齊智敏 張明義

（陸軍軍官學院 合肥 230031）

1 引言

隨著無人機技術(shù)的發(fā)展及無人機機載任務設備的增強，無人偵察機成為集雷達偵察，光電偵察和信號偵察于一體的綜合性偵察平臺，并以其高空、隱身、長航時、高精度、低人員風險等特性，逐漸成為戰(zhàn)爭中重要信息節(jié)點。聯(lián)合作戰(zhàn)中，各軍兵種無人機以集群的作戰(zhàn)模式完成情報獲取，但是由于各軍兵種無人機信息獲取、傳輸、處理等體制方式均不同，大量落地情報資源浪費嚴重。因此，如何提高無人機情報信息的利用率和到戰(zhàn)術(shù)用戶的時效性，同時根據(jù)不同戰(zhàn)術(shù)用戶的需求，靈活構(gòu)建無人機情報處理與共享技術(shù)機制以完成作戰(zhàn)需求成為亟待研究的重要課題。

2 無人機情報處理與共享現(xiàn)狀及問題

目前現(xiàn)有多種型號無人機，分別隸屬于陸?？詹糠周姳N。無人機地面控制系統(tǒng)隨著各個型號的無人機一同研制，一個地面控制系統(tǒng)只能控制特定的無人機型，不同型號的無人機的情報信息格式、處理方式、分發(fā)技術(shù)、情報處理等體制均為相互獨立的，沒有形成通用的任務管理標準和方法。尚不具備執(zhí)行復雜的戰(zhàn)術(shù)任務的能力，系統(tǒng)之間互操作能力較弱。

1）無人機情報處理方面，主要存在以下幾點問題：首先處理功能單一，目前已有的無人機地面控制系統(tǒng)的情報處理功能相對比較簡單，具有視頻、圖像顯示和簡單的處理功能。偵察獲取的大量的情報信息得不到充分的分析與利用，無法從圖像情報中獲取有價值的信息。其次，自動化程度低，處理速度慢。目前地面站大部分情報處理工作靠人工完成。嚴重影響了處理的速度，難以應對未來高技術(shù)戰(zhàn)爭中大量涌現(xiàn)的情報數(shù)據(jù)。最后，處理手段落后，效率低下。針對航空照片，通過放大鏡、立體鏡來目視觀察，影響了判讀的效率和精度，無法滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭對情報信息準確度的要求。

2）無人機情報的分發(fā)方面，各軍兵種無人機情報信息格式均不相同，缺乏統(tǒng)一的標準。形成“煙囪式”屏障，造成情報資源利用率低，實時共享困難，成為未來作戰(zhàn)中制約戰(zhàn)斗力生成的“瓶頸”。另外，面對大量的落地情報，缺乏規(guī)范的分類體系和標準，不能做到根據(jù)不同作戰(zhàn)單元的需求，進行按需分發(fā)。

3）無人機情報資源的共享方面，缺少共享情報數(shù)據(jù)庫。各軍兵種無人機系統(tǒng)通常有自帶的情報數(shù)據(jù)庫，但是由于數(shù)據(jù)庫格式互不兼容，不同系統(tǒng)共享情報數(shù)據(jù)幾乎不可實現(xiàn)，導致情報數(shù)據(jù)積累困難，情報利用率低，而情報數(shù)據(jù)庫有限的數(shù)據(jù)量也嚴重制約了情報分析的質(zhì)量。

3 聯(lián)合作戰(zhàn)無人機情報處理與共享體系結(jié)構(gòu)研究

聯(lián)合作戰(zhàn)無人機情報處理與共享的目的是作戰(zhàn)中各軍兵種無人機所獲得的情報信息收集并進行統(tǒng)一格式、歸類整理，融合提煉，進一步分析研究和論證，得出科學的定量或定性的判斷，然后將所獲情報通過數(shù)據(jù)傳輸交換或信息處理網(wǎng)絡，發(fā)送到各情報需求平臺。實現(xiàn)無人機情報的綜合處理及共享，并將無人機情報融入整個聯(lián)合作戰(zhàn)情報體系。聯(lián)合作戰(zhàn)無人機情報處理與共享系統(tǒng)的主要任務是情報信息的格式歸統(tǒng)、重點目標的提取和無人機情報數(shù)據(jù)庫的建立。

聯(lián)合作戰(zhàn)無人機情報處理與共享體系是一個綜合的、集成的情報體系，體系能夠?qū)崿F(xiàn)無人機情報信息的收集、整理、歸類、分析、存儲、分發(fā)等功能。整個體系可以分為五個分系統(tǒng)：情報采集分系統(tǒng)、情報傳輸分系統(tǒng)、情報處理分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)、情報分發(fā)分系統(tǒng)。

1）情報采集分系統(tǒng)

情報采集分系統(tǒng)的功能是能夠從參與聯(lián)合作戰(zhàn)的無人機或者無人機地面站獲取情報數(shù)據(jù)信息。分系統(tǒng)設置有各種不同類型的數(shù)據(jù)接口，能夠?qū)⒙?lián)合作戰(zhàn)參與偵察的各無人機情報信息全部接收匯總，要求接收分系統(tǒng)能夠兼容各種現(xiàn)有無人機型，傳輸帶寬需能滿足各種數(shù)據(jù)格式的要求。

2）情報傳輸分系統(tǒng)

信息傳輸分系統(tǒng)是整個無人機情報處理與共享系統(tǒng)的“神經(jīng)”，將各種情報偵察設備的情報數(shù)據(jù)接入處理與共享系統(tǒng)，同時將處理好的情報產(chǎn)品，傳輸?shù)礁鱾€需求部門。主要功能是快速、準確、安全、可靠地傳輸將各種情報數(shù)據(jù)及情報信息。傳輸系統(tǒng)的暢通與否直接影響情報處理與共享的速度和效率。通常，信息傳輸系統(tǒng)由多種通信信道、交換設備和通信終端構(gòu)成。

3）情報處理分系統(tǒng)

聯(lián)合作戰(zhàn)的無人機情報處理平臺，不再僅僅是戰(zhàn)術(shù)信息簡單的共享及傳輸，而是多個傳感器的檢測的結(jié)果以及多源信息的融合與傳遞，以形成目標或者事件的精確的、一致的報告。情報處理分系統(tǒng)能夠通過預處理、綜合處理、情報生成三個步驟將收集到的情報信號轉(zhuǎn)變?yōu)闃藴矢袷降那閳?。并能夠在人工協(xié)助下，完成重點目標的提取、識別及跟蹤任務。

4）數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)的主要功能即情報的分類存儲。無人機情報數(shù)據(jù)庫應具有根據(jù)內(nèi)容檢索的功能。將所有情報數(shù)據(jù)歸類存儲在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。要求數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有輸入、輸出、檢索、更新、刪除等功能。并且需要設置權(quán)限等級，能夠根據(jù)不同權(quán)限查詢數(shù)據(jù)庫中的密級的情報內(nèi)容。

5）情報分發(fā)分系統(tǒng)

針對不同作戰(zhàn)單元的需求，將經(jīng)過綜合處理后的無人機情報數(shù)據(jù)，統(tǒng)一成為一致的報文格式，并按照科學的分類方法，將情報歸類，然后根據(jù)不同情報用戶的需求對處理后的情報數(shù)據(jù)進行按需分發(fā)。聯(lián)合作戰(zhàn)無人機情報處理系統(tǒng)主要是通過與其他C4ISR系統(tǒng)互聯(lián)互通，實現(xiàn)情報的共享。系統(tǒng)的整體功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 無人機情報處理與共享系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

4 聯(lián)合作戰(zhàn)無人機情報處理流程研究

情報綜合處理就是根據(jù)去偽存真、由表及里、由雜亂到清晰的原則，對無人機收集到的各種零散、混雜的情報信息進行辨別、分析、綜合、判斷，推導出正確的結(jié)論的過程。整個過程也是由情報信號經(jīng)綜合處理變?yōu)榍閳笮畔⑦M而生成情報的過程。情報綜合處理流程如圖2所示。

圖2 情報綜合處理流程圖

1）情報數(shù)據(jù)預處理

主要任務是將獲取的無人機原始情報數(shù)據(jù)，預處理是將獲取的無人機情報信號轉(zhuǎn)變?yōu)榍閳笮畔ⅰｎA處理的主要步驟為野值剔除、數(shù)據(jù)壓縮等。

2）情報數(shù)據(jù)篩選

情報數(shù)據(jù)篩選是通過各種限制條件，將符合條件的數(shù)據(jù)留下進行進一步處理，不符合條件的數(shù)據(jù)直接以原始數(shù)據(jù)形式進行存儲，以備后用。通過情報數(shù)據(jù)篩選，能夠大大減少情報處理的工作量，并能夠?qū)⒂邢薜馁Y源，用在更有意義的情報數(shù)據(jù)上，減小冗余，得到更為精確的情報。情報數(shù)據(jù)篩選的方式主要有基于地理空間的情報篩選、基于無人機規(guī)劃航跡的篩選和基于圖像特征的篩選等方式。

3）圖像預處理

圖像預處理的主要任務是，通過一系列處理過程，形成便于目視篩查的，較為清晰的圖像?？焖儆行У念A處理是后續(xù)處理的前提和基礎。圖像預處理的主要步驟為行圖像校正、圖像配準、數(shù)據(jù)融合。

4）圖像綜合分析

綜合分析的任務主要有：（1）把根據(jù)不同的目標和背景，將“有意義”的區(qū)域分割出來；（2）提取代表不同目標物特點的特征參數(shù)，并進行描述；（3）對圖像中的目標物進行識別；（4）對有價值的目標進行精確定位，從而形成準確的目標位置情報。主要步驟是圖像分割、目標檢測、目標識別、目標定位。

5）情報生成

主要任務：將具有價值的情報信息通過壓縮編碼等步驟，最終形成標準格式的情報。主要步驟是圖像壓縮、報文生成等。

5 聯(lián)合作戰(zhàn)無人機情報處理與共享發(fā)展展望

1）統(tǒng)一信息傳輸格式與標準，實現(xiàn)情報分發(fā)共享

目前我軍各軍兵種無人機情報傳輸缺乏統(tǒng)一的格式標準，造成情報共享困難，嚴重阻礙了聯(lián)合作戰(zhàn)中各軍兵種無人機情報的互聯(lián)互通。因此，統(tǒng)一報文格式標準，是無人機情報互聯(lián)互通的基礎。可以借鑒外軍無人機的報文格式標準，同時結(jié)合其他C4ISR系統(tǒng)的格式要求，以便更好地實現(xiàn)與其他C4ISR的互聯(lián)互通，從而制定全軍統(tǒng)一的無人機情報報文格式標準。

2）建立全域共享的無人機數(shù)據(jù)庫

現(xiàn)有的各軍兵種無人機情報數(shù)據(jù)庫，由于格式不兼容，造成信息共享困難。在未來聯(lián)合作戰(zhàn)戰(zhàn)場網(wǎng)絡化環(huán)境中，利用標準化的情報數(shù)據(jù)庫和情報交換格式，使地理上分散布置的無人偵察系統(tǒng)成為網(wǎng)絡中心戰(zhàn)場環(huán)境中的一個節(jié)點，構(gòu)建多兵種、多層次、多領域按需授權(quán)訪問的全域共享的情報處理系統(tǒng)，并將無人機情報與其他C4ISR情報和海量知識庫進行關聯(lián)處理。

3）建立無人機專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是具有軍事知識和軍事原則的程序系統(tǒng)，它能根據(jù)一個或多個領域?qū)＜姨峁┑闹R和處理問題的邏輯思維方法，模仿專家們的決策過程，為指揮員提供若干方案，如遂行作戰(zhàn)任務，軍隊部署與機動等，同時，還可利用編制的軟件來處理各種不確定問題，只要向計算機輸入各種情報信息，專家系統(tǒng)就能向指揮員提供一種高效能的分類推斷方法，憑借專門的計算機程序來檢查“知識庫”，從而做出推理判斷，最后生成可靠性高的判斷。

無人機專家系統(tǒng)能夠提供的自動化無人機情報信息處理能力，替代過去用于處理和生成情報的人工方式，不再需要情報分析員自己從獲得的無人機報文中篩選與指揮官作戰(zhàn)情報需求相關的信息，無人機專家系統(tǒng)可以自動進行信息篩選，并在能夠接收到重要信息是提示分析人員并在電子區(qū)域地圖上繪制上新的信息。另外無人機專家系統(tǒng)能夠形成一個情報資源的網(wǎng)絡體系，與其他部隊的情報資源和分析處理資源鏈接在一起，從而形成全軍的獲取和分發(fā)情報的一個強大工具。

4）在聯(lián)合作戰(zhàn)中利用多軍兵種無人機情報進行輔助局部戰(zhàn)場態(tài)勢描述

聯(lián)合作戰(zhàn)中多軍兵種無人機由于其遂行任務不同，所獲取情報信息也是多樣而豐富。情報中包含敵兵力部署、戰(zhàn)場固定設施、動態(tài)部署（如指揮中心、港口、機場、導彈發(fā)射陣地、雷達站等）、重要的動態(tài)目標及其當前狀態(tài)屬性、威脅程度、戰(zhàn)場環(huán)境要素（地理信息、電磁環(huán)境、天候氣象等）。這些情報數(shù)據(jù)構(gòu)成了戰(zhàn)場態(tài)勢描述的基本要素，將聯(lián)合作戰(zhàn)中各軍兵種獲取的情報進行融合，充分利用這些信息輔助分析局部戰(zhàn)場態(tài)勢，既提高了聯(lián)合作戰(zhàn)中無人機情報的利用率，又為戰(zhàn)場態(tài)勢評估提供重要資源。

6 結(jié)語

與飛速發(fā)展的無人機技術(shù)相比，無人機情報的處理與共享相關方面研究的缺乏和滯后，成為制約無人機系統(tǒng)應用發(fā)展的“瓶頸”。美國等國家對無人機情報信息處理與共享方面的研究予以了高度重視，每年投入大量的軍費與人力進行相關研究，并已將研究成果應用在實際作戰(zhàn)中。無論是理論經(jīng)驗還是實踐經(jīng)驗都較為豐富。我軍在這方面雖然發(fā)展速度較快，但是很多方面與國外的先進水平還有一定的差距。因此，針對無人機情報綜合處理、各軍兵種無人機之間的共享等方面的研究需要比較迫切。本文對無人機情報處理與共享體系的構(gòu)建只是理論上的探討，未來還需要與實踐相結(jié)合，對系統(tǒng)進行進一步完善。

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