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為什麼說現在電子戰需要強大情報處理能力?

電子戰貫穿了現代戰爭始終, 是現代資訊化戰爭的核心作戰樣式。 西方一些軍事專家認為:“電子戰能力實際上幾乎等於情報能力, 特別是電子情報的偵察處理能力”。 沒有及時、準確、全面的電子對抗情報, 就無法進行電子對抗作戰, 這已成為世界各國軍界的共識。 電子對抗情報處理的基本使命任務是將收集的各種資訊處理成支援電子對抗作戰的情報。 當前, 對於電子對抗情報處理來說, 輸入的處理物件具有資料量大、種類多、增長快、綜合處理需求強等典型的大資料特點, 輸出的情報即時性、完整性、準確性要求越來越高,

傳統的電子對抗情報處理技術、系統己不能適應當前電子對抗作戰對情報的需求。

電子對抗情報是電子對抗作戰的基礎, 沒有情報支援, 自衛告警、電子干擾和反輻射打擊就無從談起。 作戰籌畫、裝備資料載入、作戰實施、事後評估等電子對抗作戰環節都離不開電子對抗情報的支援。 不僅僅是電子對抗作戰需要電子對抗情報, 預警探測系統也需要即時的電子對抗情報用於目標掛牌, 通信頻譜規劃需要敵方的用頻資訊和戰場電磁背景情報, 便於合理規劃我方通信頻譜。 按照美軍情報電子戰系統的需求描述, 從反恐、特種作戰到局部衝突、局部戰爭等作戰行動都離不開電子情報的支援。

在講究精細化、精確化作戰的今天, 電子對抗情報處理更需要處理出滿足不同需求的各種定制、精准支援情報。

各種電子對抗情報的品質要求高主要體現在及時性、精確性、完整性。 電子對抗情報是支援作戰行動的, 是資訊火力一體的基礎,

對於目標制導雷達、猝發通信電臺、機動雷達和通信站等時敏目標必須及時發現、處理獲得輻射參數、位置情報分發給干擾、反輻射、對地攻擊等武器系統進行軟殺傷和硬摧毀, 盡可能縮短資訊-打擊鏈路。 精確性:現代戰爭都是精細化作戰, 需要情報精確性越來越高。

用於作戰籌畫和指揮決策的態勢情報由其中各個輻射源情報融合生成, 對輻射源的位置、數量、毀傷程度等情報必須精確掌握, 否則無法有效開展工作。 用於電子對抗裝備裝訂的輻射源參數情報更要精准, 否則型號識別、靈巧干擾等對抗手段都無法有效實施。 完整性:電子對抗情報的完整性不論對指揮決策還是裝備的參數裝訂都十分重要。 不完整的戰場態勢情報對於作戰行動有時是致命的,

不完整的輻射源參數情報用於電子對抗裝備參數裝訂, 將不能有效進行威脅告警, 不能採用針對性的干擾措施, 干擾效果將受限。

隨著電子技術的日新月異, 使用新技術、新體制的雷達、通信輻射源大量部署^現在大量複雜體制的雷達輻射源常規的參數難以描述和區分, 而且信號參數暫態捷變, 難以尋找規律, 尤其是現在的機載有源相控陣雷達信號工作頻寬達幾個吉赫茲, 發射真實脈衝的同時也發射大量掩護脈衝;通信輻射源使用的擴頻技術使通信信號難以檢測, 高速跳頻技術使偵察裝備截獲記錄的信號資料不完整。 這些都給電子對抗情報處理帶來了嚴峻挑戰。

現在輻射源越來越複雜, 通過有限的輻射源參數處理難以得到輻射源情報, 為了獲取準確的輻射源情報, 必須聯合處理和輻射源相關的各種資料。 這些資料除了各種輻射源參數, 還需要原始中頻信號資料, 相位差、解調碼流等中間處理過程資料等。 為了評估輻射來源資料置信度,需要關聯處理偵察設備的工作狀態、工作參數等資料。為了定位和驗證情報準確性,需要關聯處理偵察機的經緯度、高度等導航資料。為了引導處理和融合驗證情報處理,需要聯合處理空情、海情、圖像情報、技偵通報等相關它源情報資料。為了準確獲取威脅輻射源資訊,需要過濾、處理由漁船雷達、3G/4G移動通信等信號構成的複雜電磁背景。

隨著偵察設備的數位化能力加強和資料存儲技術的發展,偵察裝備採集的資料頻率越來越高,存儲的資料種類越來越多,資料也越來越完整。雷達輻射源的全脈衝、通信輻射源的各種參數資料、載機導航資料、空情、海情等測量、二次數據都全程無損採集記錄,疑難、重點輻射源的原始中頻/射頻信號資料也能按需無損採集記錄,導致電子對抗情報處理的資料量特別巨大。目前美軍偵察機上配備的資料記錄設備都是幾十TB到幾百TB,單次偵察任務需要處理的資料都是按TB計。

因此需要要研究一套處理機制和方法,在面對不同種類、不同精度、不同平臺採集的資料時,可根據不同處理場景建立不同的相關性、依賴性、驗證性等關聯關係,從而決定情報處理過程中確定不同資料的權重、用途。如應根據不同偵察航線,使用不同的輻射源背景庫;偵察機在不同高度,載機的高度表、近地告警等機載設備信號影響程度也不相同。在綜合處理多個偵察設備或者多個架次偵察資料時,偵察的輻射來源資料精度也會不相同,在綜合處理時什麼情況下分配什麼樣的權重,都需要研宄制定處理規則。

資料處理演算法是情報處理的核心,但是在面對立體交叉密集的複雜電磁信號環境中參數偽隨機變化的輻射源,傳統的分選、識別演算法很難有效;對於擴譜、擴跳結合的通信輻射源中頻信號,傳統的信號檢測、解調演算法將歸零;對於戰場的時敏目標,傳統的交叉定位演算法將無法定位。目前輻射源的分選處理這個傳統問題,仍然難以有效解決。由於雷達信號的常規參數越來越難以描述區分不同雷達輻射源,僅僅基於這些參數的傳統方法對複雜體制的雷達信號分選增批嚴重,分析的雷達參差、工作模式、樣式往往會多於雷達實際設計值。通信輻射源在沒有準確的方位情況下,根據輻射源參數分離出輻射源目標仍然充滿挑戰。

情報處理的一項重要工作是情報的整編,匯總歷次處理形成的情報結果進行二次加工,獲取更完整、更有價值、更高層次的情報成果。主要涉及資料聚類、關聯規則分析、預測和回歸、索引排序等資料採擷操作。對日積月累的海量情報資料自動處理,高效挖掘、預測出高價值的情報是一個需要不斷研究解決的難題。其實,綜合利用各種資料資訊挖掘高價值情報,在我軍情報歷史上有典型案例。遼沈戰役中,一次小規模的胡家窩棚遭遇戰後,林彪查看繳獲結果時產生了致命“三問”:為什麼繳獲的短槍與長槍的比例略高?為什麼繳獲和擊毀的小車與大車的比例略高?為什麼俘虜和擊斃的軍官與士兵的比例略高?由此,林彪判斷敵人的指揮所所在地,林彪用了“大資料思維”挖掘了高價值情報。

為了獲取更準確的分析結果,情報處理演算法越來越複雜;參與處理的資料維度越來越高,運算量也越來越大;感測器採集記錄的資料也越來越多,情報整編的資料採擷也越來越深入;而現代戰爭對情報的時效性也要求越來越高。因此必須要採用高性能計算,根據不同需求定制不同規模的高性能計算平臺、系統、集群。高性能計算涉及到並行處理、資源調度、負載均衡、高速資料存取、分散式運算等關鍵技術,需要結合情報處理業務進行研宄、定制。

為了評估輻射來源資料置信度,需要關聯處理偵察設備的工作狀態、工作參數等資料。為了定位和驗證情報準確性,需要關聯處理偵察機的經緯度、高度等導航資料。為了引導處理和融合驗證情報處理,需要聯合處理空情、海情、圖像情報、技偵通報等相關它源情報資料。為了準確獲取威脅輻射源資訊,需要過濾、處理由漁船雷達、3G/4G移動通信等信號構成的複雜電磁背景。

隨著偵察設備的數位化能力加強和資料存儲技術的發展,偵察裝備採集的資料頻率越來越高,存儲的資料種類越來越多,資料也越來越完整。雷達輻射源的全脈衝、通信輻射源的各種參數資料、載機導航資料、空情、海情等測量、二次數據都全程無損採集記錄,疑難、重點輻射源的原始中頻/射頻信號資料也能按需無損採集記錄,導致電子對抗情報處理的資料量特別巨大。目前美軍偵察機上配備的資料記錄設備都是幾十TB到幾百TB,單次偵察任務需要處理的資料都是按TB計。

因此需要要研究一套處理機制和方法,在面對不同種類、不同精度、不同平臺採集的資料時,可根據不同處理場景建立不同的相關性、依賴性、驗證性等關聯關係,從而決定情報處理過程中確定不同資料的權重、用途。如應根據不同偵察航線,使用不同的輻射源背景庫;偵察機在不同高度,載機的高度表、近地告警等機載設備信號影響程度也不相同。在綜合處理多個偵察設備或者多個架次偵察資料時,偵察的輻射來源資料精度也會不相同,在綜合處理時什麼情況下分配什麼樣的權重,都需要研宄制定處理規則。

資料處理演算法是情報處理的核心,但是在面對立體交叉密集的複雜電磁信號環境中參數偽隨機變化的輻射源,傳統的分選、識別演算法很難有效;對於擴譜、擴跳結合的通信輻射源中頻信號,傳統的信號檢測、解調演算法將歸零;對於戰場的時敏目標,傳統的交叉定位演算法將無法定位。目前輻射源的分選處理這個傳統問題,仍然難以有效解決。由於雷達信號的常規參數越來越難以描述區分不同雷達輻射源,僅僅基於這些參數的傳統方法對複雜體制的雷達信號分選增批嚴重,分析的雷達參差、工作模式、樣式往往會多於雷達實際設計值。通信輻射源在沒有準確的方位情況下,根據輻射源參數分離出輻射源目標仍然充滿挑戰。

情報處理的一項重要工作是情報的整編,匯總歷次處理形成的情報結果進行二次加工,獲取更完整、更有價值、更高層次的情報成果。主要涉及資料聚類、關聯規則分析、預測和回歸、索引排序等資料採擷操作。對日積月累的海量情報資料自動處理,高效挖掘、預測出高價值的情報是一個需要不斷研究解決的難題。其實,綜合利用各種資料資訊挖掘高價值情報,在我軍情報歷史上有典型案例。遼沈戰役中,一次小規模的胡家窩棚遭遇戰後,林彪查看繳獲結果時產生了致命“三問”:為什麼繳獲的短槍與長槍的比例略高?為什麼繳獲和擊毀的小車與大車的比例略高?為什麼俘虜和擊斃的軍官與士兵的比例略高?由此,林彪判斷敵人的指揮所所在地,林彪用了“大資料思維”挖掘了高價值情報。

為了獲取更準確的分析結果,情報處理演算法越來越複雜;參與處理的資料維度越來越高,運算量也越來越大;感測器採集記錄的資料也越來越多,情報整編的資料採擷也越來越深入;而現代戰爭對情報的時效性也要求越來越高。因此必須要採用高性能計算,根據不同需求定制不同規模的高性能計算平臺、系統、集群。高性能計算涉及到並行處理、資源調度、負載均衡、高速資料存取、分散式運算等關鍵技術,需要結合情報處理業務進行研宄、定制。

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