蘇 抗，黃 巖，王 奎

（1.中國航天科工集團(tuán)8511研究所，江蘇 南京210007；2.海軍工程大學(xué)，湖北 武漢430033；3.海軍702廠，上海200434）

0 引言

網(wǎng)電空間以信息為核心，涵蓋了信息產(chǎn)生、處理、傳輸、存儲及運用的全過程。網(wǎng)電對抗以聯(lián)網(wǎng)的信息化設(shè)備與系統(tǒng)為目標(biāo)，覆蓋軍用及民用兩個層面。在戰(zhàn)場對抗環(huán)境中，主要對抗目標(biāo)包括單兵、車載、機載、艦載、星載的數(shù)傳與測控系統(tǒng)以及不同工作機制的雷達(dá)、導(dǎo)航、敵我識別系統(tǒng)等，網(wǎng)電探測、攻擊及防御主要通過無線方式實施。

本文根據(jù)戰(zhàn)場網(wǎng)電對抗的特點，在主要網(wǎng)電目標(biāo)工作機制與信號電磁頻譜特征分析的基礎(chǔ)上，提出了一種適用于戰(zhàn)場環(huán)境的網(wǎng)電空間層次結(jié)構(gòu)，針對現(xiàn)有研究集中于物理層的不足，詳細(xì)分析了鏈路層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、信息層以及行為層對抗的功能需求，同時分析了網(wǎng)電對抗實施所需的關(guān)鍵支撐技術(shù)。

1 戰(zhàn)場網(wǎng)電空間層次結(jié)構(gòu)

在戰(zhàn)場主要網(wǎng)電目標(biāo)的選擇中，兼顧不同類型目標(biāo)的裝備情況及未來發(fā)展趨勢，本文選擇美軍Link系列數(shù)據(jù)鏈、無人機測控鏈路CDL／TCDL、協(xié)同交戰(zhàn)能力網(wǎng)CEC、戰(zhàn)術(shù)成員網(wǎng)TCN、戰(zhàn)術(shù)瞄準(zhǔn)網(wǎng)TTNT、全球信息柵格GIG、“舒特”系統(tǒng)、衛(wèi)星測控與通信網(wǎng)、GPS全球定位系統(tǒng)以及AN／SPY-1、AN／MPQ-53／65、AN／FPS-115等構(gòu)成的防空與反導(dǎo)雷達(dá)網(wǎng)作為主要分析對象［1-11］。

根據(jù)上述多類不同目標(biāo)的工作機制與信號電磁頻譜特征信息，同時參考國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的OSI模型，本文將戰(zhàn)場網(wǎng)電空間劃分為5個層次，并對各層次功能進(jìn)行定義。分別為：1）物理層，提供信息傳輸?shù)幕A(chǔ)連接，實現(xiàn)波形信號或比特流收發(fā)；2）鏈路層，以數(shù)據(jù)幀為單位，實現(xiàn)具備鏈路資源分配與差錯控制能力的信息傳輸；3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層，以報文為單位，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入、管理及維持功能，同時提供路由服務(wù)功能，實現(xiàn)多節(jié)點間信息傳輸管理；4）信息層，實現(xiàn)傳輸信息的信源編碼、解碼及收發(fā)信息的加解密處理；5）行為層，實現(xiàn)系統(tǒng)信息的使用以及信息系統(tǒng)的管理。

2 戰(zhàn)場網(wǎng)電對抗功能需求

根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)需要，在戰(zhàn)場環(huán)境下，實施網(wǎng)電對抗應(yīng)當(dāng)具備以下能力：1）多種不同類型目標(biāo)、多個信息層次的探測、攻擊與防御能力；2）戰(zhàn)場網(wǎng)電態(tài)勢變化的快速感知與響應(yīng)能力。

在上述各種能力中，探測、攻擊及防御能力屬于功能需求，快速感知與響應(yīng)能力屬于性能需求，本文重點關(guān)注戰(zhàn)場網(wǎng)電對抗的功能需求。

2.1 探測功能需求

傳統(tǒng)電子對抗領(lǐng)域中的探測技術(shù)研究，重點關(guān)注于信號電磁頻譜的截獲與分析，在新的網(wǎng)電空間中，這些僅屬于物理層探測的范疇。同時，網(wǎng)電探測還是實施網(wǎng)電攻擊與防御的關(guān)鍵支撐。因此，針對主要網(wǎng)電目標(biāo)工作機制與信號特征，本文給出了網(wǎng)電空間不同信息層次探測功能的需求分析結(jié)果。分別為：1）物理層，信號電磁頻譜截獲與時域、頻域、空域分析，信息比特流截獲；2）鏈路層，節(jié)點連接關(guān)系配對、鏈路復(fù)用體制識別、鏈路報文截獲與解譯；3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探測、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議識別、網(wǎng)絡(luò)傳輸報文的截獲與解譯；4）信息層，信息加密方式識別及解密、網(wǎng)絡(luò)傳輸信息內(nèi)容挖掘與解譯；5）行為層，目標(biāo)行為識別與預(yù)測、基于網(wǎng)電態(tài)勢變化的攻防有效性分析。

2.2 攻擊功能需求

在戰(zhàn)場環(huán)境下，網(wǎng)電攻擊包括電磁干擾、信息欺騙與打擊摧毀3種形式。其中，信息欺騙攻擊不僅可以針對信號電磁頻譜特征進(jìn)行，還能夠有效實施鏈路層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、信息層、甚至行為層的信息攻擊，與電磁干擾、打擊摧毀相比，信息欺騙攻擊沒有特殊的發(fā)射功率和武器裝備需求，易于在不同規(guī)模的網(wǎng)電對抗平臺上實現(xiàn)，作用范圍更廣，打擊隱蔽性更強，且攻擊效能更為突出，應(yīng)是戰(zhàn)場網(wǎng)電對抗中優(yōu)先采用的攻擊手段。

為了實現(xiàn)網(wǎng)電空間不同層次的信息欺騙攻擊，本文給出了相應(yīng)的功能需求分析結(jié)果。分別為：1）物理層，不同時域／頻域／空域特征電磁信號與比特流的精確發(fā)送；2）鏈路層，支持多種鏈路復(fù)用體制以及多種編碼方式的鏈路報文生成；3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層，支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持多種網(wǎng)絡(luò)傳輸報文的生成；4）信息層，具備多種機制的信源編碼能力與多種方式的信息加解密能力；5）行為層，基于人工智能的網(wǎng)電對抗策略擬定與任務(wù)規(guī)劃能力。

2.3 防御功能需求

戰(zhàn)場網(wǎng)電空間內(nèi)的防御功能需求，主要包括以下幾個方面：1）降低網(wǎng)電對抗設(shè)備／平臺暴露的可能性；2）降低目標(biāo)對攻擊的感知能力；3）具備威脅信號的感知與預(yù)警能力；4）具備電磁脈沖攻擊的防護(hù)能力；5）具備反輻射打擊的對抗能力。

與網(wǎng)電探測與攻擊不同，戰(zhàn)場網(wǎng)電防御具備一定的特殊性，一方面，網(wǎng)電防御功能需求往往取決于網(wǎng)電探測與攻擊所采用的形式，另一方面，網(wǎng)電防御功能通常伴隨著網(wǎng)電探測與攻擊同步執(zhí)行。因此，除了威脅感知與預(yù)警、脈沖攻擊防護(hù)、抗反輻射打擊之外，更多的網(wǎng)電防御均融合于網(wǎng)電探測與攻擊功能，相應(yīng)的需求也就轉(zhuǎn)化為探測與攻擊功能的選取與優(yōu)化之中。

3 對抗支撐功能需求

為了確保戰(zhàn)場網(wǎng)電探測、攻擊與防御實施的可行性，且增強戰(zhàn)場網(wǎng)電對抗作戰(zhàn)的有效性，執(zhí)行網(wǎng)電對抗的信息平臺還應(yīng)具備以下支撐能力，以便實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的信息對抗。

3.1 多平臺間協(xié)同與互操作

網(wǎng)電對抗已從傳統(tǒng)點對點的電子對抗，升級為信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的對抗，對抗的目標(biāo)、需要的途徑與技術(shù)、預(yù)期的作戰(zhàn)結(jié)果均具備顯著的網(wǎng)絡(luò)化特征，因此，信息對抗系統(tǒng)自身的網(wǎng)絡(luò)化將是網(wǎng)電對抗實施的前提與關(guān)鍵。

建立網(wǎng)絡(luò)化的信息對抗系統(tǒng)，首先需要確保組網(wǎng)平臺間的協(xié)同，功能需求包括高精度的時鐘同步與相對定位、高可靠性的信息傳輸。在時間、位置與信息協(xié)同的基礎(chǔ)上，還需設(shè)計組網(wǎng)平臺間的互操作功能，在獲取授權(quán)的情況下，允許入網(wǎng)平臺靈活調(diào)用戰(zhàn)場部署的所有可用信號收發(fā)與信息處理資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化能力的高效、優(yōu)化使用。

協(xié)同與互操作功能是網(wǎng)電對抗信息系統(tǒng)最為關(guān)鍵的支撐技術(shù)，協(xié)同與互操作功能的引入，使信息對抗平臺獲取了網(wǎng)絡(luò)化的作戰(zhàn)能力，實現(xiàn)了傳統(tǒng)電子對抗無法具備的功能與性能，開辟了全新的信息對抗作戰(zhàn)途徑，顯著體現(xiàn)了網(wǎng)電對抗區(qū)別于傳統(tǒng)電子對抗的新特征。

3.2 智能化自主管理

智能化自主管理功能可以根據(jù)網(wǎng)電態(tài)勢評估與預(yù)測結(jié)果，主動調(diào)整自身的工作狀態(tài)或運行模式，在快速響應(yīng)網(wǎng)電態(tài)勢變化的同時，最大程度確保信息對抗的有效性。

此外，智能化自主管理功能還能通過輻射能量的管理，增強設(shè)備工作的隱蔽性；通過攻擊威脅檢測，啟用安全防御策略，降低攻擊對系統(tǒng)的影響，甚至實現(xiàn)受損網(wǎng)絡(luò)的自我修復(fù)。

3.3 對抗平臺功能重構(gòu)

網(wǎng)電對抗系統(tǒng)需要具備不同類型目標(biāo)、多個信息層次的探測、攻擊與防御能力，因而必須具備較強的功能重構(gòu)能力，降低系統(tǒng)組成的復(fù)雜度，提高配置資源的復(fù)用率，增強網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)使用的靈活性。

3.4 動態(tài)模塊化管理

戰(zhàn)場網(wǎng)電態(tài)勢構(gòu)成信息元素種類繁多且變化迅速，同時，網(wǎng)絡(luò)化的網(wǎng)電對抗系統(tǒng)自身組成也較為復(fù)雜，這就要求系統(tǒng)提供動態(tài)的模塊化管理能力：一方面，通過動態(tài)、直觀的圖形化用戶界面，便于用戶快速感知、評估當(dāng)前態(tài)勢，做出有效決策，另一方面，通過模塊化的管理，滿足系統(tǒng)軟硬件模塊快速調(diào)整、替換或升級的需求。

4 結(jié)束語

本文在戰(zhàn)場主要網(wǎng)電目標(biāo)特征分析的基礎(chǔ)上，提出了一種適用于戰(zhàn)場環(huán)境的網(wǎng)電空間信息層次結(jié)構(gòu)，結(jié)合不同層次目標(biāo)信號與信息特征，完成了戰(zhàn)場網(wǎng)電探測、攻擊與防御的功能需求分析以及實施有效對抗所需的支撐功能需求分析。提出的戰(zhàn)場網(wǎng)電空間層次結(jié)構(gòu)與功能需求，可支撐陸、海、空、天范圍內(nèi)多類網(wǎng)電目標(biāo)的信息對抗作戰(zhàn)，具備良好的適用性，研究結(jié)果可為戰(zhàn)場網(wǎng)電對抗系統(tǒng)研制提供必需的信息支撐?！?/p>

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