國外電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)設(shè)計理念和架構(gòu)分析

許海龍，王 雋，周水樓

(海軍裝備研究院，北京100161)

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國外電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)設(shè)計理念和架構(gòu)分析

許海龍，王 雋，周水樓

(海軍裝備研究院，北京100161)

電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)在國外已經(jīng)有大量的部署和應(yīng)用，闡述了國外電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)設(shè)計理念，分析了典型功能架構(gòu)，目的是提升電子戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃和任務(wù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的針對性、有效性。

電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)；任務(wù)規(guī)劃；仿真

0 引 言

電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)(EWOSS)是圍繞電子戰(zhàn)作戰(zhàn)任務(wù)執(zhí)行過程中的作戰(zhàn)規(guī)劃/重規(guī)劃、任務(wù)數(shù)據(jù)(對抗戰(zhàn)術(shù)、技術(shù))生成與驗證、任務(wù)數(shù)據(jù)加載執(zhí)行、過程記錄數(shù)據(jù)下載/重演分析、模擬訓(xùn)練等關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，為電子戰(zhàn)作戰(zhàn)運用和裝備使用提供決策支持和數(shù)據(jù)支持的作戰(zhàn)支援系統(tǒng)，目的是提升電子戰(zhàn)的針對性、有效性和實效性，保障電子戰(zhàn)發(fā)揮最佳作戰(zhàn)效能。

電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)至今沒有統(tǒng)一的定義，功能上可簡單或復(fù)雜，既可覆蓋電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持鏈中的一個或多個環(huán)節(jié)，亦可擴展到對電子干擾裝備技術(shù)開發(fā)及操作使用培訓(xùn)等。本文以意大利電子公司電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)為對象，解讀國外電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)設(shè)計理念并分析系統(tǒng)典型功能架構(gòu)。

1 國外電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

從發(fā)展歷程看，電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了5代。美軍電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)的發(fā)展較早，已經(jīng)有多種功能各異的支持系統(tǒng)在使用，如EA-6B任務(wù)支持系統(tǒng)等。2010年后，美軍開始進行基于分布式體系結(jié)構(gòu)，具備動態(tài)威脅響應(yīng)、在線實時規(guī)劃功能的第5代電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)研究，但未形成裝備。

意大利電子公司已經(jīng)為歐洲國家開發(fā)面向不同需求的電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)，如歐洲戰(zhàn)斗機電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)、歐洲海軍主戰(zhàn)平臺電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)以及阿聯(lián)酋三軍電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持中心等[1]。大體處于第4代水平，在歐洲技術(shù)領(lǐng)先，其特點是自動化程度高，具備任務(wù)規(guī)劃、數(shù)據(jù)管理和模擬訓(xùn)練功能。從2012年開始，意大利電子公司電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)的研究重點是根據(jù)場景變化，提升實時任務(wù)數(shù)據(jù)更新能力。英國SELEX公司也研制了“面向用戶、面向操作”的電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)[2]，除了具有電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持的基本功能外，該公司還提供了培訓(xùn)、咨詢等與電子戰(zhàn)業(yè)務(wù)相關(guān)的服務(wù)。

2 電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)體系架構(gòu)和系統(tǒng)組成

2.1 功能組成

一個較為完整的典型電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)組成包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、任務(wù)數(shù)據(jù)生成與驗證系統(tǒng)、電子戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃/重規(guī)劃系統(tǒng)、任務(wù)數(shù)據(jù)加載執(zhí)行系統(tǒng)、過程記錄數(shù)據(jù)下載/重演分析系統(tǒng)、電子戰(zhàn)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)等[3]。

(1) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是最重要也是最基礎(chǔ)的功能，管理的數(shù)據(jù)庫包括威脅數(shù)據(jù)庫(武器數(shù)據(jù)庫、輻射源數(shù)據(jù)庫、電子戰(zhàn)斗序列數(shù)據(jù)庫(EOB)、電子對抗情報數(shù)據(jù)庫)、設(shè)備數(shù)據(jù)庫、干擾樣式數(shù)據(jù)庫、環(huán)境信息庫(地理、氣象、電磁環(huán)境等)以及為了支持其他復(fù)雜功能而開發(fā)的數(shù)據(jù)庫管理功能。

(2) 任務(wù)數(shù)據(jù)生成與驗證系統(tǒng)

根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)要求，提供自動/人工的威脅數(shù)據(jù)生成能力，為任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)提供支持；自動提取威脅目標(biāo)相關(guān)參數(shù)，生成裝備可加載的作戰(zhàn)任務(wù)數(shù)據(jù)，如輻射源識別數(shù)據(jù)、干擾樣式數(shù)據(jù)等；提供作戰(zhàn)任務(wù)數(shù)據(jù)的軟件校驗及半實物仿真驗證手段，使系統(tǒng)具備提前驗證電子對抗措施有效性的能力；提供電子對抗設(shè)備的操作使用及其狀態(tài)設(shè)置等方面的數(shù)據(jù)。任務(wù)數(shù)據(jù)的生成與驗證是一個循環(huán)迭代優(yōu)化過程。

(3) 電子戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃/重規(guī)劃系統(tǒng)

電子戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)通過有序規(guī)劃電子戰(zhàn)裝備單裝戰(zhàn)術(shù)運用、多裝協(xié)同運用以及多武器系統(tǒng)聯(lián)合運用，實現(xiàn)電子戰(zhàn)裝備在正確的時間、正確的位置、采用正確的對抗策略實施作戰(zhàn)行動，確保其作戰(zhàn)運用的有效性和合理性。

電子戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃可分為戰(zhàn)前任務(wù)規(guī)劃和快速重規(guī)劃：戰(zhàn)前任務(wù)規(guī)劃通過充分分析、推演、評估，結(jié)合裝備對抗策略制定裝備行動計劃，提升任務(wù)執(zhí)行成功率；快速重規(guī)劃(最后1 min更新任務(wù)和數(shù)據(jù))以完整規(guī)劃為基礎(chǔ)，可基于新任務(wù)、新目標(biāo)快速調(diào)整,保證對抗針對性和實效性。在通信數(shù)據(jù)鏈可達的條件下，還可在任務(wù)執(zhí)行過程中實施任務(wù)重規(guī)劃。

(4) 任務(wù)數(shù)據(jù)加載執(zhí)行系統(tǒng)

建立網(wǎng)絡(luò)化的任務(wù)數(shù)據(jù)分發(fā)與服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)裝備加載數(shù)據(jù)的按需索取和推送；生成面向具體電子對抗設(shè)備的任務(wù)加載數(shù)據(jù)，如輻射源識別數(shù)據(jù)庫、電子戰(zhàn)斗序列庫、干擾樣式庫；實現(xiàn)任務(wù)加載數(shù)據(jù)的傳輸和快速加載。在通信數(shù)據(jù)鏈可達的條件下，還可在任務(wù)執(zhí)行過程中實現(xiàn)任務(wù)數(shù)據(jù)重加載。

(5) 過程記錄數(shù)據(jù)下載/重演分析系統(tǒng)

執(zhí)行任務(wù)后，地面、艦面操作人員根據(jù)作戰(zhàn)裝備信息記錄文件，結(jié)合海空情、作戰(zhàn)命令、任務(wù)報告等信息，對作戰(zhàn)過程進行回放，通過分析電子戰(zhàn)裝備工作狀態(tài)、作戰(zhàn)目標(biāo)及戰(zhàn)場態(tài)勢的變化，評估電子戰(zhàn)對抗策略(作戰(zhàn)數(shù)據(jù)、戰(zhàn)術(shù)運用)的有效性，提取作戰(zhàn)經(jīng)驗與策略；卸載并分析裝備記錄的偵察數(shù)據(jù)、電磁環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)等，提取戰(zhàn)場目標(biāo)工作參數(shù)、環(huán)境參數(shù)信息，不斷完善并更新作戰(zhàn)數(shù)據(jù)庫。

(6) 電子戰(zhàn)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)

電子戰(zhàn)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)通過作戰(zhàn)場景設(shè)計、高逼真模型計算，形成強大的實時仿真能力，也可以與其他軟硬件系統(tǒng)集成形成聯(lián)合任務(wù)仿真能力。電子戰(zhàn)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)可幫助指揮員、飛行員等作戰(zhàn)人員熟悉和優(yōu)化作戰(zhàn)方案，也可用于給電子作戰(zhàn)人員提供概念原理展示和操作訓(xùn)練。

2.2 運行操作流程

電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)的核心目的是生成經(jīng)驗證有效的裝備加載數(shù)據(jù)和戰(zhàn)術(shù)運用建議，評估對抗過程，積累作戰(zhàn)經(jīng)驗，以提升不同級別任務(wù)部隊的電子對抗作戰(zhàn)能力。典型電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)概念及操作流程示意如圖1所示。

3 電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)的設(shè)計理念

3.1 基于有效數(shù)據(jù)驅(qū)動的作戰(zhàn)支持

電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)設(shè)計集中體現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動的概念，強調(diào)數(shù)據(jù)驗證的作用。系統(tǒng)以作戰(zhàn)支持數(shù)據(jù)庫建設(shè)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)驗證為核心，無論是作戰(zhàn)準(zhǔn)備階段的數(shù)據(jù)生成、作戰(zhàn)規(guī)劃/重規(guī)劃、數(shù)據(jù)加載，還是執(zhí)行任務(wù)后的數(shù)據(jù)卸載、事后分析重演、數(shù)據(jù)更新都是在數(shù)據(jù)庫的支持下完成的。同時，系統(tǒng)對加載于裝備的數(shù)據(jù)均進行驗證，包括數(shù)字仿真驗證和半實物驗證，甚至也將試驗基地和靶場納入體系的考慮，目的是做到“心中有底”。

3.2 基于動態(tài)仿真的任務(wù)規(guī)劃

電子戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)是一個能夠反復(fù)迭代、逐步優(yōu)化的動態(tài)仿真系統(tǒng)[2-3]，包括戰(zhàn)術(shù)場景編輯與設(shè)置、任務(wù)分析、行動規(guī)劃、方案評估與優(yōu)化等5個重要模塊，能夠?qū)﹄娮討?zhàn)支援系統(tǒng)、電子戰(zhàn)干擾系統(tǒng)和雷達告警系統(tǒng)以及其他電子戰(zhàn)裝備進行任務(wù)規(guī)劃，對飛行航路、作戰(zhàn)策略、作戰(zhàn)風(fēng)險、作戰(zhàn)效能等進行動態(tài)推演和評估，并不斷完善作戰(zhàn)方案，確保任務(wù)規(guī)劃的準(zhǔn)確性和針對性。

3.3 基于技戰(zhàn)術(shù)結(jié)合的作戰(zhàn)支持

設(shè)計充分體現(xiàn)了戰(zhàn)術(shù)與技術(shù)相結(jié)合的特點，作戰(zhàn)支持流程清晰分為戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)“2條線”。“戰(zhàn)術(shù)線”是通過基于作戰(zhàn)流程的功能級仿真，對整個作戰(zhàn)行動方案進行精“顆粒度”的分析研究，反復(fù)推演和優(yōu)化；“技術(shù)線”是采用“硬件在回路”的方式對作戰(zhàn)威脅庫、干擾方案庫進行驗證，這是系統(tǒng)最鮮明的特色之一。“戰(zhàn)術(shù)線”和“技術(shù)線”緊密交織，可以使作戰(zhàn)人員在戰(zhàn)前驗證電子戰(zhàn)行動和對抗措施的有效性，既能實現(xiàn)讓“專家參戰(zhàn)”，還能將技術(shù)支援落實到一線作戰(zhàn)部隊，并延伸到相關(guān)作戰(zhàn)平臺和裝備系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

發(fā)展電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)打通了電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持鏈中從情報到裝備的眾多關(guān)鍵環(huán)節(jié)，“數(shù)據(jù)驅(qū)動”、“動態(tài)仿真”、“技戰(zhàn)結(jié)合”等設(shè)計理念和典型功能架構(gòu)，提升了電子戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃和任務(wù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的針對性、有效性和實效性，提高了電子戰(zhàn)兵力運用能力和作戰(zhàn)效能。

[1] 余舟，任天波.意大利空軍電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支援部隊簡介[J].國際電子戰(zhàn)，2012(10)：58-59.

[2] 陳炳峰.外軍任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)分析與啟示[J].艦船電子工程，2013,33(9)：24-27.

[3] 張凱.海軍電子戰(zhàn)裝備與技術(shù)發(fā)展趨勢[J].艦船電子對抗，2009,32(2)：29-31

Design Concept and Infrastructure Analysis of Foreign Electronic Warfare Operational Support System

XU Hai-long，WANG Jun，ZHOU Shui-lou

(Navy Academy of Armament，Beijing 100161，China)

The electronic warfare operational support system has been deployed and applied abroadly.This paper expatiates the design concept of foreign electronic warfare operational support system,analyzes the typical function architecture，and the purpose is to advance the pertinence and validity.

electronic warfare operational support system;mission planning;simulation

2016-09-22

TN97

A

CN32-1413(2017)02-0010-03

10.16426/j.cnki.jcdzdk.2017.02.003