岸基综合电子战系统设计思考*
2021-08-12赵佳音赵四方
赵佳音 赵四方
(中国人民解放军92785部队 绥中 125200)
1 引言
岸基综合电子战系统是基于现有岸基电子战装备,综合部分电子战装备侦察情报信息,并以此形成综合的战场目标电磁态势,根据目标威胁态势,综合运用电子战理论与技术,形成电子战辅助决策意见,引导各电子对抗兵力实施电子作战的综合系统[1]。岸基综合电子战系统从顶层上对各电子战装备实现综合集成,具有多源信息情报共享、集中统一指挥、高效协同作战、人员结构优化、兵力配置灵活、精准打击和综合防御等诸多优点。
当前岸基电子战装备仍处于单装、单平台作战,面临体系作战能力不足、精准打击效能不够、体系防御水平较低的问题,极大地制约了电子战装备能力作用发挥[2]。除此之外,现有电子战装备型号较老,信息化程度低、数据接口兼容性差、侦察能力有限等给电子作战情报来源与共享造成一定困难;目标态势与电磁态势融合对侦察情报的精度要求较高,电磁信号动态变化快等对形成综合目标电磁态势形成一定挑战[3]。基于我国特殊的国情,需加强岸基电子作战力量建设。发展岸基综合电子战系统,既可以有效整合现有电子战力量,节省大量的人力和物力,在较短时间内大幅提高岸基电子战部队作战能力,也能够为发展新一代电子战装备探索方法和积累技术力量。
2 战斗力生成设计
岸基综合电子战系统具有全方位、多层次、多频段和多手段的电子侦察、电子方位和电子攻击综合作战功能。系统各主要组成部分,既可以在该系统的统一调度指挥下协同作战使用,也可以独立作战使用。可根据作战任务和防区需求,进行组合配置使用,形成模块化功能组合,使电子战装备战斗力倍增,特别适应现代高技术局部战争中体系对抗的需要。
图1 岸基综合电子系统构成
从近几场高科技战争来看,存在规律可循。首先,其利用先进的侦察手段,搜集作战对手重要情报信息,从作战层面来看,主要包括雷达、通信、防空、导弹等装备能力和电磁频谱信息。其次,利用电子战飞机伴随干扰或远距离压制对方侦察预警雷达、切断对手指挥通信链路,使对手变成“瞎子”、“聋子”和“瘫子”。最终,利用各种精确制导武器打击对方重要军事目标,使其丧失攻击和防御能力,夺取制空权后,利用飞机长驱直入轰炸对手迫使对方屈服,夺取最后的胜利,形成“侦测、对抗、打击”一体的作战手段。具体可从以下几个作战场景分析。
2.1 精准电子攻击(EA)
在目标已确定,干扰距离可视的条件下,电子攻击的效果多取决于干扰能量的大小。现有电子战装备多采取宽带扇面干扰,这样的好处是不用因目标运动或改换频率而需及时调整干扰指向或频带,缺点是损失了大量干扰功率,降低了干扰效果[4]。综合电子战系统通过综合多源情报对目标精准定位,及时调整干扰带宽和干扰指向,减小干扰扇面,或利用多波束技术,对目标进行精准攻击,大大提高干扰效率和干扰针对性,消除或减少对己方装备的干扰。
2.2 综合电子防御(EP)
不同电子战装备作用对象、作用范围、作用效果大不相同,岸基雷达对抗主要用于对敌侦察、跟踪、火控雷达实施干扰,使其不能发现、稳定跟踪或攻击目标;岸基通信对抗主要对敌指挥通信、协同通信、目标指示引导通信、数据链通信等关键通信实施干扰,切断敌指挥链路、不能有效传递目指信息、不能有效协同等,降低其体系作战能力[5]。
现代战争中,很难单独依靠某一种干扰装备取得战场信息优势。特别作为防御方,现代武器综合运用多种抗干扰措施,单纯一种干扰措施防御成功概率较低。综合电子战系统可以综合利用多种侦察信息,为电子战装备、岸基防空装备提供情报支援和辅助决策,形成多层次、软硬结合的防御措施。
图2 综合电子战层次化防御系统示意图
2.3 电子支援与情报支援(ES)
在战时,利用雷达、通信信号侦察、雷达信号侦察等岸基电子侦察装备侦察信息形成早期预警信息,为目标定位与识别、威胁类型判断、电子战干扰引导等提供作战支援[6]。
在非战时,综合利用各侦察设备所侦察情报,建立敌对目标情报数据库,将对手飞机(舰艇)等平台装备机号(弦号)、型号、RCS雷达散射面积特征与其通信、雷达、导航、敌我识别等设备辐射的电磁信号特征关联起来,形成电磁指纹库,运用人工智能和大数据技术,通过雷达指纹或电磁指纹即可以识别判型,可大大提高目标探测概率和识别能力以及缩短识别时间,为战时作战行动提供情报支援。
3 岸基综合电子战系统关键技术要点
岸基综合电子战系统基于现代网络技术、数据处理技术、人工智能技术和大数据等多种技术,具有信息化、智能化等特点,具备一定的认知水平和学习能力。
1)大数据在岸基综合电子战系统中的挖掘分析作用。大数据是指一定时间内用常规软件各种对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合,具有大量、高速、多样、低价值密度、真实性等五大特点[7]。在岸基综合电子战系统中,大数据技术可用来对历史数据进行深入挖掘,分析对方电子战装备技术水平、作战应用特点与战法以及目标识别等方面[8]。
2)人工智能在岸基综合电子战系统的智能规划作用。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的技术科学[9]。在岸基综合电子战系统中,可以根据各侦察设备侦察到的信息,结合历史作战数据,结合机器学习、深度学习,为电子战规划和辅助决策提供优质建议[10]。
3)目标识别技术在岸基综合电子战系统的分析辨识作用。目标识别技术是利用雷达和计算机对目标进行辨认的技术,通过对雷达回波中的幅度、相位、频谱和极化等目标特征信息的分析,在数学上的各种多维空间变换来估算目标大小、形状、重量和表面层的物理特征参数,最后根据大量训练样本确定目标属性[11]。岸基综合电子战系统可综合目标雷达回波与其辐射的电磁波信号识别目标,提高识别概率和准确性。
4)数据融合技术在岸基综合电子战系统中的黏合剂作用。数据融合技术包括对各种信息源给出的有用信息的采集、传输、综合、过滤、相关及合成,以便辅助人们进行态势/环境判定、规划。可用于电子战场上及时准确的获取各种有用信息,对战场情况和威胁及其重要程度进行实时的完整评价,实时战术、战略辅助决策及对作战部队的指挥控制[12]。
4 设计难点及解决方案
4.1 设计难点
一是获取不同来源的多种类型情报。情报可以是上级情报中心提供的,也可以是岸基电子战装备侦察信息,也有来自雷达、卫星等多种侦察设备探测信息。这些不同来源的情报,平台、通信协议、数据接口、数据格式各不相同,需要打通数据链路获取信息,并且按照使用要求,统一相关标准与格式。
二是对各种情报数据的利用。将这些情报信息发挥出最大的信息优势是系统要解决的一个难点问题。一方面,对数据进行融合处理,形成统一的目标电磁信号态势,支撑电子战决策和行动。另一方面,对数据进行挖掘利用,形成综合电子情报数据库,支撑早期预警与目标识别。
三是电子战规划与引导控制。现代战争战场态势变化快,对于电子战更是如此,干扰时机的把握尤为重要。系统要能够根据战场态势和威胁等级,适时给出电子战建议,延长预警时间、缩短决策时间、提高战术合理性、最大的发挥装备性能和特点。
4.2 解决方案
如图3所示设计构想,将系统功能分层。这样做的好处是明确各层功能划分和接口协议,各层可以独立开发,便于升级优化,大大降低系统开发难度和风险,同时就有很强的兼容性。具体解决方案如下。
图3 岸基综合电子战系统分层设计构想
1)统一数据传输协议和接口
改造现有电子战装备数据接口,或加装相关数据采集、格式转换的数据处理设备,使现有电子战装备各种侦察情报信息按照统一的数据格式、统一数据传输协议、统一的共享和保密机制将相关情报信息传输至岸基综合电子战系统进行综合情报处理。
2)统一兵力态势与电磁态势
对来自情报中心或上级指挥所、岸基电子战侦察设备等多种情报来源的信息进行预处理,关联和融合处理,将目标的位置、平台类型、辐射信号类型与特征关联起来,形成统一的目标电磁态势。
3)统一作战行动,协同作战
根据战场目标电磁态势、各电子战装备性能和用途,结合相关的电子战理论与战术,为指挥员提供干扰效果预判和干扰辅助决策意见,得出兵力编组建议,引导相关装备协同作战。进一步根据干扰效果反馈(侦察信息),动态调整相应干扰方案,具备一定的认知电子战能力。
5 结语
发展岸基综合电子战系统,可以极大地提高岸基电子对抗兵力作战能力,近期来看,岸基综合电子战系统可以极大地提高现有电子战系统的信息化水平,彻底解决现在岸基电子战装备作战情报支撑少、指挥手段不足、协同能力弱的局面,将无形战场可视化,将单装作战变成多平台协同作战。中期来看,通过发展岸基综合电子战系统,研究综合电子战相关关键技术,为发展新一代机载综合电子战系统和舰载电子战系统积累人才和技术力量,大大降低了开发新一代电子战系统的难度与风险。长期来看,发展岸基综合电子战系统,可以改变部队作战思想,增强协同作战、体系作战观念,探索体系作战情报支撑、组织、指挥、协同、通信等作战关键要素需求,发展相应装备,训练相关能力,补齐关键短板。