江志浩，王雅芬，鄭義成，張愷翊

（中國人民解放軍91977部隊，北京 102249）

0 引言

目標特性是目標自身具有、彼此相對獨立的內(nèi)在屬性特征和外部運行規(guī)律[1]。目標特性數(shù)據(jù)是國家和軍隊最重要、最基礎(chǔ)的資源之一，是國防大數(shù)據(jù)建設(shè)的資源組成部分。長期以來，目標特性數(shù)據(jù)始終是武器裝備開展技術(shù)研究、設(shè)計研制、試驗驗證的基礎(chǔ)依據(jù)[2-4]。

一體化聯(lián)合作戰(zhàn)需要一體化聯(lián)合信息保障，一體化聯(lián)合作戰(zhàn)條件下的目標情報保障對目標特性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)種類、保障對象、應(yīng)用方式和范圍提出了更高的要求，需結(jié)合作戰(zhàn)、訓練任務(wù)在實際或模擬場環(huán)境下研究目標特性數(shù)據(jù)需求。

1 目標特性數(shù)據(jù)類型

目標在作戰(zhàn)指揮中的定義是：交戰(zhàn)雙方為實現(xiàn)某種作戰(zhàn)意圖，彼此進行跟蹤、打擊、壓制、攻占或摧毀的對象[1]。作戰(zhàn)中的目標既包括敵我雙方參與作戰(zhàn)的飛機、坦克、車輛、艦艇、衛(wèi)星等平臺，也包括來襲導彈、魚（水）雷、作戰(zhàn)機器人、UUV/UAV、潛（?。说任淦骱蛡鞲衅髂繕?，還包括各類作戰(zhàn)工事、指揮所、部隊甚至人員等目標。

目前，目標特性及目標特性數(shù)據(jù)的研究一般從7個方面開展，即基本特性、運動特性、輻射散射特性、物理場特性、尾跡特性、對抗特性、易損特性，如圖1所示。

圖1 目標特性數(shù)據(jù)研究的基本類型Fig. 1 Basic types of target characteristic data research

其中，基本特性包括目標基本描述、幾何、結(jié)構(gòu)、材料、裝備等特性信息；運動特性包括目標機動性能、軌道、微動等特性信息；輻射散射特性包括目標光學輻射（含可見光、紅外、紫外線等）、光學輻射、電磁輻射（包括通信輻射源、雷達輻射源、電磁指紋特征等）[3，5]、電磁散射、聲學輻射、聲學散射、核輻射等特性信息；物理場特性包括電場、磁場、壓力場等特性信息；尾跡特性包括車輛、導彈、艦船等目標留下的尾跡、尾流的幾何結(jié)構(gòu)、光學和殘留物等特性信息；對抗特性包括作戰(zhàn)目標有源干擾或無源干擾措施的特性信息；易損特性包括涉及目標易損性的功能、結(jié)構(gòu)、損管措施、毀傷判斷等特性信息。

目標情報是作戰(zhàn)指揮決策的重要依據(jù)，其主要內(nèi)容包括目標的位置、性質(zhì)、作用、規(guī)模、材質(zhì)、特征、構(gòu)造、要害、防護、環(huán)境等，目標特性數(shù)據(jù)是形成目標情報的主要依據(jù)和重要組成部分。作戰(zhàn)指揮決策的核心問題是解決目標“在哪里”、“是什么”、“在干什么”、“如何應(yīng)對”、“應(yīng)對效果如何”等問題，即預警偵察、目標識別、跟蹤監(jiān)視、指揮決策、效果評估等。因此，目標特性數(shù)據(jù)研究和應(yīng)用分析也必將著眼以上幾個方面開展。

2 國內(nèi)外目標特性研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

歐美強國在目標特性領(lǐng)域的研究起步較早、發(fā)展相對成熟，在目標特性理論研究、特征采集、數(shù)據(jù)應(yīng)用、信息管理等方面的建設(shè)相對完善。在理論研究方面，已在目標散射、輻射特征形成機理研究取得突破，形成了相對完善的目標特性與數(shù)據(jù)理論，建立了部分目標特性模型和基于模型的數(shù)據(jù)生成模型，從而打破了傳統(tǒng)基于“先驗知識”的研究模式；在目標特征采集方面，已實現(xiàn)時、空、頻、環(huán)境及各種變換域的聯(lián)合特征數(shù)據(jù)提取和分析，極大提高了目標特性數(shù)據(jù)的準確性、置信度和可用性；在數(shù)據(jù)應(yīng)用方面，目標特性研究和管理不但始終貫穿于裝備研制、試驗和使用的全壽命周期，且在戰(zhàn)場偵察、目標打擊、指揮決策、戰(zhàn)場評估等方面積累了豐富的經(jīng)驗；在體系建設(shè)方面，美國已將目標特性數(shù)據(jù)作為國家戰(zhàn)略信息資源，成立了中央測量與特征情報機構(gòu)（Central MASINT Organization，CMO），直接隸屬于國防情報局，建立了國家目標與威脅特性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（National Target/Threat Signatures Data System，NTSDS），實現(xiàn)了目標特性數(shù)據(jù)在國家層面的統(tǒng)管和共享應(yīng)用。

如美國為了發(fā)展彈道導彈防御系統(tǒng)（Ballistics Missile Defense System，BMDS）、戰(zhàn)區(qū)導彈防御系統(tǒng)（Theater Missile Defense，TMD）、國家導彈防御系統(tǒng)（National Missile Defense，NMD），早在20世紀60年代開始就對全球?qū)椖繕诉M行了長期測量與深入研究，并通過“觀察島”、“沃·淪岑”導彈觀測船等移動平臺長期采集外軍導彈、火箭等目標特性數(shù)據(jù)，建立并完善了數(shù)據(jù)庫；美國“無暇”號水聲監(jiān)測船、P-3C反潛巡邏機長期搜集全球尤其是亞太地區(qū)各類水面、水下目標的特征數(shù)據(jù)；美軍的聯(lián)合建模與仿真系統(tǒng)（Joint Modeling and Simulation System，JMASS）將武器裝備的射頻、光電、紅外與環(huán)境特性相結(jié)合，能有效模擬電磁、紅外、可見光、聲波等輻射與傳輸，可為作戰(zhàn)指揮、輔助決策提供客觀依據(jù)；加拿大專門為目標特性研究與綜合測試建造的“尋求”號試驗船，搭載了目標特性綜合分析與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可實現(xiàn)目標實時監(jiān)測與試驗驗證，能夠為艦艇目標特性研究和作戰(zhàn)應(yīng)用探索有效的技術(shù)途徑。北約一直致力于目標特性理論、數(shù)據(jù)建設(shè)和應(yīng)用研究，并在非合作目標識別領(lǐng)域取得較大突破，尤其是毫米波雷達識別能力已經(jīng)初具實戰(zhàn)能力。此外，歐美軍事強國不僅在目標特性相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)、數(shù)據(jù)資源、體系優(yōu)化等方面發(fā)展成熟，還建立了盟國間的資源共享、利益互惠機制，如大西洋地區(qū)海上網(wǎng)絡(luò)（Marine Atlantic Regions Network，MARNET）項目能夠為所有歐盟成員國提供外軍艦船技術(shù)性能、試驗數(shù)據(jù)等服務(wù)。

我國在目標特性領(lǐng)域起步較晚，但發(fā)展迅速，在目標測量、數(shù)據(jù)生產(chǎn)、理論研究、試驗方法、模型研究等方面取得了一定的成果。目前，已經(jīng)相繼建立多個高水平目標特性測量試驗場（室），配套先進的測量設(shè)備，并結(jié)合我國多行重點武器型號研制及相關(guān)專業(yè)技術(shù)發(fā)展的需要，開展了多種敵我空中、水面、水下、地面和固定設(shè)施的目標特性研究，已完成一批敵我目標特性數(shù)據(jù)產(chǎn)品，積累了一定的技術(shù)和經(jīng)驗。但總體而言，我國在目標特性數(shù)據(jù)實戰(zhàn)化應(yīng)用方面與歐美發(fā)達國家還存在一定差距。

3 目標特性數(shù)據(jù)應(yīng)用分析

3.1 在目標識別中的應(yīng)用

超視距作戰(zhàn)是信息化條件下現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主要特征之一，因此對目標的遠程預警是作戰(zhàn)中最重要的環(huán)節(jié)之一。目標發(fā)現(xiàn)、目標識別、目標跟蹤是實施目標遠程預警的 3個步驟，其中目標識別[6-7]既是確定目標身份、屬性、類型的關(guān)鍵步驟，也是開展目標跟蹤監(jiān)視和實施戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)行動的基礎(chǔ)。

對目標的遠程預警手段主要有雷達探測、輻射源偵測、航天偵察、水聲對抗偵察等，各種手段均需通過目標識別確定目標身份信息，但幾乎所有的目標識別方法（算法）均離不開目標特征數(shù)據(jù)的支撐；可以說，目標識別是目標遠程預警、目標跟蹤監(jiān)視、戰(zhàn)場情報分析的主要依據(jù)，而目標特征數(shù)據(jù)是目標識別的主要依據(jù)。

雷達目標識別[8-10]是利用在雷達探測回波中提取目標時域、頻域、極化域等方面的雷達目標特征，對目標類型、屬性、威脅等級進行判斷的過程。雷達目標特性反應(yīng)了雷達波照射下的被觀測目標的電磁散射特性[8]。傳統(tǒng)的雷達目標特征主要包括高度、速度、加速度、P顯輪廓、多普勒特性、低分辨率起伏特性等，可根據(jù)目標運動、尺寸等特性的明顯差異進行目標類型的識別，也可根據(jù)目標RSC時間序列獲取其幾何特征和形狀特性從而開展目標識別[9-10]。近年來，新體制、超寬帶、高分辨率雷達技術(shù)逐漸成熟，使實現(xiàn)目標型號甚至目標個體識別成為可能。如，一維距離像[11]因與目標外形具有強相關(guān)性，利用目標一維距離像特征可以獲取目標尺寸、形狀等目標信息，超分辨率雷達的二維 ISAR成像[12]可同時反應(yīng)目標在距離分辨率和角度分辨率上的反射特性，利用人工智能技術(shù)在視覺識別上的成功經(jīng)驗，基于目標一維距離像、二維ISAR成像特性，可將雷達目標識別等效為一個圖像識別問題。

輻射源識別是利用目標通信、雷達等設(shè)備發(fā)射的各類電磁輻射源特征開展目標識別，主要包括雷達輻射源識別和通信輻射源識別。其中，雷達輻射源識別[1，13-14]因技術(shù)發(fā)展相對成熟、實戰(zhàn)化能力強在得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的雷達輻射源識別主要根據(jù)雷達信號脈沖描述字（Pulse Description Word，PWD）[15]形成的特征向量；20世紀末開始，隨著脈沖壓縮雷達的廣泛使用，PWD已經(jīng)逐漸難以準確描述雷達輻射源的信號特征，因此脈內(nèi)調(diào)制（如相位編碼、頻率編碼、線性調(diào)頻等）、脈間調(diào)制（如組變、參差、滑變、捷變頻等）等細微特征逐漸成為雷達輻射源識別的主要依據(jù)；同時，為支撐對特定目標個體識別（Specific Emitter Identification，SEI），開展了大量雷達輻射源無意調(diào)制特征研究，常用的無意調(diào)制特征有：脈沖上升/下降沿系數(shù)、脈內(nèi)波紋系數(shù)、頻率穩(wěn)定度等。

航天偵察[16]具有作用有效距離遠、范圍廣、載荷手段多等優(yōu)點，因此天基戰(zhàn)場目標信息支援是提升戰(zhàn)場偵察預警能力的重要手段。常用的航天偵察手段主要有電子偵察、光學遙感、SAR[17-19]等。其中，電子偵察衛(wèi)星中的目標識別與輻射源識別類似；光學、遙感衛(wèi)星可利用目標遙感影像、高光譜圖像、可見光偵照等數(shù)據(jù)支撐實現(xiàn)戰(zhàn)場目標檢測與識別；此外，SAR手段除了利用SAR圖像進行目標識別外，還能利用目標介電常數(shù)、極化等特性輔助實現(xiàn)目標材質(zhì)、反射體面特征的判讀，從而提高目標識別的準確度。

水聲對抗偵察是對敵方目標的各類聲信號進行偵察，主要是艦船或魚雷動力裝置引起的噪聲信號、主動聲學裝備發(fā)射的探測信號等，為水聲對抗和水下作戰(zhàn)提供敵方目標聲學信息。常用的水聲目標特性包括噪聲線譜、強度、時頻、聲紋等聲輻射特征，回聲亮點、回波強度等聲散射特征，以及水中電場、水中磁場、水壓力場等非聲特性。其中，艦艇目標的輻射噪聲特性是水下作戰(zhàn)領(lǐng)域進行目標識別、對抗偵察的重要依據(jù)，這些特性既包括機械噪聲特性，又包括螺旋槳噪聲特性和水動力噪聲特性；且這些噪聲特性受水下戰(zhàn)場環(huán)境的復雜性影響呈時變、非高斯、非線性、非平穩(wěn)、多剖面分布。

此外，各類偽裝、隱身技術(shù)的發(fā)展和實戰(zhàn)化應(yīng)用給戰(zhàn)場目標識別帶來了巨大挑戰(zhàn)，目標特性數(shù)據(jù)在目標識別中的廣泛應(yīng)用有助于提高復雜戰(zhàn)場環(huán)境下對隱身和偽裝目標的發(fā)現(xiàn)識別能力。例如，目標多光譜輻射、散射特性能一定程度反應(yīng)目標材料、成分等信息，有助于對偽裝物或掩體的研判。

3.2 在目標指示中的應(yīng)用

目標指示就是將擬攻擊目標的特征信息傳輸給武器系統(tǒng)，從而保障火力打擊的準確性和有效性[20-22]?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭中，隨著武器系統(tǒng)攻擊距離的不斷延伸和精確制導技術(shù)、多模復合制導技術(shù)的發(fā)展，對目標指示的精度、類型和方式提出了更高的要求。目前，常用的目標指示技術(shù)主要有：雷達引導、電視制導、紅外制導、反輻射制導、主/被動聲納引導、毫米波制導、激光制導、微波制導等[20]。一般通過2種方式實現(xiàn)[21-22]：1）武器系統(tǒng)自身傳感器指示，如彈載雷達、目標指示雷達、火控雷達等；2）外部傳感器信息引導，如衛(wèi)星引導、預警機引導、直升機引導、協(xié)同探測引導等。無論何種技術(shù)或方式，武器系統(tǒng)在進行目標檢測、命中點選擇、尋的跟蹤時，均需要目標特性數(shù)據(jù)的支撐，且隨著多模復合制導技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，有時候往往需要多種類型的數(shù)據(jù)支撐。

3.3 在指揮決策中的應(yīng)用

目標威脅評估[23-24]、意圖預測[25]是在作戰(zhàn)指揮決策的基礎(chǔ)分析工作，是指揮員準確掌握戰(zhàn)場綜合態(tài)勢、形成指揮決策方案的依據(jù)和前提[26]。戰(zhàn)場情報、戰(zhàn)場環(huán)境、目標特性是支撐威脅評估和意圖預測的主要信息（數(shù)據(jù)）來源。以對空威脅判斷為例，除相關(guān)情報信息、戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)支撐外，還需要作戰(zhàn)性能、電子干擾能力、攻擊樣式、攻擊火力、最佳截擊位置等目標特性數(shù)據(jù)；以目標意圖預測為例，對目標特性數(shù)據(jù)的要素應(yīng)包括機動性能、載彈能力、作戰(zhàn)方式、輻射源工作模式及對應(yīng)參數(shù)特征等。

作戰(zhàn)指揮決策中，彈目匹配和火力分配[27]是作戰(zhàn)方案生成的2個重要環(huán)節(jié)，旨在選擇恰當類型、數(shù)量的武器攻擊/攔截適合的敵方目標，達到最佳的作戰(zhàn)效能（打擊效果、費效比等多方面）。而制定彈目匹配方案和火力分配方案時，除當前戰(zhàn)場綜合態(tài)勢、武器系統(tǒng)戰(zhàn)斗部毀傷性能外，主要依據(jù)為擬攻擊目標的目標特性，如局部結(jié)構(gòu)、強度模型、抗沖擊波爆破性能、抗破片殺傷性能、抗侵徹爆破性能等易損特性。

在水下作戰(zhàn)中，聲誘餌主要用于模擬我方潛艇的噪聲特性，為擺脫敵方反潛兵力或規(guī)避來襲魚雷贏得機會。其中，自航式聲誘餌還能模擬潛艇機動特性甚至磁場特性、尾流特性，從而更好地完成水下兵力對抗任務(wù)。但只有在恰當?shù)臅r機投放聲誘餌，才能極大發(fā)揮聲誘餌的作戰(zhàn)效能。因此，除我方目標機械噪聲、螺旋槳噪聲、水動力噪聲等特性外，水下作戰(zhàn)輔助決策和聲誘餌作戰(zhàn)使用還需外軍水下目標聲輻射噪聲、對抗特性、運動特性以及海洋環(huán)境特性的支撐。

3.4 在毀傷效果評估中的應(yīng)用

毀傷效果評估（Battle Damage Assessment，BDA）是作戰(zhàn)的重要環(huán)節(jié)，既是檢驗打擊方案實施情況和打擊效果的有效性，也是調(diào)整打擊方案和實施后續(xù)壓制的依據(jù)[28-29]。

偵察衛(wèi)星、航空偵察飛機、UUV、UAV、武器視頻、電子戰(zhàn)等偵察力量搜集的戰(zhàn)場情報是毀傷效果評估的主要依據(jù)。在進行毀傷效果評估時，對“硬毀傷”的效果評估一般通過打擊前后的目標圖像對比，分析其幾何特征、結(jié)構(gòu)特征、文理特征的變化情況，判斷其毀傷程度；對“軟毀傷”的效果評估一般通過對打擊前后目標的通信、雷達、導航設(shè)備發(fā)射電磁信號情況的對比，判斷對敵方指揮、控制、通信、情報和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的毀傷程度；此外，還需利用計算機仿真技術(shù)，通過目標易損性/戰(zhàn)斗部威力分析（Vulnerability and Lethality，V/L）模型，結(jié)合戰(zhàn)場監(jiān)視情報，評估特定武器打擊特定目標的目標毀傷效果。

4 目標特性數(shù)據(jù)及應(yīng)用技術(shù)展望

4.1 目標特性大數(shù)據(jù)應(yīng)用于目標數(shù)據(jù)融合

目標特性數(shù)據(jù)作為國防大數(shù)據(jù)的重要組成部分，具有典型的“4V”大數(shù)據(jù)特征，如數(shù)據(jù)量大（Volume）、來源和種類多（Variety）、時效性強（Velocity）、高價值（Value）等[30]。未來，大數(shù)據(jù)技術(shù)在信息化作戰(zhàn)指揮中發(fā)揮重要作用，有助于進一步聚合信息資源優(yōu)勢，提升體系對抗能力。

目前，戰(zhàn)場目標特性大數(shù)據(jù)分析技術(shù)還相對薄弱，距離“數(shù)據(jù)力轉(zhuǎn)化戰(zhàn)斗力”還存在一定差距，難以滿足目標數(shù)據(jù)融合需求，需在以下幾個方面有所突破：

1）基于多源目標特性的數(shù)據(jù)深度融合：目前，基于目標特性數(shù)據(jù)的多傳感器手段協(xié)同、融合識別能力初步形成，但數(shù)據(jù)融合深度、廣度還不夠，現(xiàn)有系統(tǒng)處理架構(gòu)、數(shù)據(jù)建設(shè)方式與戰(zhàn)場大數(shù)據(jù)應(yīng)用不相適應(yīng)，難以實現(xiàn)戰(zhàn)場情報、戰(zhàn)場環(huán)境、目標特性等戰(zhàn)場大數(shù)據(jù)的快速采集、檢索。依托人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，突破大差異目標時空關(guān)聯(lián)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)融合、異構(gòu)知識融合等關(guān)鍵技術(shù)，是實現(xiàn)目標數(shù)據(jù)深度融合的有效途徑。

2）作戰(zhàn)目標特征的規(guī)律挖掘：現(xiàn)有目標特性數(shù)據(jù)生產(chǎn)和管理方式往往與目標特定功能或測量手段相關(guān)，這些數(shù)據(jù)形成一個個獨立的知識點，描述了特定目標在特定條件下的特征。如果利用大數(shù)據(jù)技術(shù)從這些數(shù)據(jù)中找出關(guān)聯(lián)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，一方面可極大提高數(shù)據(jù)的準確性和可靠性；另外一方面，形成的目標特性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系、規(guī)律等衍生信息將為作戰(zhàn)目標數(shù)據(jù)保障提供更加精準、全面的目標信息。

3）作戰(zhàn)目標知識圖譜構(gòu)建：知識圖譜[31]本質(zhì)上是結(jié)構(gòu)化的語義網(wǎng)絡(luò)，適用描述目標及其相互關(guān)系；戰(zhàn)場目標知識圖譜將改變目標特性數(shù)據(jù)的索引方式，形成全新的目標信息描述知識網(wǎng)絡(luò)，有助于作戰(zhàn)目標數(shù)據(jù)（集）的快速形成，向指揮機構(gòu)和指揮員提供經(jīng)過分類整理的結(jié)構(gòu)化目標信息。

4.2 多手段目標特性數(shù)據(jù)生產(chǎn)與數(shù)據(jù)增強

在目標特性數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中，目標實測是取得高價值、高置信度的目標特性數(shù)據(jù)的最重要來源。但具體測量工作一般受測量時機、距離、環(huán)境等條件不可控因素影響，往往不可能實現(xiàn)各種環(huán)境下全要素、全方位、多手段的目標實測，且實測數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性往往難以保障。因此，基于目標實測數(shù)據(jù)的模型仿真和數(shù)據(jù)增強、增廣是取得高置信度目標特性數(shù)據(jù)的途徑之一，通常有基于半實物模型的數(shù)據(jù)實測和基于全數(shù)字化模型的數(shù)據(jù)仿真兩種技術(shù)路線。

基于半實物模型的數(shù)據(jù)實測主要是根據(jù)公開資料和實測數(shù)據(jù)建立目標模型，通常采用縮比結(jié)構(gòu)模型或物理場縮比模型[4]，并利用實際測量手段獲取縮比目標數(shù)據(jù)，最后利用縮比關(guān)系將測量數(shù)據(jù)等效為目標實測數(shù)據(jù)。該方法具有測量成本低、環(huán)境因素可重構(gòu)、數(shù)據(jù)置信度較高等優(yōu)點。

基于全數(shù)字化模型的數(shù)據(jù)模擬仿真，主要是利用計算機技術(shù)，通過基于實測數(shù)據(jù)研究的虛擬建模、模擬仿真，實現(xiàn)目標特性數(shù)據(jù)模擬、修正等，如以CAD（Computer Aided Design）技術(shù)為代表的目標三維實景建模[4]等。該方法生成的數(shù)據(jù)置信度完全依賴于目標模型、環(huán)境模型的逼真度，在目標特性和數(shù)據(jù)研究領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛，但距離滿足實戰(zhàn)化應(yīng)用還有一定差距。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)數(shù)據(jù)增強、增廣的研究熱點之一。最新的生成式對抗網(wǎng)絡(luò)（Generative Adversarial Networks，GANs）[32]是一種受到零和博弈論思想啟發(fā)的生成式網(wǎng)絡(luò)模型，可以實現(xiàn)生成數(shù)據(jù)樣本的使命。GANs網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。該結(jié)構(gòu)包含1個樣本生成器X、1個生成網(wǎng)絡(luò)G、1個判別網(wǎng)絡(luò)D。其中，X輸入1個噪聲，根據(jù)真實數(shù)據(jù)的數(shù)學模型由G生成1個逼真的樣本；D為1個二分類器，用來判斷輸入樣本的真假。訓練過程就是G和D之間的博弈過程，期望最終使D難以區(qū)分真實數(shù)據(jù)和生成數(shù)據(jù)，完成生成網(wǎng)絡(luò)訓練，此時生成網(wǎng)絡(luò)G產(chǎn)生數(shù)據(jù)可認為滿足真實的分布和特征。

圖2 生成對抗網(wǎng)絡(luò)GANs示意圖Fig. 2 Schematic diagram of GANs structure

利用GANs模型進行數(shù)據(jù)生成時，既不需要提前獲取真實數(shù)據(jù)的分布、也無需進行任何先驗數(shù)學假設(shè)，且生成數(shù)據(jù)置信度高，已被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，尤其是在圖像處理、計算機視覺、序列數(shù)據(jù)等方面的應(yīng)用已相對成熟。因此，GANs模型在目標特性數(shù)據(jù)領(lǐng)域的應(yīng)用必將有利提高可見光圖像、紅外影像、遙感景像、SAR圖像、雷達影像、一維距離像、二維ISAR成像等圖像或視覺數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模擬生成，也可用于目標噪聲、水聲等音頻序列數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模擬生成。

以上 2種方式將有效擴展目標特性數(shù)據(jù)生成方式，結(jié)合目標實測，可完善目標特性數(shù)據(jù)建設(shè)渠道，實現(xiàn)“虛中有實、以虛補實、以實補虛”的目標特性生產(chǎn)模式，提高目標特性的數(shù)據(jù)量和置信度。

4.3 目標特性機理及與戰(zhàn)場環(huán)境的關(guān)系研究

戰(zhàn)場環(huán)境是戰(zhàn)場及其對作戰(zhàn)活動有影響的各類情況和條件的統(tǒng)稱，是作戰(zhàn)目標、傳感器的依存背景，是一個多維的作戰(zhàn)空間，包括地理環(huán)境、氣象環(huán)境、電磁環(huán)境、核生化環(huán)境等。為確保目標特性數(shù)據(jù)的可用性，在目標特性數(shù)據(jù)的生產(chǎn)時盡可能較少或弱化戰(zhàn)場環(huán)境的影響，或目標特性數(shù)據(jù)使用時盡可能抵消戰(zhàn)場環(huán)境影響因素。因此，目標特性與戰(zhàn)場環(huán)境關(guān)系的研究主要有以下3個方向：1）目標特性形成機理研究；2）目標特性抗環(huán)境敏感性研究；3）戰(zhàn)場環(huán)境與目標特性關(guān)系研究。

例如，直升機螺旋槳轉(zhuǎn)動、機體振動、導彈彈體振動等目標微動特性會對雷達回波信號產(chǎn)生調(diào)制，出現(xiàn)微多普勒效應(yīng)，從而引起雷達目標特性的細微變化，且該特征往往具有一定唯一性。通過目標“微動-微多普勒”特性研究，搞清不同類型直升機、不同類型漿葉在不同飛行狀態(tài)下雷達回波微多普勒效應(yīng)尤其雷達目標特性的變化機理，不但可以實現(xiàn)目標類型、型號甚至個體識別，還可獲取目標質(zhì)量分布、發(fā)動機狀態(tài)、直升機類型、飛行狀態(tài)等戰(zhàn)場目標情報信息，為戰(zhàn)場信息保障提供更加精準、全面的目標信息。目標特性的光譜特性不僅與目標幾何、材料、有效面積、目標姿態(tài)等結(jié)構(gòu)特性有關(guān)，還與當時所處光學環(huán)境、溫度環(huán)境、電磁環(huán)境等相關(guān)。但由于這些特性在采集和使用時往往難以消除環(huán)境影響，僅適用于與采集時刻相似的戰(zhàn)場環(huán)境，將難以適應(yīng)未來復雜戰(zhàn)場環(huán)境下的目標特性保障需求。

5 結(jié)束語

長期以來，目標特性數(shù)據(jù)主要用于武器裝備技術(shù)研究、設(shè)計研制、試驗驗證、效能評估等各階段，但隨著新技術(shù)條件下一體化聯(lián)合作戰(zhàn)對戰(zhàn)場信息保障的迫切需求，開展目標特性數(shù)據(jù)服務(wù)作戰(zhàn)應(yīng)用研究是提升戰(zhàn)場情報來源、提高戰(zhàn)場目標情報保障的重要手段之一。文章從作戰(zhàn)信息保障需求出發(fā)，結(jié)合國內(nèi)外目標特性數(shù)據(jù)研究和技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了目標特性數(shù)據(jù)在偵察預警、火力打擊、指揮決策、效果評估等方面能力和應(yīng)用前景，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)水平展望了目標特性數(shù)據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)生成技術(shù)。研究成果可為建立和完善目標特性測量、數(shù)據(jù)生產(chǎn)、試驗驗證、數(shù)據(jù)評價、數(shù)據(jù)應(yīng)用、服務(wù)保障等工作提供支撐，有助于進一步提供戰(zhàn)場目標服務(wù)保障能力。