海上編隊法理斗爭中自動喊話系統應用研究*

林 眾 王 玨 趙鑫業

（海軍大連艦艇學院 大連 116018）

1 引言

進入新世紀以來，隨著我國經濟高速發展，經濟規模不斷擴大，我國貿易與能源運輸依賴海上運輸的程度不斷加深。另外，南海問題已經成為全球關注的熱點問題。就國際關系而言，東海南海等周邊問題已然成為中華人民共和國成立后中國與周邊國家乃至域外大國之間互動與博弈的重大關切點［1～4］。我國東海南海等周邊海洋權益也面臨嚴重的威脅和挑戰，為維護國家海洋權益、保障海上交通線安全，海上軍事行動涉及越來越廣泛的領域，人民海軍走出國門、走向深藍成為一種常態化趨勢。海上喊話作為一種最基本的軍事法理斗爭手段，其組織是否準確高效直接影響我國海軍對外形象以及軍事斗爭中的法理制勝先機的取得［5～6］。

2 海上喊話現狀

目前，我軍海上編隊軍事法理斗爭中的喊話主要以人工為主，存在以下幾個弊端［7～8］。

1）不規范：因喊話的受眾方多為他國軍事人員，所以喊話用到語言至少有中文和英文兩種，考慮到喊話執行人員的口音、文化背景等差異，存在發音不規范、用詞不準確等現象。當喊話的受眾方無法接受到清晰準確的喊話內容時，容易引起誤判，導致事態升級。

2）占用人力成本：喊話一般沒有專職人員，負責該職責人員既需要正常參加軍事訓練，又要花費大量時間精力進行法律條文的學習以及口語訓練等。

3）反應時間慢：負責喊話決策人員需要根據軍事行動現場敵我雙方的經緯度坐標、武器平臺特點以及所處地域海洋地理信息等綜合態勢，合理利用海洋法、海戰法等相關國際法律條文規定組織實施喊話操作，必要時還要向上級請示，存在過程繁瑣，效率低下的問題，對于高速喊話目標（如飛機）容易錯失最佳喊話時機。

4）針對性不強：喊話要達到最佳效果，一個很重要的方面就是要讓被喊話目標準確聽懂喊話內容，而最有效的手段就是用被喊話目標國語言組織喊話內容。我國周邊海域國家的語言大部分是非英語與中文的小語種，而現實喊話中又以中英文為主，缺少小語種支持，讓一個非專職喊話人員掌握多種小語種語言顯然是不現實的。

3 可行性分析

自動喊話系統能否實現，關鍵要解決好以下幾個方面問題。

首先是什么時候喊話，即喊話的觸發機制，如何讓計算機自行判斷什么時刻應該喊話。通常情況下喊話一般發生在，它國飛機或艦船接近或者侵入我方領海、領空、毗連區、專屬經濟區、防空識別區、因軍事行動而劃定的演習作業區域等固定區域以及圍繞以上區域劃定的預警區，這些區域在海圖上一般表現為多點組成的線段（如某一段領?；€）、多線段組成的閉合區域（如因演習而劃定的禁飛區）以及由中心點和預警半徑組成的圓形，當然也有由線段和曲面組成組成的復雜區域等，無論哪一種情況都可以用數學方法加以描述，被喊話目標可以描述為實時移動的點，此時喊話的觸發機制可以通過點與線段、點與某一區域是否發生碰撞進行檢測，一旦檢測到碰撞的發生，這時候可以由計算機發出喊話指令。

其次是由誰來喊，即由誰來具體執行喊話操作，這個可以根據編隊所屬艦機中與被喊話目標距離遠近來作出決斷，對計算機來講只是一個比對不同線段長短的操作。

再次是喊什么內容，即如何讓計算機自動生成規范的喊話內容，這個可以通過梳理喊話業務以及國際通行做法制作不同的喊話模板來實現。舉個簡單的小例子，如編隊在公海上與它國艦機無害相遇的情況，此時一般通過無線電進行身份識別以及禮節問候，其組成內容為“X國海軍Y艦，X國海軍Y艦，這里是中國海軍M艦，Good Morning！”，其中的X和Y指被喊話目標的國家和艦舷號，可以通過態勢情報系統獲得具體數據，M指我方海上編隊中執行喊話操作的艦艇艦舷號，具體操作時可從情報態勢系統獲取相應數據，替換掉X、Y、M即可生成自動喊話內容。

最后是如何將喊話內容清晰準確的喊出來，這個可以通過在計算機上安裝TTS語音引擎后進行開發來解決。TTS（text-to-speech）是將文字信息轉換成計算機語音信息，然后通過計算機聲卡說出來。TTS系統由文本分析、韻律建模和語音合成三個模塊組成，其中的語音合成是TTS系統中的核心模塊，主要功能是根據韻律建模的結果，從原始語音庫中取出相應的語音基元，利用特定的語音合成技術對語音基元進行韻律特性的調整和修改，最終合成出符合要求的語音［9～12］，如圖1所示。

圖1 TTS工作原理

比較常見的TTS有科大訊飛TTS語音引擎、安卓TTS語音引擎以及微軟TTS語音引擎等。要實現文本發音，光有TTS引擎是不夠的，還需要在編程軟件中利用編程接口才能實現文本發音的功能。以微軟TTS語音引擎為例，用戶可以在微軟官網免費下載Windows Speech SDK開發包，在開發計算機上安裝完以后，將為編程開發者提供語音合成SS引擎和語音識別SR引擎兩種引擎，其中的語音合成引擎用于將文字轉換成語音輸出，語音識別引擎則用于識別語音指令。要想獲得多種語音轉換支持，只需下載對應TTS引擎語言包即可。解決好了以上提到的四個問題，海上編隊自動喊話系統的開發將不存在障礙。

4 仿真實驗

自動喊話系統的核心是基于計算機的高可靠、反應快的特點，充分利用現有戰場情報系統采集的各種態勢數據（主要包括敵我雙方經緯度度坐標、國別、武器平臺等）以及現行海洋法、海戰法等各種法律條文規定，快速、智能地將清晰、準確、易懂的喊話內容推送至被喊話目標。

根據情況不同，主要有以下幾種應用場景。

1）對靜態區域的自動喊話。主要指因它國艦船飛機接近或侵入領海、領空、專屬經濟區、防空識別區以及因軍事行動而劃定的演習作業區域等固定區域（以后對以上區域簡稱靜態喊話區域）時而進行的自動喊話，其主要特征為觸發時機中碰撞檢測的一方為靜止狀態。這些區域又分為固定常用數據和人為設定的固定區域兩種，固定常用數據指各國領海、毗鄰區、大陸架、專屬經濟區以及各種海峽水道等，其共性為都由相關國家或國際海洋法規做出了具體規定，其經緯度坐標信息在很長一段時間內是保持不變的，針對這些數據可以提前錄入數據庫備用；人為設定的固定區域主要只因為特定要求而臨時劃定的禁入區域，這種情況需要在任務確定后再錄入數據庫，一般不具有重復利用的特點。

2）對動態區域的自動喊話。主要指我方編隊處于航行狀態時，因自身防御等需要設定的警戒區。此時喊話雙方都處于動態運動中，我方艦艇經緯度信息可通過態勢獲得，當存在編隊隊形時，也可簡化為通過旗艦坐標位置信息依托隊形信息推算出編隊所屬各艦的實時坐標位置信息，最后通過這些位置信息以及警戒區半徑設定推算出待碰撞檢測的區域坐標信息。

自動喊話的組織過程可按照如下流程進行。

1）根據海上編隊旗艦坐標信息加載周邊靜態喊話區域數據（加載數據的范圍可根據編隊活動半徑制定）。

2）設定喊話警戒區半徑，根據需要可設定多重喊話警戒區。

3）以固定時間間隔對敵方目標坐標實時更新，并與與警戒區、靜態喊話區域進行碰撞檢測（動態區域情況下則要根據旗艦以及隊形信息對待碰撞檢測區域進行實時計算）。

4）當檢測到碰撞發生時，收集如下信息：被喊話目標平臺屬性（是飛機還是艦船、機舷號、所屬國家），碰撞區域屬性（是警戒區還是專屬經濟區等，不同的區域屬性對應不同的喊話模板），最接近被喊話目標的我方平臺屬性。

5）最接近被喊話目標的我方平臺確認目標屬性信息，如有必要對目標信息進行校正。

6）根據校正過的信息自動匹配相應喊話模板，生成對敵喊話內容，本步操作可根據實際需要由編制決定是否人工干預修改完善自動生成的對敵喊話內容。

7）編指將自動喊話內容經由數據鏈發送至自動喊話平臺（默認為最接近被喊話目標的我方艦艇或者飛機）。

8）喊話平臺發出喊話指令，系統通過TTS引擎（可通過被喊話目標國別信息加載對應語言包）自動將喊話文本內容轉換為語音向被喊話目標播報。

以上只是對海上編隊自動喊話系統的實現機制、組織流程進行了簡單的分析梳理，其實現離不開強大的戰場情報保障，其完備還需要根據現場情況考慮氣象、裝備等諸多因素［13］。

5 效益分析

海上編隊自動喊話系統投入使用以后可以有效解決現有喊話中存在發音不準確、針對性差的問題，可以提高喊話反應時間，釋放原喊話人員的戰斗力。對系統經過簡單的改造可廣泛應用于各種喊話場景，如地方海上執法喊話、軍事斗爭中心理攻防喊話等［14］。

6 結語

毋庸諱言，在國際海洋運輸占據國際貨物運輸量主體地位的當下，海上通道安全不僅成為構筑涉海國家經濟命脈的重要影響因素，亦因其與全球海洋安全秩序的密切關聯，而海上喊話組織是否準確高效直接影響我國海軍對外形象以及取得軍事斗爭中的法理制勝的先機。鑒于語音合成技術的廣泛應用，海上編隊法理斗爭中自動喊話系統擬采用TTS語音引擎不僅可以用在語音報警方面，為海上編隊作戰人員提供一套文本到語音轉換系統，還可以用在語音提醒及其相關的需要自動進行語音合成的各個方面，為自動化控制提供有效的聲音保障，從而更好地為維護我國海洋法理權利。