装备作战概念研究作为武器装备研发过程的起始阶段，涵盖了作战、指挥、装备、技术等许多领域，对装备发展论证的牵引作用越来越突出。目前，由军事人员提出的装备作战概念多采用文档进行描述。与模型驱动的系统工程方法相比，基于文档的系统工程方法存在明显不足，主要表现在３个方面：１）文档表述的装备作战概念抽象单一，难以满足创新作战设计的要求；２）文档表述的装备作战概念难以实现装备作战运用的动态过程；３）文档表述的装备作战概念缺乏数据、模型的支撑，难以满足装备作战概念依托软件工具进行验证与仿真评估的需要。基于此，本文在装备作战概念抽象性描述文本的基础上开展了装备作战概念设计研究，提出了模型驱动的装备作战概念设计方法。
１装备作战概念基本问题
１．１装备作战概念构成要素
装备作战概念是以武器装备作战使命为依据，围绕武器装备的发展趋势和技术特征而提出的关于武器装备的使命任务、作战运用、能力需求与系统需求的创造性构想描述。装备作战概念的基本构成要素由构想出的未来武器装备在作战中的任务背景、运用方式、能力需求和系统需求４部分构成［１２］。
１．２装备作战概念层次划分
装备作战概念是作战概念的有机组成部分［３］，重点围绕部队作战任务目标，开展装备作战运用方式的创新。按照研究的层次，可将装备作战概念划分为３个层次。１）集成级装备作战概念。着眼于武器装备体系对抗，以联合作战任务或合成作战任务为牵引，研究完成作战使命的武器装备编成编组、指挥控制和信息交互方式，提出武器装备体系的作战运用方式和要求，形成集成级装备作战概念。２）行动级装备作战概念。着眼于武器装备分队的作战任务要求，研究完成作战任务的武器装备编成编组、部署、指挥控制和信息交互方式，提出武器装备分队的作战运用方式和要求，形成行动级装备作战概念。３）系统级装备作战概念。着眼于武器装备系统的作战功能要求，研究武器装备技术创新、功能创新和结构创新对武器装备作战功能的影响，提出武器装备系统自身的操作使用方式和要求，形成系统级装备作战概念。３级装备作战概念的关系如图１所示。其中：集成级装备作战概念可包含若干个行动级装备作战概念；行动级装备作战概念也可包含若干个系统级装备作战概念。
１．３装备作战概念研究阶段划分
装备作战概念研究主要分为构想阶段、设计阶段、验证阶段、鉴定阶段和应用阶段，如图２所示。构想阶段是指由军事人员构想出装备作战概念的阶段；设计阶段是充实和完善装备作战概念内涵的阶段，是本文的主要研究内容（图２用实线标注）；验证阶段和鉴定阶段是指装备作战概念的有效验证阶段和相关部门对其进行鉴定的阶段；应用阶段是指经过验证和鉴定生效的装备作战概念用以牵引装备论证工作的进行，进而牵引武器装备创新发展的阶段。
２模型驱动的装备作战概念设计框架
模型驱动的装备作战概念设计框架是指为开展装备作战概念设计而确定的模型驱动的设计流程及相关理论、技术与方法的描述。构建框架的意义在于明确模型驱动的装备作战概念设计的输入输出、设计的内容以及设计所采用的具体方法，同时便于设计过程中不同领域的人员进行沟通与交流。本文构建的模型驱动的装备作战概念设计框架如图３所示。模型驱动的装备作战概念设计活动是以装备作战概念的文档描述为输入，经过任务背景、运用方式、能力需求和系统需求的设计，输出以任务模型、运用模型、能力模型和系统模型表述的装备作战概念。设计过程中，装备作战概念描述文档采用以文字、军事图形为主要特征的军事语言来描述；装备作战概念模型则采用基于ＳｙｓＭＬ（ＳｙｓｔｅｍｓＭｏｄｅｌｉｎｇＬａｎｇｕａｇｅ）的体系结构产品来表述。
３模型驱动的装备作战概念设计流程
模型驱动的装备作战概念设计采用模型驱动体系结构，体系结构驱动设计的方式，构建了４类１９个基于ＳｙｓＭＬ的装备作战概念ＤｏＤＡＦ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＤｅｆｅｎｓｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＦｒａｍｅｗｏｒｋ）视图产品模型，实现了装备作战概念从基于文档到基于模型的表述，具体设计流程如图４所示。在模型驱动的装备作战概念设计中，装备作战概念ＤｏＤＡＦ视图产品模型由ＳｙｓＭＬ中的模型来描述，其对应关系如表１所示［４６］。
３．１任务背景设计
应用ＤｏＤＡＦ全视图产品和作战视图产品进行设计，建立概要和摘要信息（ＡＶ１）、综合词典（ＡＶ２）和高层作战概念图（ＯＶ１）。ＳｙｓＭＬ中的类图可实现对ＯＶ１的描述［７９］；但ＳｙｓＭＬ不支持对ＡＶ１和ＡＶ２的描述。
３．２运用方式设计
应用ＤｏＤＡＦ作战视图产品进行设计［３６］，建立作战节点连接描述（ＯＶ２）、作战信息交换矩阵（ＯＶ３）、组织关系图（ＯＶ４）、作战活动模型（ＯＶ５）、作战状态转移描述（ＯＶ６ｂ）和作战事件跟踪描述（ＯＶ６ｃ）。其中：ＳｙｓＭＬ中的块定义图可实现对ＯＶ２、ＯＶ４的描述，活动图可实现对ＯＶ５的描述，状态机图可实现对ＯＶ６ｂ的描述，顺序图和活动图可实现对ＯＶ６ｃ的描述［１０１１］；但ＳｙｓＭＬ不支持对ＯＶ３的描述。
３．３能力需求设计
应用ＤｏＤＡＦ能力视图产品进行设计，建立能力构想图（ＣＶ１）、能力分类图（ＣＶ２）、能力阶段划分图（ＣＶ３）和能力隶属关系图（ＣＶ４）［３６］。其中：ＳｙｓＭＬ中的块定义图可实现对ＣＶ２、ＣＶ４的描述，内部块图可实现对ＣＶ３的描述；但ＳｙｓＭＬ不支持对ＣＶ１的描述。
３．４系统需求设计
应用ＤｏＤＡＦ系统视图产品进行设计，建立系统接口描述图（ＳＶ１）、系统通信描述图（ＳＶ２）、系统系统矩阵（ＳＶ３）、系统功能描述（ＳＶ４）、系统状态转换描述（ＳＶ１０ｂ）和系统事件跟踪描述（ＳＶ１０ｃ）。其中：ＳｙｓＭＬ中的内部块图可实现对ＳＶ１、ＳＶ２的描述，活动图可实现对ＳＶ４的描述，状态机图可实现对ＳＶ１０ｂ的描述，顺序图和活动图可实现对ＯＶ１０ｃ的描述［７１１］；但ＳｙｓＭＬ不支持对ＳＶ３的描述。
４示例分析
采用模型驱动的装备作战概念设计方法，以新型装甲突击系统的“侦察、机动、打击一体联动”作战概念为例，首先对军事人员提出的描述文档进行分析，然后依次分别对任务背景、运用方式、能力需求和系统需求进行设计，构建了４类１９个基于ＳｙｓＭＬ的装备作战概念ＤｏＤＡＦ视图产品模型，由于篇幅所限，本文仅展示构建的部分模型。１）新型装甲突击系统“侦察、机动、打击一体联动”作战概念的文档描述（部分）。在未来复杂环境中作战，敌方目标具有快速袭击和迅速隐蔽的能力，对己方安全造成严重威胁；在网络信息支持下，地面突击力量能形成高效的“侦察感知、机动突击、火力打击”一体化联合动作机制，以实时感知战场态势能力、快速机动突击能力、精确火力打击能力为支撑，力求在未来作战条件下能做到先敌发现、先敌机动和先敌打击。２）任务背景设计。分析军事人员提出的装备作战概念文档描述，确立作战使命任务、参与者及作战场景等，建立高层装备作战概念图（ＯＶ１），如图５所示。３）运用方式设计。运用方式设计主要完成２项工作。（１）建立作战节点连接描述（ＯＶ２）、作战信息交换矩阵（ＯＶ３）和组织关系图（ＯＶ４）。其中：ＯＶ２主要描述完成作战任务或活动的作战节点，以及为完成任务或活动，作战节点间进行的信息交互；ＯＶ３主要描述为完成作战节点承担的作战活动，作战节点间进行的信息交互；ＯＶ４主要描述为完成作战使命或任务，在体系结构中的各级组织可能存在的指挥或协同关系。由表１可知：ＳｙｓＭＬ的块定义图能提供对ＯＶ２、ＯＶ４描述的支持；ＯＶ３可利用表格矩阵进行描述。图６为侦察节点的块定义图，表２为作战信息交换矩阵（ＯＶ３），图７为组织关系图（ＯＶ４）。（２）建立作战活动模型（ＯＶ５）、作战状态转移描述（ＯＶ６ｂ）和作战事件跟踪描述（ＯＶ６ｃ）。由表１可知：ＳｙｓＭＬ的活动图可对ＯＶ５、ＯＶ６ｃ进行描述；状态机图可对ＯＶ６ｂ进行描述；顺序图可对ＯＶ６ｃ进行描述。图８为作战活动模型（ＯＶ５），图９为作战状态转移描述（ＯＶ６ｂ），图１０为作战事件跟踪描述（ＯＶ６ｃ）。４）能力需求设计。新型装甲突击系统的作战能力构想（ＣＶ１）如图１１所示，作战能力的隶属关系（ＣＶ４）如图１２所示。５）系统需求设计。由于ＤｏＤＡＦ系统视图产品较多，篇幅有限，本文仅展示了新型装甲突击系统的系统功能描述图（ＳＶ４），如图１３所示，其他系统视图产品不再赘述。
５结论
本文提出的装备作战概念设计方法为军事人员、技术研发人员和装备论证人员科学、合理地分析装备作战概念提供了重要的沟通和交流手段。下一步将对该方法构建的模型进行可执行开发研究，以支持装备作战概念的验证工作。
作者：田明虎 樊延平 郭齐胜 单位：装甲兵工程学院装备指挥与管理系
