0 引　言

海上编队是世界各国海军重要力量，围绕海上编队开展的电子侦察信息获取、态势感知与信息融合技术及其应用逐渐成为研究热点^[1-3]。目前，国外海上编队内的母舰、驱护舰、预警机、电子战飞机、无人机、潜艇等多类平台上均配备了各类电子侦察设备^[4-5]。在海战场条件下，舰艇编队在整个航渡过程中或实施对陆攻击、防空反导作战的先期，需要尽可能保持编队的隐蔽。在这个电磁静默阶段，无源侦察预警能力需求十分突出。此外，在正式与敌开战期间，无源侦察作为有源探测识别的有效辅助手段，具有侦察距离远、时空频多维感知等特点^[6]。在编队条件下，仅依靠单舰发展能力已经遇到瓶颈，海上编队的跨平台功能协同与信息融合是提升效能的有效技术途径^[7-9]。

1 技术途径

编队电子侦察功能需求主要为海上方向的重点区域侦察监视、电子支援和远程辅助预警。编队协同侦察与信息融合需创建扁平化的多平台协同机制和编队信息融合处理中心，统一传感器数据传输的标准规范，发展编队内各侦察传感器同层数据交互的时空基准和通信链路，实现传感器的组网工作和联合协同。通过编队内不同传感器对电磁辐射源信号进行协同侦察，并融合天基、岸基等平台侦察信息，从而实现远洋热点区域的常态化侦察监视，以及侦察预警、态势获取、威胁告警和电子支援。

1.1 总体架构

典型海上编队有：航母编队、两栖编队和驱护编队。编队协同电子侦察与信息融合技术实现上可分为4个层次功能域：编队级、平台级、系统级和设备级，其层次架构如图1所示，每个功能域划分如图2所示。

设备级功能域为各个平台的电子侦察设备，其具备海上电磁信号的无源感知能力，承担了对于电磁信号的搜索截获、参数提取和分析、测向定位、目标属性识别（如辐射源类型、平台类型、性能、配属部队、网台属性等）等任务。设备级功能域需重点建设其组网协同功能，使编队内不同节点间可以灵活组网，彼此分工合作，体现编队体系化侦察的优势。

系统级功能域为各平台的电子侦察系统，其在原先单一侦察设备的基础上，联合了系统内的多种侦察手段，还包括岸基和天基传感器的信息应用接入，通过多源信息的综合、相关、分析、判断、统计及融合等处理，生成更为精准、更为丰富的电子目标情报。同时将这类情报信息反馈给系统内的侦察设备，使其可以通过一定的学习修正，改善出情的质量。

平台级功能域主要依托本平台的指控系统，完成平台内电子侦察信息融合，并且结合警戒雷达、敌我识别等有源设备获取的探测识别信息，融合生成更为准确的电子目标情报，包括目标的数量、航迹、平台属性、网台属性、威胁等级、对抗优先级等。同样，这类情报也将反馈给系统级功能域，帮助其修正改进出情过程。

编队级功能域则依托编队作战指挥控制系统，完成各平台侦察资源的调度、侦察数据的综合处理和情报分发。在大型水面指挥舰编队指挥系统中，研究部署编队电子侦察的综合调度、数据处理和情报分发中心，用于集中统筹协调编队内电子侦察资源和处理网络内所有的数据和信息。通过信号时空匹配、信息融合、情报整编等手段，集中式完成整个编队的中心处理工作，并将网络化的电子侦察情报产品、目标特征数据库更新等推送共享至各个节点，及时有效地为编队作战提供电子情报和电子支援服务保障。

1.2 协同机制

在编队内各节点传感器层面，在满足单平台任务需求的同时，建立电子侦察网络扁平化的协同工作机制。这个工作机制有时候会存在设备使用上的冲突，需要从作战任务需求和资源管理上加以合理的统筹和兼顾。比如某舰在对空中目标某频点进行话音侦听，而另一艘舰准备对该空中目标进行联合定位。另外，信息层面也需要进行扁平化协同，如编队内的情报共享推送和数据库的同步更新。

编队协同电子侦察主要包括4方面的内容：

1）传感器工作任务上的分工协同，比如多舰协同按不同方向或者频段进行侦察监视，以提高侦察效率，弥补侦察盲区。这类协同由编队中心节点发起，多为执行编队对空防御、常态化侦察任务。

2）侦察数据信号层的融合处理，典型如对于辐射源的多舰时差定位，以及对于重点目标的多站信号匹配融合。这类协同适合由某节点单独发起，得到网络内相关节点响应后执行。

3）侦察结果信息层的协同融合，比如多舰测向交叉定位、点迹/航迹融合等。这类协同也允许网络内各节点单独发起。

4）情报推送和数据库同步更新，在多节点侦察信息融合后获得有价值情报，需要对编队内各节点进行及时推送，并对可以验证辐射源特征等数据库进行同步更新。这类信息推送适合由网络中心节点发起。

1.3 信息融合

在航母、两栖攻击舰等指挥舰的编指系统中，部署编队网络化电子侦察体系中集调度、计算、存储和应用服务于一体的信息融合处理中心。通过信号时空匹配、信息融合、情报整编等手段，集中完成整个编队电子侦察的综合处理工作，并将网络化的电子侦察情报产品、目标特征数据库更新等推送共享至各个节点，及时有效为编队作战提供电子情报和电子支援的服务保障。

该信息融合处理中心汇集了编队及天基、岸基的侦察信息，可利用多源侦察信号实现基于电子侦察大数据的目标联合定位、属性综合识别和威胁评估。通过对已知、未知多源信号的分析、处理或深度学习，形成辐射源特征知识库，在特征知识库基础上，进行多源信息的融合关联、聚类、分类等智能挖掘处理手段，得到辐射源活动规律、通联关系、重要程度等深层次信息，再迭代修改和完善信号知识库。将获取的实时信号与已有数据库进行匹配和关联，从而降低辐射源识别的模糊度，提升复杂环境下目标的综合识别及联合定位能力。

信息融合在技术实现上宜采用“公共计算环境”开放式体系架构，公用加固计算机、服务器、标准显控台、网络、操作系统、数据库、共性软件等基础软硬件，实现软件和硬件的模块化、标准化，核心算法、应用层软件与基础层软件相分离，方便后续应用软件、核心算法等的升级改进。

1.4 时空基准

编队内多节点协同工作必须要统一时空基准，才能在同样的坐标尺度下进行精确数据匹配和信息融合。随着卫星导航技术的发展，时统自定位精度将可达1 m量级，对于高速运动平台位置更新率要到达10 Hz以上；秒脉冲到达设备使用端精度达到10 ns量级。在高精度的时统接入下，传感器在信号数模采集时便可标注精确的时间和空间信息，这是进行数据融合，尤其是信号层的协同的必要前提。

1.5 通信网络

构建可面向编队多平台传感器协同服务的海上栅格网，支持平台随遇接入、信息自动路由、业务综合承载、传输安全保密和资源综合管控，提升海上编队通信传输能力及信息保障水平。在编队内各节点视距内高速宽带传输的数据链，支持舰舰、舰机各节点侦察数据或信息的传输共享。该数据链需支持网络内节点中继功能，以利于编队内的超视距数据传输；另外，宽带卫通链路是实现编队与岸基、天基协同的有效手段，从而保证编队内进行侦察协同和数据/信息融合。

2 关键技术 2.1 协同定位技术

目前世界各国对无源精确定位与瞄准能力的重视程度不断提升，因为无源精确定位与瞄准可确保己方侦察平台的安全，避免因辐射电磁信号而遭受反辐射打击；无源精确定位与瞄准可引导精确电子攻击、网络攻击等软杀伤手段，更精确地对作战对象实施软杀伤攻击；无源精确定位与瞄准可引导精确火力打击，以对敌方形成“电磁威慑”，使敌方不敢随意使用有源设备，进而降低其效能。分布式、网络化是实现精确无源定位与瞄准的主要方式。

在利用编队侦察数据的实时交互链路的基础上，重点研究改造各平台上的通信侦察设备，使其能够发挥体系化的侦察效能：多平台侦察可实现通信目标的无源联合定位；通过目标轨迹可以计算目标运行速度，并关联侦察距离信息，可快速的辅助判别目标平台属性，即甄别空中/海面目标；编队中各平台均能共享同一幅无源侦察态势图，实现侦察信息优化和分发。

2.2 属性识别技术

编队协同电子侦察与信息融合系统通过对各平台的信息资源进行优化整合，深度挖掘信息情报价值，对辐射源信号参数和特征进行属性关联，从而实现辐射源目标识别。

辐射源目标识别主要包括军民属性、敌我属性、平台属性和国别属性4个方面的内容。AIS，ACARS，ADS-B一般为民用信号，跳频信号、战术数据链、敌我识别等一般为军用信号，通过对信号体制和类型分析，可以有效区分目标的军民属性。通过对海战场有效的频谱监视和管控，结合对敌用频规律和体制的历史积累数据，可以有效区分敌我属性。通过对数据链的网络拓扑结构、节点流量、时隙分配规律等分析，结合目标协同定位和航迹融合结果，可以对平台属性进行判别，甄选出威胁等级高的目标。通过对报文类型、话音语种等的监听分析，结合目标的区域特征和活动规律信息，可以有效区分国别属性。研究和建立电子目标辐射源数据库标准和体系，结合大数据和人工智能等先进技术，统计和挖掘目标历史数据，实现对目标的属性识别和未来活动预测。

2.3 信息融合技术

根据信息融合通用模型^[10]（见图4）对来自多源的信息和数据进行检测、关联、估计和综合等多级多方面处理，以获得准确的目标状态和属性估计以及完整、及时的态势和威胁估计。

基于大数据深度学习的电子侦察信息融合技术，重点研究基于信号级融合、作战目标识别技术、分布式信息融合技术、大数据融合问题和方法以及信息融合的评估方法等。以期将原分散的单独平台设备凝聚成体系化、网络化的综合作战能力，有效提升海上编队态势感知能力，提高目标识别准确率及其整体作战响应。

3 效能评估

编队协同电子侦察效能主要体现在可以提高侦察时空频覆盖，获得更为全面精准实时的态势情报，保证快速有效更新的电子支援措施，具体有以下方面：

1）有效组织和利用编队内各个传感器节点，包括水面舰船、舰载飞机，以及应用接入的岸基、天基侦察平台，实现电子侦察任务的分工和协作，可以满足不同作战任务对于侦察区域、侦察时段和侦察频段的多维度覆盖，发现威胁目标时的网络内相互捕捉提示，以及侦察阵型的灵活构建，形成编队多平台网络化协同的电子侦察体系；

2）实现编队内多节点跟踪重点目标的多源信号匹配和融合处理，包括基于信号到达时差估计的舰机或舰舰高精度协同定位，以及基于信号精确时空频匹配的高质量信号分析处理、细微特征识别等；

3）实现编队内各节点信息汇集和融合处理，包括对于辐射源目标点迹、航迹的多节点融合，辐射源目标属性联合识别、相互印证，目标网台属性、通联关系分析，从而获得准确实时全面的电子目标态势和活动规律；

4）实现编队内电子侦察情报的综合处理、整编和实时分发共享，使每个节点均能获得海战场统一而完整的电子目标态势，及时有效的服务于作战指挥应用；

5）在网络内任意节点生成的电子侦察情报获得印证确认后，将推送至网络中心处理节点，并及时迭代更新目标特征数据库和目标电子参数特征库，并实时推送至编队内各节点，从而保证电子侦察和电子支援数据库的实时性和有效性。

4 结　语

为了适应未来海上编队电子侦察的功能需求，本文开展编队协同电子侦察与信息融合技术研究，详细论述了该技术实现总体架构、协同机制、时空基准、信息融合等实现途径及关键技术，以及编队协同侦察所带来的效能提升，可为海上编队电子侦察技术发展提供参考。