许海龙,王 隽,周水楼
(海军装备研究院,北京100161)
国外电子战作战支持系统设计理念和架构分析
许海龙,王 隽,周水楼
(海军装备研究院,北京100161)
电子战作战支持系统在国外已经有大量的部署和应用,阐述了国外电子战作战支持系统设计理念,分析了典型功能架构,目的是提升电子战任务规划和任务数据准备的针对性、有效性。
电子战作战支持系统;任务规划;仿真
电子战作战支持系统(EWOSS)是围绕电子战作战任务执行过程中的作战规划/重规划、任务数据(对抗战术、技术)生成与验证、任务数据加载执行、过程记录数据下载/重演分析、模拟训练等关键业务环节,为电子战作战运用和装备使用提供决策支持和数据支持的作战支援系统,目的是提升电子战的针对性、有效性和实效性,保障电子战发挥最佳作战效能。
电子战作战支持系统至今没有统一的定义,功能上可简单或复杂,既可覆盖电子战作战支持链中的一个或多个环节,亦可扩展到对电子干扰装备技术开发及操作使用培训等。本文以意大利电子公司电子战作战支持系统为对象,解读国外电子战作战支持系统设计理念并分析系统典型功能架构。
从发展历程看,电子战作战支持系统的发展大致经历了5代。美军电子战作战支持系统的发展较早,已经有多种功能各异的支持系统在使用,如EA-6B任务支持系统等。2010年后,美军开始进行基于分布式体系结构,具备动态威胁响应、在线实时规划功能的第5代电子战作战支持系统研究,但未形成装备。
意大利电子公司已经为欧洲国家开发面向不同需求的电子战作战支持系统,如欧洲战斗机电子战作战支持系统、欧洲海军主战平台电子战作战支持系统以及阿联酋三军电子战作战支持中心等[1]。大体处于第4代水平,在欧洲技术领先,其特点是自动化程度高,具备任务规划、数据管理和模拟训练功能。从2012年开始,意大利电子公司电子战作战支持系统的研究重点是根据场景变化,提升实时任务数据更新能力。英国SELEX公司也研制了“面向用户、面向操作”的电子战作战支持系统[2],除了具有电子战作战支持的基本功能外,该公司还提供了培训、咨询等与电子战业务相关的服务。
2.1 功能组成
一个较为完整的典型电子战作战支持系统组成包括数据库管理系统、任务数据生成与验证系统、电子战任务规划/重规划系统、任务数据加载执行系统、过程记录数据下载/重演分析系统、电子战模拟训练系统等[3]。
(1) 数据库管理系统
数据库管理系统是最重要也是最基础的功能,管理的数据库包括威胁数据库(武器数据库、辐射源数据库、电子战斗序列数据库(EOB)、电子对抗情报数据库)、设备数据库、干扰样式数据库、环境信息库(地理、气象、电磁环境等)以及为了支持其他复杂功能而开发的数据库管理功能。
(2) 任务数据生成与验证系统
根据作战任务要求,提供自动/人工的威胁数据生成能力,为任务规划系统提供支持;自动提取威胁目标相关参数,生成装备可加载的作战任务数据,如辐射源识别数据、干扰样式数据等;提供作战任务数据的软件校验及半实物仿真验证手段,使系统具备提前验证电子对抗措施有效性的能力;提供电子对抗设备的操作使用及其状态设置等方面的数据。任务数据的生成与验证是一个循环迭代优化过程。
(3) 电子战任务规划/重规划系统
电子战任务规划系统通过有序规划电子战装备单装战术运用、多装协同运用以及多武器系统联合运用,实现电子战装备在正确的时间、正确的位置、采用正确的对抗策略实施作战行动,确保其作战运用的有效性和合理性。
电子战任务规划可分为战前任务规划和快速重规划:战前任务规划通过充分分析、推演、评估,结合装备对抗策略制定装备行动计划,提升任务执行成功率;快速重规划(最后1 min更新任务和数据)以完整规划为基础,可基于新任务、新目标快速调整,保证对抗针对性和实效性。在通信数据链可达的条件下,还可在任务执行过程中实施任务重规划。
(4) 任务数据加载执行系统
建立网络化的任务数据分发与服务系统,实现装备加载数据的按需索取和推送;生成面向具体电子对抗设备的任务加载数据,如辐射源识别数据库、电子战斗序列库、干扰样式库;实现任务加载数据的传输和快速加载。在通信数据链可达的条件下,还可在任务执行过程中实现任务数据重加载。
(5) 过程记录数据下载/重演分析系统
执行任务后,地面、舰面操作人员根据作战装备信息记录文件,结合海空情、作战命令、任务报告等信息,对作战过程进行回放,通过分析电子战装备工作状态、作战目标及战场态势的变化,评估电子战对抗策略(作战数据、战术运用)的有效性,提取作战经验与策略;卸载并分析装备记录的侦察数据、电磁环境监测数据等,提取战场目标工作参数、环境参数信息,不断完善并更新作战数据库。
(6) 电子战模拟训练系统
电子战模拟训练系统通过作战场景设计、高逼真模型计算,形成强大的实时仿真能力,也可以与其他软硬件系统集成形成联合任务仿真能力。电子战模拟训练系统可帮助指挥员、飞行员等作战人员熟悉和优化作战方案,也可用于给电子作战人员提供概念原理展示和操作训练。
2.2 运行操作流程
电子战作战支持系统的核心目的是生成经验证有效的装备加载数据和战术运用建议,评估对抗过程,积累作战经验,以提升不同级别任务部队的电子对抗作战能力。典型电子战作战支持系统概念及操作流程示意如图1所示。
3.1 基于有效数据驱动的作战支持
电子战作战支持系统设计集中体现了数据驱动的概念,强调数据验证的作用。系统以作战支持数据库建设为基础,以数据验证为核心,无论是作战准备阶段的数据生成、作战规划/重规划、数据加载,还是执行任务后的数据卸载、事后分析重演、数据更新都是在数据库的支持下完成的。同时,系统对加载于装备的数据均进行验证,包括数字仿真验证和半实物验证,甚至也将试验基地和靶场纳入体系的考虑,目的是做到“心中有底”。
3.2 基于动态仿真的任务规划
电子战任务规划系统是一个能够反复迭代、逐步优化的动态仿真系统[2-3],包括战术场景编辑与设置、任务分析、行动规划、方案评估与优化等5个重要模块,能够对电子战支援系统、电子战干扰系统和雷达告警系统以及其他电子战装备进行任务规划,对飞行航路、作战策略、作战风险、作战效能等进行动态推演和评估,并不断完善作战方案,确保任务规划的准确性和针对性。
3.3 基于技战术结合的作战支持
设计充分体现了战术与技术相结合的特点,作战支持流程清晰分为战术和技术“2条线”。“战术线”是通过基于作战流程的功能级仿真,对整个作战行动方案进行精“颗粒度”的分析研究,反复推演和优化;“技术线”是采用“硬件在回路”的方式对作战威胁库、干扰方案库进行验证,这是系统最鲜明的特色之一。“战术线”和“技术线”紧密交织,可以使作战人员在战前验证电子战行动和对抗措施的有效性,既能实现让“专家参战”,还能将技术支援落实到一线作战部队,并延伸到相关作战平台和装备系统。
发展电子战作战支持系统打通了电子战作战支持链中从情报到装备的众多关键环节,“数据驱动”、“动态仿真”、“技战结合”等设计理念和典型功能架构,提升了电子战任务规划和任务数据准备的针对性、有效性和实效性,提高了电子战兵力运用能力和作战效能。
[1] 余舟,任天波.意大利空军电子战作战支援部队简介[J].国际电子战,2012(10):58-59.
[2] 陈炳峰.外军任务规划系统分析与启示[J].舰船电子工程,2013,33(9):24-27.
[3] 张凯.海军电子战装备与技术发展趋势[J].舰船电子对抗,2009,32(2):29-31
Design Concept and Infrastructure Analysis of Foreign Electronic Warfare Operational Support System
XU Hai-long,WANG Jun,ZHOU Shui-lou
(Navy Academy of Armament,Beijing 100161,China)
The electronic warfare operational support system has been deployed and applied abroadly.This paper expatiates the design concept of foreign electronic warfare operational support system,analyzes the typical function architecture,and the purpose is to advance the pertinence and validity.
electronic warfare operational support system;mission planning;simulation
2016-09-22
TN97
A
CN32-1413(2017)02-0010-03
10.16426/j.cnki.jcdzdk.2017.02.003