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舰载通信情报侦察系统作战效能指标体系构建*

2021-06-04

舰船电子工程 2021年5期
关键词:子系统情报效能

(海军装备部驻武汉地区第一军事代表室 武汉 430060)

1 引言

舰载通信情报侦察系统作为情报保障体系的组成部分,对于战场信息采集和态势感知具有至关重要的作用。系统利用无源工作和开放式接收的特点,通过连续搜索、监视和跟踪敌方海上作战力量的指挥控制通信信号,以及其部署、行动态势和意图等情报信息,为海战场各类作战行动提供情报支援保障[1]。因此,系统作战效能的高低直接影响体系作战能力的生成。为了全面、科学、客观地评估舰载通信情报侦察系统的作战效能,构建能够充分体现系统特点与效能发挥的评估指标体系十分重要。本文针对舰载通信情报侦察系统在执行任务时所具备的过程性以及各子系统的协作性等特点,基于过程中心法(Process-focused Thinking,PET)的效能分析思想,构建舰载通信情报侦察系统作战效能评估指标体系。

2 舰载通信情报侦察系统作战效能评估准则和指标体系构建原则

2.1 作战效能评估准则

评估准则即评定效果的标准,应该具有客观、科学、定量可测和非模糊性的特点,是评估人员对系统进行作战效能评估的基本判断依据和价值标准,也是构建评估指标体系的基础[2]。

信息能力是指对各种信息技术理解与运用的能力,即对信息的获取、理解、分析、加工、处理、传递的理解与运用能力[3]。从这一角度出发,舰载通信情报侦察系统作战效能可以理解为系统完成对海战场各类信息的感知、搜索、截获、识别、处理等行动时的有效程度。因此,舰载通信情报侦察系统作战效能评估准则是在特定作战条件下,舰载通信情报侦察系统的信息获取、信息处理和信息分发等综合效能的度量法则。

2.2 作战效能评估指标体系构建原则

作战效能评估指标是在给定任务条件下,度量系统完成既定作战任务有效程度的变量。构建科学合理的评估指标体系是作战效能评估中重要的一个环节,指标体系建得不合理,评估的正确性就无从谈起。同时评估指标的选取不宜过多,关键在于其对评估结果产生影响的大小;必要时可以舍弃一些作用影响较小的指标。因此,舰载通信情报侦察系统作战效能评估指标体系的构建应结合定性分析与定量分析。定性分析是确定作战效能评估指标体系的框架,定量分析是将作战效能评估指标体系内容具体化。构建舰载通信情报侦察系统作战效能评估指标体系应遵循如下几个原则[2,4]。

1)完备性原则

效能指标的选取应立足于全局角度,把指标放到整个侦察系统中加以考虑,而不能孤立地考虑其本身,要保证构建的指标体系能够全面反映系统的作战效能。

2)独立性原则

构建评估指标体系时,应尽可能地减少评估指标之间的交叉重叠,确保指标能够相对独立地体现系统某一方面的特性。此外,应尽量选取重要的、有代表性的指标,避免繁琐复杂以增加计算难度。

3)可测性原则

尽量选取容易定量计算的评估指标,具体来说,评估指标具备清晰的物理意义,通过某些技术手段易于获取,使得评估指标的量化具备可操作性,从而减少求解评估问题的复杂性和主观随意性。

同时还应当遵循客观性、动态性、可比性、简洁性以及适应性等原则。

3 基于PET的舰载通信情报侦察系统作战效能评估指标体系

3.1 PET效能分析方法

舰载通信情报侦察系统作战效能评估问题是属于多属性评估,构建全过程、多层次、多属性的评估指标体系可以更加完整地评估舰载通信情报侦察系统作战效能[5~7]。根据评估对象的差异,系统效能分析方法主要包括以需求为中心(Requirement-focused Thinking,RFT)、以价值为中心(Value-focused Thinking,VFT)、以知识为中心(Knowledge-focused Thinking,KFT)和以过程为中心(PFT)。RFT分析方法主要解决用户对系统需求的系统效能评估问题[8]。VFT分析方法适用于创新性问题研究,支持决策者创造新的方案[9];KFT分析方法主要针对结构功能相似但型号较多的独立系统的分析研究[10]。PET分析方法主要解决遂行任务时具有明显过程、由多模块协作完成目标任务的系统效能评估问题[11]。

舰载通信情报侦察系统遂行作战任务,就是由多模块协作完成对战场电磁信息的获取、处理和分发的有序衔接过程。因此,基于PET分析方法的流程:分解、转换、约束和聚合,对系统遂行作战任务时的完整过程选取效能评估指标以及构建指标体系。如图1所示。

图1 PET分析方法的指标体系构建流程

针对舰载通信情报侦察系统的特点,具体可以有如下理解。

1)分解

通过分析系统执行侦察任务的流程剖面,将整个侦察过程按时间先后顺序分解为多个功能单一且相对独立的子系统。

2)转换

从舰载通信情报侦察系统作战效能的本质看,就是把分解后各个子系统的作战效能转化为相应的信息能力,信息能力可以由系统性能来具体度量。

3)约束

侦察系统前端获取电磁信息能力决定了输入处理终端的侦收数据质量,从而决定了生产出的情报的质量优劣,也决定了情报分发的质量优劣。各个子系统相互影响,体现了各子系统对系统整体效能的约束。

4)聚合

通过以上三个步骤获取了各子系统效能指标量化方法,聚合各子系统的信息能力即可得到系统作战效能。

3.2 舰载通信情报侦察流程剖面分析

通过分析系统执行作战任务时的侦察流程剖面,可以明确都有哪些子系统参与作战任务及其对任务的支持作用,从而厘清底层指标间的因果关系与约束作用,确定其属性值的量化方法和取值范围。

舰载通信情报侦察系统主要作战任务是对预定区域指挥控制通信信号进行实时搜索、截获、识别,以实现战场态势感知、辐射源测向定位、威胁目标识别与引导、情报收集与分发等。舰载通信情报侦察信息流程如图2所示,系统工作流程剖面如图3所示。舰载通信情报侦察系统工作流程主要包括准备阶段、实施阶段和情报生成与分发阶段。准备阶段,系统完成自检、接受下发的任务指令并完成任务规划;实施阶段,信号侦察子系统完成对目标区域内的电磁辐射信号进行侦收识别任务,并将侦收的数据发送给情报处理子系统;情报生成与分发阶段,情报处理子系统接收汇集各类侦收数据以及其他传感器推送的情报信息,并进行情报处理与整编,形成情报产品进行分发,从而对各类作战活动提供有力的决策支持。

图2 舰载通信情报侦察信息流程

图3 系统工作流程剖面

3.3 作战效能评估指标体系构建

按照“效能-能力-性能”的顺序逐层细化效能评估指标体系,基于效能评估准则、指标构建原则、PFT的分析方法,对舰载通信情报侦察系统工作过程以及各子系统功能进行分析,将指标体系里的能力层分为信息获取能力、信息处理能力和信息安全能力;通过对各子系统的战技指标分析,根据其对评估所起作用的影响,性能层选取了10个指标。构建的舰载通信情报侦察系统作战效能评估指标体系如表1所示。

表1 作战效能评估指标体系

3.4 效能评估指标分析

1)信息获取能力

信息获取能力是指信号侦察子系统获取预定区域中海战场电磁信息的能力,它通过频段覆盖率、信号截获概率和目标定位精度进行量化。具体地,频段覆盖率描述了信号侦察子系统对目标区域信号频率的覆盖特性,用系统侦察频段与目标工作频段的比率表示;信号截获概率描述了信号侦察子系统能够检测出预定区域内电磁信号可能性大小(在一定接收灵敏度条件下);目标定位精度描述了信号侦察子系统确定目标空间位置的精度。

2)信息处理能力

信息处理能力是指情报处理子系统对汇集的侦收数据以及情报信息进行处理、分析、整合,最终形成情报产品的能力。通过信息融合性能、情报处理时效性、目标识别准确度和完整度来量化。具体地,信息融合性能描述了情报处理子系统对汇集的侦收数据以及其他传感器信息的关联、相关、融合等能力,融合算法及计算时间对于能力的发挥至关重要;情报处理时效性描述了情报处理子系统数据处理分析直至形成情报产品的时间,该指标受到信息融合能力的约束,同时与数据处理量以及所产生的情报产品等级有关;目标识别准确度表征情报处理后所获目标特性与目标真实特性的吻合程度;目标识别完整度表征系统侦获到预定区域内目标数量,用获得目标数量同实际环境中目标数量的比例来表示。

3)信息安全能力

信息安全能力是指系统整体的安全防护能力,它通过抗干扰性能、抗毁伤能力和修复能力进行量化。具体地,抗干扰性能是指信号侦察子系统应对各类干扰的防护能力;抗毁伤能力指整个侦察系统应对武器直接毁伤时的保护能力;修复能力是指整个侦察系统在遭受不同程度损伤后,采用快速维修、启动备用设备以及其他机动方式进行功能恢复的能力。

4 结语

本文结合PFT分析方法提出了舰载通信情报侦察系统作战效能评估准则和指标构建原则。基于PFT分析方法,对舰载通信情报侦察系统信息流程和工作流程剖面进行了分析;从信息获取、信息处理以及信息安全的能力,构建了舰载通信情报侦察系统作战效能的三层评估指标体系,并对指标项进行了具体分析,为进一步构建作战效能评估模型提供了理论基础。

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