聲對抗與聲探測團隊對抗演練式本科畢業(yè)設計平臺研究

張文 杜廣星 王一博 董瑞 韓開鋒

[摘 要]根據(jù)軍事指揮類本科畢業(yè)設計模式的改革要求，著眼未來戰(zhàn)爭復合軍事人才的培養(yǎng)，擬提高軍事指揮類學員熟練掌握聲對抗與聲探測技術戰(zhàn)略戰(zhàn)法的能力，以聲學領域為技術背景，初步研究了以聲對抗和聲探測為技術背景下的團隊對抗演練式本科畢業(yè)設計平臺，為改進和提高本科畢業(yè)設計指導和實施工作提供參考。

[關鍵詞]聲對抗；聲探測；團隊對抗演練；畢業(yè)設計

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）01-0087-03

軍事指揮類學員的培養(yǎng)是我軍為適應高科技武器裝備不斷更新和現(xiàn)代化戰(zhàn)爭對軍事人才綜合素質要求日益提高的新形勢所采取的一種新型人才培訓模式，我軍對軍事指揮類學員實行“學歷教育合訓、任職培訓分流”的組訓方式[1]。為了滿足以提高學員的戰(zhàn)斗指揮能力為目標，涵蓋作戰(zhàn)方法研究和工程技術研究的畢業(yè)設計要求，可以考慮改革畢業(yè)設計模式，采用“團隊對抗演練式”畢業(yè)設計模式[2]。文獻[3] 采取了“團隊設計項目”的模式指導本科畢業(yè)設計，研制出“衛(wèi)星耦合動力學與控制地面演示實驗系統(tǒng)”，突出了團隊協(xié)作的意義[4]。對抗演練式教學是軍事教學活動的高級組織形式，其在實際操作過程中通過掌握有關的理論知識，對演練平臺進行設計，然后再搭建實際的對抗演練平臺進行演練。對抗演練式平臺的搭建和應用充分體現(xiàn)了軍事作戰(zhàn)類課題的本質，可以使攻守雙方充分接觸，是軍事指揮教學的高級組織形式[6]。

本文是關于聲對抗與聲探測團隊對抗演練式本科畢業(yè)設計平臺的初步研究，包含的內容單元有聲對抗、聲探測、團隊對抗演練和本科畢業(yè)設計平臺這四部分。其中本科畢業(yè)設計是平臺，這個平臺建立在團隊對抗演練的行為上，采取的主要手段是聲對抗和聲探測技術。

聲對抗是利用聲信息的對抗方法和手段，其包含的內容比較廣泛，主要有聲干擾、聲欺騙、聲誘騙等。聲探測是一種采用聲學原理，利用電子裝置處理獲取的聲波信息以實現(xiàn)對目標的識別和定位的技術，是一種重要的軍事偵察手段[5]。團隊對抗演練通過分組演練的形式進行，教學可以使參演雙方在戰(zhàn)場上的指揮作戰(zhàn)能力得到鍛煉，還可以使其掌握更多的軍事理論知識和指揮技能，養(yǎng)成良好的軍事素養(yǎng)，對提高聯(lián)合作戰(zhàn)中隊員的軍事作戰(zhàn)和指揮能力也有重要的意義。

本研究著眼未來戰(zhàn)爭復合軍事人才的培養(yǎng)，擬提高軍事指揮類學員熟練掌握聲對抗與聲探測技術戰(zhàn)略戰(zhàn)法的能力，希望以聲學領域為技術背景，努力打造聲對抗和聲探測團隊對抗演練式本科畢業(yè)設計平臺。

一、對抗演練

聲對抗技術一般采用主動聲攻擊的方式形成對抗，比如聲干擾是發(fā)射大功率聲波，干擾對方的聲探測系統(tǒng)，或者干擾對方的作戰(zhàn)人員的作戰(zhàn)行為；聲欺騙是發(fā)射聲學欺騙信號，讓對方探測出假目標；聲誘騙是發(fā)射聲學誘騙信號，讓對方誤以為是某個聲學目標出現(xiàn)，達到聲東擊西的目的。

聲探測技術主要采用被動的探測方式，利用傳聲器檢測目標發(fā)出的聲學信號，分析目標的聲學特性，根據(jù)目標輻射噪聲在傳聲器陣列中各個傳聲器間產生的時延和相位關系，實現(xiàn)對目標的位置特征、運動狀態(tài)和屬性等信息的估計。作為一種重要的軍事偵察手段，聲探測技術在對抗演練中可以及時準確地獲取敵方火力位置，從而對敵火力進行打擊，又因為聲探測技術是被動的，因此可以達到快速隱蔽對敵實施打擊的目的。

聲對抗和聲探測對抗演練式平臺的設計可以通過構建聲信息對抗環(huán)境，使攻守雙方在特定的聲學背景下進行團隊對抗演練，使指揮員和對抗團隊成員能夠通過實踐來檢驗聲信息相關作戰(zhàn)理論的可行性，加深對聲探測相關原理的理解和掌握，促進指揮能力的提高。

進行基于聲信息技術的團隊對抗演練活動，可以對聲探測裝備的作戰(zhàn)實用性進行檢驗，從而有針對性地進行改進。對抗演練不僅可以讓雙方指揮員感知戰(zhàn)場環(huán)境，同時也為受訓者提供了軍事理論知識綜合運用的實踐平臺，促進了其對聲信息相關專業(yè)知識的理解和運用。

聲信息對抗式演練平臺的設計能最大限度地發(fā)揮演練式教學的優(yōu)長，將聲信息探測技術應用于實戰(zhàn)中，能促進受訓者知識向能力的快速轉化，使雙方指揮人員在研制聲信息技術相關的武器裝備時能夠更多地考慮實戰(zhàn)因素，避免紙上談兵。

二、研究內容

本研究圍繞地上聲信息偵察與反偵察、空間監(jiān)視與反監(jiān)視、精確聲定位打擊等多個對抗專題，開展聲信息對抗演練半實物仿真平臺建設，研究聲對抗的作戰(zhàn)方法，為打贏未來戰(zhàn)爭做準備。對抗專題的設置主要包括以下兩個大的方面：聲學偵察技術和聲學反偵察技術。其中，聲學偵察技術包含：1.聲定位技術與系統(tǒng)；2.聲源特性、聲目標特征提取和目標識別等。

聲學反偵察技術包含：1.消聲技術、聲誘騙技術、聲偽裝技術、強聲干擾技術、噪聲干擾技術等；2.聲信息傳遞環(huán)節(jié)的對抗，聲信息傳遞途徑的選擇，聲信息傳遞途徑對抗、干擾。

加入聲信息對抗后的戰(zhàn)術戰(zhàn)法研究是團隊對抗平臺的重點。可以將對抗過程分為三個階段：首先派出誘餌小分隊，進行基于聲信息的戰(zhàn)場偵察，通過聲定位和識別等途徑判斷敵方的兵力和火力配備；然后有針對性地在作戰(zhàn)計劃中對己方進行信息防御，盡量獲取敵方的真實信息，盡量保護己方真實信息不被敵方獲取；最后才是正式的作戰(zhàn)對抗，在對抗中紅、藍雙方都有自己的信息處理員，借助聲學途徑實時處理和發(fā)送戰(zhàn)場信息。加入聲信息對抗，并不是替代傳統(tǒng)的戰(zhàn)術戰(zhàn)法，而是對其的改良和改進。

三、平臺建設

（一）平臺搭建

由于以空中作戰(zhàn)為背景建立對抗演練平臺的成本較高、實現(xiàn)難度較大，而在地面作戰(zhàn)中，以城市戰(zhàn)為背景的演練過程中主要以輕武器對抗為主，易于實現(xiàn)，因此主要以城市戰(zhàn)為背景建立模型，通過團隊對抗演練的方式來檢驗聲信息對抗戰(zhàn)術的可行性，通過不同的團隊分工及對抗方式來檢驗聲信息技術在實戰(zhàn)中運用的可行性，并檢驗團隊內部的協(xié)作能力，最終完成基于聲信息的團隊對抗演練過程初步設計。

團隊對抗演練的基本過程如下。首先由團隊對抗演練的導調宣布演練開始，紅、藍兩軍的模擬武器裝備系統(tǒng)在各自指揮員的控制下，按照事先確定的對抗實施方案開始進行攻防結合的戰(zhàn)術演練。與此同時，根據(jù)演練進程，接受指揮員的現(xiàn)場指揮。攻守雙方按照既定模式進行對抗，由導調根據(jù)勝負判定規(guī)則進行裁判。

平臺建設初期，組織參研人員帶領學員開展單元器件和半實物模型的制作、信號調試、對抗想定設計等內容的研究。平臺初步建成之后，可以開展部分對抗專題研究，逐步完善對抗演練平臺，并結合軍事需求和先進科研成果，豐富作戰(zhàn)想定，開展對抗演練。

初期建設中，主要以陸地一般環(huán)境下，基于聲信息的輕武器的偵察與反偵察對抗作戰(zhàn)想定來進行子課題設置。對抗演練設立紅方、藍方和導調。導調是總指揮員，對抗演練前負責安排演練內容，對抗演練中負責演練的進行，對抗演練完成后負責結果判定。以藍方為攻方，以紅方為守方，藍方采用手槍、步槍等輕武器攻擊紅方，同時加上消聲、誘騙、偽裝和干擾等方式；紅方則通過被動和主動等多種聲探測方式保護紅方的人員、設備和軍事設施不被藍方破壞和偵察。主要研究內容和子課題如表1所示。紅方主要進行聲探測活動，包括聲信號處理和聲定位，主要研究和實踐內容為陣列布設、信號采集、信號預處理、特征提取和識別、定位等。藍方主要進行聲干擾活動，包括輕武器聲源技術和輕武器干擾技術，輕武器聲源技術主要研究和實踐內容為輕武器聲源的產生和傳播特點，輕武器干擾技術主要研究和實踐內容為消聲、聲誘騙、聲偽裝和噪聲干擾等技術。導調要想定輕武器對抗場景的聲學背景，掌控整個演練的過程和進度，以及最后對抗演練程序設計和結果判定。

（二）團隊分工

團隊分工需從攻方和守方兩個角度來分析相應的特點及所適用的戰(zhàn)術，并進行兩個團隊的分工，為接下來開展對抗活動做好準備。

從攻方角度看，可采用逐步蠶食的方法向敵方陣地推進并奪占陣地。在推進過程中輔以聲探測技術，對敵隱藏在建筑物內的目標進行準確定位，而后進行精確打擊。這種戰(zhàn)術比較保守，但是它突出的是穩(wěn)扎穩(wěn)打，確保部隊在推進過程中能實施跟蹤定位，而后將敵殲滅。也可從地上、地面和地下三個方面同時展開戰(zhàn)斗。由于城市中的遮蔽物較多，因此要充分利用所有適合開展攻擊的路線進行機動，在向攻擊目標機動的過程中，要充分利用地鐵、下水管道等地下設施和對方直瞄火力無法控制的樓頂。從全方位進行火力接觸后，再利用聲定位技術對敵不同類型火力目標進行定位并分辨出不同武器類型，針對不同類型武器采用不同的方式予以打擊。或者通過直升機機降到建筑物樓頂，迅速偵察敵情、進入樓內。由于敵方可以利用城市地形建筑物多的特點進行隱蔽，在地面運動容易被敵火力打擊，因此可以采用直升機機降到目標樓頂，利用敵方的射擊盲角，進入樓內突襲，達到殲滅敵人的目的。

從守方角度說，可以采用槍械，比如狙擊手可以利用城市內建筑物多、地形復雜的特點，藏身于建筑物內實施隱蔽射擊，同時為避免敵方探測到己方射擊位置，可以采用消聲或隔聲裝置減少被敵發(fā)現(xiàn)的可能性。也可以采用反坦克武器，由于坦克等裝甲車輛的側裝甲和頂部裝甲比較薄弱，因此可以利用城市地形的特點，從建筑物內實施突然襲擊，襲擊后如果不迅速撤離將會被敵人探測到自身位置，但是反坦克武器又都較難攜帶，無法進行快速轉移，所以要采用消聲及隔聲裝置，避免對敵開火后被敵偵測到進行反擊。也可以用反直升機武器，比如火箭炮可以隱蔽于建筑物內對武裝直升機進行突然打擊，使敵方直升機機降的戰(zhàn)術受到限制。直升機對于巷戰(zhàn)的攻方來說意義重大，因為它可以不受地形的限制進行靈活機動，因此它也成為守方部隊的首要打擊目標，利用火箭炮等武器對敵直升機進行打擊時要利用消聲及隔聲裝置，避免襲擊后暴露自身的攻擊位置。

四、結束語

聲探測正在逐步成為當下探測相關的熱點技術。在陸地一般環(huán)境下基于聲信息的輕武器的偵察與反偵察對抗作戰(zhàn)平臺初步建設完成后，還可以開展復雜環(huán)境下多種作戰(zhàn)平臺的聲對抗演練課題研究。通過進一步研究掌握對抗演練式平臺的設計方法，可以培養(yǎng)學員聲探測作戰(zhàn)相關的指揮能力，為信息化戰(zhàn)爭培養(yǎng)新型軍事人才。

從初步構思到具體實施，本團隊對抗演練式畢業(yè)設計平臺已經(jīng)歷了三個年頭，今年還帶了我校首屆團隊對抗本科畢業(yè)設計。這屆的畢業(yè)設計主要由教員團隊和學員團隊組成。教員團隊由一位教授帶頭，四位教員負責指導和協(xié)調；學員團隊由五名學員組成，其中一名成績優(yōu)異、團隊協(xié)作能力強的學員擔任導調，調配由兩名學員組成的紅方和另外兩名學員組成的藍方之間的對抗方式和方法，以及對抗勝負判決方法的規(guī)則制定和實施。最后，五名學員均順利完成今年的團隊對抗演練式畢業(yè)設計，圓滿完成了畢業(yè)前的最后一道考核。同時，我們在實施的過程中也發(fā)現(xiàn)，以聲學為基礎的本項目是一個比較大的課題，目前只涉及空氣中的對抗和探測，其在水下的對抗和探測更有用武之地，但水下這一塊的建設還需要更多人力和物力的投入。而且，我校今年也是第一次具體實施本科畢業(yè)設計改革之團隊對抗演練式畢業(yè)設計，只有全校一屆教員和學員的參與還遠遠不夠，大家仍在努力探索中。我們要吸收各個學院、各個專業(yè)的有益經(jīng)驗，同時還需要繼續(xù)投入精力來建設和指導更多的學員。我們希望通過本項目的持續(xù)研究，能建設一個基本的聲對抗與聲探測團隊對抗演練式畢業(yè)設計平臺環(huán)境，為下一步的改進和完善提供基礎，為團隊對抗演練本科畢業(yè)設計提供接近未來作戰(zhàn)場景的平臺支撐，對軍校指揮類學員本科畢業(yè)設計改革提供一種參考，這對提升學員掌握聲對抗和聲探測戰(zhàn)法的作戰(zhàn)指揮能力等都有積極的推進作用。

[[ 參 考 文 獻 ]]

[1] 劉進，趙鋒，肖順平.軍事指揮類學員本科畢業(yè)設計指導的實踐與思考[J].高等教育研究學報，2012（3）：118-120.

[2] 賀明科，江小平.改革軍事指揮類學員本科畢業(yè)設計模式的思考[J].高等教育研究學報，2014（4）：89-91.

[3] 李東旭，盂云鶴，蔣建平，范才智，程文科.基于團隊設計項目的本科畢業(yè)設計模式探索與實踐[J].高等教育研究學報，2013（1）：117-119.

[4] 王正杰.基于團隊設計項目的本科畢業(yè)設計模式研究和實踐[J].北京青年政治學院學報，2011（2）：105-110.

[5] 馮杰，楊博，李兆利.空氣聲探測在軍事中的應用[J].電聲技術，2012（6）：32-36.

[6] 張學輝，閆振生，王世彤.對抗演練式教學探要[J].繼續(xù)教育，2011（6）：11-13.

[責任編輯：陳 明]