基于云計(jì)算的艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)體系的分析論文
基于云計(jì)算的艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)體系的分析論文
海上空襲作戰(zhàn)模式由 低空隱蔽突防 和 飽和攻擊 轉(zhuǎn)變?yōu)樵陬A(yù)警機(jī)指揮下,空襲飛機(jī)從艦艇編隊(duì)防區(qū)外發(fā)射反艦導(dǎo)彈,采用遠(yuǎn)距離發(fā)射、低空突防、航路規(guī)劃和飽和攻擊的戰(zhàn)術(shù)方法;傳統(tǒng)的分層防御防空作戰(zhàn)體系已不能適應(yīng)未來(lái)的體系對(duì)抗、系統(tǒng)對(duì)抗的需要,基于網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)理論的協(xié)同防空作戰(zhàn)體系是艦艇編隊(duì)防空作戰(zhàn)發(fā)展的重要方向。以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家精心準(zhǔn)備的：基于云計(jì)算的艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)體系的分析相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
基于云計(jì)算的艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)體系的分析全文如下：
引言
信息化海戰(zhàn)中，制信息權(quán)成為戰(zhàn)場(chǎng)決勝的重要因素之一，這對(duì)信息的處理能力提出了更高的要求。本文針對(duì)海上艦艇編隊(duì)防空反導(dǎo)問(wèn)題，提出基于云計(jì)算架構(gòu)的艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)體系設(shè)想，利用云計(jì)算強(qiáng)大的計(jì)算能力對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)海量信息進(jìn)行高速處理，迅速生成戰(zhàn)場(chǎng)綜合態(tài)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)快速的戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)評(píng)估，縮短作戰(zhàn)方案的計(jì)算推演過(guò)程，選擇最優(yōu)方案，提高信息系統(tǒng)輔助決策能力，進(jìn)而將信息優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為決策優(yōu)勢(shì)。
1 云計(jì)算在軍事應(yīng)用中的意義
1. 1 云計(jì)算的概念
云計(jì)算是一種分布式計(jì)算，以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將處理程序拆分成多個(gè)子程序，在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上分配計(jì)算，然后將處理結(jié)果返回給用戶(hù)。計(jì)算資源存在于網(wǎng)絡(luò)上，統(tǒng)稱(chēng)為“云”，“云”是各種資源的抽象。云計(jì)算是一種通過(guò)整合大規(guī)模動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展的計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等分布式計(jì)算資源進(jìn)行協(xié)同工作的超級(jí)計(jì)算模式。本質(zhì)上，云計(jì)算通過(guò)計(jì)算資源的虛擬化組織、分配和使用，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的合理配置，避免計(jì)算過(guò)程的重復(fù)和浪費(fèi)，使用戶(hù)能按需獲取計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間和信息服務(wù)，提高計(jì)算資源的利用率。
1. 2 云計(jì)算在軍事應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)
1) 虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)是云計(jì)算系統(tǒng)的核心組成部分之一，是為各種計(jì)算及存儲(chǔ)資源的充分整合、抽象和高效利用提供技術(shù)層面支持的關(guān)鍵技術(shù)。虛擬化是一種用于共享資源，使單一的物理資源劃分為多個(gè)獨(dú)立的資源的技術(shù)手段。虛擬化的優(yōu)點(diǎn)是能以最小的成本，創(chuàng)造更靈活的系統(tǒng)，輕松地提供靈活的部署，具有自動(dòng)化、安全和易于管理的優(yōu)勢(shì)。
2) 快速處理大量情報(bào)數(shù)據(jù)
云計(jì)算采用分布式存儲(chǔ)方式來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，采用冗余存儲(chǔ)方式來(lái)保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性，以高可靠軟件來(lái)彌補(bǔ)硬件的不足。云計(jì)算提供了一種協(xié)作模式來(lái)確保遠(yuǎn)距離的信息數(shù)據(jù)共享，可透明地獲取數(shù)據(jù)情報(bào)和計(jì)算與存儲(chǔ)能力，用戶(hù)可以像在處理本地?cái)?shù)據(jù)一樣方便快捷。云計(jì)算提供的強(qiáng)大計(jì)算和存儲(chǔ)能力，使處理龐雜的大量情報(bào)數(shù)據(jù)的效率大大提高，各個(gè)層次的用戶(hù)都可以通過(guò)專(zhuān)用軍事網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)接入云中進(jìn)行情報(bào)融合或直接依托數(shù)據(jù)中心強(qiáng)大的計(jì)算能力快速檢索，分析數(shù)據(jù)，獲取有價(jià)值的信息。
3) 資源配置靈活
云計(jì)算提供一種動(dòng)態(tài)接入的情報(bào)資源池，將當(dāng)前可用的設(shè)備資源都納入到資源池中。這樣情報(bào)系統(tǒng)有很強(qiáng)的任務(wù)調(diào)度能力，在戰(zhàn)時(shí)系統(tǒng)負(fù)載迅速增高時(shí)，可以快速申請(qǐng)擴(kuò)展資源，而當(dāng)資源需求不高時(shí)則減少系統(tǒng)資源。分布式的資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬甚至信息流都可以根據(jù)客戶(hù)端的需求進(jìn)行分配，使資源可以在同一時(shí)間支持更多的用戶(hù)使用。這樣就跨越了硬件的局限。虛擬化技術(shù)使硬件計(jì)算資源可以獲得更高的利用率，在戰(zhàn)時(shí)可以提高資源利用效率以滿(mǎn)足各層次用戶(hù)的不同需求。
4) 系統(tǒng)軟件統(tǒng)一管理配置
由于云計(jì)算所有的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在云中，各用戶(hù)從云中獲取數(shù)據(jù)，所以軟件的維護(hù)和開(kāi)發(fā)都在云中同步。用戶(hù)可以隨時(shí)得到最新的軟件升級(jí)并且不用擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失。軟件提供者只需更新云中的軟件數(shù)據(jù)庫(kù)就可以方便地為用戶(hù)提供更好的軟件服務(wù)。通過(guò)這些技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器協(xié)同工作，在多節(jié)點(diǎn)之間同步系統(tǒng)狀態(tài)，通過(guò)鎖機(jī)制協(xié)調(diào)多任務(wù)對(duì)于資源的使用，從而保證數(shù)據(jù)操作的一致性，快速發(fā)現(xiàn)故障和恢復(fù)系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)化、智能化的手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可維護(hù)、可管理。
5) 安全性高
云計(jì)算的安全框架設(shè)計(jì)可以有效地保證軍事情報(bào)的安全。由于情報(bào)數(shù)據(jù)在云中集中加密存儲(chǔ)，任何用戶(hù)獲取或者上傳的情報(bào)必須經(jīng)過(guò)云的安全框架認(rèn)證，這樣可以有效確保數(shù)據(jù)的完整可靠安全。
2 基于云計(jì)算的艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)體系
基于云計(jì)算的艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)體系，就是以云計(jì)算系統(tǒng)為核心，構(gòu)建戰(zhàn)場(chǎng)信息云網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)將各維戰(zhàn)場(chǎng)空間反導(dǎo)平臺(tái)的偵察探測(cè)系統(tǒng)、艦空武器系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)聯(lián)系在一起，與敵方進(jìn)行對(duì)抗的一種作戰(zhàn)體系。通過(guò)該體系，可實(shí)現(xiàn)信息共享，各級(jí)指揮員可利用信息云網(wǎng)絡(luò)交換大量的圖文信息，掌握整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，并通過(guò)云網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)快速地交換指揮員的意圖、制定作戰(zhàn)計(jì)劃，縮短決策時(shí)間，提高協(xié)同作戰(zhàn)能力，以便對(duì)敵方實(shí)施快速、精確、連續(xù)的打擊。
2. 1 體系結(jié)構(gòu)
為提高艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)系統(tǒng)整體作戰(zhàn)效能，打破傳統(tǒng)作戰(zhàn)艦艇系統(tǒng)設(shè)置的界限，通過(guò)基于云計(jì)算的信息云網(wǎng)絡(luò)，共享艦艇編隊(duì)內(nèi)的作戰(zhàn)資源，將艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)系統(tǒng)中每艘艦艇的作戰(zhàn)系統(tǒng)劃分為探測(cè)跟蹤、指揮控制、火力打擊等三類(lèi)功能節(jié)點(diǎn)，分別將這些節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)，形成三層邏輯體系網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
2. 2 三層邏輯體系網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能分析
艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)體系由“無(wú)縫隙”連接的三個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成: 探測(cè)跟蹤網(wǎng)、指揮控制網(wǎng)和火力打擊網(wǎng)。
1) 探測(cè)跟蹤網(wǎng)
探測(cè)跟蹤網(wǎng)是整個(gè)協(xié)同防空作戰(zhàn)體系的基礎(chǔ)，是指揮控制網(wǎng)和火力打擊網(wǎng)運(yùn)行的基石。它充分利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)、機(jī)載通信系統(tǒng)、地面通信系統(tǒng)和海上通信系統(tǒng)等組成的通信云網(wǎng)絡(luò)，用云計(jì)算技術(shù)將大量多種速率、多種模式傳輸?shù)囊曨l、數(shù)據(jù)和音頻信息，以及各種不同平臺(tái)上的警戒傳感器和攻擊、火控防御武器系統(tǒng)連成一體，通過(guò)指揮控制程序?qū)崿F(xiàn)各反導(dǎo)作戰(zhàn)平臺(tái)擁有高速通道和信息實(shí)時(shí)共享的能力。
探測(cè)跟蹤網(wǎng)主要由探測(cè)、跟蹤等節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。探測(cè)節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)在指定的作戰(zhàn)海區(qū)內(nèi)搜索目標(biāo)，截獲敵輻射源信號(hào)，并將搜索到的目標(biāo)指示信息，包括目標(biāo)頻率、方位信息、威脅告警信息等，傳送給作戰(zhàn)指揮節(jié)點(diǎn)和跟蹤節(jié)點(diǎn); 跟蹤節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確跟蹤，建立目標(biāo)航跡，判定目標(biāo)威脅程度，并將目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)傳輸給指揮控制網(wǎng)和火力打擊網(wǎng)。在整個(gè)艦艇編隊(duì)防空作戰(zhàn)體系中，探測(cè)跟蹤網(wǎng)要始終保持對(duì)目標(biāo)監(jiān)視跟蹤的連續(xù)性，以便為艦艇編隊(duì)制定作戰(zhàn)指揮決策、下達(dá)作戰(zhàn)命令、發(fā)射艦空導(dǎo)彈，及對(duì)艦空導(dǎo)彈進(jìn)行制導(dǎo)控制提供基礎(chǔ)。
2) 指揮控制網(wǎng)
指揮控制網(wǎng)主要由編隊(duì)作戰(zhàn)指揮中心和作戰(zhàn)艦艇作戰(zhàn)指揮等節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。將分布在作戰(zhàn)海區(qū)內(nèi)的各艦艇編隊(duì)平臺(tái)，以及平臺(tái)上的每一個(gè)傳感器、每一個(gè)艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)有機(jī)連接，形成一個(gè)作戰(zhàn)整體。其任務(wù)是完成警戒傳感器任務(wù)分配、對(duì)傳感器搜索到的雷達(dá)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合、在信息子網(wǎng)上有效地分發(fā)信息，迅速生成戰(zhàn)場(chǎng)綜合態(tài)勢(shì)，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。當(dāng)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化時(shí)，能夠快速調(diào)整作戰(zhàn)決策或組網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效響應(yīng)，合理分配編隊(duì)防空作戰(zhàn)任務(wù)，支持靈活的作戰(zhàn)編制和配置，統(tǒng)一協(xié)調(diào)編隊(duì)內(nèi)各作戰(zhàn)艦艇協(xié)同作戰(zhàn)。通過(guò)云計(jì)算技術(shù)充分整合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)信息和計(jì)算資源，建立艦艇編隊(duì)協(xié)同和互操作的信息云平臺(tái)，滿(mǎn)足指揮中心對(duì)信息與資源的高度集成與共享的需要。并輔助指揮員做出優(yōu)化決策，提高編隊(duì)防空作戰(zhàn)指揮控制效率，實(shí)現(xiàn)艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)時(shí)的作戰(zhàn)決策指揮、作戰(zhàn)打擊效果評(píng)定、編隊(duì)防空網(wǎng)絡(luò)管理、任務(wù)交接等功能。
指揮控制網(wǎng)中優(yōu)先級(jí)高的一個(gè)指揮控制節(jié)點(diǎn)作為編隊(duì)指控中心，負(fù)責(zé)艦艇編隊(duì)作戰(zhàn)指揮，組織各作戰(zhàn)指揮節(jié)點(diǎn)接收編隊(duì)外海情、空情等預(yù)警信息，編隊(duì)外航空管制信息，作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)信息，上級(jí)下達(dá)的作戰(zhàn)任務(wù)，并在與友鄰部隊(duì)互通情報(bào)和進(jìn)行協(xié)同后，綜合處理分析各種戰(zhàn)場(chǎng)信息; 各指揮控制節(jié)點(diǎn)均接收探測(cè)跟蹤網(wǎng)發(fā)送的目標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行融合處理，同時(shí)接收編隊(duì)指控中心的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息、目標(biāo)統(tǒng)一編號(hào)及其他信息，并在指揮控制網(wǎng)中形成統(tǒng)一戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。
編隊(duì)指控中心也可將部分功能分散到網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一受編隊(duì)指控中心的指揮、協(xié)調(diào)，共同完成協(xié)同防空作戰(zhàn)任務(wù)。
3) 火力打擊網(wǎng)
火力打擊網(wǎng)主要由編隊(duì)內(nèi)各戰(zhàn)斗艦艇平臺(tái)上的艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)組成。作戰(zhàn)指揮節(jié)點(diǎn)向火力打擊網(wǎng)中的武器控制節(jié)點(diǎn)下達(dá)作戰(zhàn)命令，組織對(duì)來(lái)襲目標(biāo)進(jìn)行攔截打擊。武器控制節(jié)點(diǎn)接收作戰(zhàn)命令后，進(jìn)行攔截可行性計(jì)算、通道組織、發(fā)射決策、火控解算，制定飛行任務(wù)并輸入到艦空導(dǎo)彈武器等。隨后實(shí)施發(fā)射控制，完成導(dǎo)彈發(fā)射準(zhǔn)備，下達(dá)發(fā)射命令，控制導(dǎo)彈發(fā)射等。火力打擊網(wǎng)通過(guò)對(duì)編隊(duì)內(nèi)防空武器系統(tǒng)的集中使用，形成最優(yōu)的火力配置和火力集中效果，達(dá)到最佳對(duì)抗敵方來(lái)襲目標(biāo)的目的。
作戰(zhàn)打擊后，作戰(zhàn)指揮節(jié)點(diǎn)根據(jù)探測(cè)跟蹤網(wǎng)傳回的信息進(jìn)行決策判斷，評(píng)價(jià)打擊效果，并將作戰(zhàn)效果匯總后傳送給編隊(duì)作戰(zhàn)指揮中心，向友鄰部隊(duì)通報(bào)作戰(zhàn)情報(bào)，發(fā)送協(xié)同信息，進(jìn)行協(xié)同決策，確定是否再次進(jìn)行攻擊。
3 結(jié)束語(yǔ)
艦艇編隊(duì)協(xié)同防空作戰(zhàn)體系涉及作戰(zhàn)指揮的各個(gè)環(huán)節(jié)，云計(jì)算技術(shù)可以為防空反導(dǎo)作戰(zhàn)搭建強(qiáng)有力的信息支撐平臺(tái)，提供對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理以及戰(zhàn)時(shí)數(shù)據(jù)的高速并行計(jì)算。艦艇編隊(duì)?wèi)?yīng)用云計(jì)算技術(shù)搭建云數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，將極大地提升作戰(zhàn)信息化程度，對(duì)提升軍隊(duì)信息化水平有著較重要的意義。
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