潛艇戰(zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)建設(shè)的有關(guān)問(wèn)題

江禪志,高國(guó)興,王立偉

(海軍潛艇學(xué)院,山東青島 266102)

在岸港條件下,利用仿真訓(xùn)練設(shè)備進(jìn)行武器運(yùn)用和戰(zhàn)法訓(xùn)練,是潛艇戰(zhàn)斗力形成的重要環(huán)節(jié),也是艇員進(jìn)入海上訓(xùn)練的必經(jīng)之路。因此,歷來(lái)受到潛艇部隊(duì)的高度重視。

以往由于潛艇所使用武器的功能相對(duì)簡(jiǎn)單(如直航和聲自導(dǎo)魚雷),所以,在研制仿真訓(xùn)練設(shè)備時(shí)通常把工作的重點(diǎn)放在艇上武器系統(tǒng)的功能和人機(jī)界面等方面,并力求達(dá)到和艇上實(shí)際裝備一比一的逼真程度,這固然是非常重要的。

然而,作為用于戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練的仿真系統(tǒng),僅僅具備這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。原因在于現(xiàn)今各種武器裝備(魚雷、導(dǎo)彈和各種軟武器)的功能和性能發(fā)生了深刻的變化,海上作戰(zhàn)的復(fù)雜性、對(duì)抗性和隨機(jī)性越來(lái)越突出,如果不能為艇員提供逼真的作戰(zhàn)環(huán)境,并按照現(xiàn)今武器裝備和作戰(zhàn)環(huán)境的客觀實(shí)際評(píng)判出其戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練的效果,那么,利用這樣的仿真訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)法訓(xùn)練將是沒(méi)有實(shí)質(zhì)意義的。

對(duì)此,近年來(lái)有關(guān)部門提出了強(qiáng)烈要求,希望提供與現(xiàn)代裝備和貼近實(shí)戰(zhàn)相適應(yīng)的仿真訓(xùn)練手段或者改造升級(jí)現(xiàn)有潛艇戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練模擬系統(tǒng),以滿足現(xiàn)代作戰(zhàn)訓(xùn)練的需要。針對(duì)這一情況,本文依據(jù)裝備發(fā)展和作戰(zhàn)訓(xùn)練的現(xiàn)狀,系統(tǒng)研究了潛艇岸港戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練仿真系統(tǒng)所必須具備的技術(shù)功能及其相關(guān)的問(wèn)題。

1 戰(zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能[1]

岸港日常訓(xùn)練的根本目的是培養(yǎng)艇員熟練應(yīng)用所執(zhí)掌武器裝備的技術(shù)技能,準(zhǔn)確把握戰(zhàn)場(chǎng)情況,靈活處置作戰(zhàn)過(guò)程中各種戰(zhàn)術(shù)情況下的戰(zhàn)術(shù)意識(shí)。并且在循序漸進(jìn)中不斷積累經(jīng)驗(yàn),為海上實(shí)戰(zhàn)方法和戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用效果的最優(yōu)化和最大化奠定基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的,對(duì)于一個(gè)技術(shù)密集、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜而透明度小的水下作戰(zhàn)單元——潛艇來(lái)說(shuō),構(gòu)成其戰(zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)不可缺少的要素(或功能)便是:平臺(tái)裝備、作戰(zhàn)背景和作戰(zhàn)訓(xùn)練效果評(píng)價(jià)。

平臺(tái)裝備是提供潛艇作戰(zhàn)手段的相關(guān)武器裝備。主要包括構(gòu)成作戰(zhàn)系統(tǒng)各種功能設(shè)備的功能、性能及其相互關(guān)系,以及與執(zhí)掌實(shí)際裝備相一致的功能、性能和操作界面,這是實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練目的的基本條件。為此,要求用于仿真訓(xùn)練的潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)內(nèi)部的指揮關(guān)系(主要戰(zhàn)位)、所具備的攻防手段(使用武器和武器使用條件)、控制關(guān)系(信息流程)、主要設(shè)備(功能、性能及原理)、傳感器及其探測(cè)使用方式和平臺(tái)的機(jī)動(dòng)性能等,都在最大程度上保持與實(shí)際裝備的一致,以提供逼真的潛艇作戰(zhàn)功能和性能。

作戰(zhàn)背景就是貼近實(shí)戰(zhàn)的作戰(zhàn)目標(biāo)信息和作戰(zhàn)海域的自然條件,這是針對(duì)性訓(xùn)練的必要條件。要想培養(yǎng)和提高艇員海上作戰(zhàn)的實(shí)戰(zhàn)能力,就需要對(duì)海上目標(biāo)環(huán)境(目標(biāo)類型、反潛兵力配置、反潛戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)原則、武器使用性能和使用準(zhǔn)則等)、水文地理環(huán)境(海情、海況、水體分層、波動(dòng)及其對(duì)敵我雙方探測(cè)與反探測(cè),以及制導(dǎo)武器制導(dǎo)性能等的影響)等作戰(zhàn)背景做出滿足實(shí)戰(zhàn)要求的模擬,以便通過(guò)訓(xùn)練而培養(yǎng)指揮員主觀能動(dòng)的戰(zhàn)術(shù)意識(shí),熟練掌握內(nèi)部指揮協(xié)調(diào)和決策方法。

作戰(zhàn)訓(xùn)練效果評(píng)價(jià)就是以作戰(zhàn)任務(wù)、客觀環(huán)境和訓(xùn)練目的為目標(biāo)而建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,以及在該指標(biāo)體系條件下對(duì)參訓(xùn)者的技術(shù)技能和戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用水平的具體評(píng)估方法。這是總結(jié)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)、提高訓(xùn)練水平的關(guān)鍵依據(jù)和前提。顯而易見,如果仿真訓(xùn)練系統(tǒng)不具備這種訓(xùn)練效果評(píng)定功能,那么就難以對(duì)艇員的訓(xùn)練水平進(jìn)行檢驗(yàn),也就不能為其總結(jié)提高提供依據(jù),進(jìn)而限制其參訓(xùn)的積極性。所以,要想規(guī)范化和可持續(xù)地提高艇員的訓(xùn)練水平,必須按照訓(xùn)練要求,提供訓(xùn)練效果的評(píng)價(jià)功能。

除此之外,為了便于管理,當(dāng)然也需要類似觀摩、訓(xùn)練背景設(shè)置等其他應(yīng)用功能,但這些與上述三大功能相比,只是一般的輔助性功能問(wèn)題。

2 平臺(tái)裝備仿真問(wèn)題

潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)是其勝任作戰(zhàn)使命的物質(zhì)基礎(chǔ),但并不是作戰(zhàn)取勝的充分條件,這是因?yàn)樽鲬?zhàn)系統(tǒng)只是艇員實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)的工具。作戰(zhàn)系統(tǒng)各個(gè)戰(zhàn)位或者各種功能設(shè)備之間是有機(jī)聯(lián)系、相互作用的,這些組成部分之間存在著各種信息與控制的依賴和制約關(guān)系[2]。系統(tǒng)內(nèi)部的這種依賴與協(xié)調(diào)關(guān)系,如果不能通過(guò)相關(guān)戰(zhàn)位或設(shè)備操作者的密切協(xié)同,就不能發(fā)揮出系統(tǒng)的整體作戰(zhàn)效能。所以,岸港訓(xùn)練的首要任務(wù)就在于使系統(tǒng)各戰(zhàn)位的操縱與控制者熟悉實(shí)際裝備的運(yùn)行機(jī)制、信息流程和控制關(guān)系,明確本職任務(wù)和完成各項(xiàng)任務(wù)的技能,才能在作戰(zhàn)運(yùn)用過(guò)程中正確理解指揮員的戰(zhàn)術(shù)意圖,達(dá)成各戰(zhàn)位之間的默契配合。達(dá)到這樣的程度,在潛艇戰(zhàn)術(shù)活動(dòng)過(guò)程中,系統(tǒng)各環(huán)節(jié)上的操作員將不僅僅成為指揮員口令的被動(dòng)執(zhí)行者,還能及時(shí)而準(zhǔn)確地為指揮員提供有效的決策信息,乃至為其戰(zhàn)術(shù)決策起到參謀作用。

由此,無(wú)論過(guò)去,還是現(xiàn)今,潛艇戰(zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的重要組成部分之一就是與潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)相一致的功能設(shè)備。

提供潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)功能和操作應(yīng)用界面,可以采用實(shí)際裝備,也可以采用仿真裝備。目前主要存在兩種趨勢(shì):

一種趨勢(shì)是朝著大而全的方向發(fā)展,這種系統(tǒng)通常是大量采用實(shí)裝設(shè)備。使得系統(tǒng)的規(guī)模大、功能全,整個(gè)系統(tǒng)包含了囊括觀測(cè)、導(dǎo)航、通信、操縱、武器系統(tǒng)及其發(fā)射系統(tǒng)等潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的大多數(shù)戰(zhàn)位和設(shè)備。其結(jié)果是建造一型仿真訓(xùn)練系統(tǒng)需要巨大的經(jīng)費(fèi)開銷,而且當(dāng)所采用實(shí)裝設(shè)備發(fā)生任何狀態(tài)改變時(shí),只能重新更新?lián)Q代。

另一種趨勢(shì)是朝著簡(jiǎn)而精的方向發(fā)展,這類系統(tǒng)通常采用仿真的方法提供潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的功能和操作界面,并且只設(shè)置與潛艇攻擊和防御行動(dòng)密切相關(guān)的主要戰(zhàn)位和設(shè)備作為仿真訓(xùn)練的主體,潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)的其他崗位則采用輔助手段僅僅為訓(xùn)練提供必要的功能。從而大量減少保障訓(xùn)練的輔助人員,有針對(duì)性地對(duì)主要崗位人員進(jìn)行培訓(xùn),可滿足因需而隨時(shí)組織訓(xùn)練的使用要求,且使用靈活方便簡(jiǎn)捷。由于這類系統(tǒng)采用仿真的方法模擬艇上實(shí)裝設(shè)備而不采用實(shí)裝設(shè)備,還可使系統(tǒng)運(yùn)行在超實(shí)時(shí)狀態(tài),進(jìn)而保證類似于作戰(zhàn)預(yù)案推演、戰(zhàn)法研究等耗時(shí)巨大的戰(zhàn)術(shù)科目能夠快速完成。

3 作戰(zhàn)背景仿真問(wèn)題

在新技術(shù)、新思想不斷進(jìn)入潛艇裝備,特別是海上復(fù)雜作戰(zhàn)訓(xùn)練背景越來(lái)越難以保障的今天,一個(gè)突出的問(wèn)題就是如何為受訓(xùn)者提供逼真的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,以保證訓(xùn)練的逼真性和針對(duì)性。在訓(xùn)練仿真系統(tǒng)中,如果不能生成貼近實(shí)戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)背景,也就無(wú)從談及戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練的問(wèn)題[3]。

作戰(zhàn)背景仿真需要著重解決兩方面的問(wèn)題:一是藍(lán)方兵力作戰(zhàn)任務(wù)及其作戰(zhàn)樣式的仿真,并把仿真的結(jié)果通過(guò)視覺或信息提供給潛艇平臺(tái)裝備作為仿真的驅(qū)動(dòng)和受訓(xùn)人員戰(zhàn)術(shù)決策的輸入;二是戰(zhàn)場(chǎng)水文地理環(huán)境的仿真,并通過(guò)能否獲取信息體現(xiàn)其對(duì)探測(cè)裝備的客觀影響,進(jìn)而表征客觀環(huán)境對(duì)雙方探測(cè)與反探測(cè)的約束。

在單向(只訓(xùn)練潛艇艇員)的仿真訓(xùn)練系統(tǒng)中,目標(biāo)及其作戰(zhàn)行動(dòng)是訓(xùn)練的配合者。為了使參訓(xùn)人員和組訓(xùn)人員把主要精力集中在潛艇作戰(zhàn)問(wèn)題的研究上,目標(biāo)兵力的決策通常采用兩種仿真控制方式,即全仿真控制和半仿真控制。所謂全仿真控制是利用程序的方法,由系統(tǒng)自動(dòng)按照所設(shè)置的藍(lán)方作戰(zhàn)任務(wù),作戰(zhàn)原則等,生成兵力態(tài)勢(shì),戰(zhàn)術(shù)決策及武器使用過(guò)程(如反潛兵力的派出、反潛作戰(zhàn)方式和武器的使用等)的作戰(zhàn)行動(dòng)。而半仿真控制則是采用開放的控制方式,把藍(lán)方兵力和武器使用控制留有人工干預(yù)的手段,在訓(xùn)練過(guò)程中由專門的人員充當(dāng)藍(lán)方兵力的指揮決策者,操控藍(lán)方兵力的戰(zhàn)術(shù)行為。顯然,由于后者需要這一專門人員具有豐富的作戰(zhàn)知識(shí),才能勝任這一工作而很難滿足訓(xùn)練的保障。

為了有效地解決上述問(wèn)題,而利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)自動(dòng)生成兵力的問(wèn)題歷來(lái)受到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,并且取得了許多理論成果。但直到目前為止,如何將目標(biāo)兵力作戰(zhàn)任務(wù)及其作戰(zhàn)樣式的仿真應(yīng)用于一個(gè)完整的作戰(zhàn)過(guò)程,尚無(wú)工程應(yīng)用的成功先例。

相比較之下,在目前大多數(shù)工程運(yùn)用中,戰(zhàn)場(chǎng)水文環(huán)境的仿真要好很多,而針對(duì)藍(lán)方兵力及其戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)的仿真,往往僅僅限于初始時(shí)刻兵力配置、敵我態(tài)勢(shì)等方面的設(shè)計(jì)上,而作戰(zhàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)描述藍(lán)方兵力的戰(zhàn)術(shù)決策和武器運(yùn)用行為則過(guò)于簡(jiǎn)單,以至于缺乏對(duì)抗的真實(shí)性而成為戰(zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)研制和運(yùn)用的瓶頸問(wèn)題。

除了戰(zhàn)場(chǎng)自然環(huán)境以外,事實(shí)上,作戰(zhàn)背景包括多方面的內(nèi)容,例如,藍(lán)方的作戰(zhàn)任務(wù)(航渡或反潛等)、兵力類型、配置數(shù)量、作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)、武器使用時(shí)機(jī)和攻防策略等,而且這些配置及其戰(zhàn)術(shù)行為之間都是相互聯(lián)系的,并且體現(xiàn)在作戰(zhàn)全過(guò)程的每一環(huán)節(jié)[4]。所以,在訓(xùn)練仿真系統(tǒng)研制中,目前真正需要的正是依據(jù)這些因素,系統(tǒng)而準(zhǔn)確地解決整個(gè)攻防過(guò)程中藍(lán)方兵力行為的仿真問(wèn)題。由于這些工作所涉及的問(wèn)題,除了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)之外,更多的還需要對(duì)藍(lán)方軍事思想、裝備水平和戰(zhàn)術(shù)策略等具體問(wèn)題的了解。因此,必須通過(guò)工程技術(shù)人員和軍事專家的密切結(jié)合,才能從根本予以有效的解決。

4 訓(xùn)練效果評(píng)估問(wèn)題

作戰(zhàn)的復(fù)雜性和不確定性決定了作戰(zhàn)訓(xùn)練是一個(gè)循序漸進(jìn)、不斷總結(jié)和不斷提高的過(guò)程。如果說(shuō)戰(zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)可以為部隊(duì)訓(xùn)練提供手段的話,那么如何檢驗(yàn)受訓(xùn)者所達(dá)到的訓(xùn)練水平,以及如何使受訓(xùn)者能夠從訓(xùn)練結(jié)果中找出問(wèn)題或總結(jié)經(jīng)驗(yàn)則又是現(xiàn)今高強(qiáng)度訓(xùn)練條件下戰(zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)所面臨的又一突出和亟待解決的問(wèn)題。

這就是說(shuō),一個(gè)完整的戰(zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)不僅要為受訓(xùn)者提供訓(xùn)練的物質(zhì)手段,而且還需要根據(jù)訓(xùn)練目的和攻防過(guò)程評(píng)定參訓(xùn)者的訓(xùn)練水平。欲達(dá)此目的,就必須解決評(píng)估的指標(biāo)體系和評(píng)估方法兩方面的問(wèn)題,而且評(píng)估方法是以評(píng)估指標(biāo)為前提。要想有針對(duì)性和準(zhǔn)確地做出這種評(píng)估也是一個(gè)十分復(fù)雜和困難的事情。在此僅以潛艇魚雷攻擊訓(xùn)練為例予以分析。

近年來(lái),針對(duì)潛射魚雷作戰(zhàn)效能評(píng)估的方法已有大量的研究,縱觀見諸于相關(guān)學(xué)術(shù)刊物的文章可以看出,其中大量的研究仍然建立在基礎(chǔ)理論的層面,諸如作戰(zhàn)效能的理論體系和相關(guān)的因素等。而真正能夠達(dá)到實(shí)用的,尤其是結(jié)合一定目的任務(wù)而提供具體方法的還相對(duì)較少,故而不足以用于解決相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。

在討論魚雷攻擊的效能指標(biāo)時(shí),必須首先明確所研究的效能涵蓋于何種范圍、用以解決什么問(wèn)題。否則,必將帶來(lái)概念混亂,以至于最終無(wú)法針對(duì)既定的應(yīng)用目的提供有效的操作和解決方法。

眾所周知,潛艇魚雷武器的作戰(zhàn)使用包括射擊、攻擊和戰(zhàn)法三個(gè)層面的問(wèn)題[6]。部隊(duì)訓(xùn)練也不例外,也必須經(jīng)歷這樣由簡(jiǎn)到繁的漸進(jìn)過(guò)程。

射擊(含線導(dǎo)導(dǎo)引)層,就是在艇上魚雷武器系統(tǒng)配備的技術(shù)方法(探測(cè)誤差、目標(biāo)定位精度、射擊方案、線導(dǎo)導(dǎo)引方法等)和魚雷性能一定的條件下,訓(xùn)練艇員把握魚雷武器射擊控制方法和射擊陣位選擇問(wèn)題。所以,作為艇員的基礎(chǔ)訓(xùn)練——魚雷射擊訓(xùn)練,以魚雷命中或發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的概率為指標(biāo),就可以為其比較總結(jié)提供依據(jù),而其他問(wèn)題則是無(wú)關(guān)緊要的。

攻擊層,以射擊效果為基礎(chǔ),依據(jù)既定平臺(tái)的探測(cè)、機(jī)動(dòng)能力和被攻擊目標(biāo)的特點(diǎn),訓(xùn)練艇員盡早發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、隱蔽獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)、及時(shí)準(zhǔn)確占領(lǐng)射擊陣位和正確選擇射擊控制方法等一系列問(wèn)題的能力。顯而易見,該層次需要評(píng)價(jià)的不僅僅是魚雷能否命中或發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的問(wèn)題,還將包括潛艇隱蔽性、攻擊時(shí)間長(zhǎng)短等其他問(wèn)題。其整體特征是戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)結(jié)合密切,其目的是探究在發(fā)射平臺(tái)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能一定的條件下、為了滿足魚雷及其武器系統(tǒng)的技術(shù)要求所需要采用的攻擊使用方法。

戰(zhàn)法層,以魚雷攻擊效果為基礎(chǔ),訓(xùn)練艇員在一定作戰(zhàn)背景下,使用魚雷武器達(dá)成給定作戰(zhàn)目的的程度;或者為了達(dá)成一定的作戰(zhàn)目的,研究適合的作戰(zhàn)方法:目標(biāo)選擇、使用魚雷數(shù)量、攻擊次數(shù),以及與其他武器配合使用的方法等,所包含的內(nèi)容更為廣泛。

綜上可以看出,對(duì)于戰(zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練而言,正確評(píng)價(jià)訓(xùn)練效果是提高部隊(duì)訓(xùn)練水平的重要環(huán)節(jié),而合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)并不是唯一的[6],而是和訓(xùn)練任務(wù)及訓(xùn)練背景密切結(jié)合的多因素體系。

5 結(jié)束語(yǔ)

提供貼近實(shí)戰(zhàn)的作戰(zhàn)背景,并依據(jù)訓(xùn)練目的要求評(píng)估艇員的訓(xùn)練水平,保證作戰(zhàn)人員利用仿真訓(xùn)練系統(tǒng)靈活地解決各種復(fù)雜的作戰(zhàn)問(wèn)題乃是潛艇戰(zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建造的根本目的。本文所述及的問(wèn)題,正是為了實(shí)現(xiàn)這一目的而提出需要著重解決的問(wèn)題,以期能夠引起相關(guān)專家的討論和共鳴,在觀念上達(dá)成統(tǒng)一,并共同研究,最終促使?jié)撏?zhàn)術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)能夠得到更好的發(fā)展。