移动目标打击链研究

黄汉文

(上海卫星工程研究所，上海 200240)

移动目标打击链研究

黄汉文

(上海卫星工程研究所，上海 200240)

针对信息化战争作战形式的变化，研究移动目标打击从传感器到射手的作战过程，分析“打击链”在态势感知、指挥控制、武器协同、数据交链和安全防护等环节的任务功能。最后提炼移动目标“打击链”的关键技术，并对移动目标“打击链”总体技术、移动目标动态综合感知、天地一体异构数据交链等关键技术进行了分析和论述。

移动目标 ；“打击链”；数据链；态势感知

0 引言

人类战争的形式历来是随着技术的发展而变化，特别是近年来新军事变革的出现和信息化技术的发展，使得战争的形式发生了巨大变化。1964～1975年的越南战争打了12年；同等规模的海湾战争只进行了42天； 2003年的伊拉克战争，大规模的军事行动只用了21天。美军凭借强大的C4KISR、一体化的高新技术优势，使得“打击链”的时间在不断缩短。据有关资料统计，美军战场完成从发现目标到实施打击的“打击链”时间，海湾战争是80～101min，科索沃战争缩短到30～45min，阿富汗战争缩短到15～19min，伊拉克战争则缩短至10min左右。“打击链”是指部队在战场攻击目标时，形成的“发现-识别-定位-跟踪-瞄准-打击-评估”这样一个完整的流程，也就是美军鼓吹的观察、判断、决策和行动回路(即OODA回路)。

美军认为，对于作战人员来说，精确信息的需求是最关键的,及时获取精确信息，并立即利用信息，准确实施决定性行动，往往是战争减少风险、克敌制胜的关键因素；美军发展军事优势一直就是在提高快速搜集大量信息、消化吸收信息及采取相应行动的能力；战争指挥员在信息战中的目标就是让准确信息按照要求在正确时间到达正确人员手中，尽可能缩短OODA回路的时间，以使回路运行时间尽可能短于目标的回路时间，即美方OODA回路运行过程尽可能完全处于目标的回路之内。

然而，“打击链”的组成和运行与打击目标的特性密切相关，移动目标“打击链”是系统复杂、技术难度大的回路，研究移动目标“打击链”，对提高对移动目标远程精确打击能力和作战效能具有重要价值。

1 移动目标“打击链”分析

移动目标通常是指地理坐标随时间变化的目标，一般包括空间、空中、地面和海洋的移动目标等，它们移动速度的差别很大，空间目标移动速度能达到宇宙速度，空中目标速度在声速的倍数量级，地面目标速度一般在数千米至数十千米范围，海洋目标移动速度每分钟只在千米级；目标的运动性带来军事态势的动态性、目标感知的复杂性和情报的实时性等复杂问题，必然对“打击链”提出更高要求，因此不同移动速度对“打击链”要求也不同。移动目标“打击链”完整过程如图1所示。

图1 移动目标打击过程示意图

“打击链”的主要节点包括：1)发现目标：战场侦察与监视发现目标； 2)确认目标：传感器聚焦捕获目标、识别目标、地理坐标定位、确认移动时空关系；3)跟踪目标：处理目标侦察信息、跟踪目标、测量目标运动方向、测量目标运动速度；4)任务规划：确定可用资源、评估可选方案、考虑各种制约因素、风险评估、确认打击方案；5)目标打击：下达打击命令、监视打击过程、提供武器信息支援；6)效果评估：评估打击效果、给出打击报告、给出再次打击建议。其主要任务功能包括态势感知、指挥控制、武器协同、数据交链共享和安全防护等。

1.1 移动目标态势感知

态势感知是传感器到射手的起点，平时对给定的区域进行移动目标监视，获取军事态势情报，及时发现军事危机和战争征候；战时是“打击链”中对目标探测、跟踪识别、确认、定位、目标指示、制导突防和打击评估的关键环节，承担提供信息获取的支援；态势感知需针对移动目标的特点，特别是移动速度的差别和目标背景条件，选择目标感知方案，确保“打击链”对发现概率、定位精度、空间分辨率、时间分辨率和数据的实时性等要求；为了向决策者和射手提供精准全维信息，通常需要多层次(陆、海、空、天)感知平台和多途径感知手段，包括有源、无源感知，电子、成像感知，多谱段感知，实现全天时、全天候对移动目标的探测能力，对于移动目标，天基感知平台具有得天独厚的优势。

1.2 移动目标“打击链”指挥控制

目标打击的指挥控制是作战的决策者根据态势感知详细信息情报，包括其他支援系统提供的情报产品(如天气、技术等)，并且在得到足够的认知和理解的基础上，制定移动目标打击的方案和规划，包括打击的时间窗口、武器的动态调配、协同作战关系、作战主导模式、编制流程和作战命令等，并且决策者还对打击方案再组织演练进行优化。作战主导模式一般分为决策者主导模式、传感器主导模式和射手主导模式三种：决策者主导模式是由决策者扮演指挥控制操作中的领导角色，决策者既控制操作的指挥，也控制信息流，该模式常用于对固定目标的作战；传感器主导模式是由传感器扮演领导角色，传感器是在决策者一般指令的基础上负责领导，允许向射手等发辅助指令，该模式是利用传感器获取信息的优势，缩短“打击链”时间；射手主导模式是由射手扮演领导角色，射手基于决策者发出的指令，这些指令还授权射手可以向传感器等发附加指令，该模式是充分利用射手平台上的传感器获取信息的实时性，目标跟踪效率高。

1.3 移动目标“打击链”武器协同

目标打击的武器协同首先是将整个战区的武器装备组成一个联合火力网，指挥控制决策者可以根据战场的态势变化和目标的威胁程度，充分利用可控作战资源，快速、动态地分配武器任务，尽可能缩短“打击链”时间。

武器系统发射前向武器系统实时提供打击目标指示和目标装订数据；发射后实时为武器突防提供信息支援，包括为武器精确打击提供导航或制导控制，提供快速定位、测绘和图像匹配支持，提供高精度时间基准和实时进行目标数据修正等，同时为武器平台向指挥控制发送武器平台技术状态参数提供传输通道。

1.4 移动目标“打击链”数据交链

移动目标“打击链”数据交链是用来实现作战信息高效、快速、可靠地交互和中继，通过将众多数据链系统形成一个完整的体系，实现多数据链的综合运用，再融合其他通信手段，将“打击链”各作战要素紧密联为一体，达到互联互通、数据共享的目的。移动目标“打击链”数据交链空间分布广、平台类型复杂多样，数据实时性要求高，在功能需求、组成方式、工作过程等方面具有很大特殊性，其组成和相互关系如图2所示。

图2 “打击链”数据交链示意图

由于移动目标打击作战空间大，传感器探测手段多，协同作战平台多、种类杂，再加上联合作战指控数据实时性要求苛刻，因此数据交链要求实现跨网无缝链接。

根据复杂战场环境和网络抗毁要求，往往存在临时、快速建立数据链路的需求，要求数据交链具备动态无线自组网能力；另外成像感知数据量大，以及数据的快速传输要求，要求数据交链具有宽带传输和智能网管等能力。

1.5 移动目标“打击链”安全防护

移动目标“打击链”安全防护总目标是做好“三抗”(抗干扰、抗截获、抗毁伤 )、“三防”(防失密、防入侵、防盗用)和“一警”(监控告警)；当前在赛博背景下的安全防护，主要包括“打击链”电磁空间、网络空间和物理空间等的安全防护。

电磁空间安全防御主要是数据链路电子防护、电磁抗截获、抗干扰措施，包括时域、频域、空域、极化域、信号域等抗干扰措施。

网络空间安全防御主要是信息安全、网络防护等措施，主要包括身份验证、多重加密、数字签名、病毒查杀、入侵检测、网电盾牌等措施。

物理空间安全防御主要是对“打击链”基础设施的安全防御，包括物理加固防护和抗毁措施等。

2 移动目标“打击链”关键技术研究

2.1 移动目标“打击链”总体技术

移动目标“打击链”是空间大、平台多、时效高的复杂体系，是系统工程。首先必须进行顶层设计，从分析研究移动目标打击的特点出发，研究作战环境、作战模式、作战资源和武器配置等，研究“打击链”系统任务功能要求，分析论证“打击链”系统总体方案，包括传感器技术要求和指标、指挥控制模式、武器系统协同要求、数据交链分发要求和指标等；设计“打击链”和数据链的链接关系，建立接口标准；设计打击的时间链，进行仿真演练和风险分析；进行可靠性和安全防护分析，建立可靠性和安全防护规范；分解关键技术，提出攻关要求和指标。

2.2 移动目标动态综合感知技术

移动目标感知是动态探测，通常根据目标移动速度的不同而采用周期性重访监视或凝视方式，但对于打击实战，常常采用凝视方式。移动目标打击作战空间较大，对目标的动态探测需要有捕获过程，为提高发现概率，要求探测视场大；根据目标识别和打击效果评估实战要求，又要求移动目标感知信息的多元性和高精度、高分辨率等，并且要求探测手段适应全天时、全天候。然而这些要求常常是矛盾的，比如探测视场大，就难以做到分辨率高；另外发现概率和定位精度也存在相互制约。综上所述，移动目标“打击链”态势感知需要多手段动态综合感知，在分析常用感知手段优缺点的基础上进行优化配置，实现功能互补，如图3所示。

图3 感知手段分类和特点

2.3 天地一体异构数据交链及无线动态自组网技术

空间系统在移动目标“打击链”中具有其他手段不可替代的作用，通过不断发展完善，空间信息系统已经从战略应用扩展到战术支援，天地一体基于IP技术的新型信息数据链网络是方向；然而针对“打击链”的需求，首先需要解决“打击链”的多种类型、多种功能、多种用途、多种工作方式数据链的交链、互联互通，要从通信协议、数据格式、信息标准等约束条件着手进行从应用层到链路层的天地一体融合设计，突破异构数据无缝链接技术以及互操作技术。

针对“打击链”复杂战场环境和网络抗毁重构需要，研究无线动态自组网技术、自动快速进/退网技术、智能网管技术、无线路由技术等，解决频率自动感应和自动匹配、天线自动对准及跟踪、无线组网的信道接入协议等难题。

2.4 多元数据快速融合处理技术

多元数据融合是指多元传感器的数据综合处理过程，特别是针对目标识别和打击效果评估的需求，必须对目标的尺度信息和特征信息进行多元数据融合。根据感知数据的性质，多元感知数据融合也可分为像素级融合、特征级融合和决策级融合等三个层次，包括同时间的多元相关、多元合成的信息融合，也包括不同时间获取得多元感知信息按一定准则加以分析处理，消除多元数据间矛盾，提高多元数据的协调匹配性，有效提高分辨率、精度、目标识别能力和评估准确度。

研究数据融合相关理论的应用技术，包括贝叶斯理论、人工智能理论、专家推理法、多元卡尔曼滤波、聚类分析、序贯分析、熵法和品质因素法等。

2.5 数据链安全防护技术

数据链是“打击链”核心技术之一，也是“打击链”安全的薄弱环节，数据链的安全是完成作战任务的关键。研究数据链安全防护技术包括研究数据链安全标准、研究数据链的薄弱环节和安全漏洞、研究数据链的安全监控及入侵检测技术、研究数据链安全防护的评估方法，也包括研究链路层的电子防护、抗干扰、抗截获技术及网络层访问控制技术和资源保护机制、信息层信息加密技术和信息完整性保护技术等。

3 结束语

随着信息化战争拉开序幕，“打击链”作战已经成为常规的作战形式，“打击链”的时间已经成为现代战争信息化水平的量化指标。为了称霸全球，美军追求的奋斗目标就是：缩短OODA回路时间，使美军的OODA回路紧缩到任何潜在敌手OODA回路之内；“一小时打遍全球”、“发现与摧毁同步”等。研究移动目标“打击链”，缩短“打击链”时间，是应对国际军事格局变迁和信息化战争转型的重要方面，不仅具有现实战术意义，也具有深远战略意义。■

[1] 欧南程，冯书兴，曹裕华.快速打击全球系统与空天信息网络数据交链薄弱环节分析[J].四川兵工学报,2012(2):97-100.

[2] 冉建华,梁军.“杀伤链”对数据链新技术需求分析[J].舰船电子工程,2010(2):22-23.

[3] 郜越,敖志刚,李宁,等.时间敏感目标打击杀伤链的优化问题[J].兵工自动化,2012(5):9-12.

Study on kill chain of moving target

Huang Hanwen

(Shanghai Institute of Satellite Engineering,Shanghai 200240,China)

Aiming at the changes of information warfare，the operation process of striking moving target from sensor to shooter is studied，and the functions about situation awareness，command and control， weapon cooperation ，data and safe defense are analyzed. The key technologies of kill chain of moving target are abstracted and discussed，including the general technology，comprehensive awareness technology of moving target，space-ground integrated heterogeneous data exchange and link and so on.

moving target； kill chain； data link； situation awareness

2014-07-05；2015-03-04修回。

黄汉文(1943-)，男，研究员，主要研究方向为卫星总体技术。

TN97

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