海上编队法理斗争中自动喊话系统应用研究*

林 众 王 珏 赵鑫业

（海军大连舰艇学院 大连 116018）

1 引言

进入新世纪以来，随着我国经济高速发展，经济规模不断扩大，我国贸易与能源运输依赖海上运输的程度不断加深。另外，南海问题已经成为全球关注的热点问题。就国际关系而言，东海南海等周边问题已然成为中华人民共和国成立后中国与周边国家乃至域外大国之间互动与博弈的重大关切点［1～4］。我国东海南海等周边海洋权益也面临严重的威胁和挑战，为维护国家海洋权益、保障海上交通线安全，海上军事行动涉及越来越广泛的领域，人民海军走出国门、走向深蓝成为一种常态化趋势。海上喊话作为一种最基本的军事法理斗争手段，其组织是否准确高效直接影响我国海军对外形象以及军事斗争中的法理制胜先机的取得［5～6］。

2 海上喊话现状

目前，我军海上编队军事法理斗争中的喊话主要以人工为主，存在以下几个弊端［7～8］。

1）不规范：因喊话的受众方多为他国军事人员，所以喊话用到语言至少有中文和英文两种，考虑到喊话执行人员的口音、文化背景等差异，存在发音不规范、用词不准确等现象。当喊话的受众方无法接受到清晰准确的喊话内容时，容易引起误判，导致事态升级。

2）占用人力成本：喊话一般没有专职人员，负责该职责人员既需要正常参加军事训练，又要花费大量时间精力进行法律条文的学习以及口语训练等。

3）反应时间慢：负责喊话决策人员需要根据军事行动现场敌我双方的经纬度坐标、武器平台特点以及所处地域海洋地理信息等综合态势，合理利用海洋法、海战法等相关国际法律条文规定组织实施喊话操作，必要时还要向上级请示，存在过程繁琐，效率低下的问题，对于高速喊话目标（如飞机）容易错失最佳喊话时机。

4）针对性不强：喊话要达到最佳效果，一个很重要的方面就是要让被喊话目标准确听懂喊话内容，而最有效的手段就是用被喊话目标国语言组织喊话内容。我国周边海域国家的语言大部分是非英语与中文的小语种，而现实喊话中又以中英文为主，缺少小语种支持，让一个非专职喊话人员掌握多种小语种语言显然是不现实的。

3 可行性分析

自动喊话系统能否实现，关键要解决好以下几个方面问题。

首先是什么时候喊话，即喊话的触发机制，如何让计算机自行判断什么时刻应该喊话。通常情况下喊话一般发生在，它国飞机或舰船接近或者侵入我方领海、领空、毗连区、专属经济区、防空识别区、因军事行动而划定的演习作业区域等固定区域以及围绕以上区域划定的预警区，这些区域在海图上一般表现为多点组成的线段（如某一段领海基线）、多线段组成的闭合区域（如因演习而划定的禁飞区）以及由中心点和预警半径组成的圆形，当然也有由线段和曲面组成组成的复杂区域等，无论哪一种情况都可以用数学方法加以描述，被喊话目标可以描述为实时移动的点，此时喊话的触发机制可以通过点与线段、点与某一区域是否发生碰撞进行检测，一旦检测到碰撞的发生，这时候可以由计算机发出喊话指令。

其次是由谁来喊，即由谁来具体执行喊话操作，这个可以根据编队所属舰机中与被喊话目标距离远近来作出决断，对计算机来讲只是一个比对不同线段长短的操作。

再次是喊什么内容，即如何让计算机自动生成规范的喊话内容，这个可以通过梳理喊话业务以及国际通行做法制作不同的喊话模板来实现。举个简单的小例子，如编队在公海上与它国舰机无害相遇的情况，此时一般通过无线电进行身份识别以及礼节问候，其组成内容为“X国海军Y舰，X国海军Y舰，这里是中国海军M舰，Good Morning！”，其中的X和Y指被喊话目标的国家和舰舷号，可以通过态势情报系统获得具体数据，M指我方海上编队中执行喊话操作的舰艇舰舷号，具体操作时可从情报态势系统获取相应数据，替换掉X、Y、M即可生成自动喊话内容。

最后是如何将喊话内容清晰准确的喊出来，这个可以通过在计算机上安装TTS语音引擎后进行开发来解决。TTS（text-to-speech）是将文字信息转换成计算机语音信息，然后通过计算机声卡说出来。TTS系统由文本分析、韵律建模和语音合成三个模块组成，其中的语音合成是TTS系统中的核心模块，主要功能是根据韵律建模的结果，从原始语音库中取出相应的语音基元，利用特定的语音合成技术对语音基元进行韵律特性的调整和修改，最终合成出符合要求的语音［9～12］，如图1所示。

图1 TTS工作原理

比较常见的TTS有科大讯飞TTS语音引擎、安卓TTS语音引擎以及微软TTS语音引擎等。要实现文本发音，光有TTS引擎是不够的，还需要在编程软件中利用编程接口才能实现文本发音的功能。以微软TTS语音引擎为例，用户可以在微软官网免费下载Windows Speech SDK开发包，在开发计算机上安装完以后，将为编程开发者提供语音合成SS引擎和语音识别SR引擎两种引擎，其中的语音合成引擎用于将文字转换成语音输出，语音识别引擎则用于识别语音指令。要想获得多种语音转换支持，只需下载对应TTS引擎语言包即可。解决好了以上提到的四个问题，海上编队自动喊话系统的开发将不存在障碍。

4 仿真实验

自动喊话系统的核心是基于计算机的高可靠、反应快的特点，充分利用现有战场情报系统采集的各种态势数据（主要包括敌我双方经纬度度坐标、国别、武器平台等）以及现行海洋法、海战法等各种法律条文规定，快速、智能地将清晰、准确、易懂的喊话内容推送至被喊话目标。

根据情况不同，主要有以下几种应用场景。

1）对静态区域的自动喊话。主要指因它国舰船飞机接近或侵入领海、领空、专属经济区、防空识别区以及因军事行动而划定的演习作业区域等固定区域（以后对以上区域简称静态喊话区域）时而进行的自动喊话，其主要特征为触发时机中碰撞检测的一方为静止状态。这些区域又分为固定常用数据和人为设定的固定区域两种，固定常用数据指各国领海、毗邻区、大陆架、专属经济区以及各种海峡水道等，其共性为都由相关国家或国际海洋法规做出了具体规定，其经纬度坐标信息在很长一段时间内是保持不变的，针对这些数据可以提前录入数据库备用；人为设定的固定区域主要只因为特定要求而临时划定的禁入区域，这种情况需要在任务确定后再录入数据库，一般不具有重复利用的特点。

2）对动态区域的自动喊话。主要指我方编队处于航行状态时，因自身防御等需要设定的警戒区。此时喊话双方都处于动态运动中，我方舰艇经纬度信息可通过态势获得，当存在编队队形时，也可简化为通过旗舰坐标位置信息依托队形信息推算出编队所属各舰的实时坐标位置信息，最后通过这些位置信息以及警戒区半径设定推算出待碰撞检测的区域坐标信息。

自动喊话的组织过程可按照如下流程进行。

1）根据海上编队旗舰坐标信息加载周边静态喊话区域数据（加载数据的范围可根据编队活动半径制定）。

2）设定喊话警戒区半径，根据需要可设定多重喊话警戒区。

3）以固定时间间隔对敌方目标坐标实时更新，并与与警戒区、静态喊话区域进行碰撞检测（动态区域情况下则要根据旗舰以及队形信息对待碰撞检测区域进行实时计算）。

4）当检测到碰撞发生时，收集如下信息：被喊话目标平台属性（是飞机还是舰船、机舷号、所属国家），碰撞区域属性（是警戒区还是专属经济区等，不同的区域属性对应不同的喊话模板），最接近被喊话目标的我方平台属性。

5）最接近被喊话目标的我方平台确认目标属性信息，如有必要对目标信息进行校正。

6）根据校正过的信息自动匹配相应喊话模板，生成对敌喊话内容，本步操作可根据实际需要由编制决定是否人工干预修改完善自动生成的对敌喊话内容。

7）编指将自动喊话内容经由数据链发送至自动喊话平台（默认为最接近被喊话目标的我方舰艇或者飞机）。

8）喊话平台发出喊话指令，系统通过TTS引擎（可通过被喊话目标国别信息加载对应语言包）自动将喊话文本内容转换为语音向被喊话目标播报。

以上只是对海上编队自动喊话系统的实现机制、组织流程进行了简单的分析梳理，其实现离不开强大的战场情报保障，其完备还需要根据现场情况考虑气象、装备等诸多因素［13］。

5 效益分析

海上编队自动喊话系统投入使用以后可以有效解决现有喊话中存在发音不准确、针对性差的问题，可以提高喊话反应时间，释放原喊话人员的战斗力。对系统经过简单的改造可广泛应用于各种喊话场景，如地方海上执法喊话、军事斗争中心理攻防喊话等［14］。

6 结语

毋庸讳言，在国际海洋运输占据国际货物运输量主体地位的当下，海上通道安全不仅成为构筑涉海国家经济命脉的重要影响因素，亦因其与全球海洋安全秩序的密切关联，而海上喊话组织是否准确高效直接影响我国海军对外形象以及取得军事斗争中的法理制胜的先机。鉴于语音合成技术的广泛应用，海上编队法理斗争中自动喊话系统拟采用TTS语音引擎不仅可以用在语音报警方面，为海上编队作战人员提供一套文本到语音转换系统，还可以用在语音提醒及其相关的需要自动进行语音合成的各个方面，为自动化控制提供有效的声音保障，从而更好地为维护我国海洋法理权利。