1_联合作战指挥控制决策及其共享框架研究.pdf

分类号 E87 学号 09050051 ＵＤＣ 密级 公 开 军事学硕士学位论文 联合作战指挥控制决策及其共享框架研究联合作战指挥控制决策及其共享框架研究 硕士生姓名 张大科 学 科 专 业 军队指挥学 研 究 方 向 军事情报综合处理与辅助决策 指 导 教 师 刘俊先 副教授 国防科学技术大学研究生院 二〇一一年十一月 国防科学技术大学研究生院 二〇一一年十一月 Research on Joint operations command and control Decision-making and its Sharing Framework Candidate：：Zhang Dake Advisor：：Liu Junxian A dissertation Submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Military Science in Science of Military Command Graduate School of National University of Defense Technology Changsha，，Hunan，，P.R.China (November，，2011) 国防科学技术大学研究生院硕士论文 第 I 页 目 录 摘 要.i ABSTRACT.ii 第一章 绪 论.1 1.1 研究背景及意义 1 1.2 相关领域研究现状 2 1.2.1 指挥控制过程的研究 2 1.2.2 信息优势和决策优势相关理论研究 8 1.2.3 知识管理与知识共享研究 13 1.3 本文主要内容和组织结构 15 第二章 联合作战指挥控制决策18 2.1 指挥控制与决策的概念 18 2.1.1 指挥控制的概念内涵 18 2.1.2 决策与决策过程 20 2.1.3 指挥控制中的决策权力分配 21 2.2 联合作战指挥控制概述 23 2.2.1 联合作战指挥控制的阶段 23 2.2.2 联合作战指控的特点 24 2.3 联合作战指挥控制决策过程 25 2.3.1 联合作战指挥控制决策的过程模型 26 2.3.2 影响各决策活动的因素 27 2.4 联合作战指挥控制决策概念模型 29 2.5 本章小结 33 第三章 面向认知共享的联合作战指挥控制决策结构建模.34 3.1 决策优势及其影响因素. 34 3.1.1 决策优势的定义与内涵 34 3.1.2 信息优势与决策优势的关系 35 3.1.3 决策优势的影响因素 36 3.2 联合作战指挥控制决策的共享. 37 3.2.1 指挥控制决策与认知 38 3.2.2 指挥控制决策共享的层次 39 3.2.3 基于认知共享的指挥控制决策概念模型 40 国防科学技术大学研究生院硕士论文 第 II 页 3.3 面向认知共享的联合作战指挥控制决策结构模型. 42 3.2.1 指挥控制决策结构的概念 42 3.3.2 指挥控制决策结构关系分析 43 3.3.3 指挥控制决策结构的形式化描述 45 3.4 本章小结. 47 第四章 面向认知共享的联合作战指控决策结构生成方法.48 4.1 作战任务及其建模. 48 4.1.1 作战任务概念的形式化描述 48 4.1.2 基于 IDEF3 方法的作战任务过程建模. 50 4.2 基于作战任务和认知共享的指控决策结构生成方法. 54 4.3 联合作战指控决策中的知识. 58 4.3.1 联合作战指控决策知识的概念与特点 58 4.3.2 联合作战指控决策知识的分类 61 4.3.3 指控决策单元可用知识度量分析 64 4.4 联合作战指控决策结构的费效分析. 65 4.5 本章小结. 69 第五章 基于虚拟知识库的联合作战指控决策知识共享框架.70 5.1 基于虚拟知识库的知识共享框架 70 5.1.1 虚拟知识库的概念 70 5.1.2 基于虚拟知识库的知识共享框架的结构 71 5.2 基于虚拟知识库的指控决策知识共享过程 74 5.2.1 索取式知识共享过程 74 5.2.2 订阅式知识共享过程 76 5.3 基于虚拟知识库的知识共享关键技术分析 78 5.3.1 关键技术的选择分析 78 5.3.2 用户接口语言——WSDL. 79 5.3.3 知识服务系统内部通信语言——KQML 80 5.3.4 知识库描述语言——RDF 81 5.4 本章小结 83 第六章 总结与展望85 6.1 本文的主要贡献. 85 6.2 进一步的工作. 85 致 谢 .86 国防科学技术大学研究生院硕士论文 第 III 页 参考文献88 作者在学期间取得的学术成果92 国防科学技术大学研究生院硕士论文 第 IV 页 图 目 录 图 1-1 Lawson 模型 3 图 1-2 SHOR 模型 3 图 1-3 HEAT 模型.4 图 1-4 OODA 环模型.5 图 1-5 网络中心战 C2 过程的概念框架.7 图 1-6 信息时代的指挥控制过程模型7 图 1-7 网络中心战的指挥控制过程模型8 图 1-8 通过信息优势确定全维主宰的过程图.9 图 1-9 论文的组织结构.16 图 2-1 一体化联合作战指挥控制的四个域 19 图 2-2 一体化联合作战指挥控制在四个域内及其之间高度一体化.20 图 2-3 指挥控制方法空间 .22 图 2-4 联合作战指挥控制的阶段模型23 图 2-5 联合作战指挥控制决策过程示意图 26 图 2-6 联合作战指挥控制决策概念模型30 图 2-7 单个火力单元防空作战的指控决策过程 .31 图 3-1 决策共享层次划分 .39 图 3-2 基于认知共享的指挥控制决策概念模型 .41 图 3-3 决策过程间的关系示意图.42 图 3-4 两个决策过程的指挥控制决策概念模型 .43 图 3-5 作战单元和火力单元之间的两级防空作战指控决策过程 44 图 3-6 决策结构与外部输入之间的连接矩阵.45 图 3-7 决策结构内部结果共享关系连接矩阵.46 图 3-8 决策结构内部的 UA 连接矩阵46 图 4-1 行为单元图示.51 图 4-2 行为单元扩展细化说明文档.51 图 4-3 交汇点图示51 图 4-4 扩展交汇点说明文档52 图 4-5 IDEF3 联接图示 .52 图 4-6 扩展联接说明文档 .52 图 4-7 用 IDEF3 方法建立的作战任务模型示意图 54 图 4-8 作战任务图示例.56 国防科学技术大学研究生院硕士论文 第 V 页 图 4-9 作战行动分解示意图56 图 4-10 决策结构示意图.57 图 4-11 联合作战指控决策知识概念结构图 60 图 4-12 联合作战指控决策知识“八类两型”划分图.61 图 4-13 防空作战指挥控制活动模型.63 图 4-14 信息处理活动分解图63 图 4-15 威胁及态势评估活动分解图.64 图 4-16 计划决策活动分解图64 图 5-1 虚拟知识库组成示意图 71 图 5-2 基于虚拟知识库的联合作战指控决策知识共享框架 .72 图 5-3 索取式知识共享过程示意图.75 图 5-4 订阅式知识共享过程示意图.77 国防科学技术大学研究生院硕士论文 第 VI 页 表 目 录 表格 5-1 目标打击方案表 .82 国防科学技术大学研究生院硕士论文 第 i 页 摘 要 当前的一体化联合作战，是系统与系统之间，体系与体系之间的对抗，各联 合作战单元在遂行联合作战任务的过程中形成一个交叉网络，作战单元之间存在 交集，要求各联合作战单元相互之间协同作战。

随着战场节奏的加快，在协同作 战的过程中，要求各作战决策单元拥有一定的自主决策能力，共享彼此的决策过 程而不仅仅是简单的共享彼此的决策结果各决策单元之间共享彼此的决策过程 认知，才能确保各作战行动单元在开展联合作战行动过程中的同步与一致针对 该问题，本文研究了以下内容： （1）联合作战指挥控制决策 对指挥控制和决策的相关概念进行研究，分析联合作战指挥控制的阶段及其 特点，在此基础上提出联合作战指挥控制决策的过程模型，分析影响联合作战指 挥控制决策活动的因素提出联合作战指挥控制决策概念模型 （2）面向认知共享的联合作战指挥控制决策结构建模 研究决策优势的相关定义与内涵，分析决策优势的影响因素在此基础上研 究联合作战指控决策的共享问题，提出基于认知共享的指挥控制决策概念模型 并进一步研究面向认知共享的联合作战指挥控制决策结构模型 （3）面向认知共享的联合作战指控决策结构生成方法 分析作战任务及其建模问题，以此为基础研究基于作战任务和认知共享的指 控决策结构生成方法研究联合作战指控决策中的知识，并在此基础上对联合作 战指控决策结构的费效问题进行分析 （4）基于虚拟知识库的联合作战指挥控制决策知识共享框架 提出虚拟知识库的概念，分析其特点，在此基础上建立基于虚拟知识库的联 合作战指挥控制决策知识共享框架。

提出基于虚拟知识库的联合作战指挥控制决 策知识共享框架的运行模式和工作流程确定了基于虚拟知识库的联合作战指控 决策知识共享的关键技术 主题词：指挥控制决策，决策结构，决策共享，知识共享 国防科学技术大学研究生院硕士论文 第 ii 页 ABSTRACT The current joint operations is the confrontation between the system and the system, and that the various joint operations units form a cross network in the process of carrying out the joint operations mission. There is intersection between the units, requiring the joint operations units to cooperate with each other. With the quickening pace of the battlefield, in the collaborative process, it requirs the operational decision-making units with a certain degree of autonomous decision-making capacity, sharing each other's decision-making process rather than simply sharing the result of decision-making. To ensure that the operations units carry out synchronization and consistency in the process of joint operations, the decision-making units need to share the decision-making process with each other. For this problem, this paper studied the following contents: (1) Joint operations command and control decision-making It studies the concept of command and control decision-making, analyzes the stages of joint operations command and control and its characteristi。