國(guó)外電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(guó)外電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(guó)外已經(jīng)有大量的部署和應(yīng)用，闡述了國(guó)外電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(duì)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(guò)程中的作戰(zhàn)規(guī)劃/重規(guī)劃、任務(wù)數(shù)據(jù)(對(duì)抗戰(zhàn)術(shù)、技術(shù))生成與驗(yàn)證、任務(wù)數(shù)據(jù)加載執(zhí)行、過(guò)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(yùn)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(duì)性、有效性和實(shí)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(méi)有統(tǒng)一的定義，功能上可簡(jiǎn)單或復(fù)雜，既可覆蓋電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持鏈中的一個(gè)或多個(gè)環(huán)節(jié)，亦可擴(kuò)展到對(duì)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(duì)象，解讀國(guó)外電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念并分析系統(tǒng)典型功能架構(gòu)。

1 國(guó)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(jìn)行基于分布式體系結(jié)構(gòu)，具備動(dòng)態(tài)威脅響應(yīng)、在線實(shí)時(shí)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(guó)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(jī)電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)、歐洲海軍主戰(zhàn)平臺(tái)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(diǎn)是自動(dòng)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(diǎn)是根據(jù)場(chǎng)景變化，提升實(shí)時(shí)任務(wù)數(shù)據(jù)更新能力。英國(guó)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(gè)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(kù)管理系統(tǒng)、任務(wù)數(shù)據(jù)生成與驗(yàn)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(guò)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(kù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)包括威脅數(shù)據(jù)庫(kù)(武器數(shù)據(jù)庫(kù)、輻射源數(shù)據(jù)庫(kù)、電子戰(zhàn)斗序列數(shù)據(jù)庫(kù)(EOB)、電子對(duì)抗情報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù))、設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)、干擾樣式數(shù)據(jù)庫(kù)、環(huán)境信息庫(kù)(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(kù)管理功能。

(2) 任務(wù)數(shù)據(jù)生成與驗(yàn)證系統(tǒng)

根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)要求，提供自動(dòng)/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(dòng)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(shí)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(yàn)及半實(shí)物仿真驗(yàn)證手段，使系統(tǒng)具備提前驗(yàn)證電子對(duì)抗措施有效性的能力；提供電子對(duì)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(yàn)證是一個(gè)循環(huán)迭代優(yōu)化過(guò)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(guò)有序規(guī)劃電子戰(zhàn)裝備單裝戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用、多裝協(xié)同運(yùn)用以及多武器系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)電子戰(zhàn)裝備在正確的時(shí)間、正確的位置、采用正確的對(duì)抗策略實(shí)施作戰(zhàn)行動(dòng)，確保其作戰(zhàn)運(yùn)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(guò)充分分析、推演、評(píng)估，結(jié)合裝備對(duì)抗策略制定裝備行動(dòng)計(jì)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(duì)抗針對(duì)性和實(shí)效性。在通信數(shù)據(jù)鏈可達(dá)的條件下，還可在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中實(shí)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(shí)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(duì)抗設(shè)備的任務(wù)加載數(shù)據(jù)，如輻射源識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)、電子戰(zhàn)斗序列庫(kù)、干擾樣式庫(kù)；實(shí)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(dá)的條件下，還可在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)任務(wù)數(shù)據(jù)重加載。

(5) 過(guò)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(bào)告等信息，對(duì)作戰(zhàn)過(guò)程進(jìn)行回放，通過(guò)分析電子戰(zhàn)裝備工作狀態(tài)、作戰(zhàn)目標(biāo)及戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的變化，評(píng)估電子戰(zhàn)對(duì)抗策略(作戰(zhàn)數(shù)據(jù)、戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用)的有效性，提取作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)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(cè)數(shù)據(jù)等，提取戰(zhàn)場(chǎng)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(kù)。

(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(guò)作戰(zhàn)場(chǎng)景設(shè)計(jì)、高逼真模型計(jì)算，形成強(qiáng)大的實(shí)時(shí)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(yùn)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(yàn)證有效的裝備加載數(shù)據(jù)和戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用建議，評(píng)估對(duì)抗過(guò)程，積累作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，以提升不同級(jí)別任務(wù)部隊(duì)的電子對(duì)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(jì)理念

3.1 基于有效數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的作戰(zhàn)支持

電子戰(zhàn)作戰(zhàn)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)集中體現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的概念，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)驗(yàn)證的作用。系統(tǒng)以作戰(zhàn)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)驗(yàn)證為核心，無(wú)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(kù)的支持下完成的。同時(shí)，系統(tǒng)對(duì)加載于裝備的數(shù)據(jù)均進(jìn)行驗(yàn)證，包括數(shù)字仿真驗(yàn)證和半實(shí)物驗(yàn)證，甚至也將試驗(yàn)基地和靶場(chǎng)納入體系的考慮，目的是做到“心中有底”。

3.2 基于動(dòng)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(gè)能夠反復(fù)迭代、逐步優(yōu)化的動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)[2-3]，包括戰(zhàn)術(shù)場(chǎng)景編輯與設(shè)置、任務(wù)分析、行動(dòng)規(guī)劃、方案評(píng)估與優(yōu)化等5個(gè)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(dá)告警系統(tǒng)以及其他電子戰(zhàn)裝備進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃，對(duì)飛行航路、作戰(zhàn)策略、作戰(zhàn)風(fēng)險(xiǎn)、作戰(zhàn)效能等進(jìn)行動(dòng)態(tài)推演和評(píng)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(duì)性。

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

設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了戰(zhàn)術(shù)與技術(shù)相結(jié)合的特點(diǎn)，作戰(zhàn)支持流程清晰分為戰(zhàn)術(shù)和技術(shù)“2條線”?！皯?zhàn)術(shù)線”是通過(guò)基于作戰(zhàn)流程的功能級(jí)仿真，對(duì)整個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)方案進(jìn)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(duì)作戰(zhàn)威脅庫(kù)、干擾方案庫(kù)進(jìn)行驗(yàn)證，這是系統(tǒng)最鮮明的特色之一?！皯?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(yàn)證電子戰(zhàn)行動(dòng)和對(duì)抗措施的有效性，既能實(shí)現(xiàn)讓“專家參戰(zhàn)”，還能將技術(shù)支援落實(shí)到一線作戰(zhàn)部隊(duì)，并延伸到相關(guān)作戰(zhàn)平臺(tái)和裝備系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

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(bào)到裝備的眾多關(guān)鍵環(huán)節(jié)，“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”、“動(dòng)態(tài)仿真”、“技戰(zhàn)結(jié)合”等設(shè)計(jì)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(duì)性、有效性和實(shí)效性，提高了電子戰(zhàn)兵力運(yùn)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(duì)簡(jiǎn)介[J].國(guó)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(shì)[J].艦船電子對(duì)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