数据融合的军事应用包括各种指挥、控制、通信和情报(C[3]I)任务(战术的和战略的),还可扩展应用到下列诸方面:(1)采用多传感器的自主武器;(2)采用单个武器平台(如军舰、机载监视、地面站、监视飞行器)的大范围监视系统或分布式传感器网;(3)采用多个传感器进行截获、跟踪和指令制导的火控系统;(4)情报收集系统;(5)指示和告警系统(其任务是评定威胁和敌方企图);(6)军事部队的指挥控制站。目前世界各主要军事大国都竞相开始投入大量的人力、物力、财力进行该项研究工作,安排大批研究项目,并已取得大量研究成果。
美国目前已研制了几十个军用融合系统
从有关文献中收集到的部分军用系统有:TCAC系统(军用分析系统),BETA系统(战场使用和目标获取),SPAN系统(潜在危机状态信号参数分析),PAAS系统(全源分析系统),SIOS系统(专用工作信息系统),INCA系统(多传感器多平台跟踪的情报相关处理器),INT系统(敌人干扰估计辅助),TOP系统(海面战争状态分析的显示系统),PTAPS系统(海军的舰迹和专门平台匹配系统),OSIF系统(海面监视信息融合专家系统),DAGR系统(辅助空中作战命令分析专家系统),LAD系统(通讯和电子情报相关、产生战斗信号命令专家系统),TATR(空中战术方案专家系统),C[3]CM系统(C[3]对策专家系统),PART系统(军用双I无线电/雷达瞄准系统),AMSUI系统(自动的多传感器部分识别系统),雷达-ESM情报关联系统,TRWDS系统(目标获取和武器输送系统),超越飞机座舱,自主式地面车辆,M,[1]A,[2]坦克系统等。这些系统有些是原型系统,如SPAN系统、PAAS系统;有些系统已投入实际运行,如TCAC系统、BETA系统、SOIS系统。下面介绍几个较有代表性的应用实例。
海军指挥控制系统(NCCS)
是海军执行战术指挥和控制的主要系统,其范围包括从国家指挥机关(NCA)到舰队和完成使命所需的武器。NCCS系统包括岸基设施的海上的舰载指挥中心。岸基设施有海军舰队指挥中心、海军监视情报系统和反潜战中心指挥与控制系统。NCCS中的自动战术数据系统(TDS)的组成,包括标准的海军计算机和有关的外围设备、显示器、配电板和接口/转的设备。TDS系统提供自动的指挥和控制系统,该系统支援从传感部件收集数据、相关和评价数据、处理数据并把它们发送给特混舰队的其他舰艇。它也对从其他单位收到的数据与已舰数据进行相关,帮助基于这些数据形成决定,并把这些数据传播给作战系统的其他单位。这包括对作战情报中心(CIC)工作人员的实时战术显示和作战系统状态的总监视。
全息源分析系统/敌情相关要素(ASAS/Ensce)
综合情报分析系统/敌情相关要素(ASAS/Ensce)是JTF计划的中心项目,ASAS/Ensce能给军事指挥员提供来自各种传感器和情报来源的适时而又准确的情报,并且为部队使用人员提供控制电子战的资源。该系统能自动地执行情报功能,使对来自各种情报来源的资料的收集、对资料的评估和相关等情报功能自动化,然后将公用、相干、近适时的战场态势分发给各个空陆联合作战指挥员。联合战术合成计划管理办公室负责该计划的总管理。
空陆联合作战原则强调友军快速运行,大量使用电子战,近适时地分析和分配情报资料,并在计算机的控制下将情报资料传递给远在视距之外的高速武器。ASAS系统与陆军控制战斗的五个作战使命范围有关,ASAS系统是战术级C[2]系统,支持情报/电子战(IEW)功能。对于空军,Ensce系统执行将战场态势发布给空军的战术空中控制中心等类似的使命。
ASAS/Ensce系统通过它所具有的特性,如自动文件查找、自动报文处理以及战斗态势的自动图表显示,代替人工要绘图板上用铅笔作图,近适时地报告情报并按要求进行情报综合,ASAS/Ensce系统能帮助指挥员在敌人的决定圈内迂回。同ASAS/Ensce系统对接是电子战资源及空载陆基传感器系统的范围。ASAS/Ensce系统将处理通信情报(Siginit)电子情报(Elint)、人的情报(Humint)以及图像情报(Imint)所获得的信息,与敌人活动有关的合成情报就叠加在按三维描绘的雷达地形图上,用以瞬时识别行进的纵队、障碍物、集结地域、空中目标接近的方向及间隔地带。在需要时ASAS和Ensce系统也能帮助指挥员组织情报收集工作,自动地帮助操作员识别平台收集响应的多个目标,然后将任务分配给选择的收集器,或从那儿请求信息。
如果按人工方式,先要给情报收集部门分配任务,由传令兵传送页式作战命令,或用无线电传送作战命令。在ASAS/Ensce系统中,收集情报的传感器是电子式的,该系统能消除受交错地形限制的扇区,也能按位置要求请求信息。使现场使用的ASAS系统的Ensce由类似的处理机和高度通用的软件模块构成,将允许网络的构成,将允许网络的构成适合于空军战术空中控制中心和陆军的军、师、旅的作战要求。陆军的ASAS系统执行控制和管理部队电子战资源的附加功能。
ASAS/Ensce软件在设计上驻于DEC的VAX计算机上,使用ORACLE数据库管理系统(DBMS)。1986年,空军提出了根据各地原有ASAS/Ensce软件开发自动战术情报融合系统的要求。空军有些基地原先使用的是IBM计算机和美洲计算机公司的204型SBMS,因此为了满足空军中心的作战要求,必须修改ASAS/Ensce全源子系统。
ASAS/Ensce情报相关单元(ICE)是主要的一个软件系统,它吸收了基于VAX的ASAS/Ensce系统的全源设计,并把它改造成与基于IBM的自动数据处理环境相兼容的系统。这组综合软件部件为美国本土、欧洲和太平洋空军的指挥机构提供了近实时的融合的战术情报信息,并以图形方式显示战场信息。
ICE是一组用于情报分析和生成的自动工具。ICE综合软件成分对来自多情报源的情报信息进行近实时的收集、分析和相关(融合)。它以下列方式处理信息,情报报告由收集活动传输,当报告到达ICE单元时,它们自动通过ICE子系统,然后,报告在子系统中自动分解并转换成包含关于实体有意义信息的普通格式或数据单元。这样,通过分析一段报文可能产生多个数据单元。把最新的实体信息同其它新的输入、原先所知的情报信息以及原有的数据库记录进行比较,以确定那个实体是否是多个报告的基础。如果判断下来系统相符,那么,有关该实体的所有数据单元综合成一个数据库记录(如果以前没有的话),或者用最新的信息更新现有的记录。这导致产生了一个称为全源相关数据库(ASCDB)的非重复数据库,该数据库将根据多个信息源继续更新。ASCDB的状态在任何时候基本上与战场实况相同。这种经过相关(或融合)的情报随后以文字或图形的形式给情报分析人员做进一步的处理。该软件的用途是帮助分析人员把大量的情报数据综合成组合的全源情报图,供指挥人员使用。
WAVELL系统
WAVELL系统是莱茵河上英国军队中使用的机动和控制系统。它的业务中心是分布的、部分重复的关系数据库机构。这种设计是为了保证生存能力和确保各指挥所数据库自动同步的安全性。WAVELL系统指挥所之间的通信是通过松鸡(Ptarmigan)网使用分组交换协议来完成的。这些系统为构造数据融合过程提供了一个基础。融合过程包括四个方面:侦察信息验证、相关、核对、推理。在WAVELL系统中,融合过程的某些方面是自动实现的,其它的留给人去实现。这是由于WAVELL系统提供了记录人类思考结果的手段,如:报告、摘要、注释和命令。数据输入WAVELL系统是靠智能等离子显示终端,这样WAVELL系统的“原始”数据还得通过人进行一定程序的预加工。输入情报数据的原始方法是使用“观测报告”(contact report)。尤其是这个报告提供了位置、时间、装备和伤亡等细节。这些数据的验证是通过与数据库中的元素(如已知的装备)进行对照而自动完成的。
这种验证有助于控制数据库信息的完整性。如,若数据库中不存在某些装备数据,相应装备损失情况就不记录。核对也通过WAVELL系统的某些应用程序并需要人对报告真实性作出判断来实现。例如,用户可以指出一个遭遇报告是“适用的”或是“不适用的”。如果报告是适用的,那么某些情报,如伤亡情况和观测地点,就被用来为有关单位更新数据库记录,伤亡数字则在这个指挥层次上被自动累加。另外,在单位信息上添加注释的功能增强了人们核对数据的能力。
炮兵情报数据融合系统(AIDD)
EASAMS有限公司的工作人员正在开发一个炮兵情报数据融合示范系统(AIDD),如图所示。这个系统用来检验和演示自动融合技术。尽可能实时、可靠地从作战文电中提炼完整的态势语句。作战文电包含许多人工和传感器信息,它们存储在一个数据库中,当前,这个作战文电脚本以及这个示范系统所使用的词语在很大程度上只局限于炮兵情报,若没有这个限制,我们认为该示范系统所使用的方法可能会应用得更广泛,例如对一般的军事情报、雷达网和其它传感器网络情报,以及机载和舰载系统等都可使用。AIDD炮兵文电的当前文本已由Lakhill皇家炮兵学校提供,而关于同时炮兵情报的处理步骤和必要条件则由Lakhill RSA和Fort Halstcad皇家军备研究和开发部给出。
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