多域一體聯(lián)合電子對抗偵察情報融合方法研究

韓 俊，唐玉文，姜思宇，郭聞博

（空軍預警學院，湖北 武漢 430019）

電子對抗偵察的最終目的是為了得到高質量的情報，為后續(xù)電子對抗行動提供決策依據(jù)和數(shù)據(jù)支援。而單一平臺獨立偵察時，受地理位置和設備性能限制，只能獲取到有限的信號，因而難以形成全面、準確、可靠的情報。所以，情報融合就成了聯(lián)合偵察中的一個關鍵環(huán)節(jié)。它可以最大限度地發(fā)揮各個平臺的優(yōu)勢，挖掘片段信號中無法獲取的更高層次的情報，最大限度發(fā)揮偵察力量聯(lián)合運用的作戰(zhàn)效能[1-4]。

偵察情報融合首先要基于全脈沖數(shù)據(jù)中的到達角、載頻和脈寬等參數(shù)進行分選。對于不能唯一確定的雷達信號，充分利用脈內波形數(shù)據(jù)，基于脈內調制特征進行唯一分選。最后，結合偵察實施情況和設備性能特點進行結果比對和情報融合。

1 多域偵收效果差異分析與校正

通過嚴密的任務籌劃和協(xié)同，基本能夠保證多域偵察結果一致，但因偵察設備性能的不同和平臺所處位置的區(qū)別會造成偵察結果有一定的差異。由于這些差異的存在，導致情報融合存在著“融不上、融不準”的突出問題，因此，還需要進一步科學定量地對差異信息進行分析判斷，進而為更精確、更可靠、更及時的情報印證與融合提供支撐。

對差異信息進行分析判斷主要包括以下幾個方面：①分析各類型設備對參數(shù)測量性能的影響。包括各設備之間在測量誤差和測量范圍上的差異以及采用不同接收機體制帶來的差異等。如超外差接收機、信道化接收機、數(shù)字接收機等，它們在測頻精度和截獲概率上性能各異，需要具體設備具體分析。②分析不同偵察高度偵收效果的區(qū)別。如空中平臺機動性強，偵收范圍大，可以收到雷達的中高空波束；地面平臺不受質量限制，容量大，處理能力強，主要偵收中低空波束。另外，還需考慮空、地、海不同層次的背景信號差異。③分析不同偵察方位偵收效果的區(qū)別。主要體現(xiàn)為偵收到的雷達水平波束范圍不同，各方位融合可以重現(xiàn)雷達的方位掃描規(guī)律。④分析不同偵察距離偵收效果的區(qū)別。如不同距離內偵收的信號信噪比差異較大，因此，參數(shù)測量的可靠性以及對“低截獲概率”雷達的偵收效果等都存在較大差異。

為了減小設備差異造成的影響，使用兩種方法對其測量精度進行校正：①射頻信號源方式。利用高精度的射頻標準信號源產生基準信號，注入或輻射輸入至偵察設備，由偵察設備偵測出該基準信號各項參數(shù)。由于基準信號參數(shù)已知，將兩者比對即可完成精度校驗。該工作方式下基準信號樣式設置靈活，精度容易保證。②真實輻射源方式。以實際設備作為輻射源產生基準信號，輻射輸入至偵察設備，由高精度的示波器、頻譜儀或矢量信號分析儀將偵察設備處的該雷達信號各項參數(shù)測出，形成基準信號數(shù)據(jù)，同時由偵察設備偵測出該雷達信號各項參數(shù)，兩者比對完成精度校驗。

2 多域情報印證與融合

各偵察單元分別對偵收的雷達數(shù)據(jù)進行分析后，對聯(lián)合偵收的每部雷達進行匯總和數(shù)據(jù)融合，以降低錯誤信息和不確定信息對結果的影響，提高情報的可靠性和實用性。主要包括偵察定位與方位信息融合、雷達信號詳細信息及使用特點融合等方面。

對于新體制雷達，尤其是相控陣體制的雷達，僅利用單個偵察設備（傳感器）很難實現(xiàn)對目標信號的連續(xù)全面?zhèn)蓽y與處理，給偵察方造成了很大的困難，亟需進行多站情報融合處理。多傳感器情報融合是在單傳感器情報分析的基礎上發(fā)展起來的，其優(yōu)勢在于通過對多個偵察平臺分析結果的融合，實現(xiàn)情報分析方法的疊加和驗證，降低錯誤信息和不確定信息對分析結果的影響，提高情報可靠性。

圖1為聯(lián)合偵察情報融合印證模型，從圖1中可以看出，多傳感器識別系統(tǒng)由一個單傳感器識別系統(tǒng)、一個融合判別系統(tǒng)、一個多傳感器融合系統(tǒng)和一個融合評估系統(tǒng)4個主要部分組成。其中，單傳感器識別系統(tǒng)為現(xiàn)有單傳感器雷達輻射源信號識別系統(tǒng)；融合判別系統(tǒng)主要是判斷單傳感器識別結果是否來自同一雷達輻射源信號，如來自同一輻射源，則進行后續(xù)的多傳感器融合，否則不能進行融合處理；多傳感器融合系統(tǒng)以相關數(shù)據(jù)融合技術作為支撐，對N個來自同一輻射源的單傳感器數(shù)據(jù)進行融合，得出最后的多傳感器識別結論；融合評估系統(tǒng)主要對融合結果進行綜合評估，如結果滿意則對融合結果進行存儲輸出，如結果不滿意則需調整各個單傳感器參數(shù)，重新進行單傳感器識別，再進行融合處理。以上4個子系統(tǒng)中，融合判別系統(tǒng)和多傳感器融合系統(tǒng)是其中的關鍵環(huán)節(jié)。

圖1 聯(lián)合偵察情報融合印證模型圖

2.1 融合判別系統(tǒng)

可以脈內調制特征作為判定依據(jù)，確定不同偵察設備偵測的信號是否來自同一部雷達。對于相控陣體制的雷達而言，其波位變化十分靈活，在不同的波位內，甚至一個波位內的多個相參處理間隔（CPI）周期內，都經常會使用不同的常規(guī)參數(shù)進行工作，若僅依靠脈沖重復間隔（PRI）、脈寬等常規(guī)參數(shù)進行判定十分困難。但是脈沖內部的脈內調制特征通常不會快速變化，因此可以作為判定依據(jù)。

2.2 多傳感器融合系統(tǒng)

單一平臺、單一偵察設備的作戰(zhàn)效能往往十分有限，因此，多域情報印證與融合的關鍵就在于對空、地等偵察單元偵收的雷達數(shù)據(jù)通過一定的技術手段進行融合，以發(fā)揮各自平臺的偵察優(yōu)勢，提升整體作戰(zhàn)效能。所以，在融合判別系統(tǒng)確認了各個偵察設備偵收到的雷達信號來自同一個目標后，再采用證據(jù)融合理論[5]綜合處理多個單傳感器數(shù)據(jù)，以有效提高識別結果的精度和可靠性。具體的多傳感器融合系統(tǒng)模型如圖2所示。

圖2 多傳感器融合系統(tǒng)模型圖

3 結論

本文基于多域一體聯(lián)合偵察背景，研究了聯(lián)合情報偵察融合的幾個關鍵問題，包括多域偵收效果差異分析與校正、多域情報印證與融合等，通過多平臺偵收數(shù)據(jù)的融合判別可以有效提升情報偵察質量，為電子對抗行動提供有力支撐。