來源：默虹美海軍學(xué)習(xí)小站（ID：USNavyStation），作者：默虹，本文由作者授權(quán)轉(zhuǎn)載

　　假裝你在“宙斯盾”戰(zhàn)艦的戰(zhàn)情中心CIC，你會看到這樣一個雙屏軟件界面：

左邊是綜合態(tài)勢圖，主體是二維上帝視角的戰(zhàn)場態(tài)勢地圖，展示了整個戰(zhàn)場態(tài)勢，上面可以分層疊加目標(biāo)、一些航線和地圖標(biāo)注信息（波斯灣的）。左邊上是其他一些系統(tǒng)狀態(tài)和控制信息，如2D還是3D模式，地圖放大倍率，工作狀態(tài)等

右邊是單個目標(biāo)的詳圖和應(yīng)對方案，待會兒詳細(xì)說。

兩屏下面有16個多個目標(biāo)塊，顯示了威脅最大16個目標(biāo)的簡要信息，可以由此選擇右邊屏顯示哪個目標(biāo)的詳情。

　　不要嫌棄這個灰突突的界面，這可是美軍花了十幾年優(yōu)化完善的結(jié)果，讓我隨便撿幾個門道說說吧：

　　一、3D不如2D，炫技術(shù)未必好用

　　防空作戰(zhàn)是立體空間的，美軍曾花好幾年研究3D立體態(tài)勢顯示。

　　通過大量理論分析和原型測試，最后還是放棄了3D顯示，哪怕是游戲里常見的3D技術(shù)，而采用了目前你們看到的“左邊俯視圖+右邊側(cè)視圖”組合的方式。原因有三：

　　無論顯示屏，還是人眼視網(wǎng)膜，本質(zhì)上還是二維成像系統(tǒng)。

　　1、如果要跟現(xiàn)在很多3D加速引擎的游戲一樣，就必須把視角拖來拖去、轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去才能體會到3D，這在分秒必爭的防空作戰(zhàn)中是不允許的。尤其上世紀(jì)計算機(jī)和顯卡還很差的時候。

　　2、如果采用一些偽3D顯示，就會帶來錯覺混淆，比如下面這個，你其實(shí)分不清這架飛機(jī)是在向屏幕東南方向平飛？還是向東俯沖飛行？

　　3、當(dāng)然美軍也嘗試過加上高度線、陰影、速度矢量線來消除誤解，結(jié)果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)多了以后滿屏都是線，一塌糊涂。

　　所以最終還是選擇了這種“俯視圖+側(cè)視圖”的雙視圖模式，雖然用了兩張圖，但美軍認(rèn)為：少有幾何常識的高中畢業(yè)生（美海軍艦員的基本要求），經(jīng)過簡單訓(xùn)練，都可以看懂兩視圖，在腦海中建立正確的三維空間認(rèn)知，而且非常精準(zhǔn)無歧義，就像很多工程制圖都一樣。

　　當(dāng)然仔細(xì)看右面屏的側(cè)視圖，美軍偷了個懶，即無論你選擇哪一個目標(biāo)，這個測試圖都是現(xiàn)實(shí)的這個目標(biāo)與你本艦的相對位置關(guān)系側(cè)視圖，默認(rèn)本艦在左下角，目標(biāo)從右側(cè)飛來。

　　其實(shí)是一種以本艦為軸，選定目標(biāo)為變量的極坐標(biāo)方式，本艦為原點(diǎn)，橫坐標(biāo)為目標(biāo)水平距離，縱坐標(biāo)為目標(biāo)高度，非常直觀地表示了目標(biāo)與本艦的相對位置，同時上面可以用不同顏色的區(qū)塊表示本艦的傳感器對目標(biāo)的探測范圍，以及不同武器范圍。

　　這種極坐標(biāo)的方式，對于本艦自防御，是非常合理而直觀的。

　　如果選擇另一個目標(biāo)，那系統(tǒng)會馬上繪制以另一個目標(biāo)為變量的極坐標(biāo)相對側(cè)視圖，切換速度很快，毫無延遲，相信我。

　　二、多目標(biāo)信息，“表格的精準(zhǔn)”不如“理解的快速”！

　　目標(biāo)怎么選？那就看兩個屏幕下方的那些塊塊了，每屏下面8個，總共16個，這是根據(jù)一定原則，“宙斯盾”系統(tǒng)從上給個目標(biāo)中按照威脅排序選擇出的威脅靠前的16個，威脅大的靠左，威脅小的靠右，似乎坐實(shí)了“宙斯盾”系統(tǒng)同時能抗擊16批目標(biāo)的傳言啊。

　　這些塊塊有兩個用途：1選擇目標(biāo)的軟按鈕，2十六批目標(biāo)的簡要信息。

　　先說按鈕功能。

　　其實(shí)美軍很早以前的顯控臺的屏幕就是觸摸屏，包括早期CRT時代，那是還需要用電子筆，這樣比鼠標(biāo)直接，也更精準(zhǔn)。

　　現(xiàn)在都是LCD的更方便了。想查看某個目標(biāo)的詳細(xì)信息，以及對他進(jìn)行攔截操作，按這個塊塊就行，右屏就切換成被選目標(biāo)的側(cè)視圖、詳細(xì)信息以及攔截操作方案。切換速度很快，相信我，因?yàn)閿?shù)據(jù)都在后臺運(yùn)算。

　　再就是16批目標(biāo)的簡要信息顯示功能

　　如果問道，如何顯示目前十幾批來襲目標(biāo)的信息？很多程序猿都會不約而同地選擇“表格”啊！

　　每行一個目標(biāo)，各列份別是目標(biāo)編號、經(jīng)度、緯度、方位、距離、高度、航速、航向、敵我屬性、類型等等，數(shù)據(jù)都能精確到分、米，多好啊！

　　然而美國人不這么設(shè)計，而是用一個小塊和上面的數(shù)字符號來表示，從上到下：

　　第一行：目標(biāo)批號7037，黃低色表示“威脅！”

　　第二行：類型，是“超美洲豹”

　　第三行：Helo表示直升機(jī)

　　第四行：方位160度，距離25海里

　　第六行：箭頭表示正在遠(yuǎn)離我，平飛，高度3000米

　　第七行：電子戰(zhàn)特征

　　第八行：是否進(jìn)行了IFF敵我識別

　　第九行：提示信息小按鈕，有該目標(biāo)的新提示會亮起，按下去會彈出窗口顯示最新提示。

　　想想一下？這個好？還是表格好？

　　別的不說，但就第六行那個小箭頭，在默認(rèn)本艦出于左下角原點(diǎn)的情況下，箭頭可以用8個方向朝向來分別表示接近還是遠(yuǎn)離本艦，爬升還是下降（這個對防空作戰(zhàn)很關(guān)鍵）。如果你要用表格來表，哪怕經(jīng)度、緯度、高度、方位、距離、航速、航向幾個值給的再精確也沒用，還要盯著這些數(shù)值是怎么變化的，如高度“…2736，2737，2737，2738，2739，2738…”，才能心算出到底是在爬升還是下降，是遠(yuǎn)離還是接近。

　　這就是美軍所謂的“精確詳細(xì)的，不如模糊但直觀的”。

　　當(dāng)然這個小塊快僅展示最核心的信息，詳細(xì)信息可以在右邊詳細(xì)表格里看到。

　　三、隨距離遠(yuǎn)近，基于預(yù)案的自動交戰(zhàn)

　　還是看右邊這個單個目標(biāo)詳細(xì)屏幕，側(cè)視圖正下方的那個甘特圖就是“宙斯盾”系統(tǒng)的核心坐在了——目標(biāo)距離驅(qū)動的對空作戰(zhàn)預(yù)案！

　　可以看到一根白線貫穿上面的側(cè)視圖和下面的甘特圖，甘特圖的橫坐標(biāo)依然是目標(biāo)與本艦的距離，而那些條條，就是各種軟硬對抗手段了。隨著目標(biāo)距離的接近，梯次采取各種應(yīng)對，如：

　　80-40海里：空間確認(rèn)，

　　80-45海里：1次告警，

　　75-00海里：“密集陣”近防炮啟動/防空系統(tǒng)戒備，

　　60-30海里：2次告警，

　　58-30海里：人員隱蔽警報，

　　55-10海里：電子戰(zhàn)啟動，

　　55-22海里：3次告警，

　　55-20海里：照射器跟蹤，

　　75-5海里：中間還夾雜了兩次向指揮官請示，

　　40-00海里：防空導(dǎo)彈準(zhǔn)備，

　　38-00海里：釋放誘餌，

　　38-00海里：曳光彈射擊/警告射擊，

　　50-00海里：開火or不開火的決定！

　　這就是一套典型的“宙斯盾”系統(tǒng)的對空作戰(zhàn)預(yù)案，實(shí)戰(zhàn)時根據(jù)目標(biāo)距離遠(yuǎn)近，自動/半自動執(zhí)行。

　　而“宙斯盾”系統(tǒng)內(nèi)存了據(jù)說了90多套這樣的作戰(zhàn)預(yù)案。

　　平時，由軍官和參謀們根據(jù)未來可能的情況，不斷編輯、修改、創(chuàng)建新的作戰(zhàn)預(yù)案。也就是選取不同的條條，排列這些條條的順序，拖動這些條條的距離跨度，設(shè)定一些參數(shù)。

　　這90多條作戰(zhàn)預(yù)案，以及如何提前設(shè)定選擇，一定是基于裝備技術(shù)特點(diǎn)，還有美軍多年防空作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)而成，才是“宙斯盾”系統(tǒng)的核心啊!

　　戰(zhàn)前，就根據(jù)當(dāng)前的任務(wù)、周遭環(huán)境、本艦角色、可能威脅類型、既定戰(zhàn)術(shù)、交戰(zhàn)規(guī)則ROE等要素，選擇1套或多套作戰(zhàn)預(yù)案來加載，屆時自動/半自動運(yùn)行，中間人只進(jìn)行必要的重要決策或者“否決”式干預(yù)。

　　這樣就兼顧了防空作戰(zhàn)的復(fù)雜性和決策的快速性選擇。

　　而上面例子里這個對付一架“超美洲豹”的預(yù)案，經(jīng)過了三次警告，最后還把是否開火的決策權(quán)交給指揮官，說明這是一套典型的波斯灣平時巡邏的預(yù)案。

　　四、敵我識別，出示判據(jù)！

　　其實(shí)有過防空作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的人會告訴你，防空作戰(zhàn)最難的是“敵我識別”。

　　前期探測detect，解決“有沒有”的問題，尤其是隱身技術(shù)大行其道的現(xiàn)在，考驗(yàn)的是雷達(dá)性能。

　　而敵我識別就沒法全靠技術(shù)了，因?yàn)榻^大部分情況下，除了裝有敵我應(yīng)答器的自己人目標(biāo)能被直接標(biāo)為“我”，其他的滿屏都是“不明”啊!滿屏啊！懂不懂？

　　這樣即使看到了，也沒法開火啊！里面有敵人，有中立目標(biāo)，有假目標(biāo)，甚至還有IFF敵我識別器沒正常工作的友軍目標(biāo)！

　　然后就要運(yùn)用各種手段，斗智斗勇，把這些“不明”一個個分解為“敵、中立、還是不明”。至今這都是一個無法用技術(shù)解決的難題，所以宙斯盾系統(tǒng)CIC里面專門有個IDS目標(biāo)識別員干這事兒，還有TIC戰(zhàn)術(shù)情報協(xié)調(diào)員，和RCS雷達(dá)識別員，OHT超視距目標(biāo)協(xié)調(diào)員三個人配合他。即使這樣也難免出錯。

　　所以你就知道為何海灣戰(zhàn)爭中，很多伊拉克戰(zhàn)機(jī)即使被聯(lián)軍發(fā)現(xiàn)了，進(jìn)入射程了，也是因?yàn)檫t遲無法識別出敵我屬性，而不能開火，白白浪費(fèi)導(dǎo)彈的射程優(yōu)勢。

　　也不難理解“誤傷友軍”在海灣戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中為何如此普遍。

　　更別說更早的震驚全球的美軍巡洋艦“文森斯”誤擊落伊朗民航客機(jī)事件。

　　在這里，美軍是這么處理的，即在擺出系統(tǒng)自動敵我識別結(jié)果的同時，還擺出了判據(jù)，而且還是正反判據(jù)都有。

　　如這個批號為7037的目標(biāo)被系統(tǒng)自動識別為“威脅threat”，但也給出了系統(tǒng)的判據(jù)，分為三部分：

　　A．正方判據(jù)：如平臺ID可疑，沒有IFF應(yīng)答，來自敵人空軍基地，來自敵方領(lǐng)空，正在接近我們，能攜帶武器

　　B. 反方判據(jù)：如距離尚遠(yuǎn)其武器還夠不著我艦

　　C. 有關(guān)假設(shè)：如可能是為敵人做目標(biāo)指示的，可能攜帶武器，可能IFF識別器關(guān)閉

　　基于以上三方信息，系統(tǒng)自動判別為“威脅”。

　　但給出上述判據(jù)的原因，就是想讓操作人員再做更進(jìn)一步判斷，畢竟人比機(jī)器聰明，并可以直接通過“非威脅”，“不明”兩個按鈕，改變目標(biāo)的敵我屬性，從而直接影響后面的交戰(zhàn)過程。

　　所以也才會出現(xiàn)2017年6月22日，美軍第四次海基反導(dǎo)“標(biāo)準(zhǔn)3”導(dǎo)彈打靶試驗(yàn)中，因?yàn)門IC錯誤把目標(biāo)屬性標(biāo)為“友”，造成飛行中的“標(biāo)準(zhǔn)3”導(dǎo)彈自毀的事故。估計就是一不小心，把“threat威脅”按鈕，按成了“NonThreat非威脅”按鈕，2億美元打水漂。

　　五、簡標(biāo)與2525D軍標(biāo)

　　雖然態(tài)勢依然用這古老的的9類簡標(biāo)，即9個帶尾巴的方塊、圓圈、菱形，來表示空中、水面、水下目標(biāo)，跟《獵殺潛航》一樣。

　　但美軍也做過很多嘗試，是否有更形象的方式來表示目標(biāo)的類型，甚至嘗試過直接用很形象的小的3D小標(biāo)志。

　　但最后的結(jié)果，依然是理智戰(zhàn)勝了炫技，目前用的最多的是一種抽象的，但比9類簡標(biāo)信息量更大的2525C軍標(biāo)，最新已經(jīng)進(jìn)化到了2525D。

　　六、用眼動儀來幫助優(yōu)化布局

　　不要小看這個灰突突的界面，其實(shí)上面的區(qū)域劃分，排版，也是大費(fèi)周章的，可不僅僅是美觀問題，也不是設(shè)計人員的經(jīng)驗(yàn)和風(fēng)格，而是玩真的。

　　即給測試對象裝上了眼球焦點(diǎn)跟蹤儀，然后做一堆任務(wù)，然后記錄分析操作人員的視線焦點(diǎn)，比如根據(jù)下列因素來優(yōu)化布局：

　　A, 視線在每個界面元素上的停留時間，優(yōu)化原則就是：理論上最常看的放中間，最不常看的放邊角；

　　B, 一次任務(wù)中，視線在不同界面元素上的移動順序，優(yōu)化原則就是：讓順序注視的界面元素，按照一定順序就近排列，這樣避免視線在屏幕上大幅度跳躍，而是順理成章從一個元素就近過渡到另一個元素。

　　看看早期版本，無論是布局，甚至配色，都優(yōu)化了不少吧？

　　七、大樣本對比測試來優(yōu)選方案

　　另外無論是界面布局，還是元素的具體設(shè)計，還是軍標(biāo)圖符的確定啥的，美軍都不是靠設(shè)計人員直覺，或者少數(shù)專家、領(lǐng)導(dǎo)意見，而是大樣本測試。

　　比如3D還是2D，簡標(biāo)還是3D小標(biāo)還是2525軍標(biāo)的選擇，常用做法就是每次組織多個測試小組，每組混編30名新老操作人員，各組分別去試用這些不同的設(shè)計方案的軟件，然后進(jìn)行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，如不同軍標(biāo)“找不同or找相同”，統(tǒng)計不同小組的正確率、平均時間等等。

　　這樣就比較科學(xué)客觀的得出了到底哪種設(shè)計最好用。

　　八、改改軟件界面，戰(zhàn)斗力提升10%!

　　至于這么吹毛求疵么？

　　美軍曾洋洋得意發(fā)過一篇文章“4秒鐘的決策優(yōu)勢！”，即不用改動“宙斯盾”系統(tǒng)的任何傳感器、武器、計算機(jī)硬件，單憑軟件設(shè)計優(yōu)化，縮短人的認(rèn)知和決策時間，系統(tǒng)的“人在回路”的一個攔截波次反應(yīng)時間縮短了4秒。

　　4秒什么概念？相當(dāng)于對來襲超音速反艦導(dǎo)彈的攔截半徑外延了3.4公里，或者相當(dāng)于MK 41系統(tǒng)多打出去8枚導(dǎo)彈！這種“軟功夫”，比費(fèi)勁巴拉提升雷達(dá)或者導(dǎo)彈性能相比，帶來的作戰(zhàn)能力提升太劃算了！

　　默虹的小歸納：

　　美軍裝備的先進(jìn)，不僅僅體現(xiàn)在那些看得見摸得著，指標(biāo)硬邦邦的雷達(dá)、導(dǎo)彈等硬件上。其實(shí)軟件設(shè)計，甚至一個軟件界面設(shè)計，也是想方設(shè)法提高認(rèn)知和決策的準(zhǔn)確性和反應(yīng)速度。尤其是幾個原則：

　　1、用最有效的技術(shù)，而不是最炫的技術(shù)：從顯示到底是3D還是2D？圖標(biāo)到底是抽象邏輯標(biāo)識還是小3D逼真圖標(biāo)？就體現(xiàn)出來了。

　　2、人機(jī)界面，快速而準(zhǔn)確的認(rèn)知是核心：而不是用表格堆砌大量的、精確到小數(shù)點(diǎn)后幾位的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

　　3、智能決策，一定是輔助，而不能代替人。事先編輯好作戰(zhàn)預(yù)案，戰(zhàn)時自動執(zhí)行，必要時人工干預(yù)。還有敵我識別，及其做機(jī)器能做的部分，但也提供判據(jù)讓人去做最后的抉擇。

　　4、設(shè)計優(yōu)化，多用多試：而不是看設(shè)計人員喜好，或者少數(shù)專家、領(lǐng)導(dǎo)意見，而是想方設(shè)法去測、去試，用最客觀的樣本測試結(jié)果來說話。