基于DoDAF 的戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系結(jié)構(gòu)建模

金恒州，王 剛，唐雪琴，胡 鑫

（1.空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院，西安 710077；2.國防大學(xué)聯(lián)合勤務(wù)學(xué)院，北京 100036；3.解放軍93110 部隊(duì)，北京 100036）

0 引言

戰(zhàn)場電磁頻譜管控是實(shí)現(xiàn)電磁頻譜資源在戰(zhàn)場有序、合理運(yùn)用的管控活動(dòng)，是發(fā)揮用頻裝備效能和奪取戰(zhàn)場電磁頻譜制權(quán)的關(guān)鍵［1］。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭中戰(zhàn)場用頻裝備、用頻場景的激增以及電磁頻譜環(huán)境的惡化，電磁頻譜資源有限和需求強(qiáng)烈的矛盾沖突更加激烈。在電磁頻譜戰(zhàn)、低-零功率作戰(zhàn)和認(rèn)知頻譜、智能頻譜感知等理論和技術(shù)的共同作用下，電磁頻譜管控加速由靜態(tài)管控向動(dòng)態(tài)管控轉(zhuǎn)換、由人工操作向智能化自動(dòng)化發(fā)展［2］，戰(zhàn)場電磁頻譜管控已成為當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

關(guān)于戰(zhàn)場電磁頻譜管控，相關(guān)研究主要集中在理論、技術(shù)和裝備研發(fā)運(yùn)用等方面。在理論方面，美軍陸續(xù)提出了電磁頻譜作戰(zhàn)、低-零功率作戰(zhàn)和電磁戰(zhàn)斗管理的概念。美軍認(rèn)為，電磁戰(zhàn)斗管理強(qiáng)調(diào)在動(dòng)態(tài)作戰(zhàn)模式下實(shí)現(xiàn)電磁頻譜域內(nèi)指揮控制［3］，戰(zhàn)場頻譜動(dòng)態(tài)管控是在觀察，判斷，決策，執(zhí)行（observation-orientation-decision-action，OODA）指控環(huán)基礎(chǔ)上，融入認(rèn)知?jiǎng)討B(tài)系統(tǒng)理論框架的行動(dòng)［4-5］。在管控技術(shù)方面，群體智能、大數(shù)據(jù)、知識圖譜，正加速向頻譜資源籌劃、電磁頻譜感知等領(lǐng)域滲透。文獻(xiàn)［6］對群體智能理論及其在電磁頻譜狀態(tài)感知、形勢推理、趨勢預(yù)測領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了探索；文獻(xiàn)［7］將大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用于海戰(zhàn)場電磁頻譜管理；文獻(xiàn)［8］將知識圖譜理論與技術(shù)引入頻譜管理中，給出了頻譜知識譜的概念和其依賴的頻譜知識體系。在裝備研發(fā)運(yùn)用方面，美軍以聯(lián)盟聯(lián)合頻譜管理規(guī)劃系統(tǒng)（CJSMPT）為基礎(chǔ)，開發(fā)了全球電磁頻譜信息系統(tǒng)（GEMSIS），GEMSIS 將為美軍提供所有與電磁頻譜管理相關(guān)的工具和能力的系統(tǒng)［9］，GEMSIS 還將被接入全球信息柵格（GIG），實(shí)現(xiàn)電磁頻譜全球?qū)崟r(shí)支持。綜上所述，戰(zhàn)場電磁頻譜管控在理論、管控技術(shù)和裝備研發(fā)等方面目前正處于快速發(fā)展時(shí)期，尤其是在新型電磁頻譜戰(zhàn)理論和管控技術(shù)的共同作用下，戰(zhàn)場電磁頻譜管控研究還需要進(jìn)一步深化。一是智能管控、動(dòng)態(tài)管控等新理念和技術(shù)向戰(zhàn)場電磁頻譜管控的深入滲透，動(dòng)態(tài)和智能化的戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系該如何呈現(xiàn)；二是結(jié)合戰(zhàn)場作戰(zhàn)及指揮分析，對應(yīng)的電磁頻譜管控行動(dòng)該如何設(shè)計(jì)，需要怎樣的管控系統(tǒng)去支撐；三是電磁頻譜管控涉及力量多元、關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，需要運(yùn)用科學(xué)的方法手段開展相關(guān)的研究，建立規(guī)范可信的可視化模型。

基于以上分析，本文汲取電磁頻譜作戰(zhàn)體系架構(gòu)和戰(zhàn)場電磁頻譜管控相關(guān)成果，開展基于DoDAF的戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系結(jié)構(gòu)建模［10-11］；文獻(xiàn)［10］側(cè)重于對電磁頻譜作戰(zhàn)的指揮控制進(jìn)行優(yōu)化。文獻(xiàn)［11］提出了對信息化戰(zhàn)爭條件下的戰(zhàn)場電磁頻譜管控的新構(gòu)想。電磁頻譜管控是電磁頻譜作戰(zhàn)的重要組成部分。本文構(gòu)建的戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系是文獻(xiàn)［10］中戰(zhàn)場電磁頻譜作戰(zhàn)指揮控制架構(gòu)的拓展。同時(shí)，本文將智能動(dòng)態(tài)管控理念融入戰(zhàn)場電磁頻譜管控，結(jié)合文獻(xiàn)［11］對戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系的構(gòu)想，實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)場電磁頻譜管控的運(yùn)維模式和體系功能實(shí)現(xiàn)的描述。采用的DoDAF2.0 體系架構(gòu)，既支持對體系架構(gòu)的靜態(tài)描述，又支持對體系架構(gòu)運(yùn)行規(guī)則的動(dòng)態(tài)描述，邏輯構(gòu)成清晰［12］，適應(yīng)戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系設(shè)計(jì)對方法的需求。本文設(shè)計(jì)的戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系加入了戰(zhàn)場電磁頻譜動(dòng)態(tài)決策部門，能夠提升戰(zhàn)場頻譜籌劃的速度，體現(xiàn)了智能動(dòng)態(tài)管控的思想。將動(dòng)態(tài)決策部門引接至火力/電磁打擊部門，可實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場實(shí)時(shí)電磁態(tài)勢轉(zhuǎn)化為攻擊指令，為提升打擊敵方重點(diǎn)用頻目標(biāo)和電子干擾裝備的效率提供了頻譜域的信息支持。

1 戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

體系架構(gòu)是體系的組織、運(yùn)行規(guī)則與指南，體系設(shè)計(jì)是對體系、集群和平臺的集成融合［13］。戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系架構(gòu)設(shè)計(jì)，是戰(zhàn)場電磁頻譜行動(dòng)的指揮體系、管控力量和管控能力的有機(jī)融合，包括戰(zhàn)場電磁頻譜管控的主客體、管控活動(dòng)以及管控能力等要素，重點(diǎn)解決“誰來管，怎么管”的問題。

目標(biāo)體系架構(gòu)考慮動(dòng)態(tài)管控需求，將OODA 指控環(huán)融入電磁頻譜管控中，通過管控行動(dòng)與戰(zhàn)場作戰(zhàn)行動(dòng)的同步運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)電磁頻譜行動(dòng)的動(dòng)態(tài)管控，通過管控行動(dòng)與智能化技術(shù)應(yīng)用的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電磁頻譜行動(dòng)的智能化管控。在具體設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循以下原則。1）統(tǒng)籌一體化原則。由指揮機(jī)構(gòu)統(tǒng)一籌劃頻譜資源，完成與軍隊(duì)、地方的電磁頻譜協(xié)同，實(shí)現(xiàn)己方用頻沖突的預(yù)先消解。2）架構(gòu)分層次原則。指揮機(jī)構(gòu)重在對電磁頻譜資源進(jìn)行籌劃，任務(wù)部隊(duì)重在落實(shí)上級管控計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)己方用頻計(jì)劃的貫徹落實(shí)。3）功能導(dǎo)向性原則。由戰(zhàn)場電磁頻譜感知為先導(dǎo)，用頻籌劃、動(dòng)態(tài)協(xié)同和智能決策等功能同步，通過智能化技術(shù)提升對戰(zhàn)電磁頻譜管控的基礎(chǔ)支撐。

基于以上分析，戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系可劃分為指揮體系-管控力量-管控能力3 層架構(gòu)，如下頁圖1 所示。其中，指揮體系負(fù)責(zé)戰(zhàn)場電磁頻譜管控的整體運(yùn)維，是電磁頻譜管控行動(dòng)的實(shí)施和組織方式；管控力量是戰(zhàn)場電磁頻譜管控的行動(dòng)執(zhí)行主體；管控能力是由戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系中一項(xiàng)或多項(xiàng)功能組合，是形成的完成某一項(xiàng)電磁頻譜管控行動(dòng)的能力。體系架構(gòu)具有對動(dòng)態(tài)管控的適應(yīng)性，戰(zhàn)場電磁頻譜的動(dòng)態(tài)感知、智能決策和協(xié)作行動(dòng)，可以依托分布式動(dòng)態(tài)重組的靈活指揮體系和運(yùn)行架構(gòu)實(shí)施；體系架構(gòu)具有對智能管控的適應(yīng)性，通過群體智能、大數(shù)據(jù)、知識圖譜等人工智能技術(shù)應(yīng)用，提升戰(zhàn)場電磁頻譜管控行動(dòng)各環(huán)節(jié)和整體的管控“智力”。

圖1 戰(zhàn)場電磁頻譜管控構(gòu)建層次圖Fig.1 Construction hierarchy diagram of battlefield electromagnetic spectrum control

基于以上分析，運(yùn)用體系結(jié)構(gòu)開發(fā)方法開發(fā)戰(zhàn)場電磁頻譜管控的作戰(zhàn)視圖和系統(tǒng)視圖，具體如下。

1）作戰(zhàn)視圖

①構(gòu)建作戰(zhàn)概念模型，明確作戰(zhàn)概念；

②構(gòu)建指揮組織結(jié)構(gòu)，確定指揮關(guān)系；

③構(gòu)建作戰(zhàn)活動(dòng)模型，描述作戰(zhàn)行動(dòng)；

④構(gòu)建作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連接圖，描述作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的信息交換關(guān)系。

2）系統(tǒng)視圖

①構(gòu)建系統(tǒng)功能模型，明確系統(tǒng)功能；

②構(gòu)建系統(tǒng)接口連接模型，確定系統(tǒng)間接口連接關(guān)系；

③構(gòu)建系統(tǒng)事件跟蹤描述模型，確定系統(tǒng)中事件的運(yùn)行順序；

④繪制作戰(zhàn)活動(dòng)與系統(tǒng)功能跟蹤矩陣，描述系統(tǒng)能力對作戰(zhàn)事件的支撐作用。

2 戰(zhàn)場電磁頻譜管控作戰(zhàn)視圖

作戰(zhàn)視圖（operational views，OV）用來描述作戰(zhàn)任務(wù)“是什么、由誰來進(jìn)行”和各力量間關(guān)系的視圖。戰(zhàn)場電磁頻譜管控作戰(zhàn)視圖主要從管控行動(dòng)、管控力量及管控力量間的關(guān)系，進(jìn)行戰(zhàn)場電磁頻譜管控架構(gòu)建模，同步為系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

2.1 作戰(zhàn)概念模型

戰(zhàn)場電磁頻譜管控作戰(zhàn)概念模型，描述了戰(zhàn)場電磁頻譜管控解決的關(guān)鍵問題、管控行動(dòng)、執(zhí)行管控的相關(guān)信息和管控對象等。對比基于嚴(yán)格計(jì)劃的傳統(tǒng)靜態(tài)模式，戰(zhàn)場電磁態(tài)勢管控做如下改進(jìn)。1）將OODA 指控環(huán)引入到戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電磁頻譜行動(dòng)與戰(zhàn)場作戰(zhàn)行動(dòng)的一致性，電磁頻譜任務(wù)行動(dòng)與指揮控制流程的一致性。2）將電磁頻譜實(shí)時(shí)感知與動(dòng)態(tài)決策融入到戰(zhàn)場電磁頻譜管控中，通過各環(huán)節(jié)行動(dòng)的“實(shí)時(shí)”“動(dòng)態(tài)”，提升戰(zhàn)場電磁頻譜管控效能。3）融入電磁頻譜戰(zhàn)理念，在沖突消解中加入火力/電磁攻擊環(huán)節(jié)，通過快速摧毀敵對我形成的電磁干擾，博取我方的戰(zhàn)場電磁頻譜優(yōu)勢。設(shè)計(jì)的戰(zhàn)場電磁頻譜管控作戰(zhàn)概念模型，如圖2 所示。

圖2 OV-1 戰(zhàn)場電磁頻譜管控作戰(zhàn)概念模型Fig.2 OV-1 operational conceptual model of battlefield electromagnetic spectrum control

除了外圍的戰(zhàn)場電磁頻譜、頻譜數(shù)據(jù)庫、用頻指令和戰(zhàn)場用頻裝備等因素外，該作戰(zhàn)概念模型中，戰(zhàn)場電磁頻譜管控的核心工作和任務(wù)是頻譜資源籌劃、用頻沖突消解以及電磁安全防護(hù)，由頻譜感知、用頻籌劃、動(dòng)態(tài)決策、沖突消解組成的戰(zhàn)場電磁頻譜管控環(huán)來完成。頻譜感知是指運(yùn)用人工智能技術(shù)、無源接收和信號處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場電磁頻譜態(tài)勢感知并深化其認(rèn)知的行動(dòng)［14］，是戰(zhàn)場電磁頻譜管控環(huán)的起點(diǎn)，貫穿戰(zhàn)場行動(dòng)和電磁頻譜管控的始終。用頻籌劃是指運(yùn)用電磁頻譜數(shù)據(jù)庫制定適應(yīng)作戰(zhàn)任務(wù)的靜態(tài)用頻計(jì)劃，并對電磁頻譜資源使用可能發(fā)生的用頻沖突進(jìn)行預(yù)處理。動(dòng)態(tài)決策是指結(jié)合人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前戰(zhàn)場電磁頻譜態(tài)勢下動(dòng)態(tài)用頻計(jì)劃的制定，以及制定對己方用頻產(chǎn)生破壞的敵方電磁干擾的攻擊計(jì)劃。沖突消解是直接依據(jù)動(dòng)態(tài)管控計(jì)劃進(jìn)行管控，或是在接收到電磁頻譜決策單元的電子攻擊指令以及動(dòng)態(tài)用頻計(jì)劃后，運(yùn)用火力/電磁打擊摧毀敵方的干擾裝置后，對己方自擾進(jìn)行查處以及沖突消解。

2.2 指揮組織結(jié)構(gòu)

戰(zhàn)場電磁頻譜管控指揮組織結(jié)構(gòu)，是在給定背景下，結(jié)合戰(zhàn)場用頻需求和電磁頻譜行動(dòng)組織，實(shí)現(xiàn)電磁頻譜管控活動(dòng)的指揮體系［15-16］。以美軍為例，相應(yīng)電磁頻譜管控的指揮組織結(jié)構(gòu)，如下頁圖3所示。

圖3 OV-4 戰(zhàn)場電磁頻譜管控指揮組織機(jī)構(gòu)Fig.3 OV-4 command organization structure of battlefield electromagnetic spectrum control

該指揮組織機(jī)構(gòu)體現(xiàn)了統(tǒng)籌一體化和架構(gòu)分層次原則，包括了國防部-軍種（戰(zhàn)區(qū)）頻譜管理辦公室-軍種部隊(duì)（地區(qū)）頻譜管理辦公室- 頻管部隊(duì)- 用戶的5 級戰(zhàn)場電磁頻譜管控指揮框架。其中，國防部負(fù)責(zé)總體行政領(lǐng)導(dǎo)以及政策制定；軍種（戰(zhàn)區(qū)）頻譜管理辦公室領(lǐng)導(dǎo)軍種部隊(duì)、地區(qū)頻管辦公室，并負(fù)責(zé)制定軍種及戰(zhàn)區(qū)用頻計(jì)劃、開展用頻審核、評估和消除頻譜沖突、維護(hù)頻譜數(shù)據(jù)庫等；軍種部隊(duì)、地區(qū)頻管辦公室向任務(wù)部隊(duì)下發(fā)頻管指令，并負(fù)責(zé)收集部隊(duì)用頻需求、制定頻譜使用計(jì)劃、分配頻率等；軍事基地頻譜管理員接受軍種部隊(duì)、地區(qū)頻管辦公室的雙重領(lǐng)導(dǎo)，具體負(fù)責(zé)頻管業(yè)務(wù)并直接與用戶對接。

2.3 作戰(zhàn)活動(dòng)模型

戰(zhàn)場電磁頻譜管控作戰(zhàn)活動(dòng)模型用來描述具體的管控行動(dòng)有什么，戰(zhàn)場電磁頻譜管控行動(dòng)主要包括頻譜感知、用頻籌劃、頻譜決策、沖突消解，其層次結(jié)構(gòu)如圖4 所示。在動(dòng)態(tài)電磁頻譜管控行動(dòng)基礎(chǔ)上［11］，將用頻協(xié)同相關(guān)行動(dòng)歸于用頻籌劃環(huán)節(jié)，在沖突消解環(huán)節(jié)加入了打擊敵方干擾源環(huán)節(jié)。在用頻協(xié)同與用頻籌劃環(huán)節(jié)，提前化解己方內(nèi)部用頻矛盾問題，由電磁頻譜籌劃機(jī)構(gòu)完成；考慮到敵方對我產(chǎn)生的電磁干擾以及電磁安全防護(hù)問題，加入了打擊敵方干擾源行動(dòng)。

圖4 OV-5 戰(zhàn)場電磁頻譜管控活動(dòng)分解模型Fig.4 OV-5 decomposition model of battlefield electromagnetic spectrum control activities

其中，頻譜感知既是用頻籌劃的預(yù)先工作，又是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電磁頻譜決策的先決條件；用頻籌劃是提前結(jié)合各單元和裝備用頻需求提報(bào)，將戰(zhàn)場的各類用頻需求依據(jù)作戰(zhàn)需求進(jìn)行調(diào)配；電磁頻譜決策是針對敵我雙方電磁沖突干擾進(jìn)行的決策，包括對己方產(chǎn)生的用頻沖突如何處置，敵方產(chǎn)生的干擾如何反制；沖突消解是對戰(zhàn)場電磁態(tài)勢進(jìn)行的針對性管控，包含了打擊敵方干擾源的行動(dòng)，改變以往電磁頻譜管控只針對自擾互擾而未考慮敵方的問題。

2.4 作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連接圖

戰(zhàn)場電磁頻譜作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連接圖描述的是戰(zhàn)場電磁頻譜管控行動(dòng)的各節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)功能以及各節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系。參照文獻(xiàn)［10］給出的電磁頻譜作戰(zhàn)連接圖，考慮電磁頻譜管控的對抗性、我方的主動(dòng)防御和適機(jī)適度反擊，引入火力/電磁攻擊單元，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連關(guān)系如圖5 所示。

圖5 OV-2 作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)連接圖Fig.5 Connection diagram of OV-2 operational nodes

在戰(zhàn)場電磁頻譜管控作戰(zhàn)連接圖中，戰(zhàn)場電磁頻譜籌劃單元是戰(zhàn)場電磁頻譜管控指揮機(jī)構(gòu)的重要組成部分，該單元需依據(jù)戰(zhàn)場用頻單元、用頻需求，以及基于大數(shù)據(jù)的電磁頻譜數(shù)據(jù)庫制定靜態(tài)用頻計(jì)劃，并依據(jù)用頻原則向用頻裝備單元提報(bào)用頻協(xié)同信息；實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管控的核心節(jié)點(diǎn)是戰(zhàn)場電磁頻譜感知單元，戰(zhàn)場電磁頻譜感知單元將戰(zhàn)場電磁態(tài)勢實(shí)時(shí)傳遞至戰(zhàn)場電磁頻譜籌劃單元，為電磁管控效能評估提供信息。同時(shí)，戰(zhàn)場電磁頻譜感知單元將戰(zhàn)場電磁頻譜態(tài)勢變化傳遞至戰(zhàn)場電磁頻譜決策單元；若戰(zhàn)場電磁頻譜決策單元接收到來自戰(zhàn)場電磁頻譜感知單元的態(tài)勢變化信息后，引起電磁頻譜態(tài)勢變化的成因是敵方電磁頻譜干擾，則將電磁攻擊指令傳遞至火力/電磁攻擊單元，火力/電磁攻擊單元將打擊效果信息反饋至戰(zhàn)場電磁頻譜決策單元。若引起電磁頻譜干擾的成因是己方或友軍的自擾互擾，則將電磁頻譜動(dòng)態(tài)管控計(jì)劃下發(fā)至戰(zhàn)場電磁頻譜管控單元，戰(zhàn)場電磁頻譜管控單元?jiǎng)t將管控效果信息反饋至戰(zhàn)場電磁頻譜決策單元；頻譜管控單元?jiǎng)t直接作用于戰(zhàn)場用頻單元。戰(zhàn)場電磁頻譜管控作戰(zhàn)連接圖結(jié)合了動(dòng)態(tài)、靜態(tài)管控要素的電磁頻譜管控體系。

3 戰(zhàn)場電磁頻譜管控系統(tǒng)視圖

系統(tǒng)視圖（systems views，SV）用來描述系統(tǒng)的功能、系統(tǒng)間的連接關(guān)系和系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制等。戰(zhàn)場電磁頻譜管控系統(tǒng)視圖，主要從管控能力、管控規(guī)則、管控能力與管控行動(dòng)的關(guān)系，進(jìn)行戰(zhàn)場電磁頻譜管控架構(gòu)建模，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與作戰(zhàn)行動(dòng)的連接。

3.1 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)功能模型描述了戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系運(yùn)維過程中各類業(yè)務(wù)所需要具有的功能。參照文獻(xiàn)［11］對電磁頻譜動(dòng)態(tài)管控能力的設(shè)想，戰(zhàn)場電磁頻譜管控的通用功能主要包括：用頻籌劃功能、用頻協(xié)同功能、態(tài)勢感知功能、頻譜管控功能、信息服務(wù)功能等4 個(gè)功能，每個(gè)功能又包含若干子功能。如圖6 所示。

圖6 SV-4 系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)功能樹模型Fig.6 Function tree model of SV-4 system nodes

系統(tǒng)功能下的子功能是對系統(tǒng)功能的進(jìn)一步細(xì)化，反映了功能對系統(tǒng)各類業(yè)務(wù)的支撐關(guān)系。其中，電磁態(tài)勢生成功能、頻譜監(jiān)測功能、頻譜資源動(dòng)態(tài)調(diào)配功能、頻譜數(shù)據(jù)挖掘功能，是實(shí)現(xiàn)智能管控的核心功能。系統(tǒng)功能是對管控能力的反映，也是人工智能技術(shù)在戰(zhàn)場電磁頻譜管控中的集中體現(xiàn)。

3.2 系統(tǒng)接口連接

系統(tǒng)接口連接模型描述了戰(zhàn)場電磁頻譜管控系統(tǒng)中各子節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)接口，戰(zhàn)場電磁頻譜管行動(dòng)與頻管系統(tǒng)間的聯(lián)系。借鑒頻管力量與各類組件的連接設(shè)計(jì)思路［10］，設(shè)計(jì)通過系統(tǒng)總線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與實(shí)體的連接。其中，系統(tǒng)各組件在實(shí)體中的映射是相應(yīng)頻管機(jī)構(gòu)各業(yè)務(wù)部門，各種力量在實(shí)體中的映射是實(shí)現(xiàn)具體電磁頻譜管控行動(dòng)的力量。系統(tǒng)接口的具體連接方式如圖7 所示。

圖7 SV-1 系統(tǒng)接口連接模型Fig.7 Connection model of SV-1 system interfaces

各組件通過戰(zhàn)場電磁頻譜管控系統(tǒng)總線與各類力量相連接，與實(shí)際行動(dòng)相對應(yīng)。如接入電磁態(tài)勢顯示組件，對應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)是由電磁頻譜感知裝備與力量承擔(dān)。系統(tǒng)接口連接模型是戰(zhàn)場電磁頻譜管控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，該模型的設(shè)計(jì)目的是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管控中各管控力量的隨需而用。

3.3 系統(tǒng)事件跟蹤描述模型

基于戰(zhàn)場電磁頻譜管控任務(wù)，各節(jié)點(diǎn)通過事件連接，通過對電磁頻譜管控系統(tǒng)事件進(jìn)行跟蹤并梳理作戰(zhàn)連接圖之間的信息交換關(guān)系，形成了系統(tǒng)事件跟蹤描述模型，如下頁圖8 所示。

圖8 SV-10c 系統(tǒng)事件跟蹤描述模型Fig.8 Description model of SV-10c system event traking

戰(zhàn)場電磁頻譜動(dòng)態(tài)智能管控具有較強(qiáng)的時(shí)序性。系統(tǒng)事件跟蹤描述模型將節(jié)點(diǎn)間的事件按時(shí)間順序由上而下排列，確保戰(zhàn)場電磁頻譜管控系統(tǒng)各接口按順序連接并完成相應(yīng)功能，間接體現(xiàn)了動(dòng)態(tài)管控的運(yùn)行規(guī)則。

3.4 作戰(zhàn)活動(dòng)與系統(tǒng)功能跟蹤矩陣

作戰(zhàn)活動(dòng)與系統(tǒng)功能映射矩陣將電磁頻譜管控行動(dòng)與具體系統(tǒng)功能相關(guān)聯(lián)，具體方法是將戰(zhàn)場電磁頻譜管控活動(dòng)與系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)功能一一對應(yīng)，體現(xiàn)了作戰(zhàn)視圖與系統(tǒng)視圖的關(guān)聯(lián)性，功能對活動(dòng)具有支撐關(guān)系的用●表示。根據(jù)以上對功能任務(wù)和作戰(zhàn)活動(dòng)關(guān)系的分析，構(gòu)建戰(zhàn)場電磁頻譜管控系統(tǒng)功能映射矩陣，如表1 所示。

表1 作戰(zhàn)活動(dòng)與系統(tǒng)功能映射矩陣Table 1 Operational activities and system function mapping matrices

在戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系架構(gòu)中，每個(gè)行動(dòng)的實(shí)現(xiàn)都依托于系統(tǒng)的一項(xiàng)或者多項(xiàng)功能，作戰(zhàn)活動(dòng)與系統(tǒng)功能映射矩陣將每個(gè)功能直接與事件相連接。映射矩陣描述了管控體系作戰(zhàn)視圖與系統(tǒng)視圖的關(guān)系，體現(xiàn)了智能化背景下管控功能與行動(dòng)的邏輯關(guān)系。

4 結(jié)論

本文按照現(xiàn)代戰(zhàn)場電磁頻譜行動(dòng)特點(diǎn)和管控需求，引入動(dòng)態(tài)和智能化思想，設(shè)計(jì)了戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系架構(gòu)，給出了基于DoDAF2.0 的作戰(zhàn)視圖和系統(tǒng)視圖，明確了指揮體系、管控力量、管控能力，描述了管控行動(dòng)。動(dòng)態(tài)和智能化的戰(zhàn)場電磁頻譜管控，除了先進(jìn)的作戰(zhàn)理念之外，一方面需要重點(diǎn)解決電磁頻譜管控與戰(zhàn)場作戰(zhàn)行動(dòng)的深度耦合問題；另一方面是技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑，需要將群體智能、大數(shù)據(jù)、知識圖譜等人工智能技術(shù)有機(jī)融入到戰(zhàn)場電磁頻譜管控體系中。