聯合作戰無人機情報處理與共享體系結構研究＊

齊智敏 張明義

（陸軍軍官學院 合肥 230031）

1 引言

隨著無人機技術的發展及無人機機載任務設備的增強，無人偵察機成為集雷達偵察，光電偵察和信號偵察于一體的綜合性偵察平臺，并以其高空、隱身、長航時、高精度、低人員風險等特性，逐漸成為戰爭中重要信息節點。聯合作戰中，各軍兵種無人機以集群的作戰模式完成情報獲取，但是由于各軍兵種無人機信息獲取、傳輸、處理等體制方式均不同，大量落地情報資源浪費嚴重。因此，如何提高無人機情報信息的利用率和到戰術用戶的時效性，同時根據不同戰術用戶的需求，靈活構建無人機情報處理與共享技術機制以完成作戰需求成為亟待研究的重要課題。

2 無人機情報處理與共享現狀及問題

目前現有多種型號無人機，分別隸屬于陸海空部分軍兵種。無人機地面控制系統隨著各個型號的無人機一同研制，一個地面控制系統只能控制特定的無人機型，不同型號的無人機的情報信息格式、處理方式、分發技術、情報處理等體制均為相互獨立的，沒有形成通用的任務管理標準和方法。尚不具備執行復雜的戰術任務的能力，系統之間互操作能力較弱。

1）無人機情報處理方面，主要存在以下幾點問題：首先處理功能單一，目前已有的無人機地面控制系統的情報處理功能相對比較簡單，具有視頻、圖像顯示和簡單的處理功能。偵察獲取的大量的情報信息得不到充分的分析與利用，無法從圖像情報中獲取有價值的信息。其次，自動化程度低，處理速度慢。目前地面站大部分情報處理工作靠人工完成。嚴重影響了處理的速度，難以應對未來高技術戰爭中大量涌現的情報數據。最后，處理手段落后，效率低下。針對航空照片，通過放大鏡、立體鏡來目視觀察，影響了判讀的效率和精度，無法滿足現代戰爭對情報信息準確度的要求。

2）無人機情報的分發方面，各軍兵種無人機情報信息格式均不相同，缺乏統一的標準。形成“煙囪式”屏障，造成情報資源利用率低，實時共享困難，成為未來作戰中制約戰斗力生成的“瓶頸”。另外，面對大量的落地情報，缺乏規范的分類體系和標準，不能做到根據不同作戰單元的需求，進行按需分發。

3）無人機情報資源的共享方面，缺少共享情報數據庫。各軍兵種無人機系統通常有自帶的情報數據庫，但是由于數據庫格式互不兼容，不同系統共享情報數據幾乎不可實現，導致情報數據積累困難，情報利用率低，而情報數據庫有限的數據量也嚴重制約了情報分析的質量。

3 聯合作戰無人機情報處理與共享體系結構研究

聯合作戰無人機情報處理與共享的目的是作戰中各軍兵種無人機所獲得的情報信息收集并進行統一格式、歸類整理，融合提煉，進一步分析研究和論證，得出科學的定量或定性的判斷，然后將所獲情報通過數據傳輸交換或信息處理網絡，發送到各情報需求平臺。實現無人機情報的綜合處理及共享，并將無人機情報融入整個聯合作戰情報體系。聯合作戰無人機情報處理與共享系統的主要任務是情報信息的格式歸統、重點目標的提取和無人機情報數據庫的建立。

聯合作戰無人機情報處理與共享體系是一個綜合的、集成的情報體系，體系能夠實現無人機情報信息的收集、整理、歸類、分析、存儲、分發等功能。整個體系可以分為五個分系統：情報采集分系統、情報傳輸分系統、情報處理分系統、數據庫分系統、情報分發分系統。

1）情報采集分系統

情報采集分系統的功能是能夠從參與聯合作戰的無人機或者無人機地面站獲取情報數據信息。分系統設置有各種不同類型的數據接口，能夠將聯合作戰參與偵察的各無人機情報信息全部接收匯總，要求接收分系統能夠兼容各種現有無人機型，傳輸帶寬需能滿足各種數據格式的要求。

2）情報傳輸分系統

信息傳輸分系統是整個無人機情報處理與共享系統的“神經”，將各種情報偵察設備的情報數據接入處理與共享系統，同時將處理好的情報產品，傳輸到各個需求部門。主要功能是快速、準確、安全、可靠地傳輸將各種情報數據及情報信息。傳輸系統的暢通與否直接影響情報處理與共享的速度和效率。通常，信息傳輸系統由多種通信信道、交換設備和通信終端構成。

3）情報處理分系統

聯合作戰的無人機情報處理平臺，不再僅僅是戰術信息簡單的共享及傳輸，而是多個傳感器的檢測的結果以及多源信息的融合與傳遞，以形成目標或者事件的精確的、一致的報告。情報處理分系統能夠通過預處理、綜合處理、情報生成三個步驟將收集到的情報信號轉變為標準格式的情報。并能夠在人工協助下，完成重點目標的提取、識別及跟蹤任務。

4）數據庫分系統

數據庫分系統的主要功能即情報的分類存儲。無人機情報數據庫應具有根據內容檢索的功能。將所有情報數據歸類存儲在數據庫系統中。要求數據庫系統具有輸入、輸出、檢索、更新、刪除等功能。并且需要設置權限等級，能夠根據不同權限查詢數據庫中的密級的情報內容。

5）情報分發分系統

針對不同作戰單元的需求，將經過綜合處理后的無人機情報數據，統一成為一致的報文格式，并按照科學的分類方法，將情報歸類，然后根據不同情報用戶的需求對處理后的情報數據進行按需分發。聯合作戰無人機情報處理系統主要是通過與其他C4ISR系統互聯互通，實現情報的共享。系統的整體功能結構圖如圖1所示。

圖1 無人機情報處理與共享系統功能結構圖

4 聯合作戰無人機情報處理流程研究

情報綜合處理就是根據去偽存真、由表及里、由雜亂到清晰的原則，對無人機收集到的各種零散、混雜的情報信息進行辨別、分析、綜合、判斷，推導出正確的結論的過程。整個過程也是由情報信號經綜合處理變為情報信息進而生成情報的過程。情報綜合處理流程如圖2所示。

圖2 情報綜合處理流程圖

1）情報數據預處理

主要任務是將獲取的無人機原始情報數據，預處理是將獲取的無人機情報信號轉變為情報信息。預處理的主要步驟為野值剔除、數據壓縮等。

2）情報數據篩選

情報數據篩選是通過各種限制條件，將符合條件的數據留下進行進一步處理，不符合條件的數據直接以原始數據形式進行存儲，以備后用。通過情報數據篩選，能夠大大減少情報處理的工作量，并能夠將有限的資源，用在更有意義的情報數據上，減小冗余，得到更為精確的情報。情報數據篩選的方式主要有基于地理空間的情報篩選、基于無人機規劃航跡的篩選和基于圖像特征的篩選等方式。

3）圖像預處理

圖像預處理的主要任務是，通過一系列處理過程，形成便于目視篩查的，較為清晰的圖像。快速有效的預處理是后續處理的前提和基礎。圖像預處理的主要步驟為行圖像校正、圖像配準、數據融合。

4）圖像綜合分析

綜合分析的任務主要有：（1）把根據不同的目標和背景，將“有意義”的區域分割出來；（2）提取代表不同目標物特點的特征參數，并進行描述；（3）對圖像中的目標物進行識別；（4）對有價值的目標進行精確定位，從而形成準確的目標位置情報。主要步驟是圖像分割、目標檢測、目標識別、目標定位。

5）情報生成

主要任務：將具有價值的情報信息通過壓縮編碼等步驟，最終形成標準格式的情報。主要步驟是圖像壓縮、報文生成等。

5 聯合作戰無人機情報處理與共享發展展望

1）統一信息傳輸格式與標準，實現情報分發共享

目前我軍各軍兵種無人機情報傳輸缺乏統一的格式標準，造成情報共享困難，嚴重阻礙了聯合作戰中各軍兵種無人機情報的互聯互通。因此，統一報文格式標準，是無人機情報互聯互通的基礎。可以借鑒外軍無人機的報文格式標準，同時結合其他C4ISR系統的格式要求，以便更好地實現與其他C4ISR的互聯互通，從而制定全軍統一的無人機情報報文格式標準。

2）建立全域共享的無人機數據庫

現有的各軍兵種無人機情報數據庫，由于格式不兼容，造成信息共享困難。在未來聯合作戰戰場網絡化環境中，利用標準化的情報數據庫和情報交換格式，使地理上分散布置的無人偵察系統成為網絡中心戰場環境中的一個節點，構建多兵種、多層次、多領域按需授權訪問的全域共享的情報處理系統，并將無人機情報與其他C4ISR情報和海量知識庫進行關聯處理。

3）建立無人機專家系統

專家系統是具有軍事知識和軍事原則的程序系統，它能根據一個或多個領域專家提供的知識和處理問題的邏輯思維方法，模仿專家們的決策過程，為指揮員提供若干方案，如遂行作戰任務，軍隊部署與機動等，同時，還可利用編制的軟件來處理各種不確定問題，只要向計算機輸入各種情報信息，專家系統就能向指揮員提供一種高效能的分類推斷方法，憑借專門的計算機程序來檢查“知識庫”，從而做出推理判斷，最后生成可靠性高的判斷。

無人機專家系統能夠提供的自動化無人機情報信息處理能力，替代過去用于處理和生成情報的人工方式，不再需要情報分析員自己從獲得的無人機報文中篩選與指揮官作戰情報需求相關的信息，無人機專家系統可以自動進行信息篩選，并在能夠接收到重要信息是提示分析人員并在電子區域地圖上繪制上新的信息。另外無人機專家系統能夠形成一個情報資源的網絡體系，與其他部隊的情報資源和分析處理資源鏈接在一起，從而形成全軍的獲取和分發情報的一個強大工具。

4）在聯合作戰中利用多軍兵種無人機情報進行輔助局部戰場態勢描述

聯合作戰中多軍兵種無人機由于其遂行任務不同，所獲取情報信息也是多樣而豐富。情報中包含敵兵力部署、戰場固定設施、動態部署（如指揮中心、港口、機場、導彈發射陣地、雷達站等）、重要的動態目標及其當前狀態屬性、威脅程度、戰場環境要素（地理信息、電磁環境、天候氣象等）。這些情報數據構成了戰場態勢描述的基本要素，將聯合作戰中各軍兵種獲取的情報進行融合，充分利用這些信息輔助分析局部戰場態勢，既提高了聯合作戰中無人機情報的利用率，又為戰場態勢評估提供重要資源。

6 結語

與飛速發展的無人機技術相比，無人機情報的處理與共享相關方面研究的缺乏和滯后，成為制約無人機系統應用發展的“瓶頸”。美國等國家對無人機情報信息處理與共享方面的研究予以了高度重視，每年投入大量的軍費與人力進行相關研究，并已將研究成果應用在實際作戰中。無論是理論經驗還是實踐經驗都較為豐富。我軍在這方面雖然發展速度較快，但是很多方面與國外的先進水平還有一定的差距。因此，針對無人機情報綜合處理、各軍兵種無人機之間的共享等方面的研究需要比較迫切。本文對無人機情報處理與共享體系的構建只是理論上的探討，未來還需要與實踐相結合，對系統進行進一步完善。

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