移動目標打擊鏈研究

黃漢文

(上海衛星工程研究所，上海 200240)

移動目標打擊鏈研究

黃漢文

(上海衛星工程研究所，上海 200240)

針對信息化戰爭作戰形式的變化，研究移動目標打擊從傳感器到射手的作戰過程，分析“打擊鏈”在態勢感知、指揮控制、武器協同、數據交鏈和安全防護等環節的任務功能。最后提煉移動目標“打擊鏈”的關鍵技術，并對移動目標“打擊鏈”總體技術、移動目標動態綜合感知、天地一體異構數據交鏈等關鍵技術進行了分析和論述。

移動目標 ；“打擊鏈”；數據鏈；態勢感知

0 引言

人類戰爭的形式歷來是隨著技術的發展而變化，特別是近年來新軍事變革的出現和信息化技術的發展，使得戰爭的形式發生了巨大變化。1964～1975年的越南戰爭打了12年；同等規模的海灣戰爭只進行了42天； 2003年的伊拉克戰爭，大規模的軍事行動只用了21天。美軍憑借強大的C4KISR、一體化的高新技術優勢，使得“打擊鏈”的時間在不斷縮短。據有關資料統計，美軍戰場完成從發現目標到實施打擊的“打擊鏈”時間，海灣戰爭是80～101min，科索沃戰爭縮短到30～45min，阿富汗戰爭縮短到15～19min，伊拉克戰爭則縮短至10min左右。“打擊鏈”是指部隊在戰場攻擊目標時，形成的“發現-識別-定位-跟蹤-瞄準-打擊-評估”這樣一個完整的流程，也就是美軍鼓吹的觀察、判斷、決策和行動回路(即OODA回路)。

美軍認為，對于作戰人員來說，精確信息的需求是最關鍵的,及時獲取精確信息，并立即利用信息，準確實施決定性行動，往往是戰爭減少風險、克敵制勝的關鍵因素；美軍發展軍事優勢一直就是在提高快速搜集大量信息、消化吸收信息及采取相應行動的能力；戰爭指揮員在信息戰中的目標就是讓準確信息按照要求在正確時間到達正確人員手中，盡可能縮短OODA回路的時間，以使回路運行時間盡可能短于目標的回路時間，即美方OODA回路運行過程盡可能完全處于目標的回路之內。

然而，“打擊鏈”的組成和運行與打擊目標的特性密切相關，移動目標“打擊鏈”是系統復雜、技術難度大的回路，研究移動目標“打擊鏈”，對提高對移動目標遠程精確打擊能力和作戰效能具有重要價值。

1 移動目標“打擊鏈”分析

移動目標通常是指地理坐標隨時間變化的目標，一般包括空間、空中、地面和海洋的移動目標等，它們移動速度的差別很大，空間目標移動速度能達到宇宙速度，空中目標速度在聲速的倍數量級，地面目標速度一般在數千米至數十千米范圍，海洋目標移動速度每分鐘只在千米級；目標的運動性帶來軍事態勢的動態性、目標感知的復雜性和情報的實時性等復雜問題，必然對“打擊鏈”提出更高要求，因此不同移動速度對“打擊鏈”要求也不同。移動目標“打擊鏈”完整過程如圖1所示。

圖1 移動目標打擊過程示意圖

“打擊鏈”的主要節點包括：1)發現目標：戰場偵察與監視發現目標； 2)確認目標：傳感器聚焦捕獲目標、識別目標、地理坐標定位、確認移動時空關系；3)跟蹤目標：處理目標偵察信息、跟蹤目標、測量目標運動方向、測量目標運動速度；4)任務規劃：確定可用資源、評估可選方案、考慮各種制約因素、風險評估、確認打擊方案；5)目標打擊：下達打擊命令、監視打擊過程、提供武器信息支援；6)效果評估：評估打擊效果、給出打擊報告、給出再次打擊建議。其主要任務功能包括態勢感知、指揮控制、武器協同、數據交鏈共享和安全防護等。

1.1 移動目標態勢感知

態勢感知是傳感器到射手的起點，平時對給定的區域進行移動目標監視，獲取軍事態勢情報，及時發現軍事危機和戰爭征候；戰時是“打擊鏈”中對目標探測、跟蹤識別、確認、定位、目標指示、制導突防和打擊評估的關鍵環節，承擔提供信息獲取的支援；態勢感知需針對移動目標的特點，特別是移動速度的差別和目標背景條件，選擇目標感知方案，確保“打擊鏈”對發現概率、定位精度、空間分辨率、時間分辨率和數據的實時性等要求；為了向決策者和射手提供精準全維信息，通常需要多層次(陸、海、空、天)感知平臺和多途徑感知手段，包括有源、無源感知，電子、成像感知，多譜段感知，實現全天時、全天候對移動目標的探測能力，對于移動目標，天基感知平臺具有得天獨厚的優勢。

1.2 移動目標“打擊鏈”指揮控制

目標打擊的指揮控制是作戰的決策者根據態勢感知詳細信息情報，包括其他支援系統提供的情報產品(如天氣、技術等)，并且在得到足夠的認知和理解的基礎上，制定移動目標打擊的方案和規劃，包括打擊的時間窗口、武器的動態調配、協同作戰關系、作戰主導模式、編制流程和作戰命令等，并且決策者還對打擊方案再組織演練進行優化。作戰主導模式一般分為決策者主導模式、傳感器主導模式和射手主導模式三種：決策者主導模式是由決策者扮演指揮控制操作中的領導角色，決策者既控制操作的指揮，也控制信息流，該模式常用于對固定目標的作戰；傳感器主導模式是由傳感器扮演領導角色，傳感器是在決策者一般指令的基礎上負責領導，允許向射手等發輔助指令，該模式是利用傳感器獲取信息的優勢，縮短“打擊鏈”時間；射手主導模式是由射手扮演領導角色，射手基于決策者發出的指令，這些指令還授權射手可以向傳感器等發附加指令，該模式是充分利用射手平臺上的傳感器獲取信息的實時性，目標跟蹤效率高。

1.3 移動目標“打擊鏈”武器協同

目標打擊的武器協同首先是將整個戰區的武器裝備組成一個聯合火力網，指揮控制決策者可以根據戰場的態勢變化和目標的威脅程度，充分利用可控作戰資源，快速、動態地分配武器任務，盡可能縮短“打擊鏈”時間。

武器系統發射前向武器系統實時提供打擊目標指示和目標裝訂數據；發射后實時為武器突防提供信息支援，包括為武器精確打擊提供導航或制導控制，提供快速定位、測繪和圖像匹配支持，提供高精度時間基準和實時進行目標數據修正等，同時為武器平臺向指揮控制發送武器平臺技術狀態參數提供傳輸通道。

1.4 移動目標“打擊鏈”數據交鏈

移動目標“打擊鏈”數據交鏈是用來實現作戰信息高效、快速、可靠地交互和中繼，通過將眾多數據鏈系統形成一個完整的體系，實現多數據鏈的綜合運用，再融合其他通信手段，將“打擊鏈”各作戰要素緊密聯為一體，達到互聯互通、數據共享的目的。移動目標“打擊鏈”數據交鏈空間分布廣、平臺類型復雜多樣，數據實時性要求高，在功能需求、組成方式、工作過程等方面具有很大特殊性，其組成和相互關系如圖2所示。

圖2 “打擊鏈”數據交鏈示意圖

由于移動目標打擊作戰空間大，傳感器探測手段多，協同作戰平臺多、種類雜，再加上聯合作戰指控數據實時性要求苛刻，因此數據交鏈要求實現跨網無縫鏈接。

根據復雜戰場環境和網絡抗毀要求，往往存在臨時、快速建立數據鏈路的需求，要求數據交鏈具備動態無線自組網能力；另外成像感知數據量大，以及數據的快速傳輸要求，要求數據交鏈具有寬帶傳輸和智能網管等能力。

1.5 移動目標“打擊鏈”安全防護

移動目標“打擊鏈”安全防護總目標是做好“三抗”(抗干擾、抗截獲、抗毀傷 )、“三防”(防失密、防入侵、防盜用)和“一警”(監控告警)；當前在賽博背景下的安全防護，主要包括“打擊鏈”電磁空間、網絡空間和物理空間等的安全防護。

電磁空間安全防御主要是數據鏈路電子防護、電磁抗截獲、抗干擾措施，包括時域、頻域、空域、極化域、信號域等抗干擾措施。

網絡空間安全防御主要是信息安全、網絡防護等措施，主要包括身份驗證、多重加密、數字簽名、病毒查殺、入侵檢測、網電盾牌等措施。

物理空間安全防御主要是對“打擊鏈”基礎設施的安全防御，包括物理加固防護和抗毀措施等。

2 移動目標“打擊鏈”關鍵技術研究

2.1 移動目標“打擊鏈”總體技術

移動目標“打擊鏈”是空間大、平臺多、時效高的復雜體系，是系統工程。首先必須進行頂層設計，從分析研究移動目標打擊的特點出發，研究作戰環境、作戰模式、作戰資源和武器配置等，研究“打擊鏈”系統任務功能要求，分析論證“打擊鏈”系統總體方案，包括傳感器技術要求和指標、指揮控制模式、武器系統協同要求、數據交鏈分發要求和指標等；設計“打擊鏈”和數據鏈的鏈接關系，建立接口標準；設計打擊的時間鏈，進行仿真演練和風險分析；進行可靠性和安全防護分析，建立可靠性和安全防護規范；分解關鍵技術，提出攻關要求和指標。

2.2 移動目標動態綜合感知技術

移動目標感知是動態探測，通常根據目標移動速度的不同而采用周期性重訪監視或凝視方式，但對于打擊實戰，常常采用凝視方式。移動目標打擊作戰空間較大，對目標的動態探測需要有捕獲過程，為提高發現概率，要求探測視場大；根據目標識別和打擊效果評估實戰要求，又要求移動目標感知信息的多元性和高精度、高分辨率等，并且要求探測手段適應全天時、全天候。然而這些要求常常是矛盾的，比如探測視場大，就難以做到分辨率高；另外發現概率和定位精度也存在相互制約。綜上所述，移動目標“打擊鏈”態勢感知需要多手段動態綜合感知，在分析常用感知手段優缺點的基礎上進行優化配置，實現功能互補，如圖3所示。

圖3 感知手段分類和特點

2.3 天地一體異構數據交鏈及無線動態自組網技術

空間系統在移動目標“打擊鏈”中具有其他手段不可替代的作用，通過不斷發展完善，空間信息系統已經從戰略應用擴展到戰術支援，天地一體基于IP技術的新型信息數據鏈網絡是方向；然而針對“打擊鏈”的需求，首先需要解決“打擊鏈”的多種類型、多種功能、多種用途、多種工作方式數據鏈的交鏈、互聯互通，要從通信協議、數據格式、信息標準等約束條件著手進行從應用層到鏈路層的天地一體融合設計，突破異構數據無縫鏈接技術以及互操作技術。

針對“打擊鏈”復雜戰場環境和網絡抗毀重構需要，研究無線動態自組網技術、自動快速進/退網技術、智能網管技術、無線路由技術等，解決頻率自動感應和自動匹配、天線自動對準及跟蹤、無線組網的信道接入協議等難題。

2.4 多元數據快速融合處理技術

多元數據融合是指多元傳感器的數據綜合處理過程，特別是針對目標識別和打擊效果評估的需求，必須對目標的尺度信息和特征信息進行多元數據融合。根據感知數據的性質，多元感知數據融合也可分為像素級融合、特征級融合和決策級融合等三個層次，包括同時間的多元相關、多元合成的信息融合，也包括不同時間獲取得多元感知信息按一定準則加以分析處理，消除多元數據間矛盾，提高多元數據的協調匹配性，有效提高分辨率、精度、目標識別能力和評估準確度。

研究數據融合相關理論的應用技術，包括貝葉斯理論、人工智能理論、專家推理法、多元卡爾曼濾波、聚類分析、序貫分析、熵法和品質因素法等。

2.5 數據鏈安全防護技術

數據鏈是“打擊鏈”核心技術之一，也是“打擊鏈”安全的薄弱環節，數據鏈的安全是完成作戰任務的關鍵。研究數據鏈安全防護技術包括研究數據鏈安全標準、研究數據鏈的薄弱環節和安全漏洞、研究數據鏈的安全監控及入侵檢測技術、研究數據鏈安全防護的評估方法，也包括研究鏈路層的電子防護、抗干擾、抗截獲技術及網絡層訪問控制技術和資源保護機制、信息層信息加密技術和信息完整性保護技術等。

3 結束語

隨著信息化戰爭拉開序幕，“打擊鏈”作戰已經成為常規的作戰形式，“打擊鏈”的時間已經成為現代戰爭信息化水平的量化指標。為了稱霸全球，美軍追求的奮斗目標就是：縮短OODA回路時間，使美軍的OODA回路緊縮到任何潛在敵手OODA回路之內；“一小時打遍全球”、“發現與摧毀同步”等。研究移動目標“打擊鏈”，縮短“打擊鏈”時間，是應對國際軍事格局變遷和信息化戰爭轉型的重要方面，不僅具有現實戰術意義，也具有深遠戰略意義。■

[1] 歐南程，馮書興，曹裕華.快速打擊全球系統與空天信息網絡數據交鏈薄弱環節分析[J].四川兵工學報,2012(2):97-100.

[2] 冉建華,梁軍.“殺傷鏈”對數據鏈新技術需求分析[J].艦船電子工程,2010(2):22-23.

[3] 郜越,敖志剛,李寧,等.時間敏感目標打擊殺傷鏈的優化問題[J].兵工自動化,2012(5):9-12.

Study on kill chain of moving target

Huang Hanwen

(Shanghai Institute of Satellite Engineering,Shanghai 200240,China)

Aiming at the changes of information warfare，the operation process of striking moving target from sensor to shooter is studied，and the functions about situation awareness，command and control， weapon cooperation ，data and safe defense are analyzed. The key technologies of kill chain of moving target are abstracted and discussed，including the general technology，comprehensive awareness technology of moving target，space-ground integrated heterogeneous data exchange and link and so on.

moving target； kill chain； data link； situation awareness

2014-07-05；2015-03-04修回。

黃漢文(1943-)，男，研究員，主要研究方向為衛星總體技術。

TN97

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