵｎｉｔｅｄａｉｒｃｏｍｂａｔＳｔａｔｅｓ，ｃｏｎｃｅｐｔｓｗｈｉｃｈｍａｉｎｌｙｈａｓｂｅｃｏｍｅｕｓｅｄｔｈｅａｈｏｔｔｏｐｉｃｉｎｔｈｅｍｉｌｉｔａｒｙｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＫｅｙｗｏｒｄｓｏｎ：ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｃｅｐｔｆｒａｍｅｗｏｒｋｃｏｎｃｅｐｔｓ；ｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｏｆｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｉｒｃｏｍｂａｔｃｏｎｃｅｐｔ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｍｏｄｅｌｂａｓｉｓｏｆｆｏｒＤｏＤＡＦｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｔｏｄｅ⁃ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｗａｒｆａｒｅａｉｒｉｎｔｈｅｃｏｍｂａｔ；ａｉｒ，ｗｈｉｃｈＤｏＤＡＦ；ｈａｓａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓｏｍｅｍｉｌｉｔａｒｙｆｒａｍｅｗｏｒｋ

ｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．　　作战概念来源于对未来作战场景的预想和判

是系统集成和功能体现的基础。体系框架的研究，已断［１］内容涵盖从战略到战役战术各个层级。空中智能化作战概念是一套完备的概念体系，具有广泛的含，

逐步发展成为一种新型的系统工程顶层设计方法学。通过对未来作战场景的预想、预判、思考，提出完备的义ｗｏｒｋ）。ＤｏＤＡＦ作战概念框架，为后续完善作战概念提供指导和方向。Ｃ体系框架开发可以表述新作战体系的设想，能够应用４是随着体系结构框架研究的不断推广（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＤｅｆｅｎｓｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｆｒａｍｅ⁃于作战总体方案的开发决策，是对作战概念体系定性架ＩＳＲ，主要用来指导美国防指挥控制系统及商业运作过体系结构框架基础上，颁布的国防部体系结构框美军在分析的过程。

程的系统体系结构设计［２⁃４］１􀆰２　构造场景

构开发顶层的、全面的框架和概念模型。由于ＤｏＤＡＦ，空中智能化作具有体系结构造未来作战场景，主要用于实现战术、战役等多战概念体系设计可以借鉴ＤｏＤＡＦ的相关模型。

层次的作战想定快速构建，构造作战场景是对作战概１　作战概念设计的总体思路

念体系框架的具体化，是将抽象问题转换为具体问题的过程。

作战概念设计应当是一个完整的闭合环路，包括１􀆰３　设计实验

设计作战概念体系框架、构造场景、设计实验、场景推设计实验，就是通过构造的作战场景，设计约束实演、效能评估、更新作战概念体系等。

验条件，设定实验指标，生成作战体系所需环境、装备１􀆰１　设计作战概念体系框架

等的实验样本。设计作战实验环节，应满足以最少的作战概念体系框架是作战概念中各系统的组成及试验次数覆盖最大的实验空间范围的需求。

其相互关系，以及指导作战设计与演化的原则和指南，

１􀆰４　场景推演

场景推演，就是利用仿真推演程序加载想定，对各收稿日期：２０２１⁃０３⁃２６

修回日期：２０２１⁃０５⁃２０

组实验样本进行多次仿真实验甚至进行实兵演练等，作者简介：孙　鹏（１９８３—），男，河北保定人，博士后，研究

通过规范化的实验流程得到一系列实验数据，实现作方向为信息作战与智能作战。战过程的模拟或仿真。

孙金标（１９６４—），男，教授。

１􀆰５　效能评估

效能评估包括对作战概念体系合理性的评估、对装备作战效能的评估以及对战场数据处理计算流程评估等内容，通过评估可进行作战指标设计，进而牵引未来作战需求的提出。

２　基于ＤｏＤＡＦ的作战概念体系框架设计流程

　一个环节　作战概念体系框架设计是作者提出作战概念的第，本文主要基于ＤｏＤＡＦ设计智能化空中作战概念体系框架。

２􀆰１　ＤｏＤＡＦ２􀆰ＤｏＤＡＦ２􀆰０提供０模型特点

Ｐｏｉｎｔ），了较为具体的８个视角（Ｖｉｅｗ⁃

视图通过有机组合构成视角包含５８个模型，模型填充数据成为视图，各视角又以适当的定义，多个和组合构成整个系统体系的结构描述［５⁃９］本文在智能化空中作战概念体系开发过程中。

，建

立３个视角构造作战概念框架。ＡＶ全局视角主要确定体系结构的目标、意图和范围；ＣＶ能力视角主要描述体系能力；ＯＶ作战视角主要描述指导作战所需的任务、活动及作战要素。

２􀆰２　体系结构框架模型设计过程体系结构的基本实施步骤为Ｓｔｅｐ１确定体系结构的目标、：始ＡＶ⁃１。

意图和范围，形成初ＡＶ⁃２Ｓｔｅｐ２从疑问词入手，收集体系结构元数据细化。

初始综合字典，当ＡＶ⁃２完善后对ＡＶ⁃１进一步，形成从作战到能力再到系统的原则Ｓｔｅｐ３依据ＡＶ⁃２，采用自顶向下１）依据ＡＶ⁃２构建概念与构想图，构建体系结构视图，从静态到动态，分析系统使命与

。

，

作战领域信息，根据ＡＶ⁃２综合词典，确定体系结构中交互的外部系统ＯＶ⁃１能力需求与目标高级作战概念图、参与者或角色，从作战角度出发构建活动２）、作战节点构建作战活动相关视图，构建，ＣＶ⁃１同时根据能力构想视图ＡＶ⁃２分析体系结构，确定作战活动关系以及输入和输出信：分析ＯＶ⁃１，。

识别作战

息，构建ＯＶ⁃５作战活动模型，确定作战节点并构建作战节点连接描述３）。

（ＯＶ⁃２），定义作战节点交互消息（ＯＶ⁃作战活动所需能力和相关约束３）构建能力分析相关视图，：以此构建能力视图根据能力构想及不同

，确定能力层次８（ＣＶ⁃２能力分解视图图能力度量视图），分析能力度量（ＣＶ⁃）。

），划分能力阶段（ＣＶ⁃３能力阶段视３　空中智能化作战概念体系设计

空中智能化作战概念完整体系结构具备系统总体、作战活动、系统能力３方面要素，与选取的３个视角模型对应，分别为ＡＶ全局视角、ＯＶ作战视角、ＣＶ能力视角，３个视角可完整构建空中智能化作战概念。

本文根据需要构建空中智能化作战概念视图产品ＡＶ⁃２；ＯＶ⁃１，包括全局架构概览视图描述视图、ＯＶ⁃３高层作战概念视图ＡＶ⁃１、作战资源交互矩阵视图、ＯＶ⁃２全局数据字典视图作战资源流、ＯＶ⁃４典型组织关系视图、ＯＶ⁃５ａ作战活动组分解视图；ＣＶ⁃１能力构想视图、ＣＶ⁃２能力分解视图、ＣＶ⁃３能力规划视图、ＣＶ⁃８能力度量视图。通过各个视图的组合反映空中智能化作战概念。

本课题开发顺序为：一是确定作战体系。ＯＶ⁃１是作战概念的高层次图形和文本描述，重点描述体系使命和节点部署ＯＶ⁃４关系；重点描述作战节点之间的指挥层次和隶属；二是明确各作战节点间的指挥关系三是描述体系作战过程，ＯＶ⁃５ａ重点描述体系作、协同。战流程；四是确定体系作战节点的连接关系和信息交互，ＯＶ⁃２、ＯＶ⁃３根据体系动态模型描述作战节点间的信息连接关系，重点反映作战体系结构中指挥控制流和信息流的关系ＣＶ⁃１；五是确定作战概念所需作战能力。ＣＶ⁃２、ＣＶ⁃３、ＣＶ⁃８重点描述未来智能化空中作战概念能力构想量；六是形成全局作战概念架构具体描述作战能力分解。ＡＶ⁃１、ＡＶ⁃２、规划及度，形成作战概念框架概览及数据字典。

３􀆰１　作战视角

从智能化发展角度预测未来空中的智能化作战场景，根据作战样式区分为空对空智能化作战与空对面智能化作战两类，每一类又根据智能化技术的发展程度不同区分为有人机⁃无人机协同作战以及无人机⁃无人机协同作战。作战要素分为有人化作战单元、无人化作战单元、空中保障单元、星载保障单元、地面保障单元，可形成ＯＶ⁃１高层作战概念视图，如图１所示。

根据参战要素作战任务，得到ＯＶ⁃５ａ作战活动组分解视图，如图２所示。

根据参与作战的各要素，形成ＯＶ⁃２作战单位关系视图，如图３所示。

根据作战过程中的资源流转，可将作战过程中的信息数据区分为态势信息、目标识别信息、决策信息、任务分配信息、目标定位信息、火力引导信息、开火指令信息等。分别对有人机⁃无人机协同、无人机⁃无人机协同分别建立ＯＶ⁃２作战资源流描述视图，如图４、５所示。

图３　ＯＶ⁃２作战单位关系视图

图１　ＯＶ⁃１高层作战概念图

　ＯＶ⁃３　在建立根据未来空中智能化作战场景作战资源交互矩阵ＯＶ⁃２资源流描述视图的同时。

，还可生成，建立ＯＶ⁃４典型组

织关系视图，如图６所示。

３􀆰２　能力视角

能力视角体现未来智能化空中作战的能力需求。根据空中智能化作战发展周期，建立ＣＶ⁃１能力构想视图，如图７所示。

预计空中智能化作战经历弱智能、强智能、超强智

能三个典型周期［１０］分别建立智能要素参与辅助决策能力需求，分别对应所需的作战能力、有人机，因此⁃无

图２　ＯＶ⁃５ａ作战活动组分解视图

图４　ＯＶ⁃２有人⁃无人协同资源流描述视图

图５　ＯＶ⁃２无人⁃无人协同资源流描述视图

人机协同作战能力需求、无人机⁃无人机协同作战能力表１　ＣＶ⁃３能力规划矩阵

需求，形成ＣＶ⁃２能力分解视图如图８、９、１０所示。

名称

持续时间开始时间结束时间根据不同阶段的完成期限，还可以建立ＣＶ⁃３能力智能要素参与辅助决策７２个月２０２０⁃１２０２５⁃１２规划矩阵，如表１所示。

有人机⁃无人机协同作战１２０个月２０２６⁃１２０３５⁃１２根据ＣＶ⁃２能力分解视图，同时可以建立ＣＶ⁃８能无人机⁃无人机协同作战

１８０个月

２０３６⁃１

２０５０⁃１２

力度量矩阵，如表２所示。

表２　ＣＶ⁃８能力度量矩阵

作战能力

指标类型度量指标度量单位为态势感知提供智能辅助保障数据传输速率

ｂ／ｓ为目标识别提供智能辅助保障准确率％为决策提供智能辅助保障准确率％为目标选择提供智能辅助保障目标选择速率

ｓ为目标定位提供智能辅助保障准确率％为火力引导提供智能辅助时空引导距离ｋｍ无人机智能化态势感知时空作战范围度、ｋｍ无人机智能化目标识别保障识别速率及准确度

个／ｓ、％无人机提供决策辅助，有人机决策

保障准确率％有人机选择作战目标对抗反应时间ｓ无人机辅助定位

时空

定位距离及时间

ｋｍ、ｓ

第４３卷

续表２

作战能力指标类型度量指标度量单位无人机提供火力引导通信引导距离

ｋｍ有人机下达开火指令对抗指令下达时间及开火反应时间

ｓ、ｓ无人机智能决策保障决策时间及准确度

ｓ、％智能选择作战目标对抗反应时间

ｓ自主任务分配通信分配指令传输距离及速率

ｋｍ、ｓ自主定位或协同定位时空定位时间及范围ｓ、ｋｍ、度自主引导或协同引导

时空引导距离及传输时间

ｋｍ、ｓ自主开火

对抗

命中率

％

　图６　ＯＶ⁃４典型组织关系视图

图７　ＣＶ⁃１能力构想视图

图８　ＣＶ⁃２智能要素参与辅助决策能力分解视图

３􀆰３　全局视角

综合建立的各作战视角视图及能力视角视图，完

善全局视角视图，主要包括ＡＶ⁃１全局架构概览视图以图９　ＣＶ⁃２有人机⁃无人机协同能力分解视图

及ＡＶ⁃２全局数据字典视图，如表３、表４所示。

表３　ＡＶ⁃１全局架构概览视图

视角视图类型

视图名称

ＡＶ＿ＡＶ＿全局视角全局视角ＡＶ⁃１＿ＡＶ⁃１＿ＣＶ＿ＡＶ⁃２＿全局架构概览视图ＡＶ⁃２＿全局架构概览视图ＣＶ＿能力视角ＣＶ⁃１＿全局数据字典视图ＣＶ⁃１＿全局数据字典视图＿１能力构想视图＿１

＿１

ＣＶ＿能力视角ＣＶ⁃２＿能力构想视图ＣＶ⁃２＿能力分解视图ＣＶ＿能力视角ＣＶ⁃８＿能力分解视图ＣＶ⁃８＿能力度量视图＿智能要素参与辅助决策＿１ＣＶ＿能力视角能力视角ＣＶ⁃２＿能力度量视图ＣＶ⁃２＿能力分解视图ＣＶ⁃２＿ＯＶ＿ＣＶ＿能力视角

ＣＶ⁃３＿能力分解视图ＣＶ⁃２＿能力分解视图能力分解视图＿ＣＶ⁃３＿＿有人机无人机协同无人机无人机协同

ＯＶ＿作战视角ＯＶ⁃１＿高层作战概念视图能力规划视图

ＯＶ⁃１＿高层作战概念视图能力规划视图＿２＿１ＯＶ＿作战视角ＯＶ＿作战视角ＯＶ⁃２＿ＯＶ⁃２＿作战资源流描述视图作战单位关系视图ＯＶ⁃２＿ＯＶ⁃２＿作战资源流描述视图作战单位关系视图＿有人无人协同

ＯＶ＿作战视角作战视角

ＯＶ⁃２＿ＯＶ⁃３＿作战资源流描述视图

作战资源交互矩阵视图ＯＶ⁃３＿作战资源交互矩阵视图＿有人无人协同　

ＯＶ＿作战视角ＯＶ⁃４＿典型组织关系视图ＯＶ⁃２＿作战资源流描述视图＿无人无人协同

＿１

第４３卷

表４　全局数据字典视图

名称类型应用视图

应用视角有人化作战单元作战单位ＯＶ⁃２＿作战单位关系视图ＯＶ⁃１＿高层作战概念视图＿１

ＯＶ＿ＯＶ＿作战视角无人化作战单元作战单位ＯＶ⁃２＿作战单位关系视图ＯＶ⁃１＿高层作战概念视图＿有人无人协同＿有人无人协同＿１

ＯＶ＿作战视角ＯＶ＿作战视角地面保障单元作战单位ＯＶ⁃２＿作战单位关系视图ＯＶ⁃１＿高层作战概念视图＿１

ＯＶ＿作战视角ＯＶ＿作战视角ＯＶ＿作战视角空中保障单元作战单位ＯＶ⁃２＿作战单位关系视图ＯＶ⁃１＿高层作战概念视图＿有人无人协同＿１

ＯＶ＿作战视角星载保障单元

作战单位

ＯＶ⁃２＿作战单位关系视图ＯＶ⁃１＿高层作战概念视图＿有人无人协同＿有人无人协同

＿１

ＯＶ＿作战视角　ＯＶ＿作战视角作战视角

和流程。空中智能化作战概念体系结构框架设计是空中智能化作战概念研究的基础和基本出发点，可为后续进行空对空智能化作战概念及空对面智能化作战概念设计奠定基础，具有一定的理论指导意义。参考文献：

［１］　杨鲁对抗学术．作战概念影响未来战争形态发展演变，２０１８（１）：４⁃６．

［Ｊ］．信息

［２］　乔心测系统体系结构设计，李永宾，葛小凯［Ｊ］．．基于空军工程大学学报ＤｏＤＡＦ２􀆰０的多机协同探

（自然科学版），２０１７，１８（１）：２０⁃２６．

［３］　［Ｊ］．马欢．舰船电子对抗基于ＤｏＤＡＦ２􀆰，２０１７，０的数据链系４０（１）：５８⁃６１．

统功能建模研究［４］　张青春模［Ｊ］．，指挥信息系统与技术张兴．基于ＤｏＤＡＦ的，２０１９，Ｃ２ＢＭＣ１０（３）：系统体系结构建

５０⁃５６．［５］　张春明作战体系结构框架，许腾，章华平［Ｊ］．．基于指挥信息系统与技术ＤｏＤＡＦ的岛礁区海军合同

，２０１７，８

［６］　（５）：詹武定义与度量描述方法，２０⁃２４．

董亚卓，郭颖辉．［Ｊ］．基于指挥信息系统与技术ＤｏＤＡＦ的多视角能力概念

，２０１７，

［７］　８（５）：刘正，张新强１５⁃１９．

，王鸿飞，等．基于ＤｏＤＡＦ的可执行模型

图１０　ＣＶ⁃２无人机⁃无人机协同能力分解视图

改进方法［Ｊ］．指挥与控制学报，２０１６，２（２）：１２１⁃１２８．　　通过对智能化空中作战的ＤｏＤＡＦ模型设计，可从［８］　陈毅雨体系总体结构设计，刘硕，钟斌，［等Ｊ］．．基于装甲兵工程学院学报ＤｏＤＡＦ的空地协同反恐

，２０１６，

概念框架角度对未来空中智能化作战进行客观描绘。

［９］　３０（２）：李大喜７３⁃７９．

４　结束语

备体系结构建模，张强，李小喜［Ｊ］．，系统工程与电子技术等．基于ＤｏＤＡＦ的空基反导装

，２０１７，３９

本文提出了一种作战概念设计的新思路，介绍了美军［１０］（５）：陈永辉１０３６⁃１０４１．

ＤｏＤＡＦＤｏＤＡＦ模型构造空中智能化作战概念体系设计的方法

模型的相关知识及设计过程，提出了利用建设［Ｊ］．，陈小鹏军事学术，郭亮远，２０１７（９）：．陆军智能化作战与作战能力

６６⁃６８．

（责任编辑：许韦韦）

因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容

查看全文