石 榮，徐劍韜，李 瀟

(電子信息控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610036)

電子情報(bào)偵察人機(jī)界面中實(shí)時(shí)脈沖數(shù)據(jù)可視化

石 榮，徐劍韜，李 瀟

(電子信息控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610036)

針對(duì)部分電子情報(bào)偵察設(shè)備中出現(xiàn)的實(shí)時(shí)脈沖數(shù)據(jù)顯示滾屏問題，按照人機(jī)工程學(xué)相關(guān)理論，以人的信息處理模型為基礎(chǔ)，從人機(jī)界面信息傳遞的角度闡述了該問題產(chǎn)生的原因及后果。根據(jù)電子情報(bào)偵察中脈沖描述字參數(shù)的特點(diǎn)及相互關(guān)系，采用多種可視化形式對(duì)實(shí)時(shí)脈沖數(shù)據(jù)所含有的宏觀信息進(jìn)行展現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合機(jī)器自動(dòng)脈沖分選結(jié)果的反饋來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)區(qū)分，形成了不同層級(jí)情報(bào)之間的相互印證，提高了電子情報(bào)偵察人機(jī)界面信息傳遞的效率，增強(qiáng)了交互的友好性，從而為電子對(duì)抗人機(jī)工程理論研究與實(shí)踐應(yīng)用提供了重要參考。

電子情報(bào)；雷達(dá)偵察；脈沖數(shù)據(jù)；可視化表征；反應(yīng)速度；人機(jī)界面；人機(jī)交互；人機(jī)工程

0 引 言

傳統(tǒng)人機(jī)工程重點(diǎn)關(guān)注的是硬件人機(jī)工程，主要集中在對(duì)人體體能、人體限制及其它與設(shè)計(jì)相關(guān)的人體特性的應(yīng)用上。人體測(cè)量學(xué)與人體生物力學(xué)在其中發(fā)揮著重要作用，其主要目的是提高硬件設(shè)備使用的便捷性和安全性[1-2]。但電子設(shè)備不同于坦克大炮等火力裝備，其人機(jī)工程的研究重點(diǎn)在于軟件人機(jī)工程，更多地關(guān)注人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)的友好性與高效性，以及人機(jī)之間信息的有效傳遞與高效利用[3-4]。從本質(zhì)上講人機(jī)界面是人與機(jī)器之間信息交換的一個(gè)接口，人向機(jī)器傳遞信息的輸入過程主要通過人體四肢運(yùn)動(dòng)和語音生成來實(shí)現(xiàn)；而機(jī)器向人傳遞信息的輸出過程主要通過機(jī)器對(duì)人的感覺器官產(chǎn)生各種刺激來實(shí)現(xiàn)。人能夠直接接受外界信息的主要感知途徑是視覺和聽覺，一般情況下視覺信息占據(jù)了人機(jī)交互界面輸出信息傳遞總量的95%以上，這一特點(diǎn)在電子情報(bào)偵察設(shè)備人機(jī)界面中表現(xiàn)得尤為突出[5]。電子情報(bào)偵察的主要任務(wù)是對(duì)雷達(dá)脈沖信號(hào)進(jìn)行截獲與分析，精確測(cè)定對(duì)方雷達(dá)的方位與性能參數(shù)，為己方發(fā)展類似武器、反制武器和制定電子對(duì)抗作戰(zhàn)計(jì)劃提供情報(bào)支持[6-7]。在電子情報(bào)偵察人機(jī)界面上，需要將各種雷達(dá)脈沖測(cè)量數(shù)據(jù)與分析結(jié)果以視覺信息的形式實(shí)時(shí)展現(xiàn)出來，從而使各類操作員及時(shí)獲得不同層級(jí)的情報(bào)數(shù)據(jù)。

在整個(gè)電子情報(bào)偵察系統(tǒng)的最前端，接收機(jī)每截獲到一個(gè)雷達(dá)脈沖信號(hào)就會(huì)形成一個(gè)對(duì)應(yīng)的脈沖描述字(PDW)，主要包括脈沖載頻(RF)、脈沖幅度(PA)、脈沖寬度(PW)、到達(dá)時(shí)間(TOA)、脈沖到達(dá)角度(AOA)、脈內(nèi)調(diào)制(PM)等參數(shù)[6-7]。在早期電子偵察行動(dòng)中，由于雷達(dá)目標(biāo)數(shù)量少，偵察接收機(jī)靈敏度低，一個(gè)局部戰(zhàn)場(chǎng)中PDW數(shù)據(jù)量相對(duì)較少，于是就將PDW作為人機(jī)界面上一行表格數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)直接顯示，此時(shí)操作員從顯示表格中能清楚地觀察到詳細(xì)的雷達(dá)脈沖參數(shù)。但在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上各種雷達(dá)星羅棋布，數(shù)量繁多，雷達(dá)脈沖流密度一般在20萬～100萬脈沖/s，甚至更高。當(dāng)高靈敏度偵察接收機(jī)將截獲到的大量PDW數(shù)據(jù)流在人機(jī)界面上實(shí)時(shí)刷新顯示時(shí)，就產(chǎn)生了PDW表格參數(shù)顯示滾屏的現(xiàn)象，操作員對(duì)高速變化的表格數(shù)據(jù)幾乎來不及反應(yīng)，界面上一閃而過的數(shù)字符號(hào)也無法利用，此時(shí)給操作員的唯一感受就是雷達(dá)脈沖流的密度實(shí)在是太大，除此之外，其它信息一片茫然。

針對(duì)上述情況，在人機(jī)工程學(xué)相關(guān)理論的指導(dǎo)下,本文對(duì)電子情報(bào)偵察人機(jī)界面中實(shí)時(shí)脈沖數(shù)據(jù)信息有效顯示問題進(jìn)行了探討。首先基于人的信息處理模型展示了人機(jī)交互界面視覺信息傳遞的特點(diǎn)，揭示了PDW參數(shù)數(shù)字化實(shí)時(shí)顯示所存在的缺陷，分析了PDW所含宏觀信息的各種可視化表征方法;在此基礎(chǔ)上將機(jī)器自動(dòng)脈沖分選結(jié)果反饋回送，進(jìn)行脈沖數(shù)據(jù)綜合標(biāo)識(shí)，這使得操作員不僅能對(duì)機(jī)器分選結(jié)果的有效性進(jìn)行及時(shí)評(píng)估與判斷，而且還能根據(jù)結(jié)果適時(shí)啟動(dòng)人工分選流程;針對(duì)感興趣的目標(biāo)對(duì)象，以及機(jī)器可能有誤的分選結(jié)果實(shí)施人工處理。按照上述流程可建立電子情報(bào)偵察人機(jī)界面的實(shí)時(shí)脈沖數(shù)據(jù)顯示處理架構(gòu)，從而為電子情報(bào)偵察人機(jī)界面軟件設(shè)計(jì)開發(fā)與電子對(duì)抗人機(jī)工程理論研究提供參考。

1 人的信息處理模型與信息傳輸特點(diǎn)

在人與外界之間進(jìn)行信息交互的過程中，可以把人看成是一個(gè)單通道的有限傳輸容量的信息處理系統(tǒng)，按照系統(tǒng)論的觀點(diǎn)將其表示如圖1所示[2]。

在圖1中,屬于外界物理環(huán)境的有關(guān)機(jī)器設(shè)備的狀態(tài)信息，通過各種音視頻和位置移動(dòng)裝置傳遞給人;人則依靠眼睛、耳朵和其它感覺器官所構(gòu)成的感覺子系統(tǒng)接收這些信息;然后通過神經(jīng)傳送給人腦中樞的信息處理子系統(tǒng)，對(duì)輸入信息進(jìn)行識(shí)別，做出決策，產(chǎn)生高級(jí)適應(yīng)性過程，同時(shí)進(jìn)行時(shí)間分配來做出實(shí)施計(jì)劃。這一過程中都有存儲(chǔ)子系統(tǒng)的長時(shí)記憶與短時(shí)記憶的參與，從而便于對(duì)外界輸入信息實(shí)施回放、檢索、編輯、加工、合成等深層次處理。最后經(jīng)過加工處理的信息形成操作指令，通過反應(yīng)子系統(tǒng)中手腳、姿勢(shì)控制、語言器官等，產(chǎn)生各種運(yùn)動(dòng)和語音輸出，從而將信息傳送給機(jī)器設(shè)備的各種輸入裝置，以改變機(jī)器設(shè)備的狀態(tài)，由此開始新的信息交互循環(huán)。

相關(guān)研究結(jié)果表明，人的反應(yīng)時(shí)間Tr與傳輸?shù)男畔⒘縃T之間有如下關(guān)系[2]：

Tr=a+b·HT

(1)

式中：a為由人的生理結(jié)構(gòu)所決定的基本延遲時(shí)間；b為由人類個(gè)體信息處理能力與感覺通道的信息傳輸速率所共同決定的系數(shù)，不同個(gè)體其能力之間存在差異，能力越強(qiáng)，b取值越小；感覺通道的信息傳輸速率越高，b取值越小。

由式(1)可得人的反應(yīng)速度Vr為：

(2)

于是人的反應(yīng)速度Vr隨傳輸信息量HT之間的關(guān)系曲線如圖2所示。

由圖2可見，隨著傳輸信息量HT的增加，人的反應(yīng)速度Vr是逐漸下降的。無論個(gè)體能力有多強(qiáng)，當(dāng)傳輸信息量增大到一定程度時(shí)，人的反應(yīng)速度都趨近于零。所以在人機(jī)交互界面中并不是顯示的信息越多越好，越精確越好，因?yàn)槌^人的信息接收通道的傳輸能力之后，顯示出再多的數(shù)據(jù)也是無效的。這就是前面談到的高密度PDW參數(shù)數(shù)據(jù)直接實(shí)時(shí)顯示帶來的滾屏現(xiàn)象造成操作員無法接收到有效信息的根本原因。

另一方面，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示[2]：人在典型實(shí)驗(yàn)條件下從“視覺”至“動(dòng)作”整個(gè)通道的信息傳輸速率大約在2.7～7.5 bit/s范圍；但人在判讀顯示器上圖形圖像時(shí)的信息傳輸速率則可達(dá)到70 bit/s左右，因?yàn)槿四X具有很強(qiáng)的圖像識(shí)別能力，對(duì)圖像的感知速度比對(duì)文字和數(shù)字高得多。在前面談到的滾屏現(xiàn)象中，所顯示的是PDW各參數(shù)的具體數(shù)值，而并非圖形圖像，這也是造成人機(jī)交互信息傳輸受阻的重要原因。由此可見，需要將PDW所含有的高層宏觀信息與情報(bào)操作員的任務(wù)需求結(jié)合起來，采用圖形圖像等可視化手段在人機(jī)界面上展示脈沖數(shù)據(jù)所含有的宏觀信息，一方面可提高人機(jī)交互中信息傳遞速率的上限，另一方面也有利于電子情報(bào)偵察操作員及時(shí)地獲得更多的有效信息。所以為了解決前述PDW參數(shù)實(shí)時(shí)顯示滾屏的問題，需要在電子情報(bào)偵察人機(jī)界面中對(duì)實(shí)時(shí)脈沖數(shù)據(jù)流的宏觀信息進(jìn)行可視化表征，同時(shí)調(diào)節(jié)圖形圖像顯示的速度與要素，使其與情報(bào)操作員的生理與心理特性相匹配。

2 脈沖數(shù)據(jù)的可視化表征

常見的數(shù)據(jù)可視化基本圖表包括數(shù)據(jù)軌跡圖、柱狀圖、餅圖、等值線圖、走勢(shì)圖、散點(diǎn)圖、維恩圖、熱力圖等[8]。這些圖表比較適合于靜態(tài)非時(shí)變數(shù)據(jù)的可視化表征，但是電子情報(bào)偵察中脈沖數(shù)據(jù)屬于一種時(shí)空數(shù)據(jù)，并且隨時(shí)間實(shí)時(shí)變化，所以需要采用時(shí)變數(shù)據(jù)的可視化手段。結(jié)合雷達(dá)PDW所包含的參數(shù)項(xiàng)與相關(guān)信息，可采用如下的可視化表征方法。

(1) 時(shí)間方向頻度三維立體圖

該圖的3個(gè)坐標(biāo)軸分別是時(shí)間軸、方向軸和頻度軸。方向軸對(duì)應(yīng)脈沖到達(dá)角度信息，顯示范圍為偵察站偵察區(qū)域所覆蓋的角度范圍；頻度軸數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的是在給定時(shí)段[T，T+ΔT)與指定角度范圍[θ，θ+Δθ)內(nèi)所接收到的脈沖的個(gè)數(shù)，其中Md(T，θ，ΔT，Δθ)與Δθ可由用戶根據(jù)任務(wù)需求進(jìn)行設(shè)置與調(diào)整。典型的時(shí)間方向頻度三維立體圖如圖3所示。

在實(shí)際應(yīng)用中，圖3中的時(shí)間軸以流水方式顯示，即常說的瀑布圖方式。操作員從該圖中可以掌握偵察站所截獲到的脈沖流在空間方位上的總體分布情況以及隨時(shí)間的變化信息，從而初步建立起雷達(dá)輻射源目標(biāo)的空間分布態(tài)勢(shì)。以圖3為例，操作員從圖中可立即判斷出當(dāng)前的雷達(dá)脈沖主要來自4個(gè)方向，分別為40°、55°、115°、135°。

(2) 時(shí)間載頻頻度三維立體圖

該圖與前面的時(shí)間方向頻度三維立體圖相似，只是將其中一維的坐標(biāo)由方位角度θ換成了脈沖的載波頻率f，頻度軸數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的是在給定時(shí)段[T，T+ΔT)與指定頻率范圍[f,f+Δf)內(nèi)所接收到脈沖的個(gè)數(shù)Mf(T,f,ΔT,Δf)，其中ΔT與Δf可由用戶根據(jù)任務(wù)需求進(jìn)行設(shè)置與調(diào)整。典型的時(shí)間載頻頻度三維立體圖如圖4所示。

在實(shí)際應(yīng)用中，圖4的時(shí)間軸同樣以流水方式的瀑布圖顯示，操作員從圖中可以掌握偵察站所截獲到的脈沖流在頻譜上的總體分布情況以及隨時(shí)間的變化情況，從而初步建立起雷達(dá)輻射源目標(biāo)的頻域分布態(tài)勢(shì)。以圖4為例，操作員從圖中可立即判斷出當(dāng)前所截獲到的雷達(dá)脈沖的載頻主要集中在940 MHz、1 350 MHz、2 750 MHz、3 150 MHz這4個(gè)頻點(diǎn)附近。

(3) 方向載頻頻度三維立體圖

該圖的3個(gè)坐標(biāo)軸分別是方向軸、載頻軸和頻度軸。給定時(shí)段[T，T+ΔT)范圍內(nèi)，在指定角度范圍[θ,θ+Δθ)與指定頻率范圍[f,f+Δf)內(nèi)所接收到的脈沖個(gè)數(shù)Mt(T,θ,f,ΔT,Δθ,Δf)在頻度軸上反映，其中ΔT、Δθ與Δf用戶可根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行調(diào)整。為了避免顯示切換過快而超過了用戶的反應(yīng)速度，一般情況下時(shí)間間隔ΔT在亞秒量級(jí)至秒量級(jí)選取。在某一時(shí)段典型的方向載頻頻度三維立體圖如圖5所示。

操作員通過觀察方向載頻頻度三維立體圖可初步掌握在某時(shí)段整個(gè)偵察區(qū)域內(nèi)的脈沖在空域和頻域的分布情況，相應(yīng)的雷達(dá)輻射源目標(biāo)的空頻態(tài)勢(shì)信息也就形象地展現(xiàn)出來了。以圖5為例，操作員可從圖中立即判斷出當(dāng)前所截獲到的雷達(dá)脈沖至少來自9部雷達(dá)。

圖5所展示的是指定時(shí)段的靜止圖像，隨著時(shí)間的推移，該圖是不斷變化的，所以可進(jìn)一步稱之為方向載頻頻度三維時(shí)變立體圖，這相當(dāng)于一個(gè)四維圖像。實(shí)際上將該四維圖像向時(shí)間方向維進(jìn)行投影，即可得到時(shí)間方向頻度三維立體圖；將其向時(shí)間載頻維進(jìn)行投影，即可得到時(shí)間載頻三維立體圖。之所以將上述2圖單獨(dú)顯示，主要是考慮到：如果讓操作員自己去搜尋、處理相關(guān)信息，將會(huì)造成整個(gè)人機(jī)系統(tǒng)效能的降低，所以在電子情報(bào)偵察人機(jī)界面上將其直接顯示，可極大地減輕操作員的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，提升其信息處理能力。

(4) 脈寬分布統(tǒng)計(jì)直方圖

對(duì)于脈沖寬度參數(shù)所攜帶的信息可采用統(tǒng)計(jì)直方圖的形式來展現(xiàn)，對(duì)指定時(shí)段[T，T+ΔT)范圍內(nèi)脈沖寬度的取值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)之后即可繪制該圖，隨著時(shí)間的推移該圖也是時(shí)變的。同樣為了避免顯示切換過快而超過了用戶的反應(yīng)速度，時(shí)間間隔ΔT的取值一般在秒量級(jí)。操作員通過觀察脈寬分布統(tǒng)計(jì)直方圖可實(shí)時(shí)掌握當(dāng)前脈沖寬度的分布情況，了解寬脈沖的數(shù)量。因?yàn)閷捗}沖往往與成像雷達(dá)相關(guān)聯(lián)，這對(duì)應(yīng)了被監(jiān)視區(qū)域的特定雷達(dá)類型。

(5) 脈內(nèi)調(diào)制分布統(tǒng)計(jì)直方圖

常見的脈內(nèi)調(diào)制類型包括：?jiǎn)晤l無調(diào)制、線性調(diào)頻、非線性調(diào)頻、相位編碼、步進(jìn)頻調(diào)制、組合調(diào)制等。隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)信號(hào)的調(diào)制類型也向多樣化和復(fù)雜化發(fā)展。對(duì)給定時(shí)段[T，T+ΔT)范圍內(nèi)脈沖調(diào)制類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)之后即可繪制該圖，隨著時(shí)間的推移該直方圖同樣是時(shí)變的。操作員通過觀察脈內(nèi)調(diào)制分布統(tǒng)計(jì)直方圖可實(shí)時(shí)掌握當(dāng)前脈沖調(diào)制類型的分布情況。因?yàn)檎{(diào)制類型特征往往與具體的雷達(dá)型號(hào)和工作模式相關(guān)聯(lián)，這可以為后續(xù)的脈沖分選提供重要依據(jù)。

(6) 指定方向和載頻的脈沖幅度時(shí)變圖

在指定角度范圍[θ，θ+Δθ)和指定頻率范圍[f，f+Δf)內(nèi)的PDW，以脈沖到達(dá)時(shí)間為橫坐標(biāo)，脈沖幅度為縱坐標(biāo)，將單個(gè)脈沖的功率數(shù)據(jù)以圖中的1個(gè)點(diǎn)來表示。典型的指定方向和載頻范圍的脈沖幅度圖如圖6所示，該圖是在圖5所提供的信息基礎(chǔ)上，指定方位為112°，指定載頻為1 330 MHz，來對(duì)脈沖數(shù)據(jù)進(jìn)行更細(xì)致的觀察，幅度信息采用脈沖信號(hào)的功率來等價(jià)描述。

圖6顯示的僅是1個(gè)靜態(tài)圖，隨著時(shí)間的推移，該圖會(huì)像瀑布圖一樣實(shí)時(shí)更新，總是顯示當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi)在指定方向與指定頻率范圍內(nèi)的脈沖幅度的變化情況。操作員通過該圖可明顯地觀察部分機(jī)掃雷達(dá)天線波束對(duì)偵察站的周期性覆蓋情況。對(duì)于具體的方向與頻率數(shù)值可由情報(bào)操作員來設(shè)置，而操作員設(shè)置的依據(jù)則是根據(jù)前面的方向載頻頻度三維立體圖來選定人工所關(guān)注的方向與頻率，實(shí)際上這發(fā)揮了局部細(xì)節(jié)觀察的作用。

通過上述可視化手段，已經(jīng)將PDW中的各主要參數(shù)(RF、PA、PW、TOA、AOA、PM等)所含有的總體分布信息、相互之間的關(guān)聯(lián)信息都實(shí)時(shí)地展現(xiàn)在了電子情報(bào)偵察人機(jī)界面上，操作員通過上述可視化的宏觀信息對(duì)脈沖參數(shù)層面的態(tài)勢(shì)情報(bào)做到全面而有效的掌握，從中還可以發(fā)現(xiàn)異常，判情預(yù)警，主動(dòng)交互，觀察細(xì)節(jié)。這樣也極大地提高了機(jī)器設(shè)備向人傳輸信息的有效性與可靠性。

3 機(jī)器自動(dòng)分選結(jié)果的反饋顯示

在電子情報(bào)偵察中，脈沖參數(shù)級(jí)情報(bào)僅僅是最底層的信息，要在此基礎(chǔ)上對(duì)脈沖參數(shù)級(jí)情報(bào)進(jìn)行進(jìn)一步加工，生成輻射源參數(shù)情報(bào)，其實(shí)現(xiàn)手段就是脈沖分選。脈沖分選的輸入是偵察接收機(jī)對(duì)截獲脈沖信號(hào)處理之后得到的PDW序列，此時(shí)所有脈沖都是相互隨機(jī)混合在一起的。在分選處理之后，輸出的則是各部雷達(dá)各自所對(duì)應(yīng)的PDW序列。在此基礎(chǔ)上才能針對(duì)某一部雷達(dá)的脈沖序列進(jìn)行獨(dú)立分析，從而得到該部雷達(dá)的特征參數(shù)、工作模式等更高層次的信息。在電子情報(bào)偵察中，通常采用各種分選算法對(duì)PDW序列實(shí)施機(jī)器自動(dòng)分選，然后將分選結(jié)果也實(shí)時(shí)顯示在人機(jī)交互界面上。在此不具體探討脈沖分選結(jié)果的可視化表征問題，但為了在人機(jī)界面上給操作員傳遞更多的信息，同時(shí)做到不同層級(jí)情報(bào)之間的相互印證，提高情報(bào)的可靠性與有效性，有必要將分選結(jié)果反饋到前一節(jié)所設(shè)計(jì)的各種低層級(jí)的脈沖數(shù)據(jù)可視化圖形圖像中進(jìn)行顯示。

在圖3的時(shí)間、方向、頻度三維立體圖中，將分選出的每一部雷達(dá)的來波方向在圖中進(jìn)行標(biāo)繪，操作員在顯示界面上就能觀察到當(dāng)前各個(gè)方向上的雷達(dá)數(shù)量。同樣，在圖4的時(shí)間、載頻、頻度三維立體圖中將分選出的每一部雷達(dá)的頻率范圍在圖中進(jìn)行標(biāo)繪，操作員在顯示界面上也能觀察到當(dāng)前各個(gè)頻段的雷達(dá)數(shù)量。在圖5的方向、載頻、頻度三維立體圖中對(duì)分選出的每一部雷達(dá)的來波方向與頻率范圍進(jìn)行標(biāo)繪，操作員在顯示界面上即可清晰地觀察到各部雷達(dá)的時(shí)空頻對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而發(fā)現(xiàn)具有大致相同來波方向、大致相同工作頻段的幾部雷達(dá)，進(jìn)而可通過指定方向和載頻的脈沖幅度時(shí)變圖對(duì)這些雷達(dá)的特性進(jìn)行進(jìn)一步的觀察。在有分選結(jié)果之后，圖中各個(gè)脈沖的幅度標(biāo)識(shí)就可以用不同色彩來區(qū)分不同的雷達(dá)，情報(bào)人員通過著色之后的脈沖幅度時(shí)變圖就能直觀形象地觀察到不同雷達(dá)天線波束的掃描情況。以圖6為例，著色之后如圖7所示。

由圖7可見，將機(jī)器自動(dòng)脈沖分選結(jié)果在低層級(jí)的脈沖數(shù)據(jù)可視化圖形中進(jìn)行反饋顯示，實(shí)際上為操作員從人機(jī)界面上實(shí)時(shí)檢查與評(píng)估機(jī)器自動(dòng)脈沖分選結(jié)果的有效性提供了條件。從圖7所示的著色脈沖數(shù)據(jù)可視化顯示中，情報(bào)操作員能夠利用自己的經(jīng)驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)異常目標(biāo)，觀察到漏批、增批，甚至是錯(cuò)批等現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上操作員根據(jù)評(píng)估結(jié)果也可以適時(shí)啟動(dòng)人工分選流程，針對(duì)重點(diǎn)目標(biāo)以及機(jī)器有誤的分選結(jié)果實(shí)施人工處理，從而確保所生成電子情報(bào)的準(zhǔn)確性和有效性。

4 結(jié)束語

根據(jù)人機(jī)工程理論，對(duì)電子情報(bào)偵察人機(jī)界面的實(shí)時(shí)脈沖數(shù)據(jù)有效顯示問題進(jìn)行了研究；特別針對(duì)部分偵察設(shè)備使用過程中出現(xiàn)的PDW數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示滾屏現(xiàn)象，剖析了原因，同時(shí)設(shè)計(jì)了各種脈沖數(shù)據(jù)可視化表征手段來從宏觀上展示脈沖流所包含的信息，并分析了其在人機(jī)信息有效傳遞中所發(fā)揮的作用；最后，將機(jī)器自動(dòng)脈沖分選結(jié)果進(jìn)行反饋標(biāo)識(shí)與顯示，不僅實(shí)現(xiàn)了脈沖信息的綜合利用，也為不同層級(jí)的情報(bào)信息相互印證提供了條件。上述方法使操作員與電子情報(bào)偵察設(shè)備之間建立起了有效的信息傳輸通道，同時(shí)確保了電子偵察設(shè)備的信息顯示設(shè)計(jì)不超出操作員的生理和心理極限，并與人的生理與心理屬性相一致，做到了人機(jī)和諧匹配，從而使電子偵察行動(dòng)的效能得以有效提升。上述分析結(jié)果為人機(jī)工程學(xué)理論在電子對(duì)抗領(lǐng)域中的實(shí)踐應(yīng)用提供了示例參考，也為后續(xù)在更加廣泛的層面上開展電子對(duì)抗人機(jī)工程理論研究奠定了基礎(chǔ)。

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RealTimePulseDataVisualizationinHumanMachineInterfaceofElectronicIntelligenceReconnaissance

SHI Rong,XU Jian-tao,LI Xiao

(Science and Technology on Electronic Information Control Laboratory,Chengdu 610036,China)

The problem,in which pulse description words display in real time very quickly on the screen like rolling windmill,often occurs in some electronic intelligence reconnaissance equipments.According to the theories of human machine engineering,the information processing model of operator is established.The reason and result for above problems are explained by the view of information exchange for human machine interface.The characteristics and relationship among parameters in pulse description words are utilized.Some visualizing presentation measurements are designed to display the macro information contained in real time pulse stream.Then machine auto de-interleaving results are fed back to the data display of pulse stream by the different notations.The inter-verification and integration of different intelligence hiberarchies can be implemented.The efficiency and friendliness of human machine interaction are enhanced greatly for electronic intelligence reconnaissance.It is an important reference for theoretic research and application of human machine engineering in electronic countermeasure.

electronic intelligence；radar reconnaissance；pulse data；visualizing presentation；reaction speed；human machine interface；human computer interaction；human machine engineering

TN791；TB18

：A

：CN32-1413(2017)04-0007-06

10.16426/j.cnki.jcdzdk.2017.04.003

2016-12-12