饒世鈞，姜 寧，洪 俊

（海軍大連艦艇學(xué)院信息系統(tǒng)系，遼寧 大連 116018）

0 引言

水面艦艇是維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益的重要力量，是應(yīng)對(duì)海上威脅的主要作戰(zhàn)平臺(tái)。水面艦艇編隊(duì)在海上執(zhí)行任務(wù)過程中，訓(xùn)練組織實(shí)施存在著諸多難點(diǎn)，嵌入式訓(xùn)練成為一種必要手段，對(duì)編隊(duì)形成作戰(zhàn)能力有著重要支撐作用。以歐美為代表的世界軍事強(qiáng)國(guó)對(duì)水面艦艇嵌入式訓(xùn)練高度重視，美海軍水面艦艇部隊(duì)構(gòu)建了作戰(zhàn)部隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)（BFTT）、AN/USQT47（V）BEWT 電子戰(zhàn)訓(xùn)練器、ACTS“宙斯盾”作戰(zhàn)模擬器等嵌入式訓(xùn)練手段，以色列海軍建設(shè)了艦載嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)（OBTS），形成了先進(jìn)的嵌入式訓(xùn)練平臺(tái)架構(gòu)和成熟的技術(shù)解決途徑。文獻(xiàn)［1-3］重點(diǎn)就美軍聯(lián)合仿真訓(xùn)練的體系架構(gòu)、組織形式和系統(tǒng)內(nèi)容進(jìn)行了闡述。文獻(xiàn)［4］主要對(duì)艦船機(jī)動(dòng)控制嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，但對(duì)于全流程全要素嵌入式訓(xùn)練還缺乏系統(tǒng)論述。文獻(xiàn)［5］重點(diǎn)就美軍JLVC 平臺(tái)的建設(shè)思路、主要組成、遵循標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析，這些思路和方法對(duì)水面艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)建設(shè)有著較好的借鑒作用，但在架構(gòu)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)解決途徑上還需要進(jìn)一步深化研究。文獻(xiàn)［6］主要對(duì)嵌入式訓(xùn)練原理、結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)評(píng)述，但對(duì)艦艇編隊(duì)嵌入式特點(diǎn)分析不夠，其關(guān)鍵技術(shù)的解決方案還難以適應(yīng)艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練要求。因此，針對(duì)艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練存在的現(xiàn)實(shí)問題，結(jié)合水面艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練特點(diǎn)，借鑒美國(guó)海軍嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，提出水面艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練關(guān)鍵技術(shù)解決方案，對(duì)于提升水面艦艇編隊(duì)實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練水平有著重要的軍事意義。

1 水面艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練特點(diǎn)分析

嵌入式訓(xùn)練是指將訓(xùn)練系統(tǒng)嵌入到實(shí)際裝備中，在真實(shí)裝備環(huán)境下實(shí)施的訓(xùn)練，具有逼真度高、操作真實(shí)、訓(xùn)練效果好等特點(diǎn)，是提升部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的重要訓(xùn)練手段之一。水面艦艇嵌入式訓(xùn)練與其他軍兵種嵌入式訓(xùn)練相比，有著其特殊性，主要體現(xiàn)在以下4 方面。

1.1 分布區(qū)域廣，實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練同步難

水面艦艇大多以編隊(duì)的形式在海上遂行各種任務(wù)，由于任務(wù)方向和活動(dòng)區(qū)域不同，不同任務(wù)編隊(duì)海上分布廣，相距較遠(yuǎn)，嵌入式訓(xùn)練通信鏈路保障較為復(fù)雜。特別是不同任務(wù)編隊(duì)開展統(tǒng)一想定背景下對(duì)抗訓(xùn)練時(shí)，存在著訓(xùn)練態(tài)勢(shì)不同步、訓(xùn)練空間不匹配、訓(xùn)練反饋不及時(shí)等問題，直接影響了水面艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練的效果。

1.2 配合兵力少，虛實(shí)兵力合訓(xùn)難

為提高編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練的對(duì)抗性，需要預(yù)警機(jī)、攻擊機(jī)、潛艇等兵力配合，由于受到訓(xùn)練海區(qū)、航行安全等方面限制，海上實(shí)際配合的兵力較少，難以滿足訓(xùn)練要求。通常按照想定背景，產(chǎn)生所需的虛擬兵力，用于完成水面艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練，在這種情況下如何實(shí)現(xiàn)虛擬兵力與實(shí)際兵力的密切協(xié)同十分關(guān)鍵，也存在一定難度。

1.3 海上威脅大，訓(xùn)練模式轉(zhuǎn)換難

編隊(duì)在海上組織嵌入式訓(xùn)練時(shí)，各任務(wù)編隊(duì)隨時(shí)都可能面臨對(duì)手偵察機(jī)、攻擊機(jī)、干擾機(jī)、潛艇等目標(biāo)的威脅，在作戰(zhàn)系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)實(shí)際威脅目標(biāo)、虛擬訓(xùn)練目標(biāo)交織的情況。為排除虛擬訓(xùn)練目標(biāo)對(duì)指揮員行動(dòng)決策的影響，應(yīng)當(dāng)根據(jù)海上實(shí)際威脅目標(biāo)情況，適時(shí)組織訓(xùn)練作戰(zhàn)模式轉(zhuǎn)換，如何實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)與訓(xùn)練模式的快速準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換，是嵌入式訓(xùn)練面臨的難題。

1.4 信號(hào)樣式多，訓(xùn)練目標(biāo)生成難

編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練虛擬目標(biāo)環(huán)境通常通過艦艇自身模擬訓(xùn)練設(shè)備產(chǎn)生，還可通過電磁、聲等射頻信號(hào)注入艦艇偵察預(yù)警系統(tǒng)產(chǎn)生。無論哪種產(chǎn)生方式，艦艇偵察預(yù)警系統(tǒng)需要根據(jù)目標(biāo)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)視頻回波、點(diǎn)跡及航跡信息，由于艦艇偵察預(yù)警系統(tǒng)目標(biāo)生成方式各異，信號(hào)樣式復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)信號(hào)或數(shù)據(jù)與偵察預(yù)警裝備最佳匹配較為困難。

2 水面艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)體系架構(gòu)

體系架構(gòu)是水面艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，直接關(guān)系到系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量與效果。在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)上，借鑒美軍JLVC 設(shè)計(jì)理念，著眼聯(lián)合訓(xùn)練潛艇、航空兵、陸戰(zhàn)隊(duì)等接入需求，按照“統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一架構(gòu)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一鏈路、統(tǒng)一模型”的主要思路統(tǒng)籌推進(jìn)系統(tǒng)建設(shè)，構(gòu)建海上實(shí)兵、模擬兵力、構(gòu)造兵力有效管理與深度融合的LVC 開放式架構(gòu)，集成海上實(shí)兵、模擬兵力和構(gòu)造性仿真環(huán)境與模型，能夠根據(jù)訓(xùn)練想定快速進(jìn)行兵力合成、模型組配與仿真訓(xùn)練，能夠根據(jù)實(shí)兵、模擬器提供的交戰(zhàn)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、實(shí)時(shí)裁決與臨機(jī)導(dǎo)調(diào)，從而保持系統(tǒng)架構(gòu)的先進(jìn)性和開放性。

嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)架構(gòu)主要包括基礎(chǔ)層、支撐層和應(yīng)用層，具體體系架構(gòu)如下頁(yè)圖1 所示。基礎(chǔ)層主要根據(jù)編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練需求，建立訓(xùn)練想定庫(kù)、訓(xùn)練模型庫(kù)、兵力生成庫(kù)、裝備數(shù)據(jù)庫(kù)和海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境庫(kù)，提供數(shù)據(jù)和模型訪問服務(wù)，以達(dá)到統(tǒng)一模型目的；支撐層結(jié)合海上異地分布式訓(xùn)練特點(diǎn)，建立遠(yuǎn)程無線專用通信鏈路，構(gòu)建DDS、GBB、Socket 等專用通信構(gòu)件，提出并行互為備份通信策略，形成靈活協(xié)同的通信服務(wù)框架，提供遠(yuǎn)程嵌入式訓(xùn)練信息交互服務(wù)，以達(dá)到統(tǒng)一鏈路目的；應(yīng)用層采用LVC 開放式架構(gòu)，建立“通用化平臺(tái)+專用構(gòu)件”的基本組配關(guān)系，針對(duì)編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練特點(diǎn)建立訓(xùn)練想定、態(tài)勢(shì)干預(yù)、數(shù)據(jù)采集與回放、訓(xùn)練裁決評(píng)估專用構(gòu)件，具備向海上聯(lián)合訓(xùn)練拓展的能力，以達(dá)到統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一架構(gòu)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)目的。

圖1 水面艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)體系架構(gòu)

3 水面艦艇編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)

3.1 訓(xùn)練時(shí)空一致性匹配處理

3.1.1 基于微服務(wù)的導(dǎo)調(diào)控制架構(gòu)

先進(jìn)的導(dǎo)調(diào)控制平臺(tái)架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練時(shí)空一致性處理的核心。借鑒美國(guó)海軍JLVC 體系架構(gòu)設(shè)計(jì)理念，建立架構(gòu)開放、服務(wù)云化、異構(gòu)集成和智能融入的導(dǎo)調(diào)控制平臺(tái)，形成“模型+引擎”微服務(wù)化運(yùn)行模式，支持實(shí)兵、模擬器材和構(gòu)造兵力按需隨遇接入。

針對(duì)時(shí)空匹配問題，基于數(shù)據(jù)中心架構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效的公布訂購(gòu)數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制，針對(duì)不同類型數(shù)據(jù)采用不同形式和協(xié)議進(jìn)行傳輸，保證訓(xùn)練過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性；采用動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制QoS，在應(yīng)用層提供質(zhì)量控制策略，在進(jìn)行大數(shù)據(jù)量交互時(shí)，最大程度地平衡系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性；根據(jù)實(shí)際需要使用RTPS、組播、TCP、UDP 等數(shù)據(jù)傳輸通道，且不同通道之間能夠靈活切換，支持跨局域網(wǎng)異地互聯(lián)和廣域網(wǎng)互聯(lián)，時(shí)空一致性匹配設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 時(shí)空一致性匹配設(shè)計(jì)架構(gòu)

3.1.2 通信鏈路設(shè)計(jì)

可靠的通信鏈路保障是實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練時(shí)空一致性處理的基礎(chǔ)。根據(jù)編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練需求，構(gòu)建通信帶寬寬、數(shù)據(jù)交互實(shí)時(shí)性高、數(shù)據(jù)誤碼率低、無線通信安全性高的專用數(shù)據(jù)鏈路，具備鏈路實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)整能力，以滿足編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練異地?zé)o線通信需要。

針對(duì)通信鏈路阻塞問題，岸基系統(tǒng)間采用有線通信方式，岸基系統(tǒng)與海上水面艦艇間、視距外水面艦艇間采用衛(wèi)星通信方式，視距內(nèi)水面艦艇間采用超短波通信方式，以保證通信的可靠性；根據(jù)實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)傳輸需求，改進(jìn)遠(yuǎn)程異地訓(xùn)練互聯(lián)互通通信架構(gòu)，優(yōu)化遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互接口協(xié)議，通信帶寬滿足200 個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)交互要求，最大限度減少通信延遲，以滿足訓(xùn)練時(shí)空一致性要求；建立互為備份、高效協(xié)同的通信保障策略，改造數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)通等遠(yuǎn)程通信手段，保證不同節(jié)點(diǎn)同一時(shí)刻有兩種或兩種以上通信達(dá)成方式，以確保大海域遠(yuǎn)程異地通信快速可靠。

3.1.3 時(shí)空一致性匹配處理機(jī)制

合理的匹配處理機(jī)制是實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練時(shí)空一致性處理的保證。根據(jù)不同訓(xùn)練想定不同訓(xùn)練階段，充分考慮遠(yuǎn)程異地、異構(gòu)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)阻塞等特殊情況，建立異構(gòu)系統(tǒng)兼容性強(qiáng)、多任務(wù)并行橋接、網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)的時(shí)空一致匹配機(jī)制，以滿足遠(yuǎn)程異地時(shí)空一致匹配處理要求。

依據(jù)特定作戰(zhàn)樣式與作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)處理要求，按訓(xùn)練階段與目標(biāo)特點(diǎn)劃分非實(shí)時(shí)、弱實(shí)時(shí)、強(qiáng)實(shí)時(shí)和苛刻實(shí)時(shí)4 個(gè)層次進(jìn)行時(shí)空同步；針對(duì)異構(gòu)系統(tǒng)互連問題，創(chuàng)建橋接成員，將位于不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和不同地域的多個(gè)聯(lián)邦進(jìn)行互聯(lián)，并運(yùn)用多聯(lián)邦系統(tǒng)任務(wù)并行處理技術(shù)，針對(duì)不同任務(wù)創(chuàng)建多聯(lián)邦數(shù)據(jù)接收和發(fā)送線程，滿足異構(gòu)系統(tǒng)時(shí)空匹配處理要求；針對(duì)遠(yuǎn)程異地互連問題，運(yùn)用雙緩沖并行橋接技術(shù)，在橋接轉(zhuǎn)換部件中開辟多聯(lián)邦數(shù)據(jù)發(fā)送與接收緩沖區(qū)，通過緩沖區(qū)協(xié)同解決網(wǎng)絡(luò)阻塞問題，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)性能自適應(yīng)技術(shù)，建立網(wǎng)絡(luò)擁堵、延遲變化劇烈等異常情況處理機(jī)制，提高對(duì)不可靠網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性，從而保證時(shí)空一致處理的有效性。

3.2 虛實(shí)結(jié)合

水面艦艇編隊(duì)在開展嵌入式訓(xùn)練時(shí)，有驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦、作戰(zhàn)支援艦等海上實(shí)際兵力參加訓(xùn)練，還有計(jì)算機(jī)根據(jù)模型組配生成的虛擬兵力作為配合兵力參加訓(xùn)練，這兩種兵力共存需要解決實(shí)時(shí)交互與統(tǒng)一控制等問題。

3.2.1 虛實(shí)兵力交互

驅(qū)護(hù)艦等海上實(shí)際兵力和計(jì)算機(jī)生成的虛擬兵力存在于不同戰(zhàn)場(chǎng)空間，二者交互存在著空間不一致、坐標(biāo)不統(tǒng)一、交互轉(zhuǎn)換復(fù)雜等問題。針對(duì)這些問題，在編隊(duì)導(dǎo)調(diào)控制分系統(tǒng)中構(gòu)建驅(qū)護(hù)艦等海上實(shí)際兵力的映射，生成與其類型、功能和性能一致的映像，建立實(shí)際兵力與對(duì)應(yīng)映像的狀態(tài)交互和控制同步，保持二者在模型和參數(shù)上的一致性。在虛擬交互空間中，虛擬兵力間采用高層體系結(jié)構(gòu)（HLA）框架，根據(jù)訓(xùn)練兵力和訓(xùn)練任務(wù)，靈活組建訓(xùn)練聯(lián)邦，從而保證系統(tǒng)的靈活性、開放性和可重用性。

3.2.2 虛實(shí)兵力控制

在驅(qū)護(hù)艦等海上實(shí)際兵力向?qū)?yīng)虛擬兵力映射時(shí)，通過時(shí)間映射和空間翻轉(zhuǎn)，將所有實(shí)際兵力和虛擬兵力的狀態(tài)、位置等信息映射到同一虛擬空間，形成虛實(shí)結(jié)合和時(shí)空一致的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，建立虛實(shí)兵力間的預(yù)警探測(cè)、指揮控制、信息對(duì)抗、攻防對(duì)抗等模型，借助模型實(shí)時(shí)計(jì)算與同步仿真，完成虛實(shí)兵力間的互感互抗，并通過成員RTI 接口與運(yùn)行支撐環(huán)境RTI 實(shí)現(xiàn)交互，各成員基于RTI 相關(guān)規(guī)則，將具有訂購(gòu)與公布相應(yīng)關(guān)系的對(duì)象實(shí)例關(guān)聯(lián)匹配起來，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)兵力的統(tǒng)一控制。

3.3 訓(xùn)練作戰(zhàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換

編隊(duì)在海上實(shí)施嵌入式訓(xùn)練時(shí)，隨時(shí)都可能面臨著偵察機(jī)、干擾機(jī)、攻擊機(jī)、反艦導(dǎo)彈等目標(biāo)威脅，如何應(yīng)對(duì)這些威脅，及時(shí)轉(zhuǎn)入作戰(zhàn)狀態(tài)，是保證編隊(duì)海上安全的重要問題，這一問題直接關(guān)系到編隊(duì)作戰(zhàn)效能發(fā)揮。

3.3.1 轉(zhuǎn)換方式

訓(xùn)練作戰(zhàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換可通過硬轉(zhuǎn)換和軟轉(zhuǎn)換兩種方式完成，硬轉(zhuǎn)換是通過外部硬件控制，斷開訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)阻斷輸入信號(hào)完成轉(zhuǎn)換，這種方式可靠性高，但控制復(fù)雜，轉(zhuǎn)換速度慢。軟轉(zhuǎn)換是通過內(nèi)部軟件控制，通過威脅判斷、智能化目標(biāo)識(shí)別完成轉(zhuǎn)換，這種方式轉(zhuǎn)換速度快，但可靠性相對(duì)較低。針對(duì)嵌入式訓(xùn)練面臨威脅目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)問題，充分考慮可靠性原則和轉(zhuǎn)換方式特點(diǎn)，采用“硬轉(zhuǎn)換+ 軟轉(zhuǎn)換”相結(jié)合的轉(zhuǎn)換方式，即遇到威脅目標(biāo)后，先進(jìn)行軟切換完成威脅判斷和作戰(zhàn)訓(xùn)練模式切換，再進(jìn)行硬切換完成鏈路斷開阻斷輸入，以保證狀態(tài)轉(zhuǎn)換的可靠性。

3.3.2 威脅判斷轉(zhuǎn)換

根據(jù)外部威脅目標(biāo)特點(diǎn)，建立戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作判別、輻射源信號(hào)判別、傳感器感知判別等判別準(zhǔn)則，形成戰(zhàn)位初判、平臺(tái)復(fù)判、編隊(duì)研判的判別流程，特別針對(duì)目標(biāo)戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作變化、目標(biāo)方位距離變化、目標(biāo)勾徑變化等關(guān)鍵信息及時(shí)完成威脅判斷，確認(rèn)威脅后實(shí)時(shí)完成向作戰(zhàn)模式的轉(zhuǎn)換，以保證編隊(duì)能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)外部威脅，組織武器系統(tǒng)完成抗擊。

3.3.3 智能化匹配轉(zhuǎn)換

在編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練時(shí)，參訓(xùn)水面艦艇處于訓(xùn)練模式，其偵察預(yù)警系統(tǒng)能夠根據(jù)探測(cè)模型計(jì)算對(duì)虛擬目標(biāo)的探測(cè)威力，對(duì)威力范圍內(nèi)的目標(biāo)在雷達(dá)、紅外等傳感器上顯示，這些虛擬目標(biāo)由編隊(duì)導(dǎo)調(diào)分系統(tǒng)統(tǒng)一產(chǎn)生，其位置、運(yùn)動(dòng)等參數(shù)能夠?qū)崟r(shí)掌握。在訓(xùn)練過程中，通過基于大數(shù)據(jù)的態(tài)勢(shì)比對(duì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)偵察預(yù)警系統(tǒng)掌握目標(biāo)與編隊(duì)導(dǎo)調(diào)分系統(tǒng)產(chǎn)生虛擬目標(biāo)的實(shí)時(shí)比對(duì)，并通過智能化識(shí)別技術(shù)進(jìn)行態(tài)勢(shì)擬合與威脅判斷，當(dāng)出現(xiàn)實(shí)際威脅目標(biāo)時(shí)，立即向作戰(zhàn)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以保證海上作戰(zhàn)任務(wù)的順利實(shí)施。

3.4 偵察預(yù)警信號(hào)注入

為實(shí)現(xiàn)編隊(duì)全流程全要素嵌入式訓(xùn)練，需要對(duì)水面艦艇裝備特別是偵察預(yù)警裝備實(shí)施接口匹配，使其具備接收雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)、干擾信號(hào)、輻射源信號(hào)、光電信號(hào)和紅外信號(hào)的能力，從而解決編隊(duì)嵌入式訓(xùn)練前端信號(hào)輸入問題。目前，電子偵察設(shè)備信號(hào)通常由微波暗室產(chǎn)生，紅外光電信號(hào)通常由計(jì)算機(jī)模擬生成，技術(shù)上相對(duì)較為成熟，難度較大的是雷達(dá)信號(hào)注入。根據(jù)雷達(dá)工作原理與探測(cè)目標(biāo)過程，雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)可通過射頻、中頻和視頻方式注入。

3.4.1 射頻信號(hào)注入

射頻信號(hào)注入是通過產(chǎn)生符合雷達(dá)天線接收要求的射頻信號(hào)，進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī)，并通過接收機(jī)實(shí)際解調(diào)、放大和處理，在雷達(dá)顯示器形成目標(biāo)回波，這種虛擬目標(biāo)回波較為逼真，和真實(shí)目標(biāo)回波基本相同，目標(biāo)模擬逼真度高，但需要硬件支持，成本相對(duì)較高。雷達(dá)射頻信號(hào)注入可通過電子靶標(biāo)或移動(dòng)式雷達(dá)信號(hào)生成設(shè)備產(chǎn)生。在產(chǎn)生射頻信號(hào)時(shí)，通過計(jì)算機(jī)控制與信號(hào)合成技術(shù)，形成與目標(biāo)航向航速相一致的目標(biāo)點(diǎn)跡，同時(shí)保持與雷達(dá)掃描和天線位置的完全同步。

3.4.2 中頻信號(hào)注入

中頻信號(hào)注入是通過產(chǎn)生符合雷達(dá)接收機(jī)要求的中頻信號(hào)，從中頻放大器進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī)，經(jīng)處理后在雷達(dá)顯示器上形成目標(biāo)回波，成本相對(duì)較低。雷達(dá)中頻信號(hào)注入通過專用的中頻信號(hào)生成與注入模塊完成，形成虛擬目標(biāo)模擬回波和干擾回波。中頻信號(hào)生成與注入模塊主要由頻率控制器、波形產(chǎn)生器、幅度控制單元、D/A 轉(zhuǎn)換器和脈沖匹配單元組成，產(chǎn)生不同類型信號(hào)時(shí)組成會(huì)有所不同。

3.4.3 視頻信號(hào)注入

視頻信號(hào)注入是通過產(chǎn)生目標(biāo)狀態(tài)與運(yùn)動(dòng)參數(shù)，從艦艇內(nèi)部通信網(wǎng)進(jìn)入雷達(dá)系統(tǒng)形成目標(biāo)視頻，這種方式產(chǎn)生目標(biāo)較為簡(jiǎn)單，雷達(dá)無須做大的改動(dòng)，但目標(biāo)逼真度較差。為提高目標(biāo)模擬逼真度，可通過嵌入式回波生成與注入模塊，通過高級(jí)電磁波傳播模型，結(jié)合雷達(dá)參數(shù)、目標(biāo)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和平臺(tái)參數(shù)，計(jì)算出指定方位距離目標(biāo)的視頻回波分布。同時(shí)可采集雷達(dá)本身同類目標(biāo)的視頻數(shù)據(jù)，進(jìn)行智能化分析，形成最終目標(biāo)視頻回波數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

編隊(duì)遠(yuǎn)程異地嵌入式訓(xùn)練是提高水面艦艇戰(zhàn)斗力的重要手段，本文主要就嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題探究，重點(diǎn)提出了嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)的體系架構(gòu)和層次劃分，給出了訓(xùn)練時(shí)空一致匹配處理、虛實(shí)結(jié)合、訓(xùn)練作戰(zhàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換、偵察預(yù)警信號(hào)注入等關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)方法，為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)提供了解決方案與技術(shù)途徑。