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论述信息融合在现代海战应用中存在的问题

来源:未知 作者:学术堂
发布于:2016-03-01 共5042字
摘要

  1引言。

  信息化条件下局部战争中,信息已成为重要的作战资源,从指挥员运筹决策到指挥协调作战行动,都离不开信息的支持。随着各国对发展新型信息化装备的重视,以及电子干扰、隐身技术等反侦察技术的普及和日趋成熟,现代海战呈现出目标打击距离更远、移动速度更快、隐蔽性更强的特点,这使得如今指挥员面临的海战场范围越来越大、环境越来越复杂,获取有效信息也越来越困难。使用多个单传感器提供信息或者融合同源信息的模式已无法支撑指挥员对整个战场态势的掌握。为了保障对海战场信息的全方位获取,传感器的种类和数量逐渐增多,海战场信息量随之急剧上升。保障全面信息获取的同时也出现了诸如目标信息真假难辨、非同源传感器上传目标信息不一致等问题,极大地影响了指挥员指挥决策判断。多源信息融合正是基于对大量信息的去重复、关联分析、优化综合等处理,已完成对目标状态和属性评估以及战场态势估计,从而形成高质量的信息供指挥员参考,或直接辅助指挥员决策。多源信息融合技术必将作用于现代海战作战过程的每个环节,深刻影响现代海战的进程和结局。

  2研究与应用现状。

  军事领域是信息融合的诞生地,早在20世纪70年代信息融合就作为一个跨领域学科出现了,当时称为数据融合,直到20世纪80年代末,才演变为信息融合。美军信息融合技术发展较早,对多源信息融合的定义也较为广泛。美国国防部实验室联席理事会(JDL)1987年从功能角度对数据融合的军事概念进行了定义,即是对来自多源的信息和数据进行检测、关联、相关、估计与综合等多级多层面的处理,以得到精确的目标状态与身份估计,以及完整、及时的态势与威胁估计[1].该定义把信息融合定义为在不同层次上完成多源信息的处理过程,包括低层次的目标状态和身份估计,以及较高层次的态势估计和威胁估计。也有专家认为上述定义包含度不够,可定义为利用计算机进行多源信息处理,从而得到可综合利用信息的理论和方法,其中也包含了对人进行多传感器信息融合激励的探索。这项定义强调的是提出一些使多传感器信息互补集成,改善不同环境中决策过程的理论和方法。信息融合最早应用是在1973年美国国防部自主研发了声呐信号处理系统,当时是为了检测某一海域中的潜艇,而对多个独立连续信号进行融合。此后,信息融合技术在军事应用中开始受到广泛的青睐。

  20世纪80年代,为了满足军事领域中作战的需要,多传感器数据融合技术应运而生。多源信息融合对于全局战场信息生成的重要性,以及指挥信息系统在现代军事中地位的上升,开始出现一些依托系统平台进行信息融合的军事应用。期间美国研制出第一代信息融合系统。如军事情报分析动态显示专家系统(ANALYST)、海上目标航迹与特定平台匹配系统(PTAPS)、海面监视信息融合(OSIF)等,这一代信息融合系统主要是基于大型战略系统、海洋监视系统和小型战术系统研发的。

  1988年,美国将C3I系统中的信息融合技术列为国防部重点开发的二十项关键技术之一。

  1991年信息融合技术在海湾战争中的到了实战化检验,美国和多国部队使用的MCS---陆军机动控制系统在战争中取得了很好的效果。

  1996年科索沃战争,美军研制的“目标快速精确捕获”系统,实现了从数据接收、信息融合到火力打击的快速串联,做到识别目标和打击目标近乎零延时。在之后2002年的阿富汗战争和2003年的伊拉克战争中,美军的“协同空战中心第10单元”实现了传感器到武器的直接联系,极大地缩短了信息处理时间,使作战效能进一步提升。通过这一系列现代战争的检验证明信息融合能够实现信息的快速传递和目标的精确定位,为现代战争中创造信息优势提供了有力的支撑。随着信息融合技术的发展,其涉及范围越来越广,涉及包括战术、战役和战略各个层次,功能除目标检测、跟踪和识别外、还能够进行态势估计和威胁判断,形成诸如综合战场态势图、作战效能分析报告等用于辅助指挥员决策,这再一次证明了信息融合存在巨大潜力。

  信息融合在我国海军中的应用主要是依托一体化指挥平台,实现下级部队所需的目标识别和跟踪信息,以及为上级指挥员提供必要的综合态势信息和威胁判断等辅助决策支持。不同层级的指挥信息系统担负的任务不同,信息融合功能也有所不同。例如一次大型海上编队作战中,指挥信息系统由低到高包括舰艇指挥中心(平台级)、海上机动编队指挥中心(编队级)、舰队指挥中心(舰队级)[2].

  舰艇指挥中心,信息融合主要综合本舰作战区域内的敌情信息并上报编队指挥中心。海上机动编队指挥中心,主要任务是在编队内单平台作战系统信息融合的基础上,结合编队内其他平台上报的信息,实现海上多平台、多源信息融合,形成局部海空态势信息协助编队指挥员完成海上作战指挥任务。

  舰队指挥中心,主要完成整个舰队的情报搜集和目标信息综合,形成综合海空态势信息,并估计敌方威胁和战略、战术意图等。

  3多源信息融合技术优势。

  3.1应用环境分析。

  现代海战相比现代战争中其他形式的战争,突出体现出作战空间广阔、参战兵力多元、作战样式复杂的特点。

  1)作战空间广阔。

  随着技术的发展和作战理念的革新,现代战争早已不是单一兵种的战争,而是多兵种联合作战,加之武器打击距离越来越远,以及卫星侦查、无人机侦查等新型侦查手段的出现,使战争早在距离目标很远的地方就已经开始,作战空间已成倍增加。

  为了在更加广阔的作战空间对战争威胁进行尽可能早的预判,信息空间覆盖的范围由原来的陆、海、空三维,逐渐发展成为陆地、水面、水下、天空、太空五维。就我海军情况而言,陆上主要是部署的固定观通雷达站对海战场信息的支持,水面及水下主要是水面舰艇和潜艇通过舰载雷达、声纳对战场信息的收集,天空主要是机场飞机、舰载飞机以及无人机对近海及远海作战海域的海空情况进行侦查,太空主要是卫星实施的全方位全天候的侦查。

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