海戰(zhàn)場態(tài)勢生成技術(shù)發(fā)展綜述*

李 歸，伍光新，薛 慧,2，郭加賜，曾利凱

(1.南京電子技術(shù)研究所，南京 210039；2.國防科技大學(xué) 系統(tǒng)工程學(xué)院，長沙 410073)

0 引 言

態(tài)勢生成是戰(zhàn)場空間中兵力分布和戰(zhàn)場環(huán)境的當前狀態(tài)及發(fā)展變化趨勢的總稱，是戰(zhàn)場感知能力所實現(xiàn)的最終產(chǎn)品[1]?！皯B(tài)”指當前狀態(tài)，描述了兵力位置、目標運動參數(shù)和當前環(huán)境條件；“勢”指發(fā)展趨勢，描述了兵力隱含的作戰(zhàn)意圖、作戰(zhàn)能力、相互關(guān)系、可能的威脅程度和環(huán)境變化[2-3]。態(tài)，勢生成是作戰(zhàn)決策的依據(jù)，旨在為指揮決策、指揮控制和火力打擊提供支持。根據(jù)不同的作戰(zhàn)需求，態(tài)勢生成的產(chǎn)品可分為戰(zhàn)術(shù)級態(tài)勢、戰(zhàn)役級態(tài)勢和戰(zhàn)略級態(tài)勢三個層次，復(fù)盤態(tài)勢、實時態(tài)勢和預(yù)測態(tài)勢三個階段，涉及敵情、我情、地情三個方面。根據(jù)態(tài)勢生成產(chǎn)品包含的內(nèi)容，態(tài)勢生成產(chǎn)品可分為電磁、通信、氣象等專題態(tài)勢及戰(zhàn)前戰(zhàn)場支撐情報、交戰(zhàn)戰(zhàn)場監(jiān)視情報、動向情報等情報整編態(tài)勢等。

海戰(zhàn)場的聯(lián)合作戰(zhàn)概念經(jīng)歷了1984年的“空海一體戰(zhàn)”[4-5]、聯(lián)合作戰(zhàn)介入、全球公域介入與機動聯(lián)合、分布式殺傷到最新的聯(lián)合全域作戰(zhàn)[6-7]，未來的海戰(zhàn)場也必將是聯(lián)合作戰(zhàn)，且聯(lián)合范圍將越來越廣泛。而如何讓聯(lián)合指控中心和各作戰(zhàn)單元及時地獲取統(tǒng)一且真實的戰(zhàn)場態(tài)勢或各單元各自關(guān)心的戰(zhàn)場態(tài)勢，是信息優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為決策優(yōu)勢的關(guān)鍵所在，也是實現(xiàn)聯(lián)合作戰(zhàn)中1+1>2力量倍增器必須攻克的難題。在此背景下，本文首先梳理了海戰(zhàn)場態(tài)勢生成的發(fā)展歷程及能力水平，然后詳細介紹了典型項目，分析了態(tài)勢圖的基本組成和生成流程，并對關(guān)鍵技術(shù)展開了詳細討論，最后預(yù)測了其發(fā)展趨勢。

1 發(fā)展歷程

信息時代的聯(lián)合作戰(zhàn)模式需要參戰(zhàn)各軍種能夠共享戰(zhàn)場感知信息，并形成對戰(zhàn)場統(tǒng)一的認識。這種能力的達成有賴于聯(lián)合統(tǒng)一態(tài)勢圖生成技術(shù)，其能夠為作戰(zhàn)部隊提供通用戰(zhàn)役與戰(zhàn)術(shù)圖像。美國海軍率先提出了這一概念，形成了單一任務(wù)、戰(zhàn)術(shù)及戰(zhàn)略態(tài)勢圖，并逐步融合岸基等其他裝備信息實現(xiàn)更大范圍的態(tài)勢融合，以支持其不斷更新的海上作戰(zhàn)概念。俄羅斯、歐盟等也在態(tài)勢生成領(lǐng)域開展技術(shù)研究和聯(lián)合演練。

根據(jù)融合范圍，海戰(zhàn)場態(tài)勢圖的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，如圖1所示，其態(tài)勢共享范圍越來越大，容量越來越大，時效性越來越高，從分鐘量級提升到秒甚至亞秒量級。

圖1 海戰(zhàn)場態(tài)勢生成的發(fā)展歷程

1.1 通用作戰(zhàn)圖(海上編隊的態(tài)勢融合)

伴隨著空海一體戰(zhàn)的發(fā)展，美國在20世紀90年代即提出了通用作戰(zhàn)圖(Common Operational Picture,COP)的概念，旨在讓所有人共享戰(zhàn)場態(tài)勢。美軍三級戰(zhàn)場態(tài)勢圖包括通用作戰(zhàn)圖、通用戰(zhàn)術(shù)圖(Common Tactical Picture，CTP)、單一綜合圖(Single Integrated Picture，SIP)，分別對應(yīng)指揮決策、戰(zhàn)術(shù)指控和火力控制，相關(guān)信息準確度越來越高[8-9]。2003年，美軍修訂了COP為用戶定義的作戰(zhàn)圖(User-defined COP,UCOP)，各參戰(zhàn)單元可根據(jù)各自的作戰(zhàn)需求主動提取相關(guān)態(tài)勢信息，從而僅生成與自身作戰(zhàn)任務(wù)相關(guān)的態(tài)勢圖，將態(tài)勢生成理念從“讓所有人看到相同的畫面”調(diào)整為“可以討論和組合不同視角觀點的協(xié)作環(huán)境”。COP裝備多年，仍在不斷更新，支撐戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)。根據(jù)2021財年預(yù)算，美國對COP的投資總額4 000萬美元，并保持逐年遞增趨勢[10]。俄羅斯海軍指控發(fā)展系統(tǒng)歷經(jīng)了第一代 “海-Y”、第二代 “根”、第三代“伐木工”以及2000年研制的“需求-M”第四代指控系統(tǒng)[11]，其中最新的“需求-M”可實現(xiàn)所有信息源的目標數(shù)據(jù)融合，并形成統(tǒng)一編批的目標態(tài)勢圖，戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢信息的顯示、信息處理能力和處理質(zhì)量明顯提高，實現(xiàn)了戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢信息在電子海圖背景下顯示，支持在完全模擬真實戰(zhàn)術(shù)行動的作戰(zhàn)態(tài)勢下進行模擬訓(xùn)練的能力。

1.2 跨域融合(分布式艦隊及岸基的態(tài)勢融合)

2015年，美國提出分布式殺傷概念，聯(lián)合作戰(zhàn)編隊范圍進一步分散、擴大，態(tài)勢生成不再局限于編隊內(nèi)同構(gòu)/兼容數(shù)據(jù)的融合，而是進一步擴展到異構(gòu)/跨域數(shù)據(jù)的融合[12]。美國國防高級研究計劃局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)于2015年11月提出了“跨域海上監(jiān)視與瞄準項目”，旨在支持1 000 000 km2海域內(nèi)的分布式編隊的協(xié)同作戰(zhàn)，即“分布式殺傷”作戰(zhàn)?？缬蚝Ｉ媳O(jiān)視與瞄準項目宗旨是將分散化的有人/無人系統(tǒng)及各類傳感器系統(tǒng)利用起來，用盡量低的成本獲得最大化的作戰(zhàn)效率，其中的數(shù)據(jù)融合及態(tài)勢支撐涉及1 000 000 km2海域。態(tài)勢生成的核心技術(shù)是異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合處理，美國利用大數(shù)據(jù)、智能決策等人工智能新技術(shù)開發(fā)了“牛頭怪”(Minotaur)數(shù)據(jù)融合處理器。該處理器專門負責異構(gòu)數(shù)據(jù)融合，可搭載于任何平臺，目前部署于近海區(qū)域的機載平臺開展與民用相關(guān)的試驗，利用民用大數(shù)據(jù)驗證其算法的有效性，覆蓋了聲光電各類傳感器，實現(xiàn)了岸基一體化融合與顯示；后續(xù)將部署到任何可用的平臺或控制站，執(zhí)行自動化情報關(guān)聯(lián)與融合處理。

1.3 聯(lián)合全域作戰(zhàn)(多軍種、多國部隊的態(tài)勢融合)

美空軍、海軍聯(lián)合提出了聯(lián)合全域指揮與控制(Joint All Domain Control and Command，JADC2)，目的是使海軍艦艇、飛機與空軍飛機共享目標信息，后迅速擴展到陸軍。各軍種分別尋求解決方案，如空軍的“先進作戰(zhàn)管理系統(tǒng)”、陸軍的“綜合防空反導(dǎo)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)”“融合計劃”和海軍的“壓制計劃”[13]。歐盟在聯(lián)合作戰(zhàn)領(lǐng)域也走在前列，于2019年和2020年開展了歐洲海上感知開放式合作(Open Cooperation for European Maritime Awareness，OCEAN)試驗活動，首次演示了多國海軍通過天基、空中、海上等不同平臺實時共享海上態(tài)勢感知視頻的能力，演習(xí)覆蓋了15個國家的多個部隊，旨在實現(xiàn)歐盟多個國家不同軍種的態(tài)勢共享，從而實現(xiàn)聯(lián)合作戰(zhàn)。

2 典型項目

態(tài)勢生成作為未來聯(lián)合作戰(zhàn)的重要支撐，世界各國都開展了廣泛研究。最早的如美國20世紀90年代的COP、CTP、SIP。俄羅斯、加拿大也開展了多傳感器數(shù)據(jù)融合等研究。進入21世紀后，隨著計算機技術(shù)和信息處理能力的發(fā)展，新一代態(tài)勢產(chǎn)品獲得了更大的融合范圍和更高的融合效率，逐步實現(xiàn)了艦艦到艦機、岸基傳感器的態(tài)勢融合，并朝著多域多國的態(tài)勢共享方向發(fā)展。本節(jié)將對部分典型態(tài)勢產(chǎn)品展開詳細介紹。

2.1 COP/CTP/SIP

美軍針對指揮決策、戰(zhàn)術(shù)指控和火力控制三個層級的作戰(zhàn)應(yīng)用，產(chǎn)生通用作戰(zhàn)圖、通用戰(zhàn)術(shù)圖、單一綜合圖三類戰(zhàn)場態(tài)勢圖，如圖2所示。通用作戰(zhàn)圖包含戰(zhàn)術(shù)/戰(zhàn)略指揮信息、地理導(dǎo)向數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)計劃數(shù)據(jù)、備戰(zhàn)數(shù)據(jù)、戰(zhàn)區(qū)情報、偵察數(shù)據(jù)、天氣預(yù)報、輻射性微塵(諸如核子、生物、化學(xué))預(yù)報和航空指揮數(shù)據(jù)，描述并強調(diào)當前的兵力部署和作戰(zhàn)狀態(tài)，同時也包含了幫助指揮員預(yù)測未來的信息。COP的功能包括態(tài)勢數(shù)據(jù)管理與處理、態(tài)勢可視化、態(tài)勢數(shù)據(jù)交換和戰(zhàn)術(shù)輔助決策。隨著大數(shù)據(jù)和智能計算的發(fā)展，COP朝著智能化的方向發(fā)展。通用戰(zhàn)術(shù)圖服務(wù)于戰(zhàn)術(shù)級指揮控制，是戰(zhàn)術(shù)層面的 COP，主要功能與COP類似，但是僅負責單次作戰(zhàn)行動中指揮員職責區(qū)域范圍內(nèi)的戰(zhàn)場空間描述，包括各參戰(zhàn)部隊的實時作戰(zhàn)方案、計劃部署圖、戰(zhàn)場目標和環(huán)境(地理、天候、氣象)數(shù)據(jù)。單一綜合圖服務(wù)于武器/火力控制層面，是面向某單一作戰(zhàn)應(yīng)用的多源探測/偵察信息融合圖。SIP可提供地面、水面、水下、空中、空間以及信息空間的及時、精確、融合、可靠的目標信息，包括位置、屬性、運動參數(shù)等，可達到火控級精度要求。

圖2 美軍三級互操作態(tài)勢圖

2.2 Minotaur數(shù)據(jù)融合

軍用系統(tǒng)裝備存在較大的發(fā)展代差，時間跨度遠超過20年，這在態(tài)勢生成過程中涉及到較大的接口、兼容等問題?；诖诵枨?，美軍認為在數(shù)據(jù)融合、態(tài)勢生成過程中應(yīng)減少各平臺的專用處理過程，開發(fā)與平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)分析架構(gòu)和決策模型，縮短TCPED(Tasking,Collection,Processing,Exploitation,Dissemination)處理周期。為此，美軍開發(fā)了一款自動化情報關(guān)聯(lián)處理器Minotaur，用于岸海協(xié)同作戰(zhàn)中的數(shù)據(jù)融合和態(tài)勢生成。Minotaur系統(tǒng)當前部署于機載平臺上，以實現(xiàn)對海上水面艦艇的交通控制，后續(xù)將部署到任何可用的平臺或控制站，融合來自海上搜索雷達、電子支援傳感器、光電攝像機等戰(zhàn)場數(shù)據(jù)，執(zhí)行自動化情報關(guān)聯(lián)處理，支持態(tài)勢生成。該系統(tǒng)的典型特征如圖3所示。

圖3 Minotaur系統(tǒng)典型特征

Minotaur的自動“相關(guān)”算法是其核心技術(shù)，可將來自不同傳感器的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到同一航跡或目標；其處理速度和存儲能力也有了質(zhì)的提高，可處理海量的重要信息數(shù)據(jù)集，保持航跡信息，并將數(shù)據(jù)無縫導(dǎo)出到戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)。Minotaur采用開放式架構(gòu)，可以兼容老舊系統(tǒng)的更新型號；集成了傳感器、雷達和C4ISR設(shè)備，并且可以在飛行/航行過程中傳輸給其他平臺和單元。未來，Minotaur可以安裝在有人和無人飛機、輪船和潛艇上，與平臺上的傳感器相關(guān)聯(lián)，具有很大的應(yīng)用潛力。

2.3 OCEAN 2020海上態(tài)勢

“OCEAN 2020”全稱為歐洲海上感知開放式合作項目，參與方包括15個歐盟國家的42個團隊。如圖4所示，OCEAN 2020目標是基于現(xiàn)有軍事平臺和武裝部隊，實現(xiàn)歐盟海上作戰(zhàn)中心的統(tǒng)一作戰(zhàn)圖的生成。OCEAN 2020的核心是改進戰(zhàn)場態(tài)勢感知自主性，提升作戰(zhàn)單元和作戰(zhàn)管理系統(tǒng)與作戰(zhàn)中心的兼容性和互操作性，包括多域有人/無人平臺間的協(xié)同、自主性，旨在增強未來歐盟多國部隊的聯(lián)合作戰(zhàn)能力。

圖4 OCEAN 2020海上態(tài)勢項目

在地中海演示驗證中，首次演示了多國海軍通過天基、空中、海上平臺實時共享海上態(tài)勢感知視頻的能力，包括歐盟海上作戰(zhàn)中心和水面艦艇(包括無人艇)、作戰(zhàn)管理系統(tǒng)和國家級作戰(zhàn)中心。在波羅的海演示驗證中，更強調(diào)使用歐盟海上作戰(zhàn)中心以及安裝在岸基或軍艦上的實驗版作戰(zhàn)管理系統(tǒng)，集成多源數(shù)據(jù)，形成單一預(yù)定義戰(zhàn)術(shù)圖。

3 態(tài)勢生成

統(tǒng)一態(tài)勢生成是指將多個不同來源的信息經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換、基準校準、坐標轉(zhuǎn)換、相關(guān)、復(fù)合跟蹤與綜合識別，從而獲得更準確的目標位置信息、航跡及目標屬性等，并有效且直觀地綜合顯示或分級顯示。完整、清晰、統(tǒng)一的戰(zhàn)場態(tài)勢圖是聯(lián)合作戰(zhàn)中取得戰(zhàn)場優(yōu)勢的先決條件，下面將從態(tài)勢圖的要素組成、生成流程及關(guān)鍵技術(shù)三方面展開詳細討論。

3.1 要素組成

態(tài)勢圖的要素是指態(tài)勢感知需要察覺和理解的信息，如圖5所示，主要包括兵力/目標動態(tài)信息、研判信息、部署信息、規(guī)劃信息、戰(zhàn)場環(huán)境信息、裝備能力信息和保障能力信息等類型[14]。其中，兵力/目標動態(tài)信息和研判信息包含兵力位置、兵力屬性、兵力狀態(tài)、群組關(guān)系、威脅估計、作戰(zhàn)意圖等，是態(tài)勢要素的主要組成部分；部署信息和規(guī)劃信息包含部署兵力、作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)計劃等，有助于指揮員掌握戰(zhàn)場動態(tài)；戰(zhàn)場環(huán)境信息、裝備能力信息和保障能力信息包含氣象水文、電磁環(huán)境、武器裝備能力、探測裝備能力、人員、后勤等，是能夠順利完成作戰(zhàn)任務(wù)的有力保障。

圖5 海戰(zhàn)場態(tài)勢圖的要素組成

3.2 態(tài)勢生成流程

如圖6所示，海戰(zhàn)場態(tài)勢生成的主要步驟包括目標發(fā)現(xiàn)、信息匯集、融合處理、目標綜合識別、資源綜合調(diào)度、態(tài)勢綜合、意圖預(yù)測、威脅研判、態(tài)勢顯示、態(tài)勢分發(fā)等[15]，最終形成不同層級的戰(zhàn)場態(tài)勢圖，按照用戶需求進行態(tài)勢分發(fā)。

圖6 態(tài)勢生成流程圖

態(tài)勢生成是從發(fā)現(xiàn)、信息匯集、處理融合、評估分析到分發(fā)共享的過程，生成高質(zhì)量態(tài)勢依賴于各平臺各傳感器的信息融合，不僅要求單平臺內(nèi)的傳感器生成高精度、高準確度的目標信息，而且需要多平臺、多傳感器間通過協(xié)同、融合實現(xiàn)具有更高精度和準確度的統(tǒng)一態(tài)勢，涉及多源信息融合、資源綜合調(diào)度、目標綜合識別、態(tài)勢研判分析、態(tài)勢產(chǎn)品生成等多項關(guān)鍵技術(shù)。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1 多源信息融合

信息融合指組合來自多傳感器的探測信息及其他信息，以獲得單一傳感器無法得到的更明確或質(zhì)量高于任何單一傳感器的信息，用于估計和預(yù)測目標狀態(tài)。信息融合過程主要包括數(shù)據(jù)校準、目標相關(guān)、融合估計等。數(shù)據(jù)校準主要是指對各傳感器探測信息的時間、空間參考點的統(tǒng)一，即將不同平臺傳感器獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一參考點坐標系中的數(shù)據(jù)，并統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。目標相關(guān)主要指按照一定的“相關(guān)”準則，將不同傳感器獲得的同一目標的數(shù)據(jù)進行“相關(guān)”、融合處理，從而形成該目標的完整、準確的位置、運動參數(shù)等。融合估計是多傳感器數(shù)據(jù)融合的核心技術(shù)之一，主要內(nèi)容包括：對來源于同一傳感器的數(shù)據(jù)進行目標狀態(tài)跟蹤估計；對來源于不同傳感器的數(shù)據(jù)進行分析驗證、綜合補充、協(xié)調(diào)修改以及跟蹤估計；對新發(fā)現(xiàn)的不相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行分析、綜合；根據(jù)一定的準則對“相關(guān)”后的目標航跡進行取舍。

多源信息融合解決的是單一信源信息不全和多源信息冗余的問題，通過對多源態(tài)勢數(shù)據(jù)的去重、校準和相關(guān)，獲取目標精確的時空信息和屬性信息，為后續(xù)態(tài)勢生成相關(guān)處理提供一致性基礎(chǔ)。信息融合類型主要包括雷達、光電、電偵、聲吶的融合，主要分為同類傳感器融合和異類傳感器融合，融合算法包括最小二乘法、基于二分圖最優(yōu)完備匹配的目標關(guān)聯(lián)算法[16]、序貫Kalman 濾波方法[17]、基于最優(yōu)權(quán)值分配原則加權(quán)平均的異類傳感器航跡數(shù)據(jù)融合算法[18]等。

3.3.2 資源綜合調(diào)度

資源綜合調(diào)度是指對海上作戰(zhàn)編隊中的各類型聲、光、電傳感器的綜合調(diào)度管理。海戰(zhàn)場環(huán)境具有電磁/光電信號密集，威脅目標多層次、多方位，飽和攻擊縱深大等特點，為了更好地實現(xiàn)編隊協(xié)同作戰(zhàn)，實現(xiàn)戰(zhàn)場信息優(yōu)勢，必須打破傳統(tǒng)各傳感器的獨立探測模式，將編隊傳感器資源統(tǒng)一管理、協(xié)同優(yōu)化、組合使用，充分發(fā)揮多傳感器協(xié)同探測的優(yōu)勢。

資源綜合調(diào)度主要解決復(fù)雜海戰(zhàn)場環(huán)境下單一傳感器工作效能不足問題，尤其是在有強干擾或者強海雜波條件下。多傳感器資源調(diào)度分為單平臺多傳感器資源綜合調(diào)度[19]和海上編隊多平臺資源綜合調(diào)度[20]，旨在充分發(fā)揮協(xié)同探測的體系作戰(zhàn)能力，滿足海上編隊作戰(zhàn)的態(tài)勢需求。資源調(diào)度流程主要是根據(jù)一定的約束條件，合理配置各種資源，合理安排各任務(wù)的執(zhí)行時間和順序，從而優(yōu)化一個或多個調(diào)度性能指標。在態(tài)勢生成的資源綜合調(diào)度中多采用智能優(yōu)化算法，如線性規(guī)劃調(diào)度算法、遺傳算法等。

3.3.3 目標綜合識別

目標識別是指對目標敵我屬性、類別、型號等的識別，是態(tài)勢研判分析的基礎(chǔ)。海戰(zhàn)場上的威脅可能來自空中、水面和水下的目標，目標識別手段主要有雷達、光電、聲吶等傳感器。綜合利用傳感器獲得的目標信息，采用“相關(guān)”技術(shù)進行目標識別是海戰(zhàn)場態(tài)勢生成的核心技術(shù)之一。

目標識別分為單手段目標識別和目標綜合識別。目標綜合識別是在單手段目標識別的基礎(chǔ)上，通過各類傳感器的有機配合、分層次配置以及傳感器間的信息交換和目標信息共享，進行及時、有效和可靠的“相關(guān)”與集成，目的是通過對不同來源傳感器的數(shù)據(jù)綜合獲得一致、準確的目標屬性決策結(jié)果。與單手段目標識別相比，目標綜合識別進一步擴展了目標數(shù)據(jù)的來源，可以獲得更大范圍內(nèi)目標的時域、空域、頻域信息，同時增強了目標識別結(jié)果的準確度和置信度，提高了目標識別的多目標感知能力，增強了編隊傳感器的可靠性、抗干擾性、生存能力。目標識別相關(guān)技術(shù)包括基于DSm理論的雷達綜合目標識別[21]、基于特征庫的水下狀態(tài)智能分析輔助識別[22]、基于D-S證據(jù)理論的圖像目標檢測與識別[23]及基于證據(jù)關(guān)聯(lián)挖掘的目標綜合識別方法[24]。

3.3.4 態(tài)勢研判分析

態(tài)勢研判分析是更高層次的信息融合，主要內(nèi)容包括意圖預(yù)測、威脅判斷和態(tài)勢研判，目的是從大量散亂的、密集的情報信息中提取指揮員關(guān)心的可能影響戰(zhàn)斗進程的情況和事件信息，并進行態(tài)勢估計、分析和研判預(yù)測。對目標戰(zhàn)術(shù)意圖的預(yù)測及威脅程度的判斷是戰(zhàn)場態(tài)勢生成的重要環(huán)節(jié)，直接影響到指揮員的決策和打擊火力的分配。

作戰(zhàn)意圖是指揮員及指揮機構(gòu)為完成一定作戰(zhàn)任務(wù)的基本設(shè)想和打算。作戰(zhàn)意圖預(yù)測主要基于各種信息源得到的信息進行分析、解釋和判斷敵方所要達到的目的。意圖預(yù)測的過程就是依據(jù)各種信息，結(jié)合參戰(zhàn)各方力量的部署、戰(zhàn)場環(huán)境、敵方戰(zhàn)斗序列和戰(zhàn)術(shù)條令以及我方所承擔的作戰(zhàn)任務(wù)，對戰(zhàn)場態(tài)勢進行解釋分析，辨別敵方戰(zhàn)術(shù)意圖和作戰(zhàn)計劃。

威脅判斷指的是在態(tài)勢估計的基礎(chǔ)上，根據(jù)敵方目標的作戰(zhàn)能力、作戰(zhàn)企圖和攻擊緊迫度，評估和預(yù)測敵方目標對我保衛(wèi)對象造成的毀傷程度。威脅判斷的主要任務(wù)是查明或預(yù)測空中、海面、水下各威脅目標可能攻擊的對象、威脅等級和威脅排序，為優(yōu)化目標火力分配提供基本依據(jù)。

態(tài)勢研判流程主要包括態(tài)勢要素提取、態(tài)勢評估推理和態(tài)勢預(yù)測。態(tài)勢研判分析主要是根據(jù)構(gòu)建的模型進行預(yù)測判斷，常用于戰(zhàn)術(shù)意圖識別的模型有序列貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型[25]等，而威脅判斷的模型一般基于目標運動狀態(tài)和歷史戰(zhàn)術(shù)動作等要素構(gòu)建[26]。態(tài)勢研判分析為戰(zhàn)場態(tài)勢一張圖提供了綜合輔助決策信息。

3.3.5 態(tài)勢產(chǎn)品生成

態(tài)勢產(chǎn)品生成是指針對不同指揮層級或同一層級的不同作戰(zhàn)任務(wù)，聚焦戰(zhàn)場關(guān)鍵節(jié)點和重要目標，通過對態(tài)勢信息的組織提取，為用戶提供相應(yīng)的態(tài)勢產(chǎn)品，主要包括態(tài)勢信息的組織、顯示和分發(fā)。按照態(tài)勢產(chǎn)品服務(wù)對象劃分，態(tài)勢產(chǎn)品可分為綜合態(tài)勢產(chǎn)品、對空方面態(tài)勢產(chǎn)品、對海方面態(tài)勢產(chǎn)品、對陸方面態(tài)勢產(chǎn)品、對水下方面態(tài)勢產(chǎn)品等；按照態(tài)勢產(chǎn)品內(nèi)容劃分，態(tài)勢產(chǎn)品可分為目標態(tài)勢產(chǎn)品、電磁、通信、氣象等專題態(tài)勢產(chǎn)品等。

通過合理的態(tài)勢信息組織、顯示和分發(fā)，保證態(tài)勢信息的一致性，實現(xiàn)態(tài)勢信息的多樣性和按需定制，滿足不同用戶對態(tài)勢信息的差異性需求。隨著電磁技術(shù)的發(fā)展和射頻系統(tǒng)的廣泛裝備，電磁態(tài)勢在戰(zhàn)爭中的作用越來越突顯，通信態(tài)勢[14]、電磁態(tài)勢[14]等專題態(tài)勢產(chǎn)品是作戰(zhàn)任務(wù)能夠順利完成不可缺少的保障手段。海戰(zhàn)場編隊作戰(zhàn)中由于雷達、通信、導(dǎo)航、電子戰(zhàn)和其他電磁輻射相互作用而成為信號密集、變化多樣、屬性復(fù)雜的電磁環(huán)境，這大大增加了海戰(zhàn)場作戰(zhàn)的電磁復(fù)雜性，而全面、可靠的電磁態(tài)勢是奪取海上制電磁權(quán)的關(guān)鍵，也是進行有效頻譜管控和電磁頻譜利用的重要基礎(chǔ)。

4 發(fā)展趨勢

未來戰(zhàn)爭對各軍兵種協(xié)同、聯(lián)合作戰(zhàn)的能力要求越來越高，這使得各作戰(zhàn)要素之間的信息交換和信息融合更加頻繁，同時，隨著智能化技術(shù)的迅猛發(fā)展，未來海戰(zhàn)場態(tài)勢生成技術(shù)必將引入更多的新型技術(shù)，提升其智能化、自動化水平。

(1)信息來源多樣化

未來信息化戰(zhàn)爭必將是作戰(zhàn)雙方之間體系與體系的對抗，囊括了陸、海、空、天、潛、電磁、網(wǎng)絡(luò)等多域的軍事力量。隨著作戰(zhàn)體系實現(xiàn)跨域構(gòu)建，作戰(zhàn)信息種類逐步擴展，來源更加多樣化。針對作戰(zhàn)信息的類型多樣化、數(shù)據(jù)多源化的趨勢，未來海戰(zhàn)場的態(tài)勢生成技術(shù)亟需研究構(gòu)建不同類型信息的統(tǒng)一描述和轉(zhuǎn)換模型，構(gòu)建可拓展的多源信息融合框架，以適應(yīng)未來不斷擴展的融合范圍需求[28]。

(2)信息處理高速化、智能化

隨著戰(zhàn)場目標的日益高速化、戰(zhàn)場環(huán)境的復(fù)雜化和戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的爆炸性增長，未來戰(zhàn)場態(tài)勢生成中信息處理必須實現(xiàn)高速化和智能化、自主化[29-30]。如在多源信息融合、目標綜合識別中應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘提升融合效率和識別效能，利用智能優(yōu)化算法提升資源調(diào)度效能，利用機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)從大規(guī)模原始探測信息中自組織、自學(xué)習(xí)潛在知識，生成基于數(shù)據(jù)特性的模型，實現(xiàn)基于認知的信息挖掘與目標提取，提升態(tài)勢生成相關(guān)系統(tǒng)的智能化水平。

(3)評估分析自動化

隨著數(shù)學(xué)建模、軍事運籌、自主決策等技術(shù)的不斷發(fā)展，將資源調(diào)度、意圖分析、威脅判斷、態(tài)勢研判等過程進行自動化生成和提取，同時利用大數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)對歷史數(shù)據(jù)進行目標行為模式深度挖掘，實現(xiàn)目標行為意圖的自動預(yù)測，從而獲得完整、可靠的目標態(tài)勢推理信息，實現(xiàn)態(tài)勢評估分析的自動化。

(4)分布處理普遍化

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，分布式網(wǎng)絡(luò)成為一種新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在軍事信息系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛，未來也將應(yīng)用于海戰(zhàn)場的態(tài)勢生成中。分布式處理具有抗毀性強、資源利用率高等特點，但海戰(zhàn)場態(tài)勢生成分布式處理也面臨若干技術(shù)難點：海戰(zhàn)場無線通信信息傳輸帶寬限制；有限帶寬網(wǎng)絡(luò)中信息感知單元的動態(tài)協(xié)同組織；共用信息節(jié)點中信息的重復(fù)使用引起的誤差增長。因此，亟需設(shè)計實用、有效的分布式處理架構(gòu)，以生成高質(zhì)量、一致的戰(zhàn)場態(tài)勢圖支持未來海戰(zhàn)。

(5)態(tài)勢顯示多樣化

針對未來海戰(zhàn)場態(tài)勢生成中實時、高效、精準的要求和多用戶差異化需求，未來的態(tài)勢顯示可以結(jié)合觸控、虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)、全息投影等多通道交互與顯示技術(shù)，提升態(tài)勢顯示的能力和效率，實現(xiàn)態(tài)勢顯示多樣化。

5 結(jié)束語

統(tǒng)一的戰(zhàn)場態(tài)勢圖是聯(lián)合作戰(zhàn)指揮與決策的依據(jù)，所以態(tài)勢圖生成的質(zhì)量和可靠性也決定了指揮與決策的效能，是信息時代聯(lián)合作戰(zhàn)中信息優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為決策優(yōu)勢的關(guān)鍵所在，也是實現(xiàn)聯(lián)合作戰(zhàn)必須攻克的難題。態(tài)勢生成作為未來聯(lián)合作戰(zhàn)的重要支撐，必將進一步擴大融合范圍，提升融合效率和效能，為聯(lián)合作戰(zhàn)提供精準、高效的統(tǒng)一態(tài)勢圖。