反导条件下侦察情报能力评估探究∗

2022-02-18 09:02王卫星彭晓明
舰船电子工程 2022年11期
关键词:反导预警系统情报

王卫星 彭晓明 张 燕 马 睿

(空军预警学院 武汉 430019)

1 引言

反导作战已成为未来防空作战的重要作战模式之一,侦察情报作为火力拦截系统的“指示灯”,是反导拦截行动的触发器和指向器,对导弹防御的有效性起着至关重要的影响作用。如何科学合理地对侦察情报能力进行评估,对于推动反导体系作战运用能力提升具有重要意义。

目前,对于反导条件下侦察情报能力评估的专门研究不多,主要集中在反导预警系统作战效能评估研究方面。文献[1]提出了一种基于灰色模糊理论对反导预警探测系统作战效能进行评估的方法。文献[2]通过构建反导预警体系雷达装备的贡献率评估指标体系,对反导预警体系雷达装备能力提升贡献率进行评估。文献[3]基于“作战环”理论,建立TBDES作战网络模型,引入“信息熵”的概念,提出了基于“作战环”的TBDES效能评估方法。文献[4]提出一种基于灰关联分析理论的预警探测系统效能评估方法。文献[5]提出了基于TOPSIS法对反导预警系统作战效能进行评估。文献[6]运用SEA方法建立了效能评估的数学模型,结合仿真试验对反导预警系统保障反导拦截任务的作战效能进行了评估。这些研究为本文的研究奠定了基础,但是也存在很多问题。一是这些研究大都以预警系统和雷达情报为研究对象,但是侦察情报的范围更广。二是这些研究大都是针对装备体系本身性能,在理想状态下进行评估,而忽略了人这一主体作用。三是在评估时间点的选择上,很多评估都是建立在反导作战结束后,进行“结果评估”,而未来反导作战战场态势瞬息万变,如何选择最佳侦察情报来给火力拦截提供支撑,这就需要对侦察情报进行实时评估,为指挥员提供实时战场态势和辅助决策依据。

本文针对反导条件下侦察情报效果评估问题,结合反导作战流程,围绕筹划准备、实施控制、支撑效果的侦察情报能力评估需求,全面考虑各种评估要素,构建科学合理完整全流程的评估框架,为反导作战体系建设提供参考。

2 反导预警系统与反导侦察情报

很多学者认为反导侦察情报和反导预警系统是一回事,或者简单认为反导侦察情报就是由反导预警系统产生的,两者是包含与被包含的关系。但实际上两者是不同的,它们既有区别又有联系。

反导预警系统主要由预警卫星、天波超视距雷达、远程预警雷达、地基多功能雷达和预警中心组成。系统通过对来袭弹道导弹的搜索、检测、跟踪和识别,及时准确地预报导弹来袭,并提供来袭导弹的精确弹道数据,测定其速度、位置,识别其类型,为反导拦截作战提供足够的准备时间和精确的目标情报保障[6]。

图1 美军反导预警系统结构图

反导侦察情报主要是指反导作战中由各种侦察情报力量获取的信息或信号。其中侦察情报力量包括反导预警系统里各种高技术手段侦察力量,还包括传统的人力情报侦察力量(谍报、特种侦察等)。

两者的区别集中反映在三个方面。一是属性构成不同,反导预警系统是由多个分系统组成的复杂系统,具有多重属性。而侦察情报只是一种信息或信号,具有单一属性。二是功能定位不同,反导预警系统更加强调在作战指挥层面对预警情报的处理,而侦察情报则更加关注情报本身的相关内容。三是服务对象不同。反导预警系统的服务对象主要是反导预警中心和反导指控中心,而侦察情报的服务对象主要是相关的情报机构和指挥机构。

两者的联系主要表现在两者相互交叉,互为支持。反导侦察情报包括由反导预警系统产生的反导预警情报,而且反导预警情报是反导侦察情报的主体。同时,侦察情报也可以为反导预警系统提供支援和补充。

图2 两者关系示意图

3 反导条件下侦察情报源的组成

反导侦察情报源是反导侦察情报搜集的基础,是情报处理与分析的前提条件。不同种类的情报源所获取目标情报的特点,决定了反导侦察情报搜集、处理与分析相关方法的选择[7]。

3.1 雷达情报源

雷达情报是利用雷达探测手段所获得的情报。这些情报包括目标的距离、高度、方位角、运动速度和身份属性等情报。能够为反导作战提供侦察情报的通常有天波超视距雷达、陆(海)基远程预警相控阵雷达以及陆(海)基多功能相控阵雷达。

3.2 光电侦察情报源

光电侦察情报是利用光电侦察手段所获得的目标情报。这些情报包括目标的图像、技术参数、配置和使用情报等相关内容。能够为反导作战提供侦察情报的通常有红外预警卫星和光学成像卫星。

3.3 信号侦察情报源

信号侦察情报是指情报系统从敌方电子设备所辐射的电磁信号中获得的情报。信号侦察情报包含通信侦察情报和电子侦察情报两部分。能够为反导作战提供侦察情报的通常有通信侦察卫星和电子侦察卫星。

3.4 人力及其他情报源

人力情报指的是以人作为情报的搜集者、传递着和分析者,通过发挥其主导作用而获取的情报信息。人力情报的主要来源包括谍报侦察、武官、线人。人力情报的表现形式可以是一张照片,也可以是弹道导弹的技术参数或导弹发射阵地、导弹机动发射架的位置等。

网络侦察情报是通过网络侦察在网络空间中获取的情报。这些情报包括通过网络侦察获取的有关弹道导弹目标的性能参数、位置动态及发射平台等与目标相关的直接或间接情报。

4 构建评估指标框架

从图3可以看出,反导侦察情报工作从导弹发射前就已经开始,并且一直贯穿反导作战全程[8]。因此要科学合理评估反导侦察情报效果,则必须考虑到涉及侦察情报方方面面的因素。

图3 反导作战过程及侦察情报组成

4.1 划分评估阶段

结合反导作战流程(图3),按照时间先后,区分筹划准备(发射前)、实施控制(作战经过)、支撑效果(结束后)三个阶段,采集各原始数据,形成覆盖全流程的侦察情报评估系统,准确评估侦察情报对火力拦截的支撑效果,摸清“信火一体”各环节存在的问题,提出改进对策措施。

筹划准备质量评估(发射前):主要评估侦察情报体系构建,阵地选择和装备部署、参数标定,干扰、临机故障及其他突发情况应对预案等情况。

实施控制质量评估(作战经过):实时引接图传、录屏、指控、测量系统数据和合作目标航迹,实时评估情报录取、传输、融合、干扰应对各环节情况,实时反馈情报质量。

支撑效果评估(结束后):综合客观数据、人力侦察数据、上报数据等,定量精细评估侦察情报对目标指示和火力拦截的支撑情况。

4.2 评估指标体系

反导侦察情报效能的发挥是一个复杂的过程,受多种因素的影响和制约,因此其评估指标体系的确定必须涵盖主要因素。反导侦察情报效能的发挥,实质上是侦察主体在一定的体系结构下运用侦察装备所产生的侦察效果。结合筹划准备、实施控制、支撑效果三个阶段,反导侦察情报能力主要与侦察体系结构、侦察装备性能和侦察主体的训练水平有关,因此,反导侦察情报能力评估指标应是体系结构、侦察装备和侦察主体“三合一”的有机整体[9]。

5 评估方法和手段

现有评估方法有很多,像专家评价法、灰色评估法、模糊综合评判法、指数法、SEA法、神经网络分析法、层次分析法等[10]。由于不同的评估机理、方法属性和适用范围等,对侦察情报质量评估研究还比较分散和零碎。主要表现在以下三个方面。

1)采用的评估方法,以模糊综合评估、神经网络评估或灰色评估法等单一评估方法为主,权重分配则采用专家调查法(Delphi)、熵权法或层次分析法等,评估内容包括专家评语、侦察情报数据或航迹数据,但是进行对比研究或多评估方法组合研究的文献较少。

2)现有文献均围绕特定目标或在理想状态下得出评估结果,对评估结果用于侦察情报保障效能改善、“信火一体”影响等深化研究文献极少。

3)现有文献通常是情报保障活动结束后实施,因而属于事后评估,但实际反导作战中要根据需要选取评估时间段、评估指标和评估内容等,特别是运用大数据、人工智能等技术,可得到更加可靠、更加准确的评估结果。

评估手段上,很多可以量化的指标都可以依据专业评估设备和软件来进行,但是还有很多无法量化的数据,比如雷达操纵员的战斗操作水平,只能依靠现场录制视频来进行人工评判,不仅耗时长、效率低,而且由于评估人员长时间观看视频,看错、看漏的情况时有发生,因此,评估结果受主观因素影响较大。

6 需解决的关键问题

反导作战战场态势瞬息万变,指挥员必须做好随时调整作战计划的准备。在反导作战中,谁能准确、全面地掌握战场态势信息,谁就能在战场中争得主动权。要实现情报质量实时评估就必须解决以下几个问题:

图4 反导侦察情报评估指标体系

1)数据实时采集。作战进程中,己方数据依托通信系统实时回传,由于评估所需训练数据体量庞大,需要大幅提升通信容量、速率和网络覆盖能力;敌方数据依托己方传感器网络获取,需要通过传感器网络实时感知判断敌方相关信息系统行为[11],对传感器网络灵敏度、实时性和分选识别准确度提出了更高的要求(如图5所示)。

图5 训练数据实时采集示意图

2)评估模型完善与整合。这需要深入卓绝的研究和反复迭代,难点在于大量的评估模型是随着作战行动与作战任务的变更变化的,要想适应战场不断变化的态势,评估模型体系的构建需要完备自洽,同时兼具卓越的灵活性和弹性,以确保及时响应电子对抗作战行动变化[12]。

3)数据实时导入和读取。由于数据量庞大,实现数据实时导入和读取,要求平台具备强大的数据读取和处理能力,一方面对硬件平台提出了很高的要求,另一方面,需要在软件架构和基本算法方面进行不断优化。

7 发展趋势及展望

对反导条件下侦察情报效果进行综合评估,对未来防空反导作战具有十分重要的支撑作用。随着科学技术的快速发展,特别是大数据、人工智能等技术给未来评估方法和手段来带了更多的选择,目前反导条件下侦察情报效果评估还有大量工作需要深入研究。

1)评估模型修正。是一项艰巨而长期的工作,需要业务和开发人员根据未来新的评估理念和思想以及作战效果评估情况不断予以改进,需要大量的训练数据验证和算法分析研究,对研究能力提出了更高的要求[13]。

2)机器学习进化。在尚无大量作战数据可以参考的现实情况下,需要依据大量实战化训练数据,反复进行演算,为机器学习提供大量场景和频次,逐步形成以评估模型和方法为主的机器行为模式,达到智能化评估的目的[14]。

3)先进技术的融合运用。大数据、云计算和人工智能技术现阶段蓬勃发展,但具体进入评估系统建设运用还缺乏严格科学分析论证,同时由于电子对抗作战效果评估的复杂性,问题的难点在于如何有效衔接需求与先进技术运用[15]。

8 结语

综上所述,对反导条件下侦察情报能力进行综合评估,是一项多属性、多目标的复杂评估活动,其对反导作战火力拦截、侦察情报系统建设等均有重要实用价值和现实意义。但是,目前针对反导条件下侦察情报能力评估的专门研究成果较少,需要展开全面、系统、深入的理论与方法研究。当然,随着各学科的融合和各种新兴技术的不断发展,在评估指标体系构建、评估方法、评估手段和评估结果应用上也必将获得突破性的进展。

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