隨著技術的發(fā)展以及時代的進步，人們對戰(zhàn)場態(tài)勢的認知經(jīng)歷了“沙盤-地圖-系統(tǒng)”等不同的階段，進入21世紀以來，隨著態(tài)勢理論研究的不斷深入以及信息處理、可視化技術的快速發(fā)展和廣泛運用，各軍事強國對態(tài)勢理論的研究不斷深入。依托態(tài)勢系統(tǒng)進行指揮，已成為各級指揮員的首選方式。

1.1 互操作作戰(zhàn)圖族的形成

注重理論創(chuàng)新與運用實踐的美軍，最早開展了戰(zhàn)場態(tài)勢理論的相關研究。一方面，美軍率先提出了戰(zhàn)場態(tài)勢（Battlefield Situation）的概念，認為戰(zhàn)場態(tài)勢反映了戰(zhàn)場空間中兵力分布和戰(zhàn)場環(huán)境的當前狀態(tài)以及未來的發(fā)展變化趨勢，為指揮員作戰(zhàn)決策和指揮控制提供支持。美軍在多軍兵種聯(lián)合作戰(zhàn)中尤其強調戰(zhàn)場態(tài)勢一致，即遂行同一作戰(zhàn)任務的各參戰(zhàn)單元在協(xié)同計劃和協(xié)同行動中所面對的相關態(tài)勢信息必須保持一致，包括對相關的態(tài)勢元素狀態(tài)的感知、理解和預測保持一致。態(tài)勢一致是達成協(xié)同計劃一致和協(xié)同行動同步的基礎。

美國國防部聯(lián)合實驗室則將戰(zhàn)場態(tài)勢與態(tài)勢評估的概念聯(lián)系起來，將態(tài)勢評估看成數(shù)據(jù)融合的一個層次，并強調態(tài)勢評估的最終目標是建立基于電子地圖及其態(tài)勢元素信息的作戰(zhàn)視圖。

另一方面，為適應聯(lián)合作戰(zhàn)的需求，解決多兵種聯(lián)合作戰(zhàn)背景下戰(zhàn)場態(tài)勢一致性問題，美海軍于20世紀90年代中后期率先提出網(wǎng)絡中心戰(zhàn)（Network-Central Warfare, NCW）概念，并迅速成為美軍信息化轉型的指導思想。與此同時，美軍發(fā)展并完善了與之相適應的態(tài)勢圖族的概念——互操作作戰(zhàn)圖族（Family of Interoperable Operational Pictures），并將其嵌入CISR系統(tǒng)的核心組成部分——全球指揮和控制系統(tǒng)（Global Command and Control System）之中。FIOP作為GCCS系統(tǒng)中態(tài)勢信息一體化顯示的公共視圖，已經(jīng)成為美軍各級指揮官掌握戰(zhàn)場態(tài)勢的重要手段。

1.2 互操作作戰(zhàn)圖族與網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的聯(lián)系

20世紀90年代中后期，美軍在反思幾場局部戰(zhàn)爭的經(jīng)驗教訓之后，意識到在多兵種聯(lián)合作戰(zhàn)背景下解決戰(zhàn)場態(tài)勢一致性問題越來越迫切，也越來越困難，因此，為適應聯(lián)合作戰(zhàn)的需求，解決戰(zhàn)場空間態(tài)勢感知、交換及共享等問題，美軍提出了網(wǎng)絡中心戰(zhàn)（NCW）的概念。NCW迅速成為美軍信息化轉型的指導思想。

作為一種全新的信息優(yōu)勢驅動作戰(zhàn)概念，網(wǎng)絡中心戰(zhàn)（NCW）利用計算機、高速數(shù)據(jù)鏈和網(wǎng)絡軟件，將地理上分散的各種傳感器，決策者與武器發(fā)射手連接成一個有機的作戰(zhàn)整體，以實現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢和武器資源的網(wǎng)絡化共享，加快指揮速度和作戰(zhàn)節(jié)奏，增強部隊殺傷力和生存能力。網(wǎng)絡中心戰(zhàn)（NCW）可分為聯(lián)合復合跟蹤網(wǎng)（Joint Composite Tracking Network）、聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)（Joint Data Network）、聯(lián)合計劃網(wǎng)（Joint Planning Network）等三個網(wǎng)絡層級，分別對應火力控制、戰(zhàn)術指控和指揮決策三個層面的作戰(zhàn)應用。與之相對應的互操作作戰(zhàn)圖族（FIOP）包括服務于火力協(xié)同打擊的單一綜合圖（SIP），服務于戰(zhàn)術指控的共用戰(zhàn)術圖（CTP）以及服務于戰(zhàn)略戰(zhàn)役指揮決策的共用作戰(zhàn)圖（COP）三個類別。

第一級：聯(lián)合復合跟蹤網(wǎng)（JCTN）。JCTN是一個實時傳感器及控制網(wǎng)絡，可以在網(wǎng)絡成員間交換傳感器量測數(shù)據(jù)，生成SIP，進而實現(xiàn)聯(lián)合火力控制和協(xié)同作戰(zhàn)。利用JCTN可以生成戰(zhàn)區(qū)SIP，進而實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)，包括打擊特定火力單元探測范圍之外的目標。JCTN網(wǎng)絡用戶數(shù)量一般在100個以內，信息傳輸時間在亞秒級，信息精度達到武器控制級。

第二級：聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)（JDN）。JDN主要完成近實時的態(tài)勢、指揮控制和武器交戰(zhàn)協(xié)同信息交換，可生成CTP。典型的JDN網(wǎng)絡為Link-16、Link-11等戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈，網(wǎng)絡用戶數(shù)量在500個以內，信息傳輸時間在秒級，信息精度達到兵力控制級。

第三級：聯(lián)合計劃網(wǎng)（JPN）。JPN是以全球指揮控制系統(tǒng)（GCCS）中的非實時網(wǎng)絡為基礎的高級指揮控制網(wǎng)絡，用以支持戰(zhàn)略級作戰(zhàn)計劃和情報分發(fā)。利用JPN可以生成戰(zhàn)區(qū)COP，網(wǎng)絡用戶數(shù)量在1000個左右，信息傳輸時間在分鐘級，精度可以滿足部隊協(xié)同、調度及后勤保障的需求。

COP、CTP和SIP分別通過JPN、JDN、JCTN連接其所屬節(jié)點，然后通過三級網(wǎng)絡之間的互連，實現(xiàn)縱向垂直連接。最底層的SIP與相應的武器系統(tǒng)和傳感器互連。每個戰(zhàn)區(qū)COP/CTP又分別與多個CTP/SIP連接，多個戰(zhàn)區(qū)COP又與國家軍事指揮中心(National Military Command Center,NMCC)連接。底層傳感器信息“上傳”以滿足不同層次的判斷/決策需求；頂層作戰(zhàn)計劃指令“下達”以貫徹各級作戰(zhàn)意圖和決心。

共用作戰(zhàn)圖（COP）的概念最早出現(xiàn)在美軍1997年版關于全球指揮和控制系統(tǒng)的參聯(lián)會主席令中，當時是從如何實現(xiàn)多個作戰(zhàn)單元共同使用可視化的戰(zhàn)場態(tài)勢的角度提出的。全球指揮和控制系統(tǒng)作為美軍CISR系統(tǒng)的核心組成部分，在其態(tài)勢信息一體化顯示的公共視圖中，COP以聯(lián)合作戰(zhàn)司令部指揮官為主要服務對象，對于聯(lián)合指揮和聯(lián)合控制的實現(xiàn)具有極為重要的作用。

2.1 COP具體內容

(1)友軍、中立方和敵軍的地面、海上、空中部隊的當前位置，以及所有可用的狀態(tài)信息。

(2)友軍、中立方和敵軍的地面、海上、空中部隊的所有可用的計劃機動信息。

(3)可能影響友軍、中立方和敵軍的地面、海上、空中部隊部署的可用信息，如天氣、戰(zhàn)斗毀傷評估。

(4)生成的要素和投影，如戰(zhàn)斗計劃、作戰(zhàn)區(qū)域和飛掠圖。

COP是為高層指揮員及參謀人員提供的一種戰(zhàn)場空間信息的集成與可視化顯示系統(tǒng)。它是基于網(wǎng)絡化和知識共享環(huán)境，把全局戰(zhàn)場空間的火力、ISR、后勤、機動信息融合為一個單一實體，為有效指揮和控制、實時兵力部署、輔助決策提供可視化顯示的信息平臺。

2.2 COP具體特性

(1)COP是成場空間信息的集成平臺，它可以把包括戰(zhàn)場環(huán)境和作戰(zhàn)態(tài)勢在內的整個戰(zhàn)場空間的各類信息集成在一個系統(tǒng)之中。

(2)COP是一個可視化的窗口，它以作戰(zhàn)區(qū)域的地理環(huán)境為主背景，直觀顯示戰(zhàn)場環(huán)境和作戰(zhàn)態(tài)勢。

(3)COP是一個輔助的軍事指揮決策系統(tǒng)，其用戶是高層的指揮決策機構。

(4)COP是CISR的重要組成部分，提供了圖形顯示、戰(zhàn)術決策輔助和通信接口等功能。 COP作為保障空間軍事信息的一種強有力的手段，不僅可以彌補以前的軍事態(tài)勢圖的不足，還可以集成非常強大的軍事決策輔助、通信、智能分析與作戰(zhàn)評估等功能。COP已成為美軍在戰(zhàn)役、戰(zhàn)術及演習各級作戰(zhàn)行動、展開部署時的標準匯報和展示工具。美軍要求各級作戰(zhàn)主官將COP作為每日使用的工具，尤其是在聯(lián)合作戰(zhàn)演習當中，以鼓勵COP在美軍中的更廣泛應用及持續(xù)發(fā)展。各級指揮官需要根據(jù)美軍的標準流程對COP進行維護，并在必要時根據(jù)任務需要制訂常規(guī)及態(tài)勢匯報需求。

2.3 COP主要功能

COP是指揮員針對多個作戰(zhàn)部隊規(guī)劃、制訂、協(xié)調和執(zhí)行聯(lián)合作戰(zhàn)行動時的關鍵工具，它能增強從國防部、參謀聯(lián)席會議到作戰(zhàn)部隊指揮官之間的作戰(zhàn)信息交換，為戰(zhàn)區(qū)指揮官提供態(tài)勢報告、行動報告及其他相應情況。

(1)態(tài)勢數(shù)據(jù)管理與處理。COP 能夠收集、過濾、處理、分發(fā)態(tài)勢要素數(shù)據(jù)，維護歷史態(tài)勢數(shù)據(jù)庫。

(2)態(tài)勢可視化。該功能包括電子地圖顯示、更改、加載，以及刪除 2D和3D顯示。對于不同應用系統(tǒng)所提供的關于戰(zhàn)場的不同側面的態(tài)勢信息，COP 用特定的符號以圖層方式顯示在地圖上。

(3)態(tài)勢數(shù)據(jù)交換。COP可為指控系統(tǒng)提供信息輸入/輸出機制，以共享/接收其他系統(tǒng)的信息，訪問外部數(shù)據(jù)庫，與其他COP系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)同步。

(4)戰(zhàn)術輔助決策。COP能夠為戰(zhàn)術指揮官提供輔助決策工具，包括目標軌跡運動分析預測、最接近點計算、攔截方案生成等；COP還能在地圖上增加決策所需要的圖層，如重要區(qū)域、邊界、禁區(qū)、惡劣氣象區(qū)域等：COP 通過發(fā)送和接收空中任務組織指令，參與空中任務信息的計劃與監(jiān)視等。

3.1 COP存在的問題

最初，美軍使用COP的目標是讓所有人看到同樣的戰(zhàn)場態(tài)勢圖，但很快發(fā)現(xiàn)這個目標是不合適的。其存在主要問題有：

(1)不同層次的作戰(zhàn)人員所關心的戰(zhàn)場范圍、戰(zhàn)術對象、態(tài)勢要素及內容、信息精度與時效等都存在差異。

(2)同一層次的作戰(zhàn)人員由于所處職能部門或者分管業(yè)務不同，所關心的往往是與各自業(yè)務職責有關的戰(zhàn)場態(tài)勢要素，對全局態(tài)勢只需要粗度地了解。

(3)在制訂協(xié)同計劃時，由于協(xié)同諸方有各自的態(tài)勢信息源，因此在共用的態(tài)勢圖上，只需要保證共同關心的態(tài)勢元素相同即可，其他態(tài)勢元素并不需要完全一致。

3.2 UDOP的提出

2003年美軍提出了更加切合實際應用的用戶定義作戰(zhàn)圖（User Defined Operational Picture，UDOP）概念，使用戶能夠根據(jù)需要主動提取態(tài)勢信息，而不是等待系統(tǒng)不加選擇地分發(fā)相同的態(tài)勢畫面。UDOP使COP得到了發(fā)展，即從“讓所有人看到相同的畫面”發(fā)展到提供“可以討論和組合不同視角觀點的協(xié)作環(huán)境”，并且COP從態(tài)勢的可視化顯示發(fā)展到相關態(tài)勢數(shù)據(jù)與信息的共享。UDOP不是對態(tài)勢一致性的否定，而是運用“靈巧提取”思想的一種相關信息共享策略，其根本目的還是實現(xiàn)態(tài)勢的一致理解。

UDOP的出現(xiàn)使得COP內涵也發(fā)生了變化，新版《GCCS COP需求報告》中強調“COP是一個分布式的數(shù)據(jù)處理和交換環(huán)境，用來建立戰(zhàn)場目標的動態(tài)數(shù)據(jù)庫，允許用戶按各自的責任區(qū)域和指揮角色從該數(shù)據(jù)庫過濾數(shù)據(jù)或者向其貢獻數(shù)據(jù)”。

COP與聯(lián)合作戰(zhàn)的概念同時產生，并隨著作戰(zhàn)模式的深化而不斷發(fā)展。在概念上，COP經(jīng)歷了態(tài)勢可視化顯示、相關態(tài)勢數(shù)據(jù)與信息共享環(huán)境、聯(lián)合CISR全維戰(zhàn)場感知信息融合等三個階段；而在功能上，COP從一開始就作為共用操作環(huán)境的一部分，納入全球指揮控制系統(tǒng)，因而具有很強的發(fā)展?jié)摿εc前景。

綜上，美軍提出的態(tài)勢感知是“對環(huán)境要素和空間要素的感知，包括這些要素在一些變量變化的情況下，對這些新的要素的表現(xiàn)形式的投影”，而戰(zhàn)場態(tài)勢是戰(zhàn)場感知能力所實現(xiàn)的最終結果，反映了戰(zhàn)場空間中兵力分布和戰(zhàn)場環(huán)境的當前狀態(tài)以及未來的發(fā)展變化趨勢，可為指揮員作戰(zhàn)決策和指揮控制提供支持。得益于成熟完備的作戰(zhàn)概念研發(fā)機制，美軍作戰(zhàn)理論體系不斷走向成熟，其背后存在的概念設計方法，值得借鑒學習。