单兵识别系统的现状与发展❋

刘雪颖

（中国西南电子技术研究所，成都610036）

单兵识别系统的现状与发展❋

刘雪颖

（中国西南电子技术研究所，成都610036）

阐述了发展单兵识别系统的必要性，对比分析了国外单兵识别系统的优劣和目前主要的单兵识别手段，提出了采用毫米波体制的单兵识别系统的思路，以及设计该系统必须突破的关键技术，以期能对从事该系统研究的相关人员提供参考。

单兵识别；毫米波；数据融合

1 引言

进入20世纪90年代以来，世界上爆发了几次较大规模的局部战争。在这几次战争中，采用高科技武器装备的一方凭借自身强大的军事优势实施空中打击，所向披靡，一度被人们认为陆军在今后的战争中将居于次要地位。但是客观地分析一下具体情况就会发现，一旦远距离打击结束，进入短兵相接阶段，或者战争进入阵地战和实施占领阶段，最终还是要依靠陆军去夺取最后的胜利。士兵的战斗力始终是决定部队综合作战能力强弱和能否赢得战斗最后胜利的关键因素。随着现代作战武器的射击精度、射程以及杀伤力的不断提高，徒步士兵要面临来自敌方或是己方其他士兵、空中和地面车辆等武器系统攻击的危险［1］。士兵为了保护自己或战友，同时为了有效地攻击敌人又不误伤己方，必须要在进攻前确知已发现目标的敌我属性，特别是在夜间和近距离作战时，敌我双方也许密集地混战在一起，士兵不可能通过简单的姿态感知来识别敌我，能够满足士兵与多种作战平台协同作战的单兵敌我识别系统的需求就迫切地摆在了陆军的面前。

本文对国内外单兵识别系统进行了分析归纳，提出了对单兵识别系统研究的一些思路。

2 单兵识别系统发展现状

2.1 国外单兵识别系统

美军对单兵识别系统的研究始于20世纪90年代中期。经过近10年的努力，美陆军陆续装备了单兵识别系统。美军将单兵识别系统纳入战场C4I网络内，不仅可减少误伤，同时还能增强士兵态势感知能力及摧毁敌方目标的能力，从而大大提高了单兵的生存力和战斗力［2］。美军率先研制的单兵识别系统既代表了当前敌我识别技术发展的一个新领域，同时也是当前单兵系统技术的一个重要发展趋势［3］。表1列举了美军的几种单兵识别系统。

美国的“陆地勇士”已于2000年首批开始装备，预计2011年装备34 000名士兵；法国的“装备与数据链综合化步兵”，于2005年开始装备法军；英军的“未来步兵士兵技术”，2005年开始装备英军；澳大利亚的“陆地125计划”，2005年首批装备澳军［5－6］。

美军的单兵系统能实时进行敌我识别。以法国“装备与数据链综合化步兵”为代表的数字化单兵系统则是利用单兵配备的通信系统进行语音、数据和视频的传输。每台无线电设备都具备定位能力并能通过无线电设备上传自己的位置信息给上级，使上级对战场态势能精确了解和掌控［4］，通过上级帮助士兵识别敌我。这种方式可以提高战场信息和作战命令上传下达的实效性，但是是间接的敌我识别，识别效率低，敌我识别实时快速的优势也荡然无存。

2.2 单兵主要识别手段

目前单兵敌我识别的主要手段有激光识别、毫米波识别、无线电识别等多种有效途径。表2将其中几种识别手段进行了分析比较。

3 毫米波体制的单兵识别系统

目前采用的各种单兵识别手段各有优劣。在笔者看来，采用毫米波体制，利用数据融合技术和导航卫星定位技术是未来单兵识别系统发展的一个方向。

根据战场敌我识别系统的特殊性和复杂性以及目前单兵敌我识别系统和毫米波技术的发展现状，可以从以下几个方面进行综合考虑。

3.1 兼容性

单兵识别系统归属于陆战场敌我识别，包括单兵间、单兵与战车间，以及单兵与武装直升机之间的3种单兵战场识别。

单兵识别系统需要和战场上其它武器系统协同作战，同时还需满足隐蔽、保密、不被敌方侦收的要求［1］。为了保护徒步士兵免受友军的误伤，单兵识别系统必须能够保护自己免受己方和友方作战飞机（尤其是武装直升机）和战车武器的杀伤性火力攻击，同时，还必须能够保护友军的车辆免受己方徒步士兵携带的反坦克导弹、武器的攻击。这就要求各个武器平台必须有统一的敌我识别系统。

目前，陆战场采用的是毫米波战场敌我识别系统，对毫米波识别器进行全新设计，使其能满足单兵的使用要求，整个战场的识别体系就会更加完整和完善，提高整个部队的战斗力。

3.2 覆盖范围及分辨力

对于直接射击的武器平台，询问距离覆盖最大有效武器系统威力范围；对于间接射击武器控制员，询问距离至少应与主要目标探测传感器能力相匹配。采用毫米波体制的协同识别系统，询问机在各种战场环境条件（如烟、尘土、树叶和人工烟雾、雾、雨雪等）具有足够的灵敏度来有效识别探测到的潜在目标。应答机能提供方位和俯仰方面必要的信号覆盖范围，以接收从友方平台发出的询问，并作出应答。毫米波战场敌我识别系统在整个覆盖范围内具有对目标的高可靠识别，识别概率应达到95%以上。

3.3 扩展性

采用毫米波体制设计的该系统具备卫星导航定位系统和数传功能，士兵可定时广播自身的位置、状态等相关数据。可以综合运用现代信息技术，把地理位置分散的单兵识别终端连接到一起，所有获得的信息经过综合处理后，形成一个完整的目标位置及属性信息和环境信息情报图，在终端用户或指挥中心的屏幕上，用特定图标来显示友军部队、敌军目标以及其它相关信息，成为敌我识别体系架构的一个组成部分。可增强单兵态势感知（SA）能力，大大提高单兵的综合战斗能力。

3.4 反侦察，抗干扰

系统采用宽带扩频、高速跳频、随机跳时、多种编码形式及复杂的信号格式设计，以及高强度的信道加密和信源加密技术。系统采用毫米波技术、询问旁瓣抑制技术，提高了系统的方位和距离分辨率，使系统具有低截获概率、低探测概率和抗欺骗能力。当遇到来自系统内部或外部干扰源干扰时，能够在无明显降低性能的条件下工作，同时不影响在同一频段内工作的其它系统的性能。

4 毫米波单兵识别系统关键技术

美军和英军都曾打算将毫米波体制用于单兵识别系统，但是由于当时毫米波技术的发展水平所限，设备的体积重量和功耗都无法满足单兵系统的要求。随着毫米波技术和集成电路工艺的发展，使得设计毫米波体制的单兵敌我识别系统成为可能。该系统的设计必须重点关注几项关键技术。

4.1 小型化综合化设计

单兵识别系统是数字化单兵系统的一个基本单元，如果将其设计为独立的系统，势必增加设备的体积、重量和功耗，加重士兵的负担，同时不利于系统内信息的共享和协同作战。因此单兵识别系统的设计，应将未来战场上的单兵系统看作是可以独立执行任务的独特作战平台，更多地考虑系统中各功能部件如何相互关联地被综合成一个整体，使系统的总体效能倍增，又不增加士兵的负担。

在研制与开发单兵识别系统时，必须把它作为单兵综合作战系统的一部分来考虑，应遵循如下设计原则：

（1）综合性系统设计，将系统各部分的功能视为一个整体考虑，这样既可提高单兵识别系统的技术装备水平，增强其综合战斗力，又可降低成本；

（2）单兵设备采用模块化、标准化及系列化设计，这样有利于根据不同单兵的不同作战任务，灵活地装备不同的设备，使单兵识别系统具有良好的通用性和扩展性；

（3）必须把减小系统功耗和体积作为一个关键技术来突破。

4.2 导航定位技术

现代战争多兵种协同作战的情况越来越多，为了使各单位之间能配合作战，就需要它们了解周围的敌我态势。有了导航定位系统才能为各作战单位提供实时定位信息，才能通过广播或报告的的方式，让指挥员掌握己方各单位在战场的分布与动向，也才能让各作战单位了解周围友方单位与自己的位置关系。

卫星导航定位系统是一种以卫星为基础的无线电导航系统，系统可以发送高精度、全天时、全天候的导航、定位和授时信息，是一种可供海陆空全方位使用的信息资源。该系统的应用较好地满足了军事和民用需求，但是卫星导航系统的缺点是易被干扰，发展新型导航定位系统或者解决卫星导航系统易被干扰的缺点，是亟待研究的课题。

4.3 数据融合［6－8］

数据融合是利用计算机对各种信息源进行处理、控制和决策的一体化过程，它是计算机、通信和微电子等技术迅速发展的结果。从军事角度看，所谓多传感器数据融合，是通过对空间分布的多源信息，以及各种传感器的时空采样，对所关心的目标进行检测、关联、跟踪、估计和综合等多功能处理，以更高的精度、概率或置信度得到所需要的目标的态势和身份估计以及完整、及时的态势和威胁评估，为指挥员提供决策信息［5］。

单兵识别系统采用数据融合技术有众多优点：（1）可扩展识别系统的空域、频域、时域的覆盖范围；

（2）可增大识别系统的信息利用率，提高整个系统的灵敏度；

（3）利用来自多传感器相互补充的数据，使获得的目标参数有较高的精度与分辨率，从而改善识别系统对目标的探测和识别的性能；

（4）可获得识别系统的可靠性、抗干扰性能和生存能力；

（5）获得识别敌、我／友、中立、民用和态势信息感知能力，可真正实现识别敌、我、中立方三方，解决在传统敌我识别方式中由于目标态势信息缺失而引起的识别困难。

5 结束语

外军单兵识别系统的出现与发展，就在于军事需求的拉动和技术进步的推动。从军事需求上看，尽管远距离精确打击能力大大提高，但仍需要人“脚踩地面去战斗”，步兵仍然是一支重要力量。现代战争中，高强度战争的规模缩小，局部战争以及维和等“非战争军事行动”增多，动用少量部队和选用徒步士兵的情况增加，对单兵的要求更多、更高；未来士兵肩负着反恐、城市作战等多种复杂的作战任务，士兵应该是信息化网络中的一个节点、一个终端，发展单兵识别系统，满足未来单兵作战的需求，才可能把陆军建设成真正的数字化、现代化的威武之师。

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JIANG Qing-quan.The Application of Data Fusion in Radar Target Recognition［J］.Airborne Radar，2001（2）：15－26.（in Chinese）

Current Status and Developing Trend of Individual Combat Identification Technology

LIU Xue-ying
（Southwest China Institute of Electronic Technology，Chengdu 610036，China）

This paper discusses the necessity of developing individual combat identification（ID）technology，compares the advantages and disadvantages of the individual ID systems developed by foreign countries，as well as the current technologies used in the individual ID systems，presents an idea of developing an individual ID system with millimeter-wave（MMW）technology and the concerned key technologies that should be further studied. It is hoped that the viewpoint of this paper will be benefit for those engaged in the development of such system.

individual combat identification；millimeter-wave；data fusion

TP391；TN924

A

10.3969／j.issn.1001－893x.2010.06.030

刘雪颖（1976－），女，四川德阳人，工程师，主要研究方向为二次雷达。

1001－893X（2010）06－0132－05

2010－03－10；

2010－05－19

LIU Xue-ying was born in Deyang，Sichuan Province，in 1976. She is now an engineer.Her research concerns secondary surveillance radar（SSR）.

Email：xurer6＠sina.com