現(xiàn)代戰(zhàn)爭正向著信息化、網(wǎng)絡化協(xié)同作戰(zhàn)的趨勢發(fā)展，光電產(chǎn)品作為信息采集、火力導引的重要節(jié)點，在提升產(chǎn)品自身能力的同時，必須具備網(wǎng)絡化協(xié)同作戰(zhàn)的能力。為滿足作戰(zhàn)需求，光電產(chǎn)品應具備全時域、全空域、多譜段、立體式光電偵察，戰(zhàn)場信息獲取與處理，目標信息指示與綜合戰(zhàn)場態(tài)勢顯示，與武器平臺協(xié)同，實現(xiàn)火力引導與打擊的能力。因此，有必要采用光電偵察設備，構(gòu)建信息化、智能化、網(wǎng)絡化、全覆蓋、多頻譜的戰(zhàn)場偵察/火力導引體系，以獲取全面的戰(zhàn)場信息。廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)具備多頻譜的偵察手段，能夠?qū)δ繕藢嵤┒嘧V段、全天候偵察，減小漏警概率；能夠從戰(zhàn)爭全局的特點出發(fā)，基于作戰(zhàn)部隊的不同平臺體系化、標準化地配置各類偵察裝備，協(xié)同作戰(zhàn)，實現(xiàn)圖像、視頻等偵察信息的網(wǎng)絡接入和信息共享；能夠通過態(tài)勢分層感應突破單一設備視場、作用距離等方面的局限，獲取豐富的戰(zhàn)場態(tài)勢信息，對戰(zhàn)場區(qū)域內(nèi)敵方各類特征目標進行網(wǎng)絡覆蓋，提高搜索跟蹤、識別定位能力，為多平臺協(xié)同作戰(zhàn)提供戰(zhàn)場信息支撐；能夠與武器平臺協(xié)同，實施打擊引導，并能夠?qū)ψ鲬?zhàn)效果進行評估。

1、國內(nèi)外發(fā)展概況

1.1、國外發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科技的發(fā)展，對于海岸線、毗鄰邊界和經(jīng)濟專屬區(qū)的監(jiān)視與保護越來越受到各國的重視。國外在廣域光電監(jiān)視與探測技術的研究主要集中在美國、以色列、俄羅斯以及西歐等軍事強國，其研究較為深入，相關產(chǎn)品在軍用和民用等領域得到了越來越多的應用。

目前，美軍有基于網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的包含衛(wèi)星、飛艇、預警與巡邏飛機、艦船、島礁、水下傳感器等組成的海岸警衛(wèi)系統(tǒng)。澳大利亞、英國、加拿大、意大利及日本都在部署或研制類似的系統(tǒng)，用以執(zhí)行或支持全天候的領海、經(jīng)濟專屬區(qū)的監(jiān)視、防衛(wèi)及非法活動，例如走私、非法移民、盜漁、偷渡、及水下活動等。

美軍經(jīng)濟專屬區(qū)綜合防御與監(jiān)視系統(tǒng)主要包括：以警戒和監(jiān)視衛(wèi)星為中心的天基層次（包括國家導彈防御系統(tǒng)的可共用部分）、以P-3獵戶（ORION）系列機載監(jiān)視與防護空基層次（包含直升機等）、具備數(shù)據(jù)鏈節(jié)點功能的水面監(jiān)視與巡邏艦艇面層次、包含潛艇在內(nèi)水下監(jiān)視網(wǎng)絡層次、電磁信息層次等組成的五位一體的全天候監(jiān)視、防御、指揮、及打擊等功能綜合智能化系統(tǒng)。

英國以衛(wèi)星、NIMROD MRA.4機載巡邏、艦船、水下潛艇等組成的綜合光電磁海岸監(jiān)視與防御系統(tǒng)即將完全入役（其中機載系列于2009年開始服役）。該系統(tǒng)采用最新的商用現(xiàn)貨技術，用于數(shù)字地圖數(shù)據(jù)和整體數(shù)據(jù)融合，將SAR雷達、光電傳感器、磁異常探測器、探針和聲納浮標等傳感器探測到的態(tài)勢感知數(shù)據(jù)進行綜合處理后，以多層顯示為特征的可變的典型戰(zhàn)術數(shù)字態(tài)勢地圖上，并進行導航、火力打擊與導引等任務。

澳大利亞以衛(wèi)星、ATOS機載戰(zhàn)術與監(jiān)視系統(tǒng)（包括直升機）（包含雷達和光電數(shù)據(jù)）、水面島礁光電傳感器、水下探測網(wǎng)絡（包含潛艇等）等通過數(shù)據(jù)鏈將信息和實時圖像數(shù)據(jù)傳到地面站（包含固定站和移動站），另外結(jié)合來自澳大利亞國家海洋監(jiān)視中心的任務和規(guī)劃信息，分三級（傳感器級、本地級、國家級）疊加在數(shù)字態(tài)勢感知地圖上，供控制人員和決策中心參考決策。

意大利、印度、法國等國采用了機載海上態(tài)勢與控制系統(tǒng)（AMASCOS），該系統(tǒng)能夠完成環(huán)境控制的海上監(jiān)視、搜索和救助，以及反潛和反水面戰(zhàn)等一系列作戰(zhàn)任務。

1.2、國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)對廣域光電監(jiān)視與探測技術的研究還處于原理驗證階段，其關鍵技術都是跟蹤國外研究態(tài)勢，研究重點主要集中在功能原理探索、核心功能算法，改進分系統(tǒng)性能等方面。

2、廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

圖1 廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)示意圖

廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)是利用基于不同平臺的光電任務系統(tǒng)組網(wǎng)協(xié)同，快速探測戰(zhàn)場威脅，并提供目標識別和火力引導等作戰(zhàn)任務。該系統(tǒng)可用于戰(zhàn)場作戰(zhàn)，通過網(wǎng)絡化協(xié)同作戰(zhàn)方式，提高戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力，突破單一傳感器的能力極限，形成信息探測、火力的網(wǎng)絡覆蓋，大幅提升作戰(zhàn)能力；也可應用于對機場、港口、陣地等高價值軍事要地的防護，可以布置在軍事要地周圍，實施全方位全天候偵察和搜索，通過多譜段、多傳感器的協(xié)同、信息融合，能夠在強雜波、嚴重干擾的目標環(huán)境下實時獲取掃描區(qū)域內(nèi)低可探測目標信息，并實現(xiàn)對目標的分類識別、態(tài)勢/威脅估計，從而能夠增強威脅目標探測能力，為防衛(wèi)系統(tǒng)提供及時有效的信息支持。

廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)采用分層、分段的方式進行目標探測、識別和跟蹤。遠距/高空平臺上的傳感器執(zhí)行初始探測和跟蹤功能，具備廣域、遠距探測能力；中距/中空作戰(zhàn)平臺上的傳感器完成對指定目標的瞄準，火力引導；近距/低空平臺裝備相對近距離、高分辨的光電探測系統(tǒng)，用以精確探測目標，引導武器系統(tǒng)完成火力打擊。

圖2 各作戰(zhàn)平臺在作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)中的位置示意圖

廣域分層戰(zhàn)術偵察/監(jiān)視系統(tǒng)主要包括以下部分：

1）、指揮控制中心（數(shù)據(jù)融合、通信指揮、態(tài)勢顯示）；

2）、車載/艦載/機載（固定翼/旋翼機）光電觀瞄吊艙（火力導引）；

3）、低空廣域監(jiān)視吊艙（低空掠海小目標探測），載體包括：艦載無人機、無人直升機、直升機等；

4）、機載前視搜索吊艙（空空、海面搜索跟蹤），載體主要指固定翼飛機；

5）、高空廣域監(jiān)視系統(tǒng)（廣域持續(xù)監(jiān)視），載體包括衛(wèi)星、高空飛艇等高空平臺；

6）、各平臺傳感器與指揮控制中心的實時通訊網(wǎng)絡。

3、廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)關鍵技術

傳統(tǒng)火控系統(tǒng)目標探測和跟蹤之間采用“獵 - 殲”模式。目標搜索設備發(fā)現(xiàn)目標威脅后直接調(diào)動跟蹤設備對準目標，跟蹤設備獲取高質(zhì)量的目標信息，經(jīng)火控計算機進行火控解算后，控制武器發(fā)射。

廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)采用多平臺協(xié)作模式。一個平臺的目標探測設備獲取的目標信息將在集群內(nèi)相互共享，并通過信息融合形成統(tǒng)一的態(tài)勢信息。目標的跟蹤將按照武器分配方案，由對應的跟蹤傳感器測量并求取對應目標參數(shù)，并提供給發(fā)射平臺用于火控解算，然后控制武器發(fā)射。

因此，廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)關鍵技術應包括以下內(nèi)容：

1）廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)集成優(yōu)化技術

重點解決系統(tǒng)總體設計與各組成部分之間的集成，合理進行精度分配，通過硬件與軟件的集成，優(yōu)化系統(tǒng)的信息處理流程，在合理控制重量、體積、成本的前提下，提高產(chǎn)品的搜索效率，增強系統(tǒng)的電磁兼容性能。

2）廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)多傳感器信息及圖像融合技術

由于監(jiān)視與探測區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)的目標多種多樣，廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)必須具有良好的多目標探測、獲取、檢測、識別與跟蹤定位能力。特別是對低空弱小目標的探測跟蹤作為目標跟蹤領域的重點和難點問題，要綜合運用多種技術對信號預處理形成的數(shù)字圖像進行濾波、自適應分割、增強等處理，實現(xiàn)潛在目標的提取。同時還必須滿足算法的有效性及實時性要求。

3）廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)信息綜合處理與控制技術

信息處理與控制技術是一個多功能專用信息處理系統(tǒng)，主要完成光電搜索跟蹤一體化系統(tǒng)信息處理，完成搜索過程的多目標威脅判斷、人機顯示控制接口以及完成與武器系統(tǒng)信息交換，是提高廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)精度，提高實時性，降低虛警率的有效手段。由于在廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)中信息的獲取、傳遞、處理異常復雜，必須綜合采用多光譜技術、紅外成像技術、智能識別技術、數(shù)據(jù)信息融合處理技術等新的科技成果來提高廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)的探測識別概率和精度。

4）廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)的大區(qū)域、分布式戰(zhàn)場態(tài)勢感知技術

光電監(jiān)視與探測的目的是為指揮決策中心提供監(jiān)視區(qū)域的態(tài)勢信息，廣域光電監(jiān)視與探測需要根據(jù)探測單元發(fā)送來的每個目標的相關信息，進行數(shù)據(jù)相關，目標機動識別、預測、輸出目標的指示信息，進行被動測距，從而進行態(tài)勢感知與威脅判斷。

5）大范圍態(tài)勢顯示/控制技術

大范圍區(qū)域場景的顯示有兩種方式：圖形顯示和圖像顯示。在圖形顯示方式下，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)信息以圖形的方式生成目標態(tài)勢圖；在圖像顯示方式下，系統(tǒng)直接輸出場景圖像，并在該圖像上疊加相關的信息。海面廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)作戰(zhàn)范圍廣，監(jiān)視區(qū)域大，態(tài)勢顯示信息量大，大范圍態(tài)勢顯示/控制技術就是處理海量信息的基礎上，實現(xiàn)目標區(qū)域的態(tài)勢顯示和控制。

6）實時圖像與監(jiān)測區(qū)域數(shù)字地圖疊加技術

通過實時偵察圖像與監(jiān)測區(qū)域數(shù)字地圖的疊加，可以及時獲取目標信息，完成導航、定位等作戰(zhàn)任務。

7）網(wǎng)絡化實時通信與信息交換技術

實時通信與信息交換是保證作戰(zhàn)成功的基礎，如何實現(xiàn)網(wǎng)絡化實時通信與信息交換，是體現(xiàn)廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)效能的關鍵。利用現(xiàn)有的衛(wèi)星通信，結(jié)合數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)，經(jīng)過組網(wǎng)技術，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡化實時通信與信息交換。

4、結(jié)論

廣域分層戰(zhàn)術偵察/火力導引系統(tǒng)具備全時域、全空域、多譜段、立體式的廣域光電偵察與戰(zhàn)場感知能力，可實現(xiàn)偵察/監(jiān)視、搜索/搜救、火力導引、導航、定位等一系列作戰(zhàn)任務，為作戰(zhàn)指揮中心提供任務區(qū)域內(nèi)全方位、多層次的態(tài)勢信息。通過該系統(tǒng)的應用能夠在現(xiàn)有和新研平臺光電裝備和武器的基礎上，通過貫徹網(wǎng)絡化、協(xié)同作戰(zhàn)理念，指導武器裝備升級改造和作戰(zhàn)系統(tǒng)的集成設計，適應現(xiàn)代化作戰(zhàn)的軍事需求，能夠極大的提升作戰(zhàn)部隊信息化條件下的綜合作戰(zhàn)能力。