基于全域全息態(tài)勢(shì)感知的協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引

摘 要?當(dāng)前現(xiàn)代化作戰(zhàn)模式發(fā)生了深刻變化，各種軍事作戰(zhàn)戰(zhàn)略與前沿技術(shù)不斷涌現(xiàn)，分布式殺傷、馬賽克戰(zhàn)、對(duì)位壓制工程等新概念作戰(zhàn)理念應(yīng)運(yùn)而生。在此背景下，重點(diǎn)分析俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)中多域一體化作戰(zhàn)特點(diǎn)，總結(jié)當(dāng)前探測(cè)與導(dǎo)引技術(shù)面臨的性能邊界、物理邊界兩大挑戰(zhàn)，提出基于全域全息態(tài)勢(shì)感知的協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引發(fā)展方向，提煉包括通用協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引體系架構(gòu)在內(nèi)的八大關(guān)鍵技術(shù)并探討實(shí)施途徑。推動(dòng)探測(cè)與導(dǎo)引技術(shù)向多域聯(lián)合、跨域協(xié)同、全域博弈演變，支撐未來(lái)更高層級(jí)的信息化作戰(zhàn)。

0?引言

當(dāng)前復(fù)雜的國(guó)際化環(huán)境加速了新形態(tài)作戰(zhàn)概念的生成，各種軍事作戰(zhàn)戰(zhàn)略與前沿技術(shù)發(fā)生重大變化。世界各軍事強(qiáng)國(guó)積極適應(yīng)戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)變化，不斷提出新概念作戰(zhàn)理念，美軍加速推進(jìn)軍事轉(zhuǎn)型，先后提出分布式殺傷［1］、馬賽克戰(zhàn)［2］、對(duì)位壓制工程［3］等作戰(zhàn)理論。分布式殺傷通過(guò)指揮控制、通信協(xié)同等能力，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)單元以分散部署、融合一體的形式形成分布式火力態(tài)勢(shì)，提升單元作戰(zhàn)能力，克服傳統(tǒng)集群式兵力易被發(fā)現(xiàn)和摧毀的問(wèn)題，提升體系作戰(zhàn)效能［4］。馬賽克戰(zhàn)集中應(yīng)用高新技術(shù)，利用動(dòng)態(tài)、協(xié)調(diào)和具有高度適應(yīng)性的可組合力量，用類似搭積木的方式，將低成本、低復(fù)雜度的系統(tǒng)以多種方式鏈接在一起，建成類似馬賽克塊的作戰(zhàn)體系［5］。對(duì)位壓制工程針對(duì)現(xiàn)實(shí)作戰(zhàn)問(wèn)題，致力于實(shí)現(xiàn)下一代作戰(zhàn)架構(gòu)，使系統(tǒng)在軟件定義的環(huán)境中獲取任何數(shù)據(jù)，是構(gòu)建未來(lái)聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)的基石［3]。此外，德、法、西三方發(fā)表聯(lián)合聲明，預(yù)計(jì)2040年左右，打造以第六代戰(zhàn)斗機(jī)為核心的未來(lái)空戰(zhàn)“戰(zhàn)斗云”模式［6］，由人工智能驅(qū)動(dòng)超前信息化指揮控制系統(tǒng)，將所有戰(zhàn)斗單元互相連接，從體系層面實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)資源的動(dòng)態(tài)高效管控和快速處理，最大限度發(fā)揮隱身裝備、精確打擊武器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為制勝信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的關(guān)鍵一招。新型作戰(zhàn)概念的產(chǎn)生使戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)由傳統(tǒng)作戰(zhàn)演變?yōu)楝F(xiàn)代化作戰(zhàn)。過(guò)去以海灣戰(zhàn)爭(zhēng)［7］、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)［8］為代表的局部戰(zhàn)爭(zhēng)多是?？兆鲬?zhàn)方式，暫未形成體系化跨域協(xié)同作戰(zhàn)模式，兵種間、武器裝備間相對(duì)獨(dú)立［9］。2022年2月以來(lái)發(fā)生的俄烏沖突則被視為真正意義上的現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)［10］，戰(zhàn)爭(zhēng)過(guò)程以多域聯(lián)動(dòng)為切入點(diǎn)，不僅實(shí)現(xiàn)陸?？仗靷鹘y(tǒng)作戰(zhàn)領(lǐng)域的跨域協(xié)同，還在電磁、網(wǎng)絡(luò)、輿論、認(rèn)知等新興作戰(zhàn)領(lǐng)域展開(kāi)了激烈攻防對(duì)抗，作戰(zhàn)空間由傳統(tǒng)向新型、有形向無(wú)形加速拓展，呈現(xiàn)出多域一體化作戰(zhàn)特點(diǎn)。

1?俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)中的多域一體化協(xié)同作戰(zhàn)

截至2022年10月12日，俄烏雙方在陸海空天電磁網(wǎng)絡(luò)等全域作戰(zhàn)空間進(jìn)行激烈博弈［11］。俄方通過(guò)“多點(diǎn)出擊、快速突擊”的方式，開(kāi)展控制戰(zhàn)、促降戰(zhàn)，烏方則裝備北約先進(jìn)作戰(zhàn)武器，根據(jù)美國(guó)、北約提供的作戰(zhàn)信息開(kāi)展全域協(xié)同作戰(zhàn)，在整體戰(zhàn)略上，俄羅斯特別軍事行動(dòng)呈現(xiàn)膠著態(tài)勢(shì)。縱觀俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)，多域一體化協(xié)同作戰(zhàn)具有以下作戰(zhàn)特點(diǎn)。

（1） 多域多平臺(tái)協(xié)同探測(cè)

多域協(xié)同探測(cè)通過(guò)構(gòu)建統(tǒng)一的信息交換模型標(biāo)準(zhǔn)體系，滿足戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知、火力支援、指揮控制、戰(zhàn)場(chǎng)通信等關(guān)鍵任務(wù)信息交換需求，能夠在陸?？仗祀姶啪W(wǎng)絡(luò)等不同作戰(zhàn)空間實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)行動(dòng)協(xié)同與跨域信息共享，有效支撐聯(lián)合作戰(zhàn)體系整體效能的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)聚合和精確有序釋放。多域平臺(tái)協(xié)同探測(cè)示意圖如圖1所示。

圖1???多域多平臺(tái)協(xié)同探測(cè)

Fig. 1???Multi-domain and multi-platform collaborative detection

俄烏戰(zhàn)場(chǎng)中，兩軍都意識(shí)到現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)已毫無(wú)隱蔽軍事行動(dòng)可言，已接近完全透明化。偵察衛(wèi)星、預(yù)警機(jī)、偵察機(jī)、無(wú)人機(jī)、智能手機(jī)、監(jiān)控探頭等不同來(lái)源、不同維度、不同特征的信息跨域融合、互驗(yàn)真?zhèn)?，為作?zhàn)行動(dòng)提供精準(zhǔn)信息支援?；o戰(zhàn)役中，俄軍多次組織隱蔽機(jī)械化突襲行動(dòng)，但都被北約情報(bào)網(wǎng)絡(luò)以及監(jiān)控系統(tǒng)曝光導(dǎo)致行動(dòng)失敗，而烏軍在北約及其盟國(guó)的幫助下，各種類部隊(duì)密切協(xié)同、分散行動(dòng)、保持機(jī)動(dòng)，通過(guò)聯(lián)合協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)共享信息，從而對(duì)目標(biāo)隨時(shí)隨地實(shí)施精確打擊，取得階段性戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)的勝利［12］。

（2） 全域立體精確打擊

全域立體打擊具有以下3個(gè)原則：一是調(diào)整力量態(tài)勢(shì)，整合陣地部署和進(jìn)行戰(zhàn)略遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)的能力；二是實(shí)施多域編隊(duì)，能夠在競(jìng)爭(zhēng)空間中聯(lián)合多個(gè)領(lǐng)域?qū)嵤┳鲬?zhàn)，以對(duì)抗實(shí)力相近的對(duì)手；三是進(jìn)行力量融合，對(duì)陸?？仗炀W(wǎng)等五大領(lǐng)域和電磁頻譜與信息環(huán)境中的能力進(jìn)行快速和持續(xù)集成，通過(guò)全域協(xié)同和優(yōu)化攻擊力量來(lái)戰(zhàn)勝敵人。最終實(shí)現(xiàn)全域機(jī)動(dòng)、全域協(xié)同、全域打擊，達(dá)成整體對(duì)抗中對(duì)敵信息優(yōu)勢(shì)、決策優(yōu)勢(shì)和行動(dòng)優(yōu)勢(shì)，完成多域融合、聚能增效。全域立體精確打擊示意圖如圖2所示。

圖2? ?全域立體精確打擊

Fig. 2? ?Full-domain stereoscopic precise strike

俄烏戰(zhàn)場(chǎng)中，俄軍參戰(zhàn)武器裝備平臺(tái)包括發(fā)射車(chē)、戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)、無(wú)人機(jī)、潛艇、護(hù)衛(wèi)艦等，同時(shí)最大限度利用地理?xiàng)l件，在烏邊境部署“伊斯坎德?tīng)枴睂?dǎo)彈系統(tǒng)，在黑海方向部署潛艇、護(hù)衛(wèi)艦及岸防系統(tǒng)，配合靈活的空基作戰(zhàn)力量，從海、陸、空多域多方向?qū)跞衬繕?biāo)實(shí)施精確打擊。烏軍在戰(zhàn)場(chǎng)上對(duì)空中、太空和網(wǎng)絡(luò)等資源進(jìn)行有機(jī)整合，打擊策略以系統(tǒng)為中心，識(shí)別對(duì)手關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，如補(bǔ)給站和地對(duì)空導(dǎo)彈基地，使用空中、地面甚至海上火力對(duì)目標(biāo)實(shí)施火力壓制，并采取全域空戰(zhàn)方式，彌補(bǔ)了空軍劣勢(shì)［13］。根據(jù)2022年2月的報(bào)道，在俄烏沖突中，烏克蘭使用了無(wú)人機(jī)和精確制導(dǎo)導(dǎo)彈對(duì)敵方火力點(diǎn)進(jìn)行精確打擊，提高了火力打擊的效果和精度。其中，烏克蘭使用的Bayraktar TB2無(wú)人機(jī)搭載了MAM-L型激光制導(dǎo)導(dǎo)彈，在多次作戰(zhàn)中均取得了成功［14］。無(wú)人機(jī)通過(guò)搭載各種傳感器和探測(cè)器對(duì)敵方目標(biāo)進(jìn)行偵察和監(jiān)視，將目標(biāo)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)街笓]中心，指揮中心根據(jù)目標(biāo)信息選擇合適的激光制導(dǎo)彈，將目標(biāo)信息傳輸給導(dǎo)彈，并對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行控制和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)敵方目標(biāo)的精確打擊。

（3） “星鏈”保障信息共享

“星鏈”作為軍事應(yīng)用的強(qiáng)大載體，其衛(wèi)星成本低、數(shù)量多、覆蓋區(qū)域廣、重訪周期短、識(shí)別率高，同時(shí)具備機(jī)動(dòng)變軌能力，具有極強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)彈性和生存力，可搭載各類軍用載荷。“星鏈”可將指揮、遙感等各種網(wǎng)絡(luò)融合，充分利用各種作戰(zhàn)資源，提升作戰(zhàn)能力。

俄烏戰(zhàn)場(chǎng)中，星鏈為烏方提供通信、情報(bào)和指控鏈路支持，展示出強(qiáng)大的軍事應(yīng)用潛力。作戰(zhàn)初期，烏境內(nèi)軍事基礎(chǔ)設(shè)施“幾乎完全”遭定點(diǎn)清除，重型武器裝備也基本被毀滅，但在美國(guó)及北約盟國(guó)的情報(bào)支援和“遙控”指揮下，烏克蘭軍隊(duì)僅使用“標(biāo)槍”反坦克導(dǎo)彈、“毒刺”防空導(dǎo)彈等單兵武器以及“化整為零”的游擊策略，仍然給俄軍造成大量人員傷亡和戰(zhàn)場(chǎng)武器裝備損失。2022年3月17日，第4批星鏈衛(wèi)星天線送達(dá)烏克蘭，烏境內(nèi)SpaceX衛(wèi)星寬帶用戶網(wǎng)絡(luò)終端數(shù)量超過(guò)5 000臺(tái)，更有100 000以上人（次）下載安裝星鏈應(yīng)用程序［15］?！靶擎湣弊鳛闉醴降耐ㄐ沛?、情報(bào)鏈和指揮鏈，起到了重要作用［16］。烏克蘭應(yīng)用“星鏈”打擊俄軍地面目標(biāo)示意圖如圖3所示。

圖3???烏克蘭應(yīng)用“星鏈”打擊俄軍地面目標(biāo)

Fig. 3???Ukraine uses Starlink against Russian ground targets

由俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)多域一體化協(xié)同作戰(zhàn)特點(diǎn)可以看出，協(xié)同探測(cè)與精確導(dǎo)引是多域一體化協(xié)同作戰(zhàn)的重要體現(xiàn)，而全域全息戰(zhàn)場(chǎng)信息感知又是協(xié)同探測(cè)與精確導(dǎo)引的重要保障，是多域一體化協(xié)同作戰(zhàn)中掌握戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)權(quán)的核心能力。多域環(huán)境感知、多維信息處理、多類資源綜合應(yīng)用等現(xiàn)實(shí)需求，對(duì)探測(cè)與導(dǎo)引領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深刻影響，要求探測(cè)與導(dǎo)引設(shè)備具備即插即用、快速接入、快速升級(jí)、快速處理、快速?zèng)Q策的能力。

2?探測(cè)與導(dǎo)引技術(shù)當(dāng)前挑戰(zhàn)

為適應(yīng)復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多域一體化協(xié)同作戰(zhàn)，精確制導(dǎo)武器裝備對(duì)探測(cè)與導(dǎo)引系統(tǒng)提出了更多的功能和更高的性能要求，使當(dāng)前探測(cè)與導(dǎo)引系統(tǒng)存在兩大技術(shù)挑戰(zhàn)。

（1） 探測(cè)與導(dǎo)引系統(tǒng)存在探測(cè)性能邊界。單一平臺(tái)上的探測(cè)導(dǎo)引設(shè)備在剛性邊界約束下，無(wú)論什么波段、什么體制，其探測(cè)能力、對(duì)抗能力和探測(cè)導(dǎo)引性能都有邊界極限。例如對(duì)空反輻射需要對(duì)付的低頻輻射源，對(duì)付復(fù)雜混合干擾場(chǎng)景，單一探測(cè)導(dǎo)引設(shè)備卻難滿足要求。

（2） 探測(cè)與導(dǎo)引系統(tǒng)存在物理邊界。各種工作波段的復(fù)合、各種體制的復(fù)合層出不窮，功能物理性疊加架構(gòu)建模式使得設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜，成本越來(lái)越高，導(dǎo)致研發(fā)周期長(zhǎng)、費(fèi)效比高，且單一武器的功能拓展張力不足，功能拓展和升級(jí)速度跟不上戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的變化。

針對(duì)探測(cè)與導(dǎo)引裝備存在的性能邊界與物理邊界兩大技術(shù)挑戰(zhàn)，由單平臺(tái)功能疊加和邊界限制發(fā)展為多平臺(tái)協(xié)同探測(cè)、協(xié)同導(dǎo)引，應(yīng)對(duì)強(qiáng)敵復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境已是業(yè)內(nèi)的廣泛共識(shí)，目前已有不同領(lǐng)域、多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究。

3?基于全域全息態(tài)勢(shì)感知的協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引

協(xié)同作戰(zhàn)的本質(zhì)是各種作戰(zhàn)力量共同遂行作戰(zhàn)任務(wù)，按照統(tǒng)一計(jì)劃在行動(dòng)上進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，在作戰(zhàn)時(shí)空內(nèi)最大限度地發(fā)揮整體合力、產(chǎn)生最大作戰(zhàn)效果，以最合理的方式取得勝利。協(xié)同探測(cè)和協(xié)同導(dǎo)引是協(xié)同作戰(zhàn)的重要環(huán)節(jié)，是保障作戰(zhàn)效率和作戰(zhàn)效果的關(guān)鍵所在。協(xié)同探測(cè)利用多種探測(cè)手段，通過(guò)信息共享和融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)多源、多角度、多層次的識(shí)別和探測(cè)。協(xié)同導(dǎo)引則利用多種導(dǎo)引手段，通過(guò)聯(lián)合信息處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)多源、多角度、多層次的定位和打擊。協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引技術(shù)使多個(gè)不同的探測(cè)器和導(dǎo)引器相互協(xié)調(diào)、配合工作，具有提高目標(biāo)定位和打擊精度、增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)感知和決策支持、增強(qiáng)作戰(zhàn)靈活性和適應(yīng)性等特點(diǎn)，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有廣泛的應(yīng)用前景和優(yōu)勢(shì)。全域全息態(tài)勢(shì)感知精準(zhǔn)針對(duì)協(xié)同探測(cè)、協(xié)同導(dǎo)引戰(zhàn)略需求，解決不同域、不同平臺(tái)、不同波段探測(cè)與導(dǎo)引系統(tǒng)的時(shí)空基準(zhǔn)、信息格式、接口定義、傳輸形式不統(tǒng)一等問(wèn)題，由全域態(tài)勢(shì)感知體系實(shí)現(xiàn)對(duì)作戰(zhàn)目標(biāo)的精準(zhǔn)識(shí)別、精確定位、實(shí)時(shí)導(dǎo)引。

3.1?全域全息態(tài)勢(shì)感知關(guān)鍵技術(shù)

（1） 通用協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引體系架構(gòu)

通用協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引體系架構(gòu)是一種集成了傳感器、信號(hào)處理、目標(biāo)識(shí)別和跟蹤、決策支持、導(dǎo)引等模塊的綜合性技術(shù)架構(gòu)。該架構(gòu)從作戰(zhàn)需求出發(fā)，構(gòu)建各平臺(tái)通用化探測(cè)能力及交互基礎(chǔ)模型，推演戰(zhàn)場(chǎng)信息有效獲取與實(shí)時(shí)共享及導(dǎo)引，旨在構(gòu)建靈活和可擴(kuò)展的系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)協(xié)同探測(cè)和導(dǎo)引任務(wù)的集成［17］。通用協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引體系架構(gòu)可以應(yīng)用于多個(gè)探測(cè)和導(dǎo)引任務(wù)，能夠提高任務(wù)的效率和準(zhǔn)確性，并提供更好的決策支持和任務(wù)指導(dǎo)。

重點(diǎn)發(fā)展方向包括通用探測(cè)導(dǎo)引信息需求分析、協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引工作模式歸類、傳感器分類信息表征、信息包及傳輸協(xié)議、協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引體系架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、通用系統(tǒng)集成驗(yàn)證等技術(shù)。

（2） 時(shí)空同步技術(shù)

時(shí)空同步技術(shù)通過(guò)使用高精度時(shí)間基準(zhǔn)和空間基準(zhǔn)，對(duì)各種通信系統(tǒng)、雷達(dá)、導(dǎo)航系統(tǒng)等設(shè)備的時(shí)間、頻率和位置進(jìn)行同步。高精度時(shí)空同步是實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)、多傳感器協(xié)同探測(cè)、協(xié)同導(dǎo)引和協(xié)同作戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)具有高吞吐量、高傳輸速率、低傳輸時(shí)延等特點(diǎn)的通信網(wǎng)，能夠?qū)⒑Ａ康膽?zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息與其他平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)共享，形成網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)信息優(yōu)勢(shì)。目前，結(jié)合GPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面時(shí)鐘的高精度同步，能夠?qū)崿F(xiàn)千億分之一秒級(jí)別，基于光傳輸?shù)母咚贁?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)100 Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速度［18-19］。

重點(diǎn)發(fā)展方向包括高精度授時(shí)與頻率同步傳遞、同步誤差相參校正等技術(shù)。

（3） 探通一體化技術(shù)

探通一體化技術(shù)將傳感器和通信技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸傳感器網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)的集成。探測(cè)能力與通信能力相互配合，實(shí)現(xiàn)探測(cè)輔助通信或通信輔助探測(cè)，通信與探測(cè)實(shí)現(xiàn)頻譜資源、硬件設(shè)備、波形設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、協(xié)議接口、組網(wǎng)協(xié)作等全方位、多層次的深度融合，建立包括星載、彈載、空中平臺(tái)、無(wú)人機(jī)、臨近空間飛行器等在內(nèi)的多平臺(tái)傳感器接口標(biāo)準(zhǔn)，形成網(wǎng)絡(luò)互惠的統(tǒng)一互聯(lián)互通模式，使探測(cè)網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)互惠共贏，提升協(xié)同系統(tǒng)的效能。

重點(diǎn)發(fā)展方向包括通信編碼定位測(cè)量、探通一體波形及傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)、探通一體系統(tǒng)驗(yàn)證、節(jié)點(diǎn)冗余及自組網(wǎng)等技術(shù)。

（4） 傳感器芯片化、模組化

隨著應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化、復(fù)雜化，傳感器芯片化、模組化的特征日趨明顯，部分研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始構(gòu)建探測(cè)與導(dǎo)引設(shè)備新形態(tài)，能夠使傳感器具備可持續(xù)快速升級(jí)能力，降低成本提高研發(fā)效率和可維護(hù)性。傳感器芯片和模組將進(jìn)一步小型化、集成化和低功耗，如研究基于納米技術(shù)的傳感器芯片化、采用動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)、睡眠模式等技術(shù)，延長(zhǎng)傳感器的工作時(shí)間，同時(shí)將與人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更加智能化的數(shù)據(jù)采集、處理和分析，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求［20］。

重點(diǎn)發(fā)展方向包括探測(cè)傳感器標(biāo)準(zhǔn)化芯片、微波信號(hào)及圖像處理標(biāo)準(zhǔn)化芯片、探測(cè)設(shè)備模組化、表面探測(cè)技術(shù)等。

（5） 天線波束、頻段和極化可重構(gòu)

天線波束、頻段和極化可重構(gòu)技術(shù)通過(guò)形成平面化、小型化、高性能可重構(gòu)天線，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)探測(cè)功能需求及所處的探測(cè)環(huán)境可對(duì)天線波束、波段和極化等進(jìn)行在線重構(gòu)、抑制干擾，提高探測(cè)能力和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境適應(yīng)能力。目前，在天線波束成形［21］、頻段和極化可重構(gòu)技術(shù)方面，已經(jīng)取得了許多重要的突破，寬帶、低剖面、可重構(gòu)天線技術(shù)可以實(shí)時(shí)調(diào)整波束寬度和方向，基于多波束和MIMO技術(shù)［22］的波束成形技術(shù)能夠提高信號(hào)的接收和發(fā)送能力。同時(shí)，新型材料如石墨烯和納米天線材料的應(yīng)用以及3D打印等新制造技術(shù)的發(fā)展也為天線技術(shù)的進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。這些技術(shù)突破將進(jìn)一步推動(dòng)可重構(gòu)天線技術(shù)在無(wú)線通信、雷達(dá)、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域中的應(yīng)用和發(fā)展。

重點(diǎn)發(fā)展方向包括固體等離子天線、液晶天線、編碼超材料天線等技術(shù)。

（6） 協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引操作系統(tǒng)

傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)研制過(guò)程多為針對(duì)具體應(yīng)用背景的定制化開(kāi)發(fā)，軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與硬件功能強(qiáng)耦合，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、軟件升級(jí)困難，難以滿足協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引系統(tǒng)的快速迭代需求。協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引操作系統(tǒng)通過(guò)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化軟件架構(gòu)，依托操作系統(tǒng)進(jìn)行不同層級(jí)的軟件功能劃分，使上層應(yīng)用軟件與底層硬件驅(qū)動(dòng)軟件具備獨(dú)立開(kāi)發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件與硬件的解耦，提升軟件開(kāi)發(fā)的靈活性與軟件可移植性，縮短研發(fā)周期，降低維護(hù)難度和開(kāi)發(fā)成本，從根本上改變現(xiàn)有研發(fā)模式，支撐協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引系統(tǒng)的快速研發(fā)與迭代升級(jí)。

重點(diǎn)發(fā)展方向包括自主可控嵌入式操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)等技術(shù)。

（7） 多體制探測(cè)與接入

武器系統(tǒng)打擊目標(biāo)過(guò)程中，除了雷達(dá)、光學(xué)功能模塊獲取的目標(biāo)特性信息，還可以通過(guò)平臺(tái)傳感器和外部信息支援系統(tǒng)獲取目標(biāo)其他方面的大量信息，如偵察干擾功能模塊獲得的輻射源信息、慣導(dǎo)系統(tǒng)給出的定位信息、預(yù)先裝填的目標(biāo)類型、位置和運(yùn)動(dòng)信息、外部信息支援系統(tǒng)提供的各類其他信息等。多體制探測(cè)與接入將不同類型的傳感器和數(shù)據(jù)源集成到一個(gè)系統(tǒng)中，以便獲取更全面、更準(zhǔn)確的信息，使多平臺(tái)多體制傳感器節(jié)點(diǎn)靈活協(xié)同，擴(kuò)大探測(cè)維度和探測(cè)精度，綜合利用多種信息進(jìn)行融合目標(biāo)識(shí)別，提高復(fù)雜環(huán)境下目標(biāo)發(fā)現(xiàn)、識(shí)別概率和導(dǎo)引精度。

重點(diǎn)發(fā)展方向包括空域協(xié)同掃描、協(xié)同感知、節(jié)點(diǎn)冗余設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)即插即用等技術(shù)。

（8） 邊緣計(jì)算與先進(jìn)計(jì)算

邊緣計(jì)算通過(guò)去中心算力部署，使系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)響應(yīng)能力與即時(shí)反饋決策能力，支撐海量數(shù)據(jù)協(xié)同鏈接與海量數(shù)據(jù)處理能力生成，有效提升了數(shù)據(jù)傳輸抗干擾能力［23］。探測(cè)與導(dǎo)引數(shù)據(jù)通過(guò)近端分布式處理，使數(shù)據(jù)在物理意義實(shí)現(xiàn)空間化，利用邊緣計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)性、連通性、擴(kuò)展性等獨(dú)特特征實(shí)現(xiàn)探測(cè)與導(dǎo)引數(shù)據(jù)的數(shù)字結(jié)構(gòu)化轉(zhuǎn)型，提升快速?zèng)Q策能力。邊緣計(jì)算可結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)提升探測(cè)與導(dǎo)引數(shù)據(jù)獲取量，利用傳感器收集探測(cè)環(huán)境大量數(shù)據(jù)，使用專用5G網(wǎng)絡(luò)，提升傳感器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、可重構(gòu)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析能力，在邊緣側(cè)收集比傳統(tǒng)探測(cè)傳感器更多的數(shù)據(jù)，支撐探測(cè)與導(dǎo)引設(shè)備環(huán)境適應(yīng)能力快速生成。突破開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)與框架，打通各傳感器信息壁壘，提高探測(cè)與導(dǎo)引效率，開(kāi)發(fā)開(kāi)放式、易遷移的邊緣計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)與框架，優(yōu)化信息融合渠道，提高探測(cè)效率與導(dǎo)引精度。利用邊緣計(jì)算架構(gòu)可以分布部署人工智能大模型，利用聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，不斷提升協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引的智能化水平。

重點(diǎn)發(fā)展方向包括無(wú)中心協(xié)同探測(cè)邊緣計(jì)算、聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法、節(jié)點(diǎn)通用處理算法、有中心高性能處理算法等技術(shù)。

3.2?實(shí)施途徑

以理論創(chuàng)新、數(shù)字推演、集成驗(yàn)證為總體實(shí)施思路，布局協(xié)同探測(cè)、協(xié)同導(dǎo)引、協(xié)同作戰(zhàn)、協(xié)同對(duì)抗等關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證。以單平臺(tái)傳感器為基礎(chǔ)，以點(diǎn)促面，引導(dǎo)體系形成全域全息戰(zhàn)場(chǎng)信息感知與認(rèn)知能力，支撐未來(lái)高維度信息化戰(zhàn)爭(zhēng)。

（1） 理論創(chuàng)新

打破當(dāng)前單平臺(tái)作戰(zhàn)模式下戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法桎梏，聚焦協(xié)同探測(cè)剛性戰(zhàn)略需求與新質(zhì)探測(cè)生態(tài)，重點(diǎn)把握核心方向的頂層理論與體系架構(gòu)，形成全新的協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引統(tǒng)一理論模型，支撐新質(zhì)戰(zhàn)法、新質(zhì)算法、新質(zhì)模型的快速形成。

（2） 數(shù)字推演

在數(shù)字域構(gòu)建全鏈條全系統(tǒng)閉環(huán)協(xié)同探測(cè)、協(xié)同對(duì)抗數(shù)字沙盤(pán)與戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)推演，快速驗(yàn)證協(xié)同理論、技術(shù)、方法的可行性，并進(jìn)行精細(xì)量化評(píng)估，支撐功能性快速迭代與系統(tǒng)隨遇接入。

（3） 集成驗(yàn)證

以無(wú)人機(jī)協(xié)同為基礎(chǔ)，構(gòu)建無(wú)人機(jī)集群平臺(tái)通用探測(cè)與導(dǎo)引協(xié)同演示驗(yàn)證系統(tǒng)，部署新方法、新技術(shù)，形成一系列標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)反饋指導(dǎo)后續(xù)新方法、新戰(zhàn)術(shù)、新戰(zhàn)法的快速驗(yàn)證、集成，引導(dǎo)其他在研和未來(lái)探測(cè)與導(dǎo)引設(shè)備軟硬件接口的統(tǒng)一。

4?結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前體系對(duì)抗作戰(zhàn)模式發(fā)生了深刻變化，現(xiàn)代化作戰(zhàn)已經(jīng)由有限域的信息打擊向跨域協(xié)同、全域?qū)寡葑?。而跨域協(xié)同作戰(zhàn)的基礎(chǔ)在于依靠陸?？仗祀娋W(wǎng)等多維立體空間組成的傳感器網(wǎng)絡(luò)感知戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，獲取更多、更細(xì)、更準(zhǔn)的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)，為各類武器裝備實(shí)施精確火力打擊和多樣化作戰(zhàn)提供“信息彈藥”支撐。在強(qiáng)烈的需求牽引下，探測(cè)與導(dǎo)引技術(shù)勢(shì)必向多域聯(lián)合、跨域協(xié)同、全域博弈發(fā)展，要求協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引技術(shù)具備統(tǒng)一的架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)的接口、即刻的接入、快速的升級(jí)、動(dòng)態(tài)的調(diào)整，以應(yīng)對(duì)瞬變的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，形成以傳感器為核心的全域全息戰(zhàn)場(chǎng)信息感知與認(rèn)知系統(tǒng)，支撐未來(lái)更高層級(jí)的信息化作戰(zhàn)。

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引用本文：?董勝波, 蘇琪雅, 于沐堯, 等.協(xié)同探測(cè)與導(dǎo)引技術(shù)發(fā)展探討[J].現(xiàn)代防御技術(shù),2023,51(3):75-82.?(DONG Shengbo,SU Qiya,YU Muyao,et al.Discussion on the Development of Collaborative Detection and Guidance Technology[J].Modern Defence Technology,2023,51(3):75-82.)

第一作者：董勝波(1960-)，男，河南濮陽(yáng)人。研究員，博士，研究方向?yàn)閺椵d末制導(dǎo)總體設(shè)計(jì)技術(shù)。

編輯：黃飛