基于协同的炮兵网络引导短波干扰群研究*

施园园 曹文涛 李 征

(解放军炮兵学院1) 合肥 230031)(73011部队2) 湖州 313006)

1 引言

信息化条件下,网络化的战场信息系统正在成为作战体系的中枢。通过网络,各种作战资源融为一体,作战体系整体化、集成化程度大幅提升,作战要素在信息流作用下协同构成严密体系,结构体系科学合理的设置和内部要素高效顺畅的运转决定了作战整体效能的发挥。体系内各单元通过信息网络紧密连接,具有了高度融合的特征,能够直接实施横向间的信息传输,实现作战单元内部要素的互联、互通、互操作。

针对当前支援炮兵作战的电子对抗分队短波干扰群装备性能落后,作战编成与指挥控制模式不适应现代战争,干扰群间缺乏网络数据传递能力以及体系协同能力的现状。作者大胆提出:以美军“网络中心战”为借鉴,以我军“网电一体战”为指导,以数字化、网络化改造为牵引,以“有利于信息快速流动和利用”为原则,以系统集成为手段,以信息技术为支撑,突破现有武器装备的技术物理极限,从横向上对作战平台进行一体化改造,建成基于协同的炮兵网络引导短波干扰群。

2 基于协同的炮兵网络引导短波干扰群的构想

基于协同是一体化作战理论在电子对抗领域的具体化,网络引导则是信息技术与武器装备有机结合、借以突破武器物理极限,提升战斗力的技术基础[1]。

2.1 理论基本构想

基于协同的炮兵网络引导短波干扰群把数字技术、网络技术作为改造的主导性手段,用以确保信息的实时获取、分析、判断、处理、综合,使信息流在作战体系内的顺畅流动。通过将数字化通信系统,传感器、指挥控制平台和作战单元联成网,孤立的能量单元和分散的信息点在网络引导下形成一个融合、互动、具有横向随控能力的整体,作战单元从体系中汲取能量,并在网络协同下使能量作用点更精确,时效更强,过程更具可控性[4]。作战人员通过网络能够迅速、准确、全面地了解战场态势,根据情况调整各平台间的指挥控制关系,使所有用户都可以在整个体系中交换情报、协同分析、综合决策,成为“同级有权用户”。

在干扰群中,所有平台既是提供信息的战场感知单元,又是取用信息的电子对抗单元,在基于协同的网络中,传统意义上的中心平台消失,指挥体系的金字塔型结构弱化,“无层次”协同式指挥的区域性、平行式行动达成信息传达的多链性和同步性。指挥员可从任意网络节点以合法IP无线接入作战体系,实现与各作战平台的扁平化交互,摆脱从上至下的指挥-侦控-干扰垂直控制模式,加速作战指挥速率,缩短决策周期,有效地提高协调的时效性和精确性,保证指挥的稳定和安全[3]。在基于协同的炮兵网络引导短波干扰群体系中,网络结构的联通性使体系具备冗余路由,当某一指挥控制链路遭到破坏,正在进行通信的节点平台能够在网络帮助下迅速找到合适的冗余路由,保持和恢复指挥的顺畅。在网络化条件下,体系没有特别关键的节点,所有节点可协同互换实现相同功能,系统不会因某一节点的损坏而导致瘫痪[6]。网络协同其结构如图1所示。

图1 依托网络协同作战示意图

2.2 技术实现构想

基于协同的网络引导短波干扰群的关键在于构建体系内的无线互联网络。干扰群通过聚合原有硬件要素构造网络基础,更新计算机系统软件,引入网络协议体系和数据链路技术实现无线互联,借助远程控制软件,使干扰群内各作战平台硬件要素可进行互控操作,继而实现对截获情报的自动抄收、自动转译、自动判读、自主解析、实时共享。

网络的必要硬件构成:1)网络通信设备,一种快速、宽带电台。2)网络控制器,包括中央计算机、通用网络协议、语言和算法。3)平台接口模块,对数据进行传送/接受格式转换的嵌入式模块[4]。

3 建设基于协同的炮兵网络引导短波干扰群的可行性分析

目前短波干扰平台都配有中央控制计算机、数据终端机和超短波跳频电台,具备了构建无线网络的硬件基础。在当前干扰群系统中,干扰平台可单向接收侦控平台发出的遥控指令。在现有遥控指令基础上,只需为干扰平台计算机编写串行通信程序、规范指令和数据传递格式,设置标准的网络通信和数据链路协议,安装双向客户/服务器通信软件,确定无线IP,设置路由,就可在不添加任何新硬件要素的前提下实现计算机、数据终端和超短波跳频电台的系统集成,建成干扰群内的无线互联网络[2]。其结构如图2所示。

图2 网络平台硬件集成无线通信流程图

干扰群RCT-XXX系列平台的现有计算机硬件结合先进算法,运算速度可达100万次/秒以上,串口通信速率可达9.6Kbps,数据终端数/模转换率≥5K/s,超短波跳频电台的模拟/语音信号转换速率不低于模/数转换速率。充分考虑延时、信道阻塞、信号衰减等因素后,网络传送流量≥4.6Kb/s,信号覆盖范围可达10km2左右。在最大时延下,任意平台间信息传送时间≤2s,完全能够满足群通信流量和实时控制要求。采用循环冗余检验、连续ARQ等协议后,指令数据丢失、错误的概率低于万分之一,可保证指挥控制的准确性和有效性。结合先进算法,计算机可实现对所有截获信号的综合解析,融合生成电磁全景图像,通过数据库对比,可实现自主判断目标性质,确定打击重点和干扰顺序。干扰群指挥人员只需配备移动式计算机、Modem以及超短波跳频电台,就能在网络覆盖范围内的任意地点接入干扰群对整体或任意作战平台实施指挥控制。见图3。

在分离式作战方式下,短波干扰平台的技术性能决定了对跳频通信无法实施干扰。而在网络引导下,干扰群通过整体力量发挥,依托网络的实时协同和分布式的计算解析,能够采取多频点、定频干扰的方式来对抗跳频通信[5]。其协同作战流程见图4所示。

4 结语

“以信息技术为基础支撑”已成为当代军事力量发展的重要趋势,全面推进信息化建设就是要充分利用信息技术,研制和改造武器装备系统,利用共同的软件标准和规程从横向上对各种武器平台进行一体化改造,使之具有更好的通用性、交互性和联动性。通过智力、结构力与武器的融合,突破现有装备的物理极限,实现对武器装备的有效控制,为新的作战防止和作战编成提供重要的技术支持。基于炮兵网络中心的短波干扰群体系,物理结构上高度松散,组织结构上高度开放,作战体系不因某个点位遭受破坏而造成系统瘫痪,有较大灵活性和自由度,可根据不断变化的情况随机进行调整,具有了自适应能力,真正适应了未来高技术条件下局部战争的要求。

本文针对当前配属给炮兵的电子对抗分队短波干扰群面临问题,提出了建设基于协同的炮兵网络引导短波干扰群的设想,对其可行性进行了分析,为解决我军现有装备落后与军事斗争准备紧迫的矛盾,为炮兵部队信息化与系统集成建设提供了一定的思路和有益的探索。

[1]卢昱.协同式网络对抗[M].北京:国防工业出版社,2003,3

[2]胡中豫.现代短波通信[M].北京:国防工业出版社,2003,10

[3]胡国桥等.作战指挥前沿理论研究[M].北京:国防大学出版社,2001,6

[4]谢希仁.计算机网络[M].北京:电子工业出版社,2003,6

[5]Edward Waltz.Information Warfare Principles and Operations[M].http://www.phei.com.cn

[6]赵越超,宋爱民,曹鹏,等.短波广域网路由协议研究[J].舰船电子工程,2009,29(8):93～97