張 遠(yuǎn)，韓建興

(1.解放軍92941部隊(duì)93分隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125001;2.江蘇自動(dòng)化研究所，江蘇 連云港 222006)

隨著武器裝備技術(shù)的發(fā)展，海軍主戰(zhàn)武器系統(tǒng)進(jìn)入數(shù)字時(shí)代，海軍信息化作戰(zhàn)能力發(fā)展模式為在初步實(shí)現(xiàn)了C3I系統(tǒng)基礎(chǔ)上，大力發(fā)展基于網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)(Network-Centric Warfare，NCW)［1］的協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)，利用整體能力實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程超視距作戰(zhàn)能力。形成一體化聯(lián)合作戰(zhàn)能力，需要 C2、C3、C3I、C4I到 C4ISR［2］等不同階段一體化聯(lián)合作戰(zhàn)綜合信息系統(tǒng)的支持和保障。在海軍信息化體系作戰(zhàn)能力的要求下，海軍武器系統(tǒng)鑒定及驗(yàn)證性試驗(yàn)從單一裝備試驗(yàn)逐步向一體化試驗(yàn)、協(xié)同試驗(yàn)發(fā)展。在靶場(chǎng)試驗(yàn)中，試驗(yàn)指揮及控制決策對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響極大，艦載試驗(yàn)指揮控制系統(tǒng)是保證試驗(yàn)質(zhì)量的基本保障之一。海軍在C4ISR系統(tǒng)上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大差距，在系統(tǒng)相關(guān)的理念、模型和框架方面還處于探索階段。在STC2S領(lǐng)域，由于其使用范圍的局限性，對(duì)其相關(guān)系統(tǒng)的理論與實(shí)踐研究更加不足，已落后于海軍當(dāng)前被試及參試武器裝備的信息化發(fā)展水平，無(wú)法滿足靶場(chǎng)當(dāng)前及未來(lái)試驗(yàn)要求。因此，如何根據(jù)海軍信息化裝備體系建設(shè)要求，加強(qiáng)靶場(chǎng)STC2S建設(shè)，是提高靶場(chǎng)試驗(yàn)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，需要大力開展STC2S相關(guān)研究工作。

1 系統(tǒng)發(fā)展的必要性及現(xiàn)狀

1.1 試驗(yàn)安全性的需要

在靶場(chǎng)試驗(yàn)及演練等大型任務(wù)中，由于導(dǎo)彈及目標(biāo)飛行速度快、高度高，空中目標(biāo)及其殘骸會(huì)散布較大范圍，如果空中靶標(biāo)出現(xiàn)飛行異常，或者導(dǎo)彈自身故障的原因，在不加以監(jiān)視和控制的情況下，都可能導(dǎo)致導(dǎo)彈和(或)靶標(biāo)飛出安全區(qū)，會(huì)對(duì)試驗(yàn)海域周邊艦艇、大中型城市、碼頭、石油平臺(tái)等造成威脅:通過(guò)建設(shè)STC2S，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)彈及其殘骸落點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、分析判斷和自毀安全控制，確保導(dǎo)彈及殘骸濺落區(qū)在安全區(qū)或告警區(qū)內(nèi)，避免對(duì)區(qū)外受保護(hù)目標(biāo)造成損害。

1.2 提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性和效率的需要

在導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)等大型專項(xiàng)任務(wù)中，由于試驗(yàn)樣本較少，對(duì)各類目標(biāo)攔截點(diǎn)和發(fā)射時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確選擇和把握非常重要，其準(zhǔn)確性對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析和評(píng)定有很大影響。例如在艦空導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)中，目標(biāo)靶機(jī)或靶彈飛行速度都較快，發(fā)射窗口小，并且各參試兵力在目標(biāo)航路控制上都必然會(huì)存在偏差。通過(guò)STC2S，能夠根據(jù)試驗(yàn)方案及實(shí)際兵力運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)糾正參試兵力的偏差或視情調(diào)整試驗(yàn)方案，及時(shí)有效避免無(wú)效航次;根據(jù)試驗(yàn)綜合態(tài)勢(shì)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示以及系統(tǒng)輔助分析決策信息，能使指揮員科學(xué)準(zhǔn)確控制攔截時(shí)機(jī)，準(zhǔn)確完成試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，有效避免導(dǎo)彈及靶標(biāo)的浪費(fèi)，提高試驗(yàn)質(zhì)量和效率。

1.3 靶場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)芰Πl(fā)展的需要

STC2S系統(tǒng)對(duì)外連接靶場(chǎng)的信息化裝備，對(duì)內(nèi)連接載艦的參試武器裝備，實(shí)現(xiàn)了靶場(chǎng)試驗(yàn)資源綜合運(yùn)用和海上武器試驗(yàn)的科學(xué)指揮和控制，大大提高靶場(chǎng)的綜合試驗(yàn)?zāi)芰ΑＴ诎袌?chǎng)的信息化系統(tǒng)的未來(lái)建設(shè)中，將STC2S納入到整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)中，可實(shí)現(xiàn)多兵力、多平臺(tái)、多目標(biāo)的大型地域分布綜合試驗(yàn)過(guò)程的實(shí)時(shí)指揮和控制。

1.4 系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

1)簡(jiǎn)易STC2S

由于第一代基于模擬信號(hào)的艦載武器系統(tǒng)裝備靶場(chǎng)試驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，當(dāng)時(shí)以載艦揚(yáng)聲調(diào)度系統(tǒng)為核心的簡(jiǎn)易STC2S基本能滿足試驗(yàn)要求。

2)便攜式STC2S

進(jìn)入21世紀(jì)，以數(shù)字化信息處理為核心的第二代武器系統(tǒng)陸續(xù)開始研制、鑒定，其試驗(yàn)區(qū)域擴(kuò)大的同時(shí)增加了機(jī)動(dòng)目標(biāo)、多目標(biāo)等復(fù)雜試驗(yàn)項(xiàng)目;試驗(yàn)安全控制的需要，迫切要求研制基于信息系統(tǒng)的STC2S。在無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有試驗(yàn)艦船簡(jiǎn)易STC2S改造的情況下，便攜式系統(tǒng)的研制為試驗(yàn)提供了最大支持。

筆者先后為不同艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)試驗(yàn)配套研制了2套便攜式STC2S系統(tǒng)，第一套系統(tǒng)解決了陸基信息接收、載艦武器裝備信息采集、實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)生成及顯示等基本問(wèn)題;第二套系統(tǒng)在電子海圖技術(shù)、試驗(yàn)方案制定及推演、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理技術(shù)和試驗(yàn)輔助決策技術(shù)等方面進(jìn)行了創(chuàng)新。兩套系統(tǒng)先后部署于綜合試驗(yàn)艦、護(hù)衛(wèi)艦等不同艦艇上，在對(duì)應(yīng)的艦空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)定型、驗(yàn)證、演練和批抽檢試驗(yàn)中，得到了全面應(yīng)用。

3)新型STC2S

為從根本上提高靶場(chǎng)在艦載試驗(yàn)指揮控制領(lǐng)域的綜合能力，靶場(chǎng)為某綜合試驗(yàn)艦配裝了固定的STC2S系統(tǒng)，該系統(tǒng)以本試驗(yàn)艦為中心，針對(duì)不同武器實(shí)驗(yàn)需要，加強(qiáng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，首次綜合融合了靶場(chǎng)相關(guān)信息，提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)交互功能，滿足了該綜合試驗(yàn)艦各類海上試驗(yàn)的指揮控制需要，大大提高了該艦綜合試驗(yàn)?zāi)芰ΑＭ瑫r(shí)，該系統(tǒng)通過(guò)與靶場(chǎng)信息化系統(tǒng)互連互通，提高了靶場(chǎng)的綜合試驗(yàn)?zāi)芰?，并為后續(xù)靶場(chǎng)相關(guān)信息化系統(tǒng)的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

2 系統(tǒng)與靶場(chǎng)其它系統(tǒng)的關(guān)系

目前，靶場(chǎng)各測(cè)控裝備、通信裝備基本都經(jīng)過(guò)了信息化改造，并形成了初步的分布式靶場(chǎng)信息化體系，但主要側(cè)重于將靶場(chǎng)外測(cè)設(shè)備進(jìn)行信息化聯(lián)接，沒(méi)有將參試兵力，尤其是海上艦艇等重要參試兵力納入到靶場(chǎng)整個(gè)信息化系統(tǒng)中，造成海上艦艇及陸上指揮控制中心都不能充分利用相互的試驗(yàn)資源。因此，在建設(shè)靶場(chǎng)STC2S的核心任務(wù)時(shí)，將其融入靶場(chǎng)信息系統(tǒng)中。在系統(tǒng)融合過(guò)程中，需要解決STC2S與靶場(chǎng)現(xiàn)有裝備聯(lián)接、信息融合等問(wèn)題，存在著接口關(guān)系復(fù)雜、信息處理量大、實(shí)時(shí)要求高等技術(shù)難題，對(duì)STC2S的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)。STC2S在靶場(chǎng)信息系統(tǒng)所處位置及與其它系統(tǒng)聯(lián)接關(guān)系如圖1所示，主要包括與靶場(chǎng)信息化裝備的互聯(lián)、與載艦平臺(tái)裝備的互聯(lián)和與其它參試兵力的互聯(lián)三部分，下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1 艦載試驗(yàn)指揮控制系統(tǒng)對(duì)外聯(lián)接關(guān)系圖

2.1 與靶場(chǎng)信息化裝備的互聯(lián)

STC2S與靶場(chǎng)陸上信息化設(shè)備連接時(shí)，主要包括如下裝備/節(jié)點(diǎn):提供導(dǎo)彈、目標(biāo)各種測(cè)控信息的靶場(chǎng)測(cè)控裝備;能夠提供或轉(zhuǎn)發(fā)的諸多試驗(yàn)資源的靶場(chǎng)指控中心;提供各種仿真目標(biāo)、仿真導(dǎo)彈、仿真火控系統(tǒng)等各種仿真試驗(yàn)資源的仿真實(shí)驗(yàn)室;提供數(shù)據(jù)傳輸通道的靶場(chǎng)通信系統(tǒng)端點(diǎn)設(shè)備等。

2.2 與載艦平臺(tái)裝備的互聯(lián)

STC2S的核心作用，是實(shí)現(xiàn)對(duì)載艦平臺(tái)上被試及參試裝備的指揮和控制，因此，與艦載平臺(tái)相關(guān)設(shè)備的聯(lián)接互通是STC2S的核心內(nèi)容。STC2S與載艦平臺(tái)聯(lián)接，主要是為獲取艦艇平臺(tái)綜合導(dǎo)航信息和被試/參試武器系統(tǒng)信息。

2.3 與其它參試兵力的互聯(lián)

STC2S通過(guò)制定信息交互協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，以固定裝備及便攜裝備等方式部署于各參試艦艇平臺(tái)上，構(gòu)建STC2S信息交互網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)信息共享，從而使網(wǎng)格中任一STC2S均能與其它試驗(yàn)艦、海軍作戰(zhàn)艦艇、指揮艦等參試兵力進(jìn)行信息的交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的互聯(lián)互通。

3 系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 功能劃分與節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

STC2S用戶包括技術(shù)指揮員、技術(shù)首長(zhǎng)、普通參試人員、試驗(yàn)參謀和系統(tǒng)操作員等不同類別人員。STC2S實(shí)現(xiàn)的主要功能為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、設(shè)備數(shù)字引導(dǎo)、試驗(yàn)指揮顯示和試驗(yàn)航區(qū)安全控制［3］，具體包括:1)實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)信息采集、實(shí)時(shí)處理;2)將試驗(yàn)信息實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為可視性信息進(jìn)行態(tài)勢(shì)顯示，以圖形、數(shù)據(jù)、圖像等形式進(jìn)行顯示;3)根據(jù)試驗(yàn)信息的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，系統(tǒng)實(shí)時(shí)給出自動(dòng)化指揮決策信息;4)完成對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息的數(shù)據(jù)庫(kù)管理，便于事后進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程重放和數(shù)據(jù)分析。

STC2S根據(jù)需要，可以設(shè)置如下節(jié)點(diǎn):數(shù)據(jù)及信息采集節(jié)點(diǎn)、試驗(yàn)態(tài)勢(shì)綜合顯示及輔助決策節(jié)點(diǎn)、武器裝備狀態(tài)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)、方案設(shè)計(jì)及試驗(yàn)過(guò)程推演等獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可配置一個(gè)到幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的軟件模塊。系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)及其內(nèi)外信息關(guān)系如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)內(nèi)外信息關(guān)系示意圖

3.2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

為提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，同時(shí)滿足多用戶、多節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作的要求，必須加強(qiáng)系統(tǒng)軟件上層架構(gòu)設(shè)計(jì)?；谙到y(tǒng)位置分布、功能分布、控制分布的全分布的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用開放式的體系結(jié)構(gòu)，廣泛使用應(yīng)用組件和良好定義的接口，使改變?cè)撓到y(tǒng)的功能和能力時(shí)所增加的成本最低［4］，結(jié)合軟件模塊化結(jié)構(gòu)層次及框架設(shè)計(jì)，提高STC2S的維護(hù)性和可靠性。

考慮STC2S系統(tǒng)需要與武器裝備系統(tǒng)、載艦傳感器、外部通信系統(tǒng)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)交互，為使外部交互對(duì)象的升級(jí)和替換對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部造成的影響降到最低，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)擴(kuò)展性和維護(hù)性要求，對(duì)其進(jìn)行橫向分解，劃分為多層，每一層為它的上層提供服務(wù)，并作為下層的客戶［5］。各層之間通過(guò)統(tǒng)一、盡量少的接口進(jìn)行通信，避免跨層的通信，盡量做到層之間的單向依賴，上層依賴于下層的抽象接口。通過(guò)層次設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，可以將各層次之間的耦合度降到最低，各軟件功能層之間采用軟件中間件接口，隔離層次內(nèi)部的特殊實(shí)現(xiàn)，在層次內(nèi)部的算法和策略替換不會(huì)影響到其它層次。系統(tǒng)的軟件層次邏輯關(guān)系如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)軟件層次邏輯關(guān)系圖

3.3 軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件根據(jù)軟件中間件設(shè)計(jì)思路，從功能角度劃分為基礎(chǔ)中間件、應(yīng)用支撐中間件和專業(yè)應(yīng)用中間件三大類，提供軟件集成框架和標(biāo)準(zhǔn)軟件構(gòu)件接口。

3.3.1 基礎(chǔ)軟件中間件

基礎(chǔ)軟件中間件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)訪問(wèn)、窗口管理、時(shí)間服務(wù)、消息服務(wù)、實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度服務(wù)、數(shù)據(jù)一致性管理服務(wù)、綜合圖形顯示和輸入服務(wù)等功能，為其它軟件提供基礎(chǔ)性服務(wù)。

3.3.2 應(yīng)用支撐中間件

應(yīng)用支撐軟件中間件是系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的支持功能模塊，進(jìn)一步屏蔽和封裝相關(guān)功能，在應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)具有一定通用性。例如，數(shù)據(jù)通信處理中間件提供數(shù)據(jù)交換管理服務(wù)，通過(guò)定義內(nèi)部靈活可擴(kuò)展通信協(xié)議，對(duì)復(fù)雜的下層通信協(xié)議進(jìn)行封裝，有效地屏蔽底層系統(tǒng)的差異，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件各模塊的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換。

3.3.3 專業(yè)應(yīng)用中間件

該類中間件為系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的專業(yè)應(yīng)用模塊提供支持，對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行屏蔽和封裝，確保專業(yè)應(yīng)用模塊之間具有一定的獨(dú)立性。例如，雷達(dá)目標(biāo)的真值輸入及參數(shù)數(shù)據(jù)輸出中間件，通過(guò)定義標(biāo)準(zhǔn)化的輸入?yún)?shù)信息表，為不同類型目標(biāo)提供相同的真值數(shù)據(jù)格式，并將輸出數(shù)據(jù)整理為統(tǒng)一的輸出格式。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 試驗(yàn)信息時(shí)空一致性處理技術(shù)

STC2S試驗(yàn)中所需的各種信息來(lái)源多、數(shù)量大、傳輸方式多樣，要實(shí)時(shí)處理來(lái)自不同系統(tǒng)的不同信息格式、不同時(shí)延的近50批目標(biāo)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用GPS/北斗方式與外部系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)絕對(duì)時(shí)間同步，內(nèi)部采用NTP方式保證各組成設(shè)備間的相對(duì)時(shí)間同步，結(jié)合時(shí)空配準(zhǔn)方法解決試驗(yàn)信息時(shí)空一致性問(wèn)題。

時(shí)空一致性解決方法，主要通過(guò)以下步驟將來(lái)自不同信息源的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到以本艦為中心的東北天坐標(biāo)系中:

①坐標(biāo)原點(diǎn)平移;

②東北天坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為球坐標(biāo);

③球坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為東北天坐標(biāo);

④大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為東北天坐標(biāo);

⑤東北天坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)

再將同一坐標(biāo)系中目標(biāo)外推，得到同一時(shí)刻目標(biāo)位置速度，如下式:

其中，Ti為處理時(shí)刻，k平臺(tái)，為Ti時(shí)刻所擁有的k的航跡數(shù)據(jù)時(shí)間，()為時(shí)刻目標(biāo)位置、速度參數(shù)，(，)為配準(zhǔn)后Ti時(shí)刻目標(biāo)位置、速度參數(shù)。

4.2 基于GIS綜合態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)顯示技術(shù)

利用先進(jìn)的數(shù)字海圖顯示技術(shù)進(jìn)行各類態(tài)勢(shì)的直觀、形象地綜合顯示。以不同海域、不同比例尺的環(huán)渤海電子海圖為基礎(chǔ)，采用電子海圖的坐標(biāo)投影技術(shù)，在海圖上疊加顯示雷達(dá)情報(bào)、測(cè)控信息和情報(bào)等內(nèi)容。動(dòng)態(tài)信息主要包括各類動(dòng)目標(biāo)航跡信息、告警信息和輔助決策信息等，靜態(tài)試驗(yàn)相關(guān)信息包括各類航區(qū)、試驗(yàn)區(qū)、禁區(qū)、雷達(dá)的部署、港口的設(shè)置、石油開采平臺(tái)和試驗(yàn)方案/預(yù)案等內(nèi)容。在數(shù)字電子海圖技術(shù)中，采用國(guó)際通用GIS數(shù)字地理信息系統(tǒng)，利用成熟的電子地圖顯示編輯、地圖移動(dòng)和縮放控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的綜合態(tài)勢(shì)顯示功能。試驗(yàn)態(tài)勢(shì)的實(shí)時(shí)顯示是要將試驗(yàn)過(guò)程中目標(biāo)狀態(tài)變化及時(shí)展現(xiàn)出來(lái)供指揮員參考及決策。常用的實(shí)現(xiàn)技術(shù)有3種:按時(shí)間輪詢、按消息的發(fā)送和按事件推進(jìn)。本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)方式，根據(jù)不同的應(yīng)用情況來(lái)選擇相應(yīng)的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)方法，其選擇的標(biāo)準(zhǔn)是使試驗(yàn)態(tài)勢(shì)的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)高效、準(zhǔn)確。

4.3 基于人工智能的輔助決策技術(shù)

靶場(chǎng)海上試驗(yàn)從試驗(yàn)方案制定到試驗(yàn)實(shí)施是一個(gè)復(fù)雜、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^(guò)程，涉及大量試驗(yàn)人員以及各種試驗(yàn)兵力、參試兵力、測(cè)量裝備等，任何環(huán)節(jié)的失誤都將導(dǎo)致試驗(yàn)的失敗，將耗費(fèi)大量的人力、物力。將圖形匹配和試驗(yàn)專業(yè)要求內(nèi)容結(jié)合，建立了一套針對(duì)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈/火炮飛行試驗(yàn)的輔助決策方法。該方法針對(duì)導(dǎo)彈/艦炮試驗(yàn)具體業(yè)務(wù)要求，以試驗(yàn)方案和融合后綜合試驗(yàn)態(tài)勢(shì)為基礎(chǔ)，引入基于人工智能匹配技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)的高效計(jì)算能力和豐富的數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)航跡質(zhì)量信息輔助決策、發(fā)射區(qū)信息輔助決策、航路捷徑信息輔助決策、發(fā)射口令輔助決策、導(dǎo)彈飛行狀態(tài)及導(dǎo)彈安控輔助決策等多方面輔助決策，輔助指揮員及時(shí)作出決策。

4.4 試驗(yàn)信息綜合融合技術(shù)

STC2S多源信息來(lái)自于不同類型的傳感器、不同級(jí)別的測(cè)控裝備和系統(tǒng)，利用綜合融合技術(shù)對(duì)這些不同層次、不同粒度、不同覆蓋區(qū)域的信息作處理，形成覆蓋全區(qū)域的、時(shí)空一致的統(tǒng)一態(tài)勢(shì)，擴(kuò)大感知目標(biāo)的范圍，提高目標(biāo)信息的連續(xù)性和一致性。系統(tǒng)在解決航跡融合關(guān)鍵技術(shù)時(shí)，采用兩級(jí)相關(guān)、航跡合成和濾波技術(shù)，減少虛假目標(biāo)，提高了目標(biāo)綜合航跡精度。

1)基于方案信息的粗精兩級(jí)相關(guān)技術(shù)

粗相關(guān)過(guò)程，針對(duì)兩條航跡的航跡點(diǎn)建立關(guān)聯(lián)函數(shù)，即關(guān)聯(lián)概率與相對(duì)距離、速度差、航向差條件之間的關(guān)系:

實(shí)際中簡(jiǎn)化處理，針對(duì) R、ΔV、ΔC設(shè)置門限 MR，MΔV，MΔC，當(dāng)R ＜ MR并且|ΔV|＜ MΔV并且|ΔC|＜ MΔC時(shí)關(guān)聯(lián)概率=1，否則，=0;

精相關(guān)過(guò)程，將航跡當(dāng)前時(shí)刻的關(guān)聯(lián)與其歷史信息聯(lián)系起來(lái)，最近的Ns周期內(nèi)平均關(guān)聯(lián)概率為

其中，M1、M2分別表示兩個(gè)信息源的航跡數(shù)量。類似于“最近鄰域”法，可以得到兩信息源航跡關(guān)聯(lián)的規(guī)則為:

①當(dāng)一個(gè)信息源的任一條航跡都最多只與另一信息源的一條航跡相關(guān)聯(lián)成功，則直接關(guān)聯(lián)成功。

②當(dāng)一個(gè)信息源的一條航跡與另一信息源的多條航跡相關(guān)聯(lián)成功，則認(rèn)為平均關(guān)聯(lián)概率最大的兩條航跡源自同一目標(biāo)，關(guān)聯(lián)成功。

③當(dāng)關(guān)聯(lián)矩陣為矩陣，表明兩信息源沒(méi)有相關(guān)的航跡，關(guān)聯(lián)結(jié)束，進(jìn)入下一時(shí)刻航跡關(guān)聯(lián)。

2)航跡合成和濾波技術(shù)

考慮靶場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)量設(shè)備的特殊性，不同設(shè)備的測(cè)量精度有較大差別，將建立相關(guān)關(guān)系的航跡按照以下原則處理合成:①按照設(shè)備測(cè)量精度排序，有高精度設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，按照最高精度數(shù)據(jù)作為融合合成數(shù)據(jù);②有多個(gè)最高精度數(shù)據(jù)時(shí)，取平均值作為融合合成數(shù)據(jù);③最后對(duì)合成后航跡數(shù)據(jù)按照卡爾曼濾波過(guò)程進(jìn)行處理，計(jì)算得到目標(biāo)位置、速度參數(shù)分量。

5 結(jié)束語(yǔ)

STC2S系統(tǒng)是靶場(chǎng)試驗(yàn)、訓(xùn)練以及海軍演練等指揮工作必不可少的試驗(yàn)基本保障之一，也是國(guó)防和軍隊(duì)信息化建設(shè)的基本要求，是靶場(chǎng)綜合試驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾w現(xiàn)。新型STC2S成功研制和使用將使靶場(chǎng)海上試驗(yàn)的指揮工作更加科學(xué)、準(zhǔn)確、高效，對(duì)確保武器裝備試驗(yàn)及大型綜合型試驗(yàn)的圓滿成功起到保障作用。同時(shí)，通過(guò)STC2S系統(tǒng)的研究與研制工作，將促進(jìn)靶場(chǎng)整體信息化系統(tǒng)的建設(shè)，大大提高靶場(chǎng)信息化系統(tǒng)應(yīng)用水平，從而為靶場(chǎng)試驗(yàn)工作的科學(xué)化、正規(guī)化做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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