日韩黑丝制服一区视频播放|日韩欧美人妻丝袜视频在线观看|九九影院一级蜜桃|亚洲中文在线导航|青草草视频在线观看|婷婷五月色伊人网站|日本一区二区在线|国产AV一二三四区毛片|正在播放久草视频|亚洲色图精品一区

分享

前沿技術(shù):伯伊德與OODA環(huán)理論

 棋子9527 2018-04-17

伯伊德與OODA環(huán)理論

1
能量機(jī)動理論

眾所周知,空軍是各國軍事力量的精華所在,向來有天之驕子的美譽(yù),空戰(zhàn)技術(shù)被視為一門藝術(shù)。朝鮮戰(zhàn)爭中,美國空軍噴氣式F-86飛機(jī)的基本戰(zhàn)術(shù)和第二次世界大戰(zhàn)中的活塞式P-51飛機(jī)的基本戰(zhàn)術(shù)并沒有什么兩樣,無非就是拼速度、拼高度、拼轉(zhuǎn)彎、力爭咬尾、力爭先于敵人把航炮指向?qū)Ψ竭@種戰(zhàn)術(shù)被美國飛行員簡稱為“turn and burn”。由于美國擁有強(qiáng)大的工業(yè)實(shí)力和完善的訓(xùn)練體系,在二戰(zhàn)及朝鮮戰(zhàn)爭中一直保持了明顯的空中優(yōu)勢,世人也樂于把美國空軍的戰(zhàn)績歸功干美國飛行員的經(jīng)驗(yàn)和素質(zhì)。

但是綽號瘋子少校的王牌飛行員約翰·伯伊德(John Boyd)不滿足于人云亦云,決心用科學(xué)的方法來研究空戰(zhàn)藝術(shù)問題。在眾多工程技術(shù)人員的配合下他搜集整理了大量的空戰(zhàn)實(shí)例,通過統(tǒng)計(jì)歸納分析和技術(shù)流程分解他逐漸認(rèn)識到常人津津樂道的速度、高度、轉(zhuǎn)彎半徑等并不是空中格斗的決定性因素。飛行員對戰(zhàn)斗環(huán)境的了解(Situational Awareness)和戰(zhàn)斗機(jī)迅速改變飛行狀態(tài)的能力才是空戰(zhàn)取勝的終極要素。這也就是說飛行員的個人能力與飛機(jī)平臺的綜合素質(zhì)相輔相成,優(yōu)秀的飛行員與優(yōu)秀的戰(zhàn)機(jī)搭配才能相得益彰,離開高性能的戰(zhàn)機(jī)再杰出的飛行員也逃脫不了巧婦難為無米之炊的尷尬。

隨著研究逐步深入, 伯伊德發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)斗機(jī)要想在空戰(zhàn)格斗中率先搶占優(yōu)勢位置不只取決于飛機(jī)單純的速度和高度參數(shù)優(yōu)勢,而是要依靠戰(zhàn)斗機(jī)整體的能量水平轉(zhuǎn)換優(yōu)勢。速度相應(yīng)于動能,高度相應(yīng)于勢能,飛機(jī)爬升和俯沖的過程就是動能和位能相互轉(zhuǎn)換的過程。空戰(zhàn)中,誰能更快、更準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換能量水平,誰就能增大獲勝的概率。

   經(jīng)過無數(shù)不眠之夜,伯伊德終于推導(dǎo)出一個簡潔優(yōu)美的數(shù)學(xué)公式, 對戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)動性給予了準(zhǔn)確、形象的科學(xué)說明。

此公式后來成為美國空軍“能量機(jī)動性理論”(Energy-Maneuverability theory)的核心思想,它表明:翼負(fù)荷和能量這兩個因素決定了戰(zhàn)機(jī)的戰(zhàn)斗性能。翼負(fù)荷越低,則翼面能夠產(chǎn)生更多升力,讓戰(zhàn)機(jī)以更小的轉(zhuǎn)彎半徑進(jìn)行機(jī)動。能量越高,表示機(jī)翼能夠持續(xù)提供升能力越強(qiáng)。

“能量機(jī)動理論”提出后,率先在北約國家的軍機(jī)設(shè)計(jì)中得到采用,西方第三代半和四代戰(zhàn)機(jī)普遍采用了大型的中度后掠梯型翼設(shè)計(jì), 以得到足夠的翼面積(即更低的翼負(fù)荷)。另一方面,這些戰(zhàn)機(jī)普遍裝備了推重比超過1的后燃渦扇發(fā)動機(jī),這讓戰(zhàn)機(jī)有足夠的能量持續(xù)轉(zhuǎn)彎。

而同時期的蘇式戰(zhàn)機(jī),仍沿用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路以流暢輕巧的氣動布局和小型發(fā)動機(jī)來保持高空高速優(yōu)勢,雖然它們的翼負(fù)荷也很低,卻沒有足夠的能量連續(xù)進(jìn)行小半徑轉(zhuǎn)彎機(jī)動,空中格斗能力迅速下降。因此,從第四次中東戰(zhàn)爭開始直到第一次海灣戰(zhàn)爭結(jié)束的多次空戰(zhàn)中,蘇式戰(zhàn)機(jī)多次處于劣勢。蘇聯(lián)軍機(jī)設(shè)計(jì)師在實(shí)戰(zhàn)的教訓(xùn)下也開始全面采用能量機(jī)動理論來改善自己落伍的設(shè)計(jì)理論。目前,全世界的第四代戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)普遍接受了“能量機(jī)動理論”的設(shè)計(jì)概念,在超視距導(dǎo)彈技術(shù)日新月異的今天,仍依靠強(qiáng)大的空中機(jī)動作戰(zhàn)能力煥發(fā)出茂盛的生命力。

2
OODA環(huán)理論

約翰·伯伊德(John Boyd)提出的OODA環(huán)理論(Observation,Orientation,Decesion,Action),提供了一種以偵查、判斷、決策、行動循環(huán)來描述沖突的方法,從最初解釋空軍戰(zhàn)術(shù)的概念擴(kuò)展到解釋一般意義上的決策處理,被廣泛應(yīng)用于軍事問題研究。

OODA環(huán)理論指出指揮控制作戰(zhàn)的特點(diǎn)就是按照觀察判斷決策行動環(huán)路進(jìn)行戰(zhàn)斗,具體可分為如下四個階段:

第一階段為觀察(Observation),主要是通過各種傳感設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用進(jìn)行情報收集,例如,預(yù)警探測的信息、戰(zhàn)場環(huán)境的信息、敵方坐標(biāo)信息等。

第二階段為判斷(Orientation),戰(zhàn)場態(tài)勢瞬息萬變、并且有很大的不確定性,判斷就是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用的信息,有效、快速地判斷結(jié)果能夠輔助指揮員做出正確的決策,甚至改變戰(zhàn)場態(tài)勢。

第三階段為決策(Decision),就是指揮員明確制定任務(wù)方案、下達(dá)作戰(zhàn)計(jì)劃。決策的迅速形成對戰(zhàn)場態(tài)勢有著決定性意義。

第四階段為行動(Action),戰(zhàn)場上的行動通常描述為根據(jù)上級下達(dá)的作戰(zhàn)計(jì)劃采取相應(yīng)的作戰(zhàn)部署,并進(jìn)行動作行為。

OODA環(huán)具有周期性和嵌套性,周期性意味著一個環(huán)路結(jié)束時,另一個新的環(huán)開始,周期的大小與作戰(zhàn)兵力的規(guī)模、空間范圍、作戰(zhàn)樣式有關(guān);嵌套性意味著環(huán)與環(huán)以嵌套的形式關(guān)聯(lián),例如在戰(zhàn)術(shù)級作戰(zhàn)系統(tǒng)中,最小的OODA環(huán)是近距離武器系統(tǒng)的火力閉環(huán)控制環(huán),在分隊(duì)層次上同樣有OODA環(huán),這些指揮控制環(huán)相互嵌套,內(nèi)環(huán)周期短、外環(huán)周期長。

在作戰(zhàn)中,對抗各方會不斷觀察周圍環(huán)境、獲取相關(guān)信息、判斷威脅,即時調(diào)整、做出決策,并采取相應(yīng)的行動,具體體現(xiàn)在OODA環(huán)的響應(yīng)能力的競爭上,如能努力縮短己方的OODA周期,并盡可能地增加敵方的OODA周期,在敵人對己方前次行動作出反應(yīng)之前發(fā)起新的行動,那么敵人很快就會應(yīng)接不暇,失去反應(yīng)能力,這樣就能掌握作戰(zhàn)的主動權(quán),獲得巨大的優(yōu)勢。

圖 對抗沖突雙方OODA環(huán)原理

因此,柏伊德給出了米格15在與F86搏斗的例子,米格15在機(jī)動性上、單武器平臺的優(yōu)勢上,火力上均優(yōu)于F86,但信息處理不若F86迅捷,F(xiàn)86具有更廣闊的視野、更準(zhǔn)確的判斷、更迅速的決策和更敏捷的行動,在作戰(zhàn)時具有很大的優(yōu)勢。一言以蔽之,就是“以快吃慢”。

進(jìn)入信息時代,OODA 環(huán)發(fā)揮越來越重要的作用,美國前國防部長科恩就說過,以往的戰(zhàn)爭哲學(xué)是大吃小,現(xiàn)在是快吃慢,基于OODA 以快吃慢成為信息時代重要的制勝機(jī)理,是信息化時代概念創(chuàng)新的支撐思想。

3
OODA環(huán)的改進(jìn)

OODA 環(huán)理論提出之后,人們通過定性分析、理論思辯進(jìn)行研究,推導(dǎo)出一些新的軍事概念,像快速決定論,分布式并行作戰(zhàn)等,但規(guī)律研究深受環(huán)境制約,為此作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)的預(yù)實(shí)踐手段,也被用來對理論、概念進(jìn)行鑒別,論證真?zhèn)巍?/span>

針對OODA 模型,許多學(xué)者在其模型的信息收集、態(tài)勢評估以及輔助決策能力等環(huán)節(jié)進(jìn)行了相關(guān)研究,并取得了一定成果。但是在當(dāng)下隨著作戰(zhàn)信息的日益增長,如何有效利用海量數(shù)據(jù)信息改善模型效能,還未有深入研究。值得關(guān)注的是,美軍已率先提出了“從數(shù)據(jù)到?jīng)Q策”的應(yīng)對策略,解決數(shù)據(jù)過載、提高數(shù)據(jù)分析智能化水平等問題,以輔助指揮官及時、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)作戰(zhàn)關(guān)節(jié)、縮短決策周期、選擇最佳行動方案。

OODA環(huán)系統(tǒng)模型框架的優(yōu)化
3.1

 

圖  OODA系統(tǒng)模型優(yōu)化框架

第一是在判斷階段引入專家系統(tǒng),并將專家系統(tǒng)的規(guī)則庫與數(shù)據(jù)庫相結(jié)合。首先,專家系統(tǒng)能夠輔助指揮員在信息處理過程中迅速、精準(zhǔn)地做出決策建議。其次,將作戰(zhàn)指揮數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按照專家系統(tǒng)規(guī)則庫的規(guī)則模式存儲,利用作戰(zhàn)指揮數(shù)據(jù)庫信息豐富的優(yōu)勢擴(kuò)充專家系統(tǒng)的判斷范圍,進(jìn)而為作戰(zhàn)決策提供更為精準(zhǔn)的輔助指導(dǎo)。

第二是對整個系統(tǒng)引入反饋機(jī)制,即通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力不斷豐富作戰(zhàn)指揮數(shù)據(jù)庫。將決策階段的作戰(zhàn)計(jì)劃和行動階段的戰(zhàn)場實(shí)際態(tài)勢做差值計(jì)算得出誤差值,將誤差值按照一定規(guī)則輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過其自學(xué)習(xí)功能將本次作戰(zhàn)情況輸送至判斷階段用于輔助下一次作戰(zhàn)決策判斷。可以看到,引入反饋機(jī)制可將作戰(zhàn)情況及時地以某種方式傳遞給作戰(zhàn)指揮數(shù)據(jù)庫以豐富其信息量,從而有效縮短輔助判斷時間,并提高輔助決策的精準(zhǔn)度。

網(wǎng)絡(luò)體系化對抗中的OODA環(huán)
3.2

隨著戰(zhàn)爭信息化程度越來越高,現(xiàn)代戰(zhàn)爭網(wǎng)絡(luò)化體系對抗特征越來越突出,與此相應(yīng)的體系對抗作戰(zhàn)指揮也呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、體系化的OODA循環(huán)過程,戰(zhàn)爭的勝負(fù)取決于網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系對抗的整體效能。因此,將體系化的OODA 指揮循環(huán)速度作為評價體系能力整體效果的指標(biāo),對于網(wǎng)絡(luò)化體系對抗能力評估具有重要的參考價值。

以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論為代表的網(wǎng)絡(luò)科學(xué)為網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系建模奠定了理論基礎(chǔ),將體系看成是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”,作戰(zhàn)體系要素基于信息網(wǎng)絡(luò)耦合交互作用效果以及由此涌現(xiàn)出的整體效能(如信息優(yōu)勢),可通過網(wǎng)絡(luò)科學(xué)理論進(jìn)行更準(zhǔn)確深入的研究。



    本站是提供個人知識管理的網(wǎng)絡(luò)存儲空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,不代表本站觀點(diǎn)。請注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請點(diǎn)擊一鍵舉報。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評論

    發(fā)表

    請遵守用戶 評論公約

    類似文章 更多