基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障系統(tǒng)構(gòu)建
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引言
作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸和拓展,物聯(lián)網(wǎng)(TheInternet of Things,IOT)借助各種信息傳感設(shè)備(射頻識(shí)別裝置、紅外感應(yīng)裝置和全球定位系統(tǒng)等)將物品按照約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,不僅可以自動(dòng)、實(shí)時(shí)地對(duì)物品進(jìn)行識(shí)別、定位、跟蹤和監(jiān)管,還能實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的信息傳輸和交換。
物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)包括射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物物通信技術(shù)(M2M)、智能技術(shù)(SmartTechnologies)和納米技術(shù)等,在軍事領(lǐng)域都具有重要應(yīng)用價(jià)值。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用簡(jiǎn)稱軍事物聯(lián)網(wǎng),其最核心的問題是明確軍事需求??罩羞M(jìn)攻作戰(zhàn)是握有主動(dòng)權(quán)一方的航空兵作戰(zhàn)行動(dòng),空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障重在圍繞戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知、智能分析判斷和行動(dòng)過程控制等因素,使空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全方位、全時(shí)域、全頻譜的有效運(yùn)行,提高空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)己方的透明度,全面提升基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)保障能力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障系統(tǒng)指揮的信息化、戰(zhàn)場(chǎng)保障手段的技術(shù)化和戰(zhàn)場(chǎng)物資保障的精確化,對(duì)于全面提升空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障系統(tǒng)的作戰(zhàn)保障效能具有重要意義。
1空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障的特點(diǎn)
空中進(jìn)攻作戰(zhàn),是空軍作戰(zhàn)集團(tuán)在其他軍兵種的協(xié)同下,為達(dá)成一定的戰(zhàn)略、戰(zhàn)役目的,按照統(tǒng)一的企圖和計(jì)劃,在一定空間和時(shí)間內(nèi)對(duì)敵實(shí)施的一系列以空中突擊為主的作戰(zhàn)行動(dòng)叫空中進(jìn)攻作戰(zhàn)是深入敵區(qū)的作戰(zhàn),對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)保障依賴性大,要求高。軍事高技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用,不僅促進(jìn)了空中進(jìn)攻作戰(zhàn)能力的提高,而且也使空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)。
1.1空中進(jìn)攻作戰(zhàn)要求戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮信息化
空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮的正確與否,將直接影響空中進(jìn)攻作戰(zhàn)裝備保障任務(wù)的完成。及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮信息,是空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮員正確進(jìn)行指揮決策的基礎(chǔ)??罩羞M(jìn)攻作戰(zhàn)中不確定因素多、局勢(shì)變化快、機(jī)動(dòng)方式多樣,戰(zhàn)場(chǎng)情況難以預(yù)設(shè),作戰(zhàn)規(guī)模難以確定,作戰(zhàn)持續(xù)時(shí)間模糊不清[6]o因此,對(duì)于作戰(zhàn)中物資消耗量的預(yù)計(jì),物資預(yù)置地點(diǎn)的選擇,運(yùn)輸工具、線路的安排等,均沒有比較穩(wěn)定的依據(jù),呈現(xiàn)出不規(guī)律性,從而使戰(zhàn)場(chǎng)保障任務(wù)預(yù)測(cè)的蓋然性增大。這也就要求戰(zhàn)場(chǎng)保障隨著作戰(zhàn)進(jìn)程的變化而變化,其依據(jù)是戰(zhàn)場(chǎng)保障需求信息以及戰(zhàn)場(chǎng)保障過程信息的及時(shí)采集、傳輸與處理。
實(shí)踐證明,空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮決策的過程,實(shí)質(zhì)上就是空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮員及其指揮機(jī)關(guān)進(jìn)行信息收集、傳遞、處理、使用和反饋的過程,能否及時(shí)、系統(tǒng)、準(zhǔn)確地獲得可靠的空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮信息,直接關(guān)系著空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮的正確與否。信息需要具有及時(shí)性、準(zhǔn)確性和系統(tǒng)性叫為此,要求空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮員在空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮活動(dòng)中,應(yīng)采取各種手段和措施,尤其應(yīng)注意運(yùn)用先進(jìn)信息技術(shù)手段實(shí)時(shí)地獲取有關(guān)指揮信息并快速傳遞和處理,為實(shí)施正確的指揮決策奠定基礎(chǔ)。
1.2空中進(jìn)攻作戰(zhàn)要求戰(zhàn)場(chǎng)保障手段技術(shù)化
空中進(jìn)攻作戰(zhàn)的基本手段是空中突擊,即集中航空兵力、火力,對(duì)敵目標(biāo)實(shí)施迅疾、猛烈的轟炸和打擊,以達(dá)成戰(zhàn)略、戰(zhàn)役的目的。為了確??罩型粨羧蝿?wù)取得勝利,各種空中優(yōu)勢(shì)武器裝備將投入戰(zhàn)場(chǎng),這些高新技術(shù)武器裝備是微電子技術(shù)、光電技術(shù)、電子對(duì)抗技術(shù)、制導(dǎo)技術(shù)、納米技術(shù)等最新科技領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)的集成,其技術(shù)保障也涉及微電子技術(shù)、生物技術(shù)、電子對(duì)抗技術(shù)、隱身技術(shù)、制導(dǎo)技術(shù)和定向能技術(shù)等許多新技術(shù)領(lǐng)域凱空中進(jìn)攻作戰(zhàn)裝備的高技術(shù)密度和高技術(shù)難度,決定了戰(zhàn)場(chǎng)裝備技術(shù)保障的高技術(shù)難度。
高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)條件下,進(jìn)行空中進(jìn)攻作戰(zhàn)任務(wù)時(shí),武器裝備在遭到“硬”毀傷的同時(shí),更可能受到由電磁、計(jì)算機(jī)病毒等導(dǎo)致的“軟”毀傷,戰(zhàn)場(chǎng)裝備技術(shù)保障不僅要解決大量的硬件技術(shù)問題,還要解決許多軟件方面的技術(shù)難題。武器裝備損傷機(jī)理的增多,提高了戰(zhàn)場(chǎng)裝備技術(shù)保障的難度。
現(xiàn)代空中進(jìn)攻作戰(zhàn),不僅是大機(jī)群、多兵(機(jī))種空軍內(nèi)部多機(jī)種的協(xié)同作戰(zhàn),還可能與其他軍、兵種部隊(duì)進(jìn)行更高層次的合同作戰(zhàn)。作戰(zhàn)力量的多元化,使得作戰(zhàn)裝備的技術(shù)管理和控制以及技術(shù)保養(yǎng)和維修趨于復(fù)雜化,戰(zhàn)場(chǎng)保障越來越依賴于各種各樣的技術(shù)保障裝備,對(duì)技術(shù)保障裝備的操作、使用和維修也增加了戰(zhàn)場(chǎng)保障的技術(shù)難度。
1.3空中進(jìn)攻作戰(zhàn)要求戰(zhàn)場(chǎng)物資保障精確化
空軍作戰(zhàn)飛機(jī)的速度、高度、續(xù)航能力的提高,帶來了空中進(jìn)攻作戰(zhàn)活動(dòng)范圍的擴(kuò)大,未來空中進(jìn)攻作戰(zhàn)的戰(zhàn)場(chǎng)甚至可能到達(dá)大氣層以外的宇宙空間。無論是縱向空間還是橫向空間,空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障力量的分布都大大超出了傳統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)范圍,要想在廣闊的空間、超視距的范圍內(nèi)實(shí)施空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)的物質(zhì)保障活動(dòng),就必須建立全面、快速、有效的立體化、精確化戰(zhàn)場(chǎng)保障體系,從補(bǔ)給、運(yùn)輸、維修等各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)物資的按需保障,在準(zhǔn)確的時(shí)間和準(zhǔn)確的地點(diǎn),為準(zhǔn)確的對(duì)象提供精確的保障。
空中進(jìn)攻作戰(zhàn)強(qiáng)調(diào)速戰(zhàn)速?zèng)Q,軍事行動(dòng)的速度加快,戰(zhàn)斗進(jìn)程縮短,戰(zhàn)機(jī)稍縱即逝。要保持對(duì)敵高強(qiáng)度的空中打擊壓力,保證連續(xù)突擊的兵力密度,滿載武器彈藥出動(dòng),實(shí)施“飽和轟炸”和精確打擊,更加依賴空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)的物資保障與空中進(jìn)攻達(dá)成密切協(xié)調(diào)和同步行動(dòng)。建立精干、靈活、快捷、精確的空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)物資保障體系,可為作戰(zhàn)部隊(duì)提供快速、多維、遠(yuǎn)程、持續(xù)的精確保障。
空中進(jìn)攻作戰(zhàn)裝備具有高強(qiáng)度、高速度、高消耗的使用特點(diǎn),對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)物資保障依存度高,在裝備保障對(duì)象、保障力量多元和保障資源有限的情況下,尤其是首次突擊的軍械(彈藥)保障任務(wù)、戰(zhàn)傷飛機(jī)搶救搶修、裝備防護(hù)等任務(wù)十分繁重的情況下,必須最大限度地發(fā)揮戰(zhàn)場(chǎng)保障的整體效能,合理使用各種保障力量,建立科學(xué)的保障體系,實(shí)施快速、多維、遠(yuǎn)程、持續(xù)的精確化保障。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障系統(tǒng)中的應(yīng)用
在空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)上,物聯(lián)網(wǎng)的三類主要功能是智能識(shí)別、智能監(jiān)測(cè)、定位跟蹤,可應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)指揮、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)、戰(zhàn)場(chǎng)感知、目標(biāo)跟蹤定位、人員車輛的監(jiān)測(cè)與控制以及武器裝備智能化等各個(gè)方面。
2.1空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)是典型的M2M系統(tǒng),它能夠?qū)⒏鞣N信息終端與固網(wǎng)、無線移動(dòng)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)和各種其他專網(wǎng)進(jìn)行有效的連接,從而實(shí)現(xiàn)人與人(P2P)、人與機(jī)器(P2M)之間廣泛的通信和信息交流,更好地將情報(bào)、偵察、監(jiān)視、預(yù)警、指揮等各種保障裝備及平臺(tái)連接成一體化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。借助智能傳感器技術(shù),保障指揮人員和機(jī)構(gòu)可以實(shí)時(shí)獲取戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào),精確感知裝備技術(shù)保障和物資保障需求,對(duì)保障指揮做出科學(xué)決策,并可通過互聯(lián)的智能傳感器網(wǎng)絡(luò),將保障指揮意圖和命令延伸或直接傳遞給一線的保障單元,使戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮更加靈活、高效。
基于以上特點(diǎn),針對(duì)空中進(jìn)攻作戰(zhàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮信息化的需求,通過物聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)信息技術(shù)途徑,建立以智能決策、智能分析、數(shù)據(jù)挖掘、全要素管理為主要功能的信息化空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮信息系統(tǒng),以用于為戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮提供快速信息流交互,從而使作戰(zhàn)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)作戰(zhàn)單元間能夠快速傳遞作戰(zhàn)信息以及戰(zhàn)場(chǎng)保障需求信息,其系統(tǒng)框圖如圖1所示。也可以通過嵌入各類智能化終端、復(fù)雜計(jì)算軟件和專家決策系統(tǒng)等,提高空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮控制的精度、速度和敏捷度,提升戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮控制能力,確??罩羞M(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮員可以對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)保障進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制,對(duì)裝備保障需求進(jìn)行精確評(píng)估。同時(shí),還可以采用云計(jì)算對(duì)由物聯(lián)網(wǎng)感知層采集的海量信息進(jìn)行智能化處理,以提升戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮控制的速度、精度與敏捷度,確??罩羞M(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障決策指揮控制可以異地、同步進(jìn)行。
圖1空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障指揮系統(tǒng)框圖
2.2空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)感知系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)軍事應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)還在于其可以在更高層次上實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)感知的精確化、系統(tǒng)化和智能化。戰(zhàn)場(chǎng)感知(BattlefieldAwareness,BA)是指參戰(zhàn)部隊(duì)和支援保障部隊(duì)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)空間內(nèi)敵、我、友各方的兵力部署、武器配備和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境(如地理環(huán)境、氣象和核生化環(huán)境)等信息的實(shí)時(shí)感知和掌握過程。戰(zhàn)場(chǎng)感知系統(tǒng)可以把過去在戰(zhàn)場(chǎng)上需要幾小時(shí)乃至更長(zhǎng)時(shí)間才能完成處理、傳送和利用的信息,縮短到在分、秒內(nèi),甚至同步完成。戰(zhàn)場(chǎng)感知除了可以完成傳統(tǒng)的偵察、監(jiān)視、情報(bào)獲取、目標(biāo)指示與毀傷評(píng)估等功能外,它的最大特點(diǎn)在于能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享和信息資源的管理與控制。
可以采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立起空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)從傳感器到指揮員的自動(dòng)感知→數(shù)據(jù)傳輸→指揮決策的全要素、全過程戰(zhàn)場(chǎng)感知系統(tǒng),其系統(tǒng)框圖如圖2所示。
借助于形式多樣的物聯(lián)網(wǎng)感知層終端設(shè)備,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)感知系統(tǒng)可以測(cè)量戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中的熱輻射、紅外輻射、電磁輻射等多種信號(hào),偵察敵方作戰(zhàn)和保障力量的部署、運(yùn)動(dòng),實(shí)時(shí)感知戰(zhàn)場(chǎng)的地理環(huán)境、大氣環(huán)境和電磁環(huán)境等。物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備既可以在復(fù)雜核、生、化環(huán)境中工作,又可以在水下或者空中實(shí)施監(jiān)控,因此可以通過多個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)感知節(jié)點(diǎn)網(wǎng)的密切協(xié)調(diào),構(gòu)建起海、陸、空、天以及電磁多維一體的戰(zhàn)場(chǎng)感知網(wǎng),實(shí)現(xiàn)對(duì)空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)的全域感知和監(jiān)控?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的各種戰(zhàn)場(chǎng)感知設(shè)備之間還可以進(jìn)行信息交互,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)信息的高度融合和共享,有利于獲取持續(xù)的空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息及對(duì)作戰(zhàn)和保障全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
2.3空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)物資保障系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)的諸如物體標(biāo)識(shí)及追蹤、通信、網(wǎng)絡(luò)融合等新型信息技術(shù)的應(yīng)用,不僅可以為自動(dòng)獲取在儲(chǔ)、在運(yùn)、在籌和在用戰(zhàn)場(chǎng)保障物資信息提供高效、靈活的信息渠道,其極強(qiáng)的抗干擾和抗攻擊的非線性結(jié)構(gòu)特征,也有助于空中進(jìn)攻作戰(zhàn)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下物資保障行動(dòng)的組織和管理(如物資運(yùn)輸路徑的設(shè)定與優(yōu)化,沿途運(yùn)輸任務(wù)的布置等)?;谖锫?lián)網(wǎng)的戰(zhàn)場(chǎng)物資保障系統(tǒng)可以把空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障行動(dòng)與整個(gè)空中進(jìn)攻作戰(zhàn)行動(dòng)及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境有效融合,使保障指揮人員根據(jù)作戰(zhàn)進(jìn)程和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境變化,有效控制戰(zhàn)場(chǎng)物資保障行動(dòng),向作戰(zhàn)部隊(duì)提供適時(shí)、適量的戰(zhàn)場(chǎng)物資保障,實(shí)現(xiàn)保障行動(dòng)與作戰(zhàn)行動(dòng)及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的一體化,極大地增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)保障行動(dòng)的靈活性、有效性和精確性。
可以在各類戰(zhàn)場(chǎng)保障物資上附加統(tǒng)一的電子標(biāo)簽,采用射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、二維條碼技術(shù)和智能傳感技術(shù)建成如圖3所示的空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)物資保障系統(tǒng),對(duì)空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)物資在儲(chǔ)、在運(yùn)、在籌和在用狀態(tài)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)感知與控制。通過移動(dòng)式或便攜式讀寫器對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)保障物資進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和定位分類,并實(shí)時(shí)采集和更新物資存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用的信息。根據(jù)物資保障系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息流,保障指揮控制中心可以準(zhǔn)確控制戰(zhàn)場(chǎng)保障的人員流與物資流,在準(zhǔn)確的時(shí)間、準(zhǔn)確的地點(diǎn)向空中進(jìn)攻作戰(zhàn)部隊(duì)提供數(shù)量準(zhǔn)確的補(bǔ)給,避免多余的物資涌向作戰(zhàn)地域,實(shí)現(xiàn)精確保障。
圖3空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)物資保障系統(tǒng)框圖
此外,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)物資保障系統(tǒng)還能將物資保障信息與戰(zhàn)場(chǎng)感知節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行融合,根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的變化,自主協(xié)調(diào)、控制戰(zhàn)場(chǎng)物資保障行動(dòng),實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)需求保障。
3結(jié)語
目前,廣義的物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)的發(fā)展尚處于起步階段,特殊用途的專用物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在一定范圍內(nèi)得到應(yīng)用,特別是在軍事領(lǐng)域中,國(guó)內(nèi)有部分高校和軍隊(duì)科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)結(jié)合部隊(duì)需求,在軍用車輛管理、哨兵執(zhí)勤管理、軍事試驗(yàn)裝備管理、軍用危險(xiǎn)品倉儲(chǔ)管理、軍事物流MIS可視化集成管理等方面進(jìn)行了研究和探索。盡管物聯(lián)網(wǎng)軍事應(yīng)用面臨的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議、信息安全等方面的技術(shù)問題仍有待于進(jìn)一步解決,但信息化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下,物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的浪潮必將對(duì)革新作戰(zhàn)和保障方式,促發(fā)新的軍事變革產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
20210923_614c067002e37__基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空中進(jìn)攻作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)保障系統(tǒng)構(gòu)建