陳 寧,權(quán)冀川
(陸軍工程大學(xué),江蘇 南京 210007)
電子對(duì)抗即電子戰(zhàn),是現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上爭(zhēng)奪制信息權(quán)的一種很重要的作戰(zhàn)樣式。近年來,以美國為首的各軍事強(qiáng)國,積極謀劃塑造電磁頻譜優(yōu)勢(shì),電子戰(zhàn)的理念、技術(shù)和裝備不斷迭代發(fā)展,電子戰(zhàn)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)也愈發(fā)激烈。研究電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù),對(duì)有效指引電子戰(zhàn)建設(shè)發(fā)展方向、把握現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)制勝機(jī)理、創(chuàng)新戰(zhàn)法運(yùn)用具有重要意義。
作戰(zhàn)效能是指武器或者武器系統(tǒng)在作戰(zhàn)中發(fā)揮作用的有效程度。作戰(zhàn)效能評(píng)估是指采用量化計(jì)算方法或綜合評(píng)價(jià)方法衡量該有效程度的發(fā)揮情況以及作戰(zhàn)任務(wù)的完成情況。
隨著國內(nèi)外學(xué)者對(duì)電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估研究的不斷深入,該領(lǐng)域逐漸形成了以解析法、統(tǒng)計(jì)法、仿真法、綜合評(píng)價(jià)法為代表的4類主流的效能評(píng)估方法,如圖1所示。
圖1 電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估主流方法
解析法是利用特定的解析公式對(duì)電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能進(jìn)行定量分析的方法。其評(píng)估過程為:將電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行量化處理,根據(jù)各指標(biāo)與電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能的關(guān)系選擇合適的解析公式,而后將數(shù)值代入公式求解,得出作戰(zhàn)效能值。其優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)⑾到y(tǒng)內(nèi)各種關(guān)系用公式表述出來,容易理解和計(jì)算,應(yīng)用起來也較為方便;缺點(diǎn)是可解析考慮的因素不夠全面,如人為因素、環(huán)境因素、指揮員素養(yǎng)等因素對(duì)電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能影響很大但量化卻很困難。典型的解析法計(jì)算模型包括蘭徹斯特方程和ADC分析法(也稱為WSEIAC模型)等。其中,ADC分析法應(yīng)用最廣泛,是由美國工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢委員會(huì)(WSEIAC)提出的,將系統(tǒng)效能定義為系統(tǒng)可用度、可信性與系統(tǒng)固有能力的乘積,即=。用于電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估時(shí),表示電子對(duì)抗力量在任意時(shí)刻可以正常執(zhí)行任務(wù)的概率,是開始執(zhí)行任務(wù)時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài);表示電子對(duì)抗力量在特定的作戰(zhàn)條件下,處于正常工作或完成作戰(zhàn)任務(wù)的概率;指電子對(duì)抗力量在作戰(zhàn)條件確定的情況下完成作戰(zhàn)任務(wù)的概率。ADC分析法構(gòu)建的指標(biāo)體系概念清晰,為電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估提供了一個(gè)基本框架,便于拓展和改進(jìn)。文獻(xiàn)[3]~[4]采用該方法對(duì)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)作戰(zhàn)效能進(jìn)行了評(píng)估。
統(tǒng)計(jì)法即運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法,對(duì)試驗(yàn)、訓(xùn)練、演習(xí)和實(shí)戰(zhàn)過程中獲得的大量電子對(duì)抗作戰(zhàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析,從而得到電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估結(jié)論。該方法屬于事后評(píng)估,其優(yōu)點(diǎn)是可依據(jù)大量數(shù)據(jù)資料,能夠定量分析電子對(duì)抗系統(tǒng)性能、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法運(yùn)用等因素對(duì)電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能的影響,得出的評(píng)估結(jié)論有很高的可信度。例如,文獻(xiàn)[5]基于戰(zhàn)損數(shù)據(jù),將己方戰(zhàn)損飛機(jī)數(shù)量作為評(píng)價(jià)雷達(dá)干擾有效性的重要指標(biāo),利用統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行評(píng)估。該類方法的缺點(diǎn)也很明顯,必須依賴大量的電子對(duì)抗數(shù)據(jù)作為支撐,實(shí)際數(shù)據(jù)非常昂貴,需要投入大量的人力、物力才能收集到,涉及到演習(xí)或?qū)崙?zhàn)的數(shù)據(jù)由于保密性要求可能無法獲??;而且對(duì)于快速發(fā)展的現(xiàn)代電子對(duì)抗作戰(zhàn),基于已有數(shù)據(jù)得到的評(píng)估結(jié)果的適用性有待考證;同時(shí),該方法只能用于事后評(píng)估,無法為正在研制的電子對(duì)抗系統(tǒng)提供效能評(píng)估結(jié)果。
仿真法以評(píng)估實(shí)物或計(jì)算機(jī)仿真模型為實(shí)驗(yàn)手段,對(duì)電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),從而得出評(píng)估結(jié)論。文獻(xiàn)[6]~[8]采用仿真法,對(duì)多機(jī)協(xié)同、多平臺(tái)協(xié)同等復(fù)雜場(chǎng)景下電子戰(zhàn)系統(tǒng)的效能進(jìn)行評(píng)估。該類方法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)成本低、演示過程直觀形象,可利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的算力對(duì)復(fù)雜的電子對(duì)抗系統(tǒng)進(jìn)行效能評(píng)估,同時(shí)可針對(duì)不同作戰(zhàn)場(chǎng)景進(jìn)行多次仿真,為作戰(zhàn)運(yùn)用提供理論依據(jù)。其缺點(diǎn)是電子對(duì)抗作戰(zhàn)仿真模型的建立需要多領(lǐng)域知識(shí)和大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為依托,模型的可靠性、可信性很難驗(yàn)證和確認(rèn);同時(shí),仿真建模時(shí)做了近似處理,對(duì)人為因素、作戰(zhàn)環(huán)境的不確定性等不可控因素一般會(huì)忽略或簡(jiǎn)化處理,從而可能導(dǎo)致仿真結(jié)果與現(xiàn)實(shí)情況產(chǎn)生較大差距。
綜合評(píng)價(jià)法是針對(duì)電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜且相互影響,需要對(duì)不同類型指標(biāo)采用相應(yīng)的理論方法進(jìn)行計(jì)算處理,并按一定的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合衡量而采用的方法。典型的方法包括模糊綜合評(píng)判法、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等,這些方法在電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。文獻(xiàn)[9]采用模糊層次分析法對(duì)戰(zhàn)區(qū)體制下野戰(zhàn)電子防空體系的作戰(zhàn)效能進(jìn)行了評(píng)估,評(píng)估體系有較強(qiáng)的科學(xué)性和合理性,但由于專家評(píng)價(jià)的片面性和作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)不足等原因,存在諸多不確定因素。文獻(xiàn)[10]采用灰色關(guān)聯(lián)分析理論和層次分析法賦權(quán)相結(jié)合的方法,對(duì)合成部隊(duì)的電子對(duì)抗能力進(jìn)行評(píng)估,但其主要是對(duì)能力的靜態(tài)評(píng)估,能否適應(yīng)作戰(zhàn)實(shí)際還需要驗(yàn)證。文獻(xiàn)[11]采用遺傳算法優(yōu)化小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估模型,對(duì)電子戰(zhàn)無人機(jī)作戰(zhàn)效能進(jìn)行評(píng)估,克服了主觀賦權(quán)的弊端,提高了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂速度和評(píng)估精度。
對(duì)技術(shù)進(jìn)行合理的梳理與類別劃分有助于更好地理解與把握已經(jīng)形成的總體研究態(tài)勢(shì)。結(jié)合當(dāng)前電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估理論、方法與實(shí)踐研究的進(jìn)展動(dòng)態(tài),可以依據(jù)不同的分類準(zhǔn)則,將正在開展的技術(shù)研究分為不同的類別,分類方式如圖2所示。
圖2 電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)的分類
根據(jù)效能評(píng)估的應(yīng)用時(shí)機(jī),可將電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)分為在線評(píng)估和離線評(píng)估2類。在線評(píng)估是在電子對(duì)抗行動(dòng)實(shí)施過程中,對(duì)該行動(dòng)的作戰(zhàn)效能同步進(jìn)行評(píng)估,得出評(píng)估結(jié)論,是一種實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的評(píng)估。離線評(píng)估,也稱事后評(píng)估,是在電子對(duì)抗任務(wù)或者作戰(zhàn)行動(dòng)完成后,對(duì)電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能整體發(fā)揮情況進(jìn)行評(píng)估,是非實(shí)時(shí)的評(píng)估。文獻(xiàn)[5]在研究雷達(dá)干擾作戰(zhàn)效能評(píng)估問題時(shí),將在線評(píng)估技術(shù)分為間接在線評(píng)估和直接在線評(píng)估。間接在線評(píng)估指通過研究與雷達(dá)相關(guān)聯(lián)的武器系統(tǒng)在受到雷達(dá)干擾時(shí)的反應(yīng)變化,間接地評(píng)估雷達(dá)的干擾效能。直接在線評(píng)估指直接分析受到干擾后雷達(dá)工作狀態(tài)的改變情況,從而得出評(píng)估結(jié)論。在線評(píng)估結(jié)果反映了實(shí)時(shí)交戰(zhàn)的態(tài)勢(shì),能夠?yàn)橹笓]員提供實(shí)時(shí)的決策依據(jù)。文獻(xiàn)[12]采用離線評(píng)估方式,在對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上,提出了對(duì)抗雷達(dá)導(dǎo)引頭的有源無源復(fù)合干擾方法。
根據(jù)效能評(píng)估的應(yīng)用場(chǎng)合,可將電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)分為平時(shí)對(duì)抗效能評(píng)估和戰(zhàn)時(shí)對(duì)抗效能評(píng)估2類:
(1) 平時(shí)對(duì)抗效能評(píng)估
平時(shí)對(duì)抗效能評(píng)估技術(shù)又可分為理論研究、仿真實(shí)驗(yàn)、部隊(duì)訓(xùn)練等類別,其共同點(diǎn)是對(duì)手的作戰(zhàn)能力數(shù)據(jù)通過假想確定,在評(píng)估雙方作戰(zhàn)數(shù)據(jù)已知的情況下進(jìn)行評(píng)估。
理論研究是根據(jù)雙方電子對(duì)抗裝備、人員編制和戰(zhàn)法運(yùn)用等情況,設(shè)計(jì)作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo),選擇合適的評(píng)估方法,評(píng)估電子對(duì)抗作戰(zhàn)能力。如文獻(xiàn)[13]在研究機(jī)載電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能問題時(shí),采用層次分析法構(gòu)建作戰(zhàn)效能評(píng)估的指標(biāo)體系,提出了一種基于三角模的電子對(duì)抗系統(tǒng)灰色模糊綜合評(píng)價(jià)模型,并以進(jìn)攻作戰(zhàn)效能為例,驗(yàn)證了模型的可行性。
仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估采用仿真法得出評(píng)估結(jié)論,可分為計(jì)算機(jī)仿真評(píng)估、半實(shí)物仿真評(píng)估和全實(shí)物仿真評(píng)估3類。文獻(xiàn)[14]~[18]采用計(jì)算機(jī)仿真評(píng)估方法驗(yàn)證了雷達(dá)干擾的效能評(píng)估模型,對(duì)裝備性能評(píng)估和作戰(zhàn)籌劃有一定的參考價(jià)值。文獻(xiàn)[19]在評(píng)估電子戰(zhàn)裝備告警偵察能力時(shí),采用半實(shí)物仿真評(píng)估方法,將裝備物理實(shí)體接入仿真系統(tǒng),通過分析裝備的響應(yīng)數(shù)據(jù)開展作戰(zhàn)效能評(píng)估,具有較高的置信度。全實(shí)物仿真評(píng)估一般在外場(chǎng)模擬的作戰(zhàn)環(huán)境中進(jìn)行,逼真度最高,一般用于裝備實(shí)驗(yàn)和測(cè)試評(píng)估。
部隊(duì)訓(xùn)練評(píng)估針對(duì)日常訓(xùn)練、演習(xí)演練等軍事活動(dòng)積累的大量實(shí)際對(duì)抗數(shù)據(jù),運(yùn)用統(tǒng)計(jì)法對(duì)人員、裝備及人裝結(jié)合的電子對(duì)抗效能進(jìn)行評(píng)估。該類評(píng)估一般用于部隊(duì)軍事訓(xùn)練考評(píng)和戰(zhàn)法研究創(chuàng)新,如文獻(xiàn)[20]對(duì)通信對(duì)抗部隊(duì)訓(xùn)練水平進(jìn)行的評(píng)估。
(2) 戰(zhàn)時(shí)對(duì)抗效能評(píng)估
戰(zhàn)時(shí)對(duì)抗效能評(píng)估技術(shù)又可分為戰(zhàn)前預(yù)評(píng)估、基于雙方作戰(zhàn)系統(tǒng)的對(duì)比評(píng)估、在線評(píng)估、基于戰(zhàn)場(chǎng)感知數(shù)據(jù)的精確評(píng)估、事后評(píng)估。由于戰(zhàn)時(shí)敵方裝備數(shù)量及性能參數(shù)可能是未知的,需根據(jù)偵察感知、情報(bào)獲取等作戰(zhàn)行動(dòng)數(shù)據(jù)分析評(píng)估電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能。戰(zhàn)前預(yù)評(píng)估對(duì)已獲取的敵方電子對(duì)抗力量數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估分析以選擇最合適的對(duì)抗方案,如文獻(xiàn)[22]基于偵察得到的敵超短波通信信號(hào)建立仿真計(jì)算模型,通過仿真模擬選擇合適的干擾樣式,為艦載超短波通信對(duì)抗作戰(zhàn)運(yùn)用提供數(shù)據(jù)參考?;陔p方作戰(zhàn)系統(tǒng)的對(duì)比評(píng)估是針對(duì)有、無電子對(duì)抗2種情況間接評(píng)估電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能?;趹?zhàn)場(chǎng)感知數(shù)據(jù)的精確評(píng)估是依據(jù)電子偵察獲取的敵方電磁信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行的電子對(duì)抗效果評(píng)估。在線評(píng)估和事后評(píng)估不再贅述。
根據(jù)效能評(píng)估針對(duì)的電子對(duì)抗行動(dòng)分類,可將電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)分為電子進(jìn)攻評(píng)估、電子防御評(píng)估、電子支援評(píng)估3類。電子進(jìn)攻評(píng)估主要是對(duì)電子對(duì)抗力量的電子干擾能力、電子壓制能力、電子欺騙能力、反輻射攻擊能力等方面進(jìn)行的評(píng)估,如文獻(xiàn)[23]利用ADC分析法對(duì)分布式無人機(jī)電子干擾系統(tǒng)干擾效能進(jìn)行的評(píng)估。電子防御評(píng)估主要是對(duì)電子對(duì)抗力量的隱蔽能力、抗干擾能力、受損恢復(fù)能力、信息保密能力等方面進(jìn)行的評(píng)估,如文獻(xiàn)[24]利用外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)艦載近程防御雷達(dá)抗干擾效能進(jìn)行的評(píng)估。電子支援評(píng)估主要是對(duì)電子對(duì)抗力量的電子偵察能力、通信保障能力、情報(bào)分析處理能力、威脅識(shí)別預(yù)警能力等方面進(jìn)行的評(píng)估,如文獻(xiàn)[25]中基于欠定盲信號(hào)分解的電子偵察仿真、文獻(xiàn)[26]中基于過程中心法和信息能力的電子偵察系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估、文獻(xiàn)[27]中基于WSEIAC模型的電子偵察指標(biāo)體系研究,都屬于該類評(píng)估。
根據(jù)效能評(píng)估所處的細(xì)分專業(yè)領(lǐng)域,可將電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)分為雷達(dá)對(duì)抗效能評(píng)估、通信對(duì)抗效能評(píng)估和光電對(duì)抗效能評(píng)估。雷達(dá)對(duì)抗和通信對(duì)抗效能評(píng)估都可通過分析敵方系統(tǒng)的反饋信息來評(píng)估對(duì)抗效能,可實(shí)現(xiàn)直接在線評(píng)估,如文獻(xiàn)[28]中美軍提出的從籌劃建設(shè)到作戰(zhàn)實(shí)施的全過程通信對(duì)抗效能評(píng)估方法體系,就涵蓋了戰(zhàn)前預(yù)評(píng)估、在線評(píng)估和事后評(píng)估。而光電對(duì)抗效能評(píng)估針對(duì)的光電對(duì)抗裝備多以被動(dòng)工作模式為主,不輻射電磁信號(hào),因此無法獲得敵方光電系統(tǒng)工作的反饋信息;但可根據(jù)其關(guān)聯(lián)的武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)情況進(jìn)行間接在線評(píng)估,如文獻(xiàn)[29]通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn),以脫靶量為參考指標(biāo)建立的戰(zhàn)斗機(jī)末端光電對(duì)抗仿真模型。
根據(jù)效能評(píng)估方法的客觀程度,可將電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)分為定性評(píng)估、定量評(píng)估和綜合評(píng)估。定性評(píng)估通過對(duì)電子對(duì)抗作戰(zhàn)行動(dòng)的特性描述和材料分析,制定定性的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行評(píng)價(jià)。常用的方法如德爾菲法,通過多輪次的專家咨詢與反饋迭代形成符合大多數(shù)專家意見的電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估結(jié)果。定量評(píng)估是基于獲取的實(shí)際數(shù)據(jù),根據(jù)某一特征將數(shù)據(jù)量化并通過計(jì)算量化指標(biāo)對(duì)電子對(duì)抗效能進(jìn)行評(píng)估。綜合評(píng)估是定量評(píng)估與定性評(píng)估相結(jié)合的方法,如文獻(xiàn)[30]在研究空降兵電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能問題時(shí),采用定量評(píng)估方法對(duì)行動(dòng)部署、裝備性能等方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和量化計(jì)算,而后通過咨詢專家和部隊(duì)指揮員的定性評(píng)估方式確定各指標(biāo)權(quán)重,最后綜合得出評(píng)估結(jié)論。
近年來,隨著電子對(duì)抗效能評(píng)估在電子戰(zhàn)中發(fā)揮著越來越重要的作用,其相關(guān)理論和方法取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但在電子對(duì)抗領(lǐng)域,美國等發(fā)達(dá)國家軍隊(duì)相繼提出了認(rèn)知電子戰(zhàn)、算法戰(zhàn)、馬賽克戰(zhàn)等作戰(zhàn)理論,促使電子戰(zhàn)作戰(zhàn)樣式不斷改變。同時(shí)高速發(fā)展的前沿技術(shù)與緊跟變化的戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)相互融合,現(xiàn)代電子戰(zhàn)已呈現(xiàn)高度聯(lián)合、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等特點(diǎn),使得電子對(duì)抗效能評(píng)估過程涉及因素的復(fù)雜程度更高,評(píng)估難度更大,評(píng)估的可信度、適用性、可操作性都有待提高。主要面臨以下難點(diǎn)問題:
(1) 電子對(duì)抗系統(tǒng)的高度聯(lián)合使得評(píng)估復(fù)雜化。隨著電子戰(zhàn)技術(shù)、裝備和作戰(zhàn)理念的不斷發(fā)展,電子對(duì)抗更趨體系化作戰(zhàn),是多系統(tǒng)相互協(xié)同的作戰(zhàn),如美國提出的分布式作戰(zhàn)概念、俄羅斯提出的混合戰(zhàn)理念,使得影響電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能的因素更多,各因素之間耦合更緊密、關(guān)系更復(fù)雜,傳統(tǒng)效能評(píng)估方法的單一運(yùn)用已無法適應(yīng)現(xiàn)代電子戰(zhàn)的評(píng)估。
(2) 戰(zhàn)場(chǎng)的未知性和復(fù)雜性導(dǎo)致評(píng)估數(shù)據(jù)獲取困難?,F(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng),隱身作戰(zhàn)體系的攻防更趨于電磁隱身,低至零功率電子對(duì)抗手段成為各國未來電子對(duì)抗能力建設(shè)重點(diǎn),戰(zhàn)場(chǎng)信息的獲取將更加困難。同時(shí)受戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境的影響,針對(duì)目標(biāo)特征數(shù)據(jù)的篩選和評(píng)估更加困難。
(3) 現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的快節(jié)奏對(duì)評(píng)估實(shí)時(shí)性、有效性提出更高要求?,F(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)瞬息萬變,尤其是各種智能化武器裝備的大量運(yùn)用,借助機(jī)器速度已大大加快了戰(zhàn)爭(zhēng)節(jié)奏。作戰(zhàn)效能評(píng)估作為輔助決策的重要手段,其實(shí)時(shí)性和有效性必須滿足作戰(zhàn)需要。而傳統(tǒng)評(píng)估技術(shù)多以事后評(píng)估為主,如何實(shí)現(xiàn)在線評(píng)估還存在諸多問題。
(4) 電子戰(zhàn)理論和技術(shù)的發(fā)展變化急需創(chuàng)新的評(píng)估技術(shù)與之相適應(yīng)。美軍軍事文化帶有濃重的技術(shù)制勝色彩,其通過理論創(chuàng)新、制定戰(zhàn)略、頒布法規(guī)等措施強(qiáng)力推進(jìn)電子戰(zhàn)技術(shù)的發(fā)展。同時(shí),各類系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、認(rèn)知化、分布式、抵近式電子戰(zhàn)系統(tǒng)的相繼投入使用也導(dǎo)致戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)發(fā)生較大變化。而傳統(tǒng)的評(píng)估技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電子戰(zhàn)效能評(píng)估的需要,急需評(píng)估技術(shù)的同步創(chuàng)新。
隨著電子對(duì)抗本身復(fù)雜性的不斷增強(qiáng),當(dāng)前有限的研究成果越來越難以客觀全面地評(píng)估電子對(duì)抗效果。而隨著各種電子戰(zhàn)新技術(shù)的不斷更新迭代以及電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估實(shí)踐的深入發(fā)展,該領(lǐng)域逐漸涌現(xiàn)出了一些新的有價(jià)值的研究方向,值得我們重點(diǎn)關(guān)注。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的演變,使得陸、海、空、天、電、網(wǎng)不再是單獨(dú)的作戰(zhàn)域,而是耦合緊密、既有聯(lián)合又有沖突的統(tǒng)一體系。美軍更是提出了“聯(lián)合全域作戰(zhàn)”的概念。因此,現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上的電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估已不僅僅是對(duì)單一裝備、單一系統(tǒng)的效能評(píng)估,而是涉及多作戰(zhàn)領(lǐng)域、龐雜數(shù)據(jù)評(píng)估的完整作戰(zhàn)體系,是一個(gè)“復(fù)雜巨系統(tǒng)”。同時(shí),體系對(duì)抗背景下的電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估,更應(yīng)關(guān)注電子對(duì)抗的輔助決策以及對(duì)整個(gè)聯(lián)合作戰(zhàn)的貢獻(xiàn)度。如文獻(xiàn)[35]介紹的基于“研討廳”機(jī)制的方法,可以完成電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能的預(yù)測(cè),其結(jié)果可輔助戰(zhàn)役或戰(zhàn)斗層面的指揮決策問題。
隨著現(xiàn)代電子對(duì)抗過程日趨復(fù)雜,電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估需處理的數(shù)據(jù)也越來越繁雜。同時(shí),電子對(duì)抗裝備更新?lián)Q代較快,戰(zhàn)場(chǎng)上隨時(shí)可能面臨未知的裝備,致使現(xiàn)有的以敵方裝備參數(shù)已知為前提的評(píng)估技術(shù)越來越無法適應(yīng)。對(duì)此,部分學(xué)者開始將人工智能相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估領(lǐng)域。例如,機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以處理復(fù)雜數(shù)據(jù)且能發(fā)現(xiàn)其中隱藏的規(guī)律,是一種智能的數(shù)據(jù)分析工具,對(duì)于效能評(píng)估技術(shù)的發(fā)展有較強(qiáng)的促進(jìn)作用。文獻(xiàn)[36]~[37]運(yùn)用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和支持向量機(jī)算法,取得了較好的評(píng)估效果。而針對(duì)未知裝備的問題,人工智能領(lǐng)域出現(xiàn)的遷移學(xué)習(xí)、零樣本學(xué)習(xí)等識(shí)別算法,將成為解決問題的有力工具。
現(xiàn)有的電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)大多屬于第三方評(píng)估,即需要敵方電子對(duì)抗裝備的性能參數(shù)、工作狀態(tài)等信息作為評(píng)估的指標(biāo)數(shù)據(jù)。然而在實(shí)際交戰(zhàn)過程中,這些數(shù)據(jù)很難獲取,使得現(xiàn)有的評(píng)估方法在戰(zhàn)時(shí)使用時(shí)受到很大限制。如果基于實(shí)時(shí)在線交互進(jìn)行效能評(píng)估,就能在很大程度上有效解決該問題。但國內(nèi)對(duì)在線評(píng)估的研究很少,能查閱到的文獻(xiàn)[5]、[38]~[40]也只是進(jìn)行了理論上的闡述,缺少實(shí)踐應(yīng)用的探索。而美軍自提出認(rèn)知電子戰(zhàn)概念以來,已有多個(gè)投資項(xiàng)目應(yīng)用了在線評(píng)估方法,部分成熟的認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)已投入使用。圖3展示了包含干擾效果在線評(píng)估的認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)的組成框圖。由此可見,基于實(shí)時(shí)在線交互的效能評(píng)估技術(shù)將成為電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估的重要發(fā)展方向。
圖3 包含干擾效果在線評(píng)估的認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)組成框圖
美國國防部在2020年10月29日發(fā)布了《Electromagnetic spectrum superiority strategy》(《電磁頻譜優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)略》)報(bào)告,制定了美軍電磁頻譜(EMS)能力的發(fā)展路徑和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。美軍作為全球電磁作戰(zhàn)領(lǐng)域的先驅(qū)者,其理論和技術(shù)方面的創(chuàng)新對(duì)電子對(duì)抗效能評(píng)估技術(shù)的發(fā)展有一定的指導(dǎo)意義。文獻(xiàn)[43]~[44]從美軍電磁頻譜戰(zhàn)發(fā)展的角度對(duì)該報(bào)告進(jìn)行了解讀,美軍為實(shí)現(xiàn)電磁頻譜作戰(zhàn)5大戰(zhàn)略而明確了18個(gè)具體目標(biāo),部分目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要相關(guān)評(píng)估技術(shù)作為支撐,對(duì)評(píng)估技術(shù)的發(fā)展也有一定啟示作用(見表1)。
表1 《電磁頻譜優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)略》的戰(zhàn)略目標(biāo)及啟示
例如:美軍要求電子戰(zhàn)系統(tǒng)能夠在復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境中感知、評(píng)估、共享、機(jī)動(dòng)和生存,這就需要評(píng)估過程中的先進(jìn)數(shù)據(jù)獲取技術(shù)做支撐;大國競(jìng)爭(zhēng)的EMS能力、加強(qiáng)與盟國和伙伴的接觸、互操作性和能力等目標(biāo),要求評(píng)估系統(tǒng)的模塊化、互操作性和可編程性;強(qiáng)大的電磁作戰(zhàn)管理(EMBM)能力、現(xiàn)代化EMS實(shí)時(shí)、虛擬、建設(shè)性測(cè)試等目標(biāo),要求評(píng)估系統(tǒng)的高保真性、實(shí)時(shí)性。綜合而言,隨著美軍《電磁頻譜優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)略》的持續(xù)推進(jìn),電子對(duì)抗效能評(píng)估技術(shù)將在以下方面重點(diǎn)發(fā)展:更高效的數(shù)據(jù)挖掘、融合處理技術(shù);評(píng)估系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì),確保互操作性和接入能力;戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估的實(shí)時(shí)性、可視性、預(yù)測(cè)性,滿足戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)展示和輔助決策的需要;高保真、高保密性的建模仿真技術(shù)及設(shè)施的發(fā)展,確保日常訓(xùn)練評(píng)估更趨實(shí)戰(zhàn)。
電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)的研究不僅對(duì)電子對(duì)抗技術(shù)發(fā)展和裝備研發(fā)有促進(jìn)作用,同時(shí)也在現(xiàn)代電子戰(zhàn)中發(fā)揮重要作用。本文系統(tǒng)全面地綜述了電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)的發(fā)展情況,介紹了主流評(píng)估方法及其優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)根據(jù)不同分類準(zhǔn)則,對(duì)評(píng)估技術(shù)進(jìn)行了分類,梳理了各類技術(shù)在文獻(xiàn)中的應(yīng)用情況,最后在分析現(xiàn)階段評(píng)估難點(diǎn)問題的基礎(chǔ)上,對(duì)評(píng)估技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)的探討。本文的研究和思考,對(duì)于了解和把握電子對(duì)抗作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)發(fā)展的當(dāng)前狀況和未來方向有較強(qiáng)的參考和借鑒作用。