基于科學(xué)知識(shí)圖譜的巡飛彈研究可視化分析*

張 林 張本輝 呼延簫揚(yáng)

（1.海軍大連艦艇學(xué)院導(dǎo)彈與艦炮系 大連 116018）（2.海軍大連艦艇學(xué)院艦船指揮系 大連 116018）

1 引言

巡飛彈是具備巡邏飛行能力的新型制導(dǎo)武器，可以對(duì)指定戰(zhàn)場區(qū)域執(zhí)行情報(bào)偵察、目標(biāo)指示、信息中繼、區(qū)域封控、精確打擊和毀傷評(píng)估等任務(wù)［1］。隨著未來戰(zhàn)爭的信息化、智能化趨勢(shì)以及新概念彈藥的發(fā)展，以巡飛彈為代表的先進(jìn)彈藥已展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Αｈb于此，有必要對(duì)“巡飛彈”研究成果展開階段性的研究梳理，揭示與探討其研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及演進(jìn)情況，有助于研究人員把握該領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)，更好地進(jìn)行深入探索。

以往研究成果中不乏對(duì)巡飛彈研究的總結(jié)［2～6］，然而，大多建立在歸納文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，更多的是專家憑借主觀經(jīng)驗(yàn)對(duì)資料進(jìn)行加工，較少采用科學(xué)計(jì)量的方法對(duì)資料進(jìn)行綜合分析［7］?？茖W(xué)知識(shí)圖譜，是用于顯示科學(xué)知識(shí)的發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種圖形，通常具有“圖”和“譜”的雙重性質(zhì)與特征［8］，一定程度上克服了專家經(jīng)驗(yàn)的主觀性，可以幫助人們透視某領(lǐng)域的龐大知識(shí)體系與結(jié)構(gòu)［9］。在繪制科學(xué)知識(shí)圖譜的應(yīng)用軟件中，CiteSpace操作簡單、可視化清晰，可進(jìn)行科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘和可視化分析［10］，在國內(nèi)外引起了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。因此，本文以中國知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫所收錄的“巡飛彈”文獻(xiàn)為研究對(duì)象，借助于CiteSpace可視化分析工具，結(jié)合科學(xué)計(jì)量學(xué)理論，通過所繪制的知識(shí)圖譜，對(duì)巡飛彈領(lǐng)域研究現(xiàn)狀進(jìn)行可視化分析，期待為后續(xù)科學(xué)研究提供理論支撐。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

以CNKI數(shù)據(jù)庫為為數(shù)據(jù)源，以“巡飛彈”為檢索詞進(jìn)行主題檢索，時(shí)間設(shè)定為不限年份到2021年12月31日，期刊類型設(shè)置為“核心期刊”，檢索到文獻(xiàn)100篇，對(duì)檢索結(jié)果反復(fù)檢查、整理，刪除全球快訊、小短文等不相關(guān)條目，共得到有效樣本文獻(xiàn)97篇；設(shè)置檢索條件為“碩博論文”，檢索到文獻(xiàn)33篇。本文的研究樣本共計(jì)130篇，數(shù)據(jù)檢索操作時(shí)間為2022年2月12日。

2.2 研究方法

1）進(jìn)入CNKI，確定檢索內(nèi)容和檢索方式；

2）精撿檢索結(jié)果，利用CNKI自帶可視化功能進(jìn)行初步分析；

3）將有效樣本的題錄信息（包括作者、機(jī)構(gòu)、摘要、關(guān)鍵詞、來源出版物、發(fā)表日期等），以Refworks格式導(dǎo)出為純文本文件，以備數(shù)據(jù)處理和分析之用；

4）將文獻(xiàn)的題錄文本文件導(dǎo)入CiteSpace，進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；

5）設(shè)置CiteSpace的相關(guān)參數(shù)，運(yùn)行程序，繪制科學(xué)知識(shí)圖譜；

6）對(duì)程序運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行必要的處理（如合并相近的關(guān)鍵詞等），對(duì)圖譜進(jìn)行調(diào)色、更改標(biāo)簽字體等操作，結(jié)合科學(xué)計(jì)量學(xué)理論對(duì)生成的知識(shí)圖譜進(jìn)行解釋。

3 基于科學(xué)知識(shí)圖譜的巡飛彈研究可視化分析

3.1 總體趨勢(shì)分析

研究文獻(xiàn)的總體趨勢(shì)，即論文發(fā)表數(shù)量與時(shí)間的變化關(guān)系，能夠揭示出該領(lǐng)域的研究歷史、發(fā)展速度，并預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)［11］。巡飛彈研究文獻(xiàn)的總體趨勢(shì)，如圖1所示。

那兩個(gè)男人已經(jīng)呆住了，華麗的音樂奏章響徹整個(gè)禮堂，我在他們驚恐的眼神中轟然倒下，嘴邊隱約露出一絲笑意。

圖1 巡飛彈研究文獻(xiàn)總體趨勢(shì)

由圖1可知，CNKI所收錄的巡飛彈研究文獻(xiàn)從2005年開始出現(xiàn)，郭美芳等發(fā)表在《探測(cè)與控制學(xué)報(bào)》2005年第1期的《多模式戰(zhàn)斗部與起爆技術(shù)分析研究》是檢索到的第1篇文獻(xiàn)［12］，然而，巡飛彈的概念，早在1994年由美國提出，說明國內(nèi)在該領(lǐng)域的研究與國外存在一定的時(shí)間延遲?？傮w來看，三種曲線保持了良好的一致性，呈現(xiàn)相對(duì)同步的“上升-下降-上升”態(tài)勢(shì)。2015年～2018年，就論文發(fā)表總數(shù)量而言，基本上保持在15篇以上；而碩博論文的數(shù)量始終保持在個(gè)位數(shù)，甚至在2008年、2009年以及2014年發(fā)表數(shù)量為0篇；從2015年以后，數(shù)量基本上保持在2篇以上，其中2016年最多，為6篇。目前，世界上至少有14個(gè)國家擁有巡飛彈，包括以色列、美國、英國、俄羅斯等傳統(tǒng)軍事強(qiáng)國。據(jù)公開報(bào)道，我國曾在珠海航展上展示過多種型號(hào)的巡飛彈。由此看來，巡飛彈技術(shù)正在逐步成熟，然而與之形成鮮明對(duì)比的是，該研究領(lǐng)域并未引起國內(nèi)學(xué)者的廣泛關(guān)注。

3.2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

選擇網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類型為關(guān)鍵詞（Keyword），運(yùn)行CitcSpace軟件，生成關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜，如圖2所示。

在圖2所示的網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)圓點(diǎn)都代表著一個(gè)節(jié)點(diǎn)，圓點(diǎn)的大小體現(xiàn)其出現(xiàn)的頻次，圓點(diǎn)越大意味著頻次越高；圓點(diǎn)之間的連線表示相連的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)共同在一篇文獻(xiàn)中出現(xiàn)，同時(shí)線條的粗細(xì)程度與其聯(lián)系緊密程度成正比，線條的顏色代表著文獻(xiàn)出現(xiàn)的年份。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，圖2所出現(xiàn)的關(guān)鍵詞有261個(gè)，代表研究者試圖從不同視角或者方向?qū)ρ诧w彈領(lǐng)域進(jìn)行探索和嘗試；其中，出現(xiàn)的一次性詞匯214個(gè)，使用2次～5次的關(guān)鍵詞為37個(gè)，使用頻次大于等于6次的關(guān)鍵詞只有9個(gè)，依次是控制系統(tǒng)（0.28，20）、制導(dǎo)（0.13，11）、數(shù)值仿真（0.09，11）、導(dǎo)航（0.13，9）、氣動(dòng)特性（0.03，8）、協(xié)同策略（0.08，7）、航跡規(guī)劃（0.03，7）、作戰(zhàn)使用（0.07，7）、姿態(tài)調(diào)控（0.08，6），括號(hào)內(nèi)分別是節(jié)點(diǎn)的中心度和頻次，中心度代表著其對(duì)周圍關(guān)鍵詞的綜合影響力?？刂葡到y(tǒng)、制導(dǎo)以及導(dǎo)航的中心性都大于0.1［13］，從圖2可以看出它們?cè)诳梢暬瘓D譜分析中具有至關(guān)重要的作用。

圖2 巡飛彈研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

3.3 時(shí)區(qū)視圖分析

運(yùn)行CitcSpace，顯示類型選擇為“time zone”，可得該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)變化的時(shí)區(qū)可視化圖譜，如圖3所示。

圖3 巡飛彈研究熱點(diǎn)變化的可視化圖譜

在圖3中，橫坐標(biāo)代表時(shí)區(qū)（2005～2021），按照時(shí)間順序從左向右排列，縱向排列著該年首次出現(xiàn)的關(guān)鍵詞；其中心圓圈越大、字體越大，則代表累計(jì)出現(xiàn)的頻次越多。關(guān)鍵詞之間的連線，說明關(guān)鍵詞同時(shí)出現(xiàn)于同一篇文章。由3圖可知，數(shù)值仿真、動(dòng)力系統(tǒng)、多模戰(zhàn)斗部、炮射巡飛彈等關(guān)鍵詞出現(xiàn)于2005年，這些詞是當(dāng)時(shí)研究者所重點(diǎn)關(guān)注的問題。之后，又陸續(xù)出現(xiàn)了氣動(dòng)特性（2006）、航跡規(guī)劃（2006）、引戰(zhàn)配合（2006）、控制系統(tǒng)（2007）、制導(dǎo)（2008）、姿態(tài)調(diào)控（2008）、作戰(zhàn)使用（2010）、優(yōu)化設(shè)計(jì)（2011）、導(dǎo)航（2013）、協(xié)同策略（2013）、發(fā)展趨勢(shì)（2013）、半實(shí)物仿真（2015）等研究熱點(diǎn)問題。此外，可以看到某些關(guān)鍵詞，并沒有長久的研究生命周期。需要說明的是，為了便于顯示，圖片中隱去了僅出現(xiàn)1次的關(guān)鍵詞。在2021年，并沒有顯示出關(guān)鍵詞，事實(shí)上該年的論文研究數(shù)量為11篇（含碩士論文3篇）；可見，隨著時(shí)間的推移，巡飛彈的研究領(lǐng)域不斷拓展，研究主題趨于多樣。

3.4 發(fā)文作者分析

選擇網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類型為作者（Author），運(yùn)行CiteSpace軟件，可得發(fā)文作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜，如圖4所示。

圖4 發(fā)文作者可視化圖譜

在圖4中，作者的發(fā)文頻次由節(jié)點(diǎn)大小體現(xiàn)，該作者發(fā)文數(shù)量越多其對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)越大（在圖中僅顯示發(fā)文量大于3的作者），總體而言，整個(gè)圖譜呈現(xiàn)出較為分散的狀態(tài)。根據(jù)普賴斯科學(xué)定律，核心作者發(fā)文量為m=0.749*，其中（m為核心作者最低發(fā)文量，n為發(fā)文最多的作者論文數(shù)［14］。在本研究統(tǒng)計(jì)期間，n=8，可得m=2.12，因此，將發(fā)表文章數(shù)量在兩篇及以上的作者界定為巡飛彈領(lǐng)域的核心作者，經(jīng)統(tǒng)計(jì)有45人，由于篇幅有限，列出發(fā)文量在6篇及以上的5位作者，如表1所示。

由表1可知，排在首位的是北京理工大學(xué)的范寧軍，發(fā)文量為8篇，在圖4中，可以看出，其位于圖譜的中心位置，但是其鏈接的線條顏色呈暗灰色，說明該作者論文發(fā)表的時(shí)間相對(duì)比較久遠(yuǎn)，從實(shí)際文獻(xiàn)查閱結(jié)果來看，其發(fā)文時(shí)間主要集中于2005年～2010年。

此外，不同作者間的合作強(qiáng)度由連線的粗細(xì)體現(xiàn)，交流聯(lián)系越密切、合作發(fā)文次數(shù)越多其連線越粗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，圖4中共有337條連接線，從圖4可以看出，產(chǎn)生形成了一些研究團(tuán)隊(duì)，如范寧軍團(tuán)隊(duì)、郝峰團(tuán)隊(duì)、李小民與李增彥團(tuán)隊(duì)、何光林團(tuán)隊(duì)，在整個(gè)合作圖譜中占據(jù)重要節(jié)點(diǎn)。師生、校友、同事等合作關(guān)系，以及研究方向的一致性，將有助于團(tuán)隊(duì)協(xié)作優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，進(jìn)而導(dǎo)致合作人數(shù)的增加和影響力的增高。

3.5 研究機(jī)構(gòu)分析

將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（Node type）選擇為機(jī)構(gòu)（Institution），運(yùn)行CitcSpace軟件，得到研究機(jī)構(gòu)的共現(xiàn)圖譜，如圖5所示。

圖5 發(fā)文機(jī)構(gòu)的可視化圖譜

在圖5中，圓形的節(jié)點(diǎn)代表研究機(jī)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)大小表示機(jī)構(gòu)的發(fā)文數(shù)量，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的連線表示機(jī)構(gòu)間的合作關(guān)系，連線粗細(xì)表示機(jī)構(gòu)之間合作量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該圖譜共有52個(gè)節(jié)點(diǎn)，連線28條，圖中僅顯示發(fā)文量大于2的研究機(jī)構(gòu)名稱。將發(fā)文量排名前5的機(jī)構(gòu)列出，如表2所示。

表2 論文發(fā)表機(jī)構(gòu)排名

從表2可知，論文發(fā)表機(jī)構(gòu)排名前5的機(jī)構(gòu)中，有4家為高等院校，而且是武器系統(tǒng)與工程學(xué)科特色較為明顯的高校。其中，北京理工大學(xué)和南京理工大學(xué)的發(fā)文數(shù)量遙遙領(lǐng)先，說明兩所院校在巡飛彈領(lǐng)域的技術(shù)積累較為深厚，科研實(shí)力較為雄厚。從圖5中也可看出，很多研究機(jī)構(gòu)之間的合作，也基本圍繞著這兩所院校展開的。

4 對(duì)巡飛彈研究現(xiàn)狀的思考

基于科學(xué)知識(shí)譜圖分析可知，巡飛彈研究雖然取得了一些成績，但是也面臨著諸多挑戰(zhàn)，筆者認(rèn)為，該領(lǐng)域的研究可以在以下方面著力。

4.1 創(chuàng)新作戰(zhàn)概念，更好滿足我軍作戰(zhàn)需求

從論文發(fā)表的總體趨勢(shì)來看，巡飛彈研究的發(fā)文數(shù)量基本穩(wěn)定在10篇～15篇，尚未得到學(xué)者的廣泛重視；從期刊來源進(jìn)行分析，以中文核心為主，EI/SCI檢索類高質(zhì)量期刊所占比例相對(duì)較少，對(duì)相關(guān)研究缺乏更深層次的挖掘；從公開的巡飛彈裝備發(fā)展來看，“跟跑”外軍現(xiàn)象較為明顯，往往是外軍形成作戰(zhàn)概念，列裝某型裝備，國內(nèi)圍繞仿制開展關(guān)鍵技術(shù)研究形成產(chǎn)品，其創(chuàng)新性明顯不足。

事實(shí)上，武器系統(tǒng)的使命任務(wù)、功能、性能應(yīng)當(dāng)圍繞我作戰(zhàn)體系、作戰(zhàn)對(duì)手、作戰(zhàn)環(huán)境，外軍的某些裝備，針對(duì)我軍的作戰(zhàn)需求，來研究發(fā)展武器裝備、作戰(zhàn)平臺(tái)甚至對(duì)抗體系，對(duì)于巡飛彈的研究亦是如此；想要在戰(zhàn)場上面對(duì)強(qiáng)敵時(shí)獲得絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，必須創(chuàng)新作戰(zhàn)概念，在頂層上有所突破，即在強(qiáng)敵對(duì)抗中，創(chuàng)新性地利用巡飛彈的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，來解決某些痛點(diǎn)難點(diǎn)問題，使研究成果真正地提升作戰(zhàn)能力，滿足軍事斗爭的迫切需要。

4.2 加強(qiáng)溝通交流，穩(wěn)步促進(jìn)軍民深度融合

從發(fā)文作者合作網(wǎng)絡(luò)分析，研究團(tuán)隊(duì)普遍較小，其合作強(qiáng)度也主要集中于團(tuán)隊(duì)內(nèi)部；從發(fā)文機(jī)構(gòu)的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)來看，發(fā)文數(shù)量較多的單位，集中于武器系統(tǒng)與工程學(xué)科特色較為明顯的高校，合作網(wǎng)絡(luò)基本上圍繞著個(gè)別單位展開，大部分科研單位之間的合作不緊密，院校與軍工單位、軍隊(duì)單位等缺乏有效的溝通交流。

隨著巡飛彈研究的逐漸深入，其研究主題也趨于多樣化，需要較為活躍的科研環(huán)境，更需要跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的作者和機(jī)構(gòu)合作攻關(guān)。此外，需要注意的是，地方高校與科研機(jī)構(gòu)，在巡飛彈的技術(shù)細(xì)節(jié)、工程實(shí)現(xiàn)方面，具有較大的優(yōu)勢(shì)；軍隊(duì)單位，在巡飛彈的試驗(yàn)、使用等方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)甚至教訓(xùn)；要想快速、顯著地提升巡飛彈的作戰(zhàn)能力，必須加強(qiáng)各方溝通交流，穩(wěn)步推促進(jìn)軍民深度融合，使工程技術(shù)與作戰(zhàn)使用能夠同頻共振、相輔相成。

4.3 拓展應(yīng)用場景，逐步優(yōu)化平臺(tái)載荷性能

從巡飛彈的作戰(zhàn)使用來看，作戰(zhàn)使用往往聚焦于陸戰(zhàn)、巷戰(zhàn)、反恐戰(zhàn)等，總體而言，其應(yīng)用場景還有待進(jìn)一步擴(kuò)展，然而，究其原因，主要是平臺(tái)以小型無人機(jī)、低速為主，導(dǎo)致其裝備載荷較少、作戰(zhàn)半徑較小。

隨著基礎(chǔ)技術(shù)的成熟，巡飛彈平臺(tái)載荷將逐步升級(jí)，意味著可以在陸上分隊(duì)伴隨式反無人機(jī)、中遠(yuǎn)程制海作戰(zhàn)等領(lǐng)域有新的增長點(diǎn)，從而使武器裝備得到體系化發(fā)展與應(yīng)用，形成遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出單個(gè)平臺(tái)的合力，使其作戰(zhàn)應(yīng)用范圍、作戰(zhàn)效能、戰(zhàn)場價(jià)值發(fā)生質(zhì)的飛躍，從而對(duì)未來戰(zhàn)爭形態(tài)、作戰(zhàn)樣式、作戰(zhàn)行動(dòng)和作戰(zhàn)保障產(chǎn)生重要影響。此外，其任務(wù)載荷，應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì)，能夠使其靈活切換至不同的作戰(zhàn)應(yīng)用場景。

4.4 適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，重點(diǎn)提升智能自主水平

從科學(xué)知識(shí)圖譜分析可知，關(guān)于巡飛彈的基礎(chǔ)性以及共性技術(shù)已取得了較好進(jìn)展，智能自主明顯是薄弱環(huán)節(jié)；從兩場近期局部戰(zhàn)爭中（格魯吉亞-阿塞拜疆、俄羅斯-烏克蘭），巡飛彈（也被報(bào)道成無人機(jī)，例如土耳其TB-2）在打擊地面陣地、后勤車隊(duì)等任務(wù)中大放異彩，預(yù)示著用于野戰(zhàn)防空的輕型防空導(dǎo)彈將會(huì)成為發(fā)展重點(diǎn)，然而，不可否認(rèn)的是，“人在回路”的遙控作戰(zhàn)方式，已嚴(yán)重影響了巡飛彈在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的作戰(zhàn)效能。若要更好地發(fā)揮巡飛彈的戰(zhàn)場價(jià)值，需重點(diǎn)提升其智能自主水平［15］。

5 結(jié)語

針對(duì)以往巡飛彈成果梳理過程中，存在依賴專家主觀經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)象，為了揭示巡飛彈研究領(lǐng)域的科研現(xiàn)狀，更好把握該領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)，本文以中國知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫所收錄的“巡飛彈”文獻(xiàn)為研究對(duì)象，借助于可視化分析工具CiteSpace，通過分析所生成的知識(shí)圖譜，對(duì)巡飛彈領(lǐng)域研究的總體趨勢(shì)、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、時(shí)區(qū)演化、突變?cè)~語、發(fā)文作者、研究機(jī)構(gòu)等內(nèi)容進(jìn)行可視化分析，并對(duì)加強(qiáng)該領(lǐng)域的研究提出對(duì)策建議，期待為后續(xù)研究提供理論支撐。