王 建，高 涌，李繼躍，楊春英，黃孝鵬，4，宋榮貴，左艷軍

(1.中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所，江蘇 南京211106;2.中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司，北京100097;3.中國(guó)艦船研究院，北京100192;4.海軍裝備研究院，北京100161;5.中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一四研究所，北京100012)

0 引 言

賽博空間主要由電磁頻譜、電子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)設(shè)施三部分組成，其特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面:人工創(chuàng)造的空間;不穩(wěn)定性;無(wú)界性;高速性。電磁頻譜涵蓋現(xiàn)有雷達(dá)、通信等各類電子產(chǎn)品使用的頻率，電子系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、片上微系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)等，網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)設(shè)施包括因特網(wǎng)、無(wú)線通信網(wǎng)、電力網(wǎng)、專用網(wǎng)、戰(zhàn)地指控網(wǎng)、工業(yè)控制網(wǎng)和無(wú)線傳感器網(wǎng)等。賽博空間(Cyberspace)實(shí)質(zhì)就是網(wǎng)絡(luò)與電磁空間，賽博空間是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用逐步形成，其間經(jīng)歷了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)空間、電磁與網(wǎng)絡(luò)融合空間、廣義賽博空間3 個(gè)發(fā)展階段，如圖1所示。

目前，賽博空間已成為在海陸空天之外的第五維空間作戰(zhàn)領(lǐng)域，具有顯著的戰(zhàn)略意義。加快發(fā)展基于賽博空間的具有戰(zhàn)略意義的賽博對(duì)抗體系與裝備系統(tǒng)技術(shù)，可有效降低網(wǎng)絡(luò)電磁空間給社會(huì)和國(guó)家安全帶來(lái)的潛在威脅和風(fēng)險(xiǎn)，已成為需要迫切研究和解決的重要技術(shù)問(wèn)題和引領(lǐng)電子信息裝備技術(shù)發(fā)展的方向。

圖1 賽博空間演化發(fā)展Fig.1 The evolntion and develvdment of cyberspace

目前，我國(guó)在賽博空間和賽博戰(zhàn)領(lǐng)域的研究剛剛起步，和發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在相當(dāng)大的差距，難以適應(yīng)未來(lái)第五維空間賽博對(duì)抗作戰(zhàn)的發(fā)展需求，迫切需要系統(tǒng)開(kāi)展賽博空間和賽博對(duì)抗技術(shù)的深化研究，以提高海上全空域信息作戰(zhàn)的能力、推動(dòng)未來(lái)裝備的發(fā)展。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

1.1 國(guó)外發(fā)展

賽博空間作戰(zhàn)將改變21世紀(jì)的戰(zhàn)爭(zhēng)，美軍已將是否能夠主宰賽博空間上升到關(guān)系國(guó)家安全的戰(zhàn)略地位?？傮w來(lái)說(shuō)，國(guó)際上對(duì)賽博空間相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研究始于近期，并投入了大量的人力、物力和財(cái)力。對(duì)賽博態(tài)勢(shì)感知、賽博網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、賽博戰(zhàn)、賽博支持研究較多，在利用賽博空間、控制賽博空間和建立賽博空間方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較多，其得益于美軍在信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、電磁頻譜、電子戰(zhàn)等方面的雄厚積累以及對(duì)頂層規(guī)范和能力建設(shè)的重視。統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一設(shè)計(jì)，從而形成了較為成熟的裝備技術(shù)，為賽博空間的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

美國(guó)是第1 個(gè)建設(shè)和使用因特網(wǎng)的國(guó)家，也是第1 個(gè)提出賽博空間和賽博戰(zhàn)概念的國(guó)家。對(duì)政府和軍方?jīng)Q策產(chǎn)生重要影響的一些智庫(kù)、研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)早在20世紀(jì)90年代初，就開(kāi)始高度關(guān)注賽博空間和賽博戰(zhàn)的研究。從研究的深度、廣度和應(yīng)用實(shí)施看，美國(guó)始終領(lǐng)先世界各國(guó)［1-3］。美英學(xué)者所在的研究機(jī)構(gòu)都是美英著名的智庫(kù)、研究所、大學(xué)和軍火公司，研究?jī)?nèi)容非常廣泛。不少研究是美國(guó)政府安全部門(mén)和軍方資助的。美歐賽博空間安全戰(zhàn)略和一系列政策，基本是都是以這些研究結(jié)果作為支撐的。美國(guó)海軍又成立了艦隊(duì)賽博司令部作為針對(duì)信號(hào)情報(bào)、電子戰(zhàn)、信息作戰(zhàn)，情報(bào)，信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)和空間科學(xué)的職能司令部，主要任務(wù)是指導(dǎo)防御中的賽博作戰(zhàn)，支援作戰(zhàn)部隊(duì)實(shí)施威懾、擊退侵犯、保證行動(dòng)自由。美國(guó)艦隊(duì)賽博司令部的作戰(zhàn)重點(diǎn)是使美國(guó)海軍具備快速應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)威脅能力，保持信息優(yōu)勢(shì)。美國(guó)在研的賽博戰(zhàn)裝備如表1所示。

在賽博空間項(xiàng)目計(jì)劃方面，美軍有“愛(ài)因斯坦”計(jì)劃、“賽博空間基因組”計(jì)劃、“國(guó)家網(wǎng)絡(luò)電磁靶場(chǎng)”項(xiàng)目、代號(hào)為“De VenCI”的“國(guó)防部催化探險(xiǎn)倡議”計(jì)劃、 “網(wǎng)絡(luò)電磁進(jìn)攻作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)及支撐技術(shù)”計(jì)劃等。

表1 美軍主要發(fā)展的裝備Tab.1 The main developing militavy equiphcent of USA

實(shí)際上，不僅僅是美國(guó)，俄羅斯、德國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)家也都將發(fā)展賽博戰(zhàn)能力提高到了一個(gè)新的高度。例如，北約成立賽博防御中心，出臺(tái)新的賽博防御政策，并決定成立賽博快速反應(yīng)部隊(duì)。德國(guó)將組建賽博戰(zhàn)部隊(duì)。法國(guó)為加強(qiáng)賽博空間作戰(zhàn)能力，成立新的信息系統(tǒng)安全局，專門(mén)負(fù)責(zé)預(yù)防和應(yīng)對(duì)賽博攻擊。另外，英國(guó)政府發(fā)布了首版《國(guó)家賽博安全戰(zhàn)略》，宣布成立賽博安全辦公室和賽博安全行動(dòng)中心。韓國(guó)也成立賽博戰(zhàn)指揮中心。印度組建了陸?？杖娐?lián)合計(jì)算機(jī)應(yīng)急分隊(duì)，日本組建了一支主要由計(jì)算機(jī)專家組成的賽博戰(zhàn)部隊(duì)。但從目前的資料看，這些國(guó)家和地區(qū)的賽博行動(dòng)主要集中在傳統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)。

1.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

由于國(guó)際上賽博空間相關(guān)技術(shù)研究工作的開(kāi)始時(shí)間也不長(zhǎng)，我國(guó)對(duì)賽博空間技術(shù)的研究還處在起步階段，對(duì)海上編隊(duì)賽博空間攻防態(tài)勢(shì)的感知、生成、分發(fā)和顯示技術(shù)，海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)指揮控制技術(shù)，以及海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間安全防御技術(shù)等都缺乏足夠的研究與分析。

從網(wǎng)上公開(kāi)檢索到的文獻(xiàn)看，我國(guó)參與研究賽博空間和賽博戰(zhàn)的單位主要有科研院所、高校、部分智庫(kù)和其他一些單位［4-8］。國(guó)內(nèi)部分科研院所的研究人員在賽博空間相關(guān)技術(shù)研究方面開(kāi)展了一些探討，比較有代表性的如童志鵬院士等專家?guī)ьI(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域的跟蹤和研究。其他單位開(kāi)展的研究工作主要是圍繞入侵檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急響應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)警、網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)估等方面開(kāi)展的，這為開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知研究奠定了一定的基礎(chǔ)。

目前國(guó)內(nèi)研究的范圍不夠?qū)挘疃炔粔蛏?，層次不夠高，研究的需求背景不夠明確，多數(shù)文獻(xiàn)主要是跟蹤國(guó)外研究，在逐步的消化、吸收以美軍為代表的賽博空間的概念、體系及作戰(zhàn)能力等理論?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)對(duì)賽博空間安全的重要性認(rèn)識(shí)還沒(méi)有達(dá)到西方國(guó)家的水平，在賽博空間和賽博戰(zhàn)方面的研究相比美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家還比較落后，信息和通信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模龐大但水平和質(zhì)量都還有限，賽博戰(zhàn)能力還不強(qiáng)。

運(yùn)用Denavit-Hartenberg參數(shù)方法建立關(guān)節(jié)機(jī)械手的連桿坐標(biāo)系如圖2。其中，x0y0z0為它的基坐標(biāo)系，基坐標(biāo)系原點(diǎn)位于第一關(guān)節(jié)的軸線與底座的交點(diǎn)處，x6y6z6為它的工具坐標(biāo)系(手端，不計(jì)入機(jī)械手自由度)。

1.3 主要差距分析

如何利用各種信息化手段保證賽博空間防御性對(duì)抗作戰(zhàn)和攻擊性對(duì)抗作戰(zhàn)的高效性是軍事領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)問(wèn)題。從美軍的研究現(xiàn)狀分析，發(fā)展賽博空間作戰(zhàn)指揮控制和安全防御技術(shù)已成為重點(diǎn)研究方向。針對(duì)作戰(zhàn)需求，在相關(guān)技術(shù)研究上缺乏海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間作戰(zhàn)攻防態(tài)勢(shì)信息集成系統(tǒng)體系規(guī)范、缺乏有效的海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知能力、缺乏海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間作戰(zhàn)安全防御能力、缺乏安全有效的賽博空間導(dǎo)航定位技術(shù)手段，如圖2所示。

圖2 主要差距Fig.2 The main difference

1.4 發(fā)展趨勢(shì)

賽博戰(zhàn)引起的軍事作戰(zhàn)理念、信息對(duì)抗手段、預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)技術(shù)、艦船導(dǎo)航技術(shù)的改變，如圖3所示。

2 賽博空間對(duì)艦船電子技術(shù)發(fā)展和裝備形態(tài)變化的影響

2.1 賽博空間作戰(zhàn)對(duì)指揮決策提出的新挑戰(zhàn)

海上網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、電磁頻譜作戰(zhàn)已經(jīng)成為賽博空間的重要作戰(zhàn)要素。由于未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)性質(zhì)的變化，賽博態(tài)勢(shì)感知變得更加復(fù)雜和活躍，賽博態(tài)勢(shì)感知的建立和維持將面臨巨大挑戰(zhàn)。同時(shí)針對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間作戰(zhàn)的高速性，要求建立相應(yīng)的指揮控制技術(shù)來(lái)達(dá)到高效指揮的需求，另外針對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間作戰(zhàn)環(huán)境的復(fù)雜性，需要建設(shè)安全完備的安全防御體系保護(hù)己方賽博空間資源的安全可靠;針對(duì)整個(gè)作戰(zhàn)流程，需要建立相應(yīng)的效能評(píng)估方案體系將對(duì)作戰(zhàn)方案的更新改進(jìn)做出重要指示作用;并需要從4 個(gè)方面轉(zhuǎn)變作戰(zhàn)指揮理念:確立動(dòng)態(tài)化的疆界觀念;構(gòu)建全球化的戰(zhàn)略布勢(shì);樹(shù)立軟性化的打擊意識(shí);建立常備化的網(wǎng)防機(jī)制。

為了適應(yīng)賽博空間作戰(zhàn)，指揮控制系統(tǒng)應(yīng)在現(xiàn)有情報(bào)編輯臺(tái)、戰(zhàn)術(shù)指揮臺(tái)、武器控制臺(tái)等組成的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)電磁偵察的測(cè)向、測(cè)頻能力，提高指揮控制系統(tǒng)對(duì)情報(bào)的綜合分析、判斷及識(shí)別能力，提升導(dǎo)彈、武器和電子干擾的協(xié)同控制能力。因此指揮控制系統(tǒng)需要從以下幾個(gè)方面開(kāi)展技術(shù)研究:1)賽博空間態(tài)勢(shì)感知技術(shù);2)賽博空間可視化技術(shù);3)賽博空間電子戰(zhàn)作戰(zhàn)指揮控制技術(shù);4)電磁輻射源的協(xié)同管理技術(shù);5)網(wǎng)絡(luò)電磁安全技術(shù)。

圖3 發(fā)展趨勢(shì)Fig.3 The main trend

2.2 賽博空間對(duì)雷達(dá)預(yù)警探測(cè)技術(shù)提出的新挑戰(zhàn)

為適應(yīng)海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間作戰(zhàn)對(duì)預(yù)警探測(cè)能力需求的變化，未來(lái)的雷達(dá)預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)必須在復(fù)雜的電磁頻譜環(huán)境下，面對(duì)高密度強(qiáng)干擾和多目標(biāo)飽和攻擊，強(qiáng)實(shí)時(shí)地探測(cè)與識(shí)別目標(biāo)，有效完成各種態(tài)勢(shì)感知、目標(biāo)探測(cè)跟蹤監(jiān)視、武器系統(tǒng)引導(dǎo)控制等復(fù)雜的作戰(zhàn)使命，這對(duì)傳統(tǒng)海戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)裝備的技術(shù)體制、技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段、作戰(zhàn)使用模式、作戰(zhàn)效能等提出了全新的挑戰(zhàn)。

預(yù)警探測(cè)是戰(zhàn)略防御的首要條件［9］。雷達(dá)預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)直接影響到探測(cè)、判斷、決策、行動(dòng)和整個(gè)軍事行動(dòng)的全過(guò)程。雷達(dá)預(yù)警探測(cè)技術(shù)的發(fā)展取決于軍事能力的需求(如探測(cè)隱身飛機(jī)、彈道導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈等)和新技術(shù)突破的推動(dòng)(如固態(tài)發(fā)射器件、超高速集成電路等)。雷達(dá)作為最重要的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境感知傳感器，在賽博空間下，其裝備形態(tài)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑將發(fā)生根本的變化。賽博空間帶來(lái)的時(shí)空壓縮和信息空間膨脹，對(duì)雷達(dá)預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

為適應(yīng)賽博空間作戰(zhàn)能力需求變化，傳統(tǒng)的雷達(dá)預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)體系架構(gòu)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑將被徹底顛覆，在賽博空間技術(shù)發(fā)展的支撐下，利用功能強(qiáng)大的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和先進(jìn)的信息感知、超級(jí)運(yùn)算處理、海量數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，形成網(wǎng)絡(luò)化、分布式、多功能一體化、智能化、軟件化、可計(jì)算雷達(dá)系統(tǒng)，滿足強(qiáng)實(shí)時(shí)、多任務(wù)、全域感知、全時(shí)空監(jiān)測(cè)需求和全球打擊能力的作戰(zhàn)需求，將成為未來(lái)雷達(dá)預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。

2.3 賽博空間對(duì)通信提出的新挑戰(zhàn)

海戰(zhàn)場(chǎng)通信是一個(gè)能覆蓋戰(zhàn)區(qū)范圍并能提供一種靈活通用的公共操作環(huán)境的信息傳輸平臺(tái)和信息處理平臺(tái)，同時(shí)也是鏈接各指揮中心與傳感器和武器系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的信息傳送網(wǎng)絡(luò)。通信的復(fù)雜性和多樣性主要表現(xiàn)在:作戰(zhàn)平臺(tái)類型多，涵蓋岸?？?天)潛各類平臺(tái)，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，活動(dòng)空間廣闊，要求的通信覆蓋范圍大;工作環(huán)境惡劣，要求設(shè)備可靠性高;業(yè)務(wù)類型和通信手段較多，通信頻段寬，設(shè)備技術(shù)復(fù)雜，通信組織和保障難度大。

通信必須滿足新時(shí)期的新要求，同時(shí)必須合理、科學(xué)應(yīng)對(duì)賽博戰(zhàn)在通信的可靠性、安全性和通信對(duì)抗的有效性、通信體系的合理性及通信的未來(lái)發(fā)展等方面提出的新挑戰(zhàn)。賽博戰(zhàn)的最終勝利，在很大程度取決于保底通信手段的優(yōu)劣。應(yīng)對(duì)賽博空間技術(shù)的發(fā)展，需要大力發(fā)展軟件無(wú)線電、認(rèn)知無(wú)線電等新型通信技術(shù)，提高未來(lái)通信系統(tǒng)的智能化水平。

2.4 賽博空間態(tài)勢(shì)感知對(duì)作戰(zhàn)指揮情報(bào)系統(tǒng)提出的新挑戰(zhàn)

賽博空間的態(tài)勢(shì)感知是指由賽博空間中所有電子設(shè)備和電子系統(tǒng)的運(yùn)行狀況、設(shè)備行為以及用戶行為等因素所構(gòu)成的整體安全狀態(tài)和變化趨勢(shì)。

對(duì)賽博空間態(tài)勢(shì)的全域感知和處理能力，對(duì)未來(lái)的作戰(zhàn)指揮情報(bào)系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。首先，態(tài)勢(shì)感知的數(shù)據(jù)來(lái)源更加豐富，賽博空間中的目標(biāo)(電磁目標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)目標(biāo))信息還包括有結(jié)構(gòu)信息、服務(wù)信息、入侵信息、脆弱性信息、電磁頻譜信息、電子系統(tǒng)設(shè)備信息、電子系統(tǒng)參數(shù)信息等等;其次，態(tài)勢(shì)要素的分析要加復(fù)雜，不能僅局限于單一安全要素的分析，應(yīng)該包括保密性、完整性和可用性的分析;再者，感知流程要更加規(guī)范，為保證賽博空間態(tài)勢(shì)感知實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性，所采用的框架要盡量簡(jiǎn)單，要偵察和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中的信息流，包括其內(nèi)容、目的及危險(xiǎn)程度;最后，態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)更加復(fù)雜，要能對(duì)各方賽博能力和賽博空間漏洞進(jìn)行評(píng)估，并支持對(duì)不同的評(píng)估結(jié)果預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)和其賽博作戰(zhàn)意圖，滿足從和平時(shí)期到大規(guī)模戰(zhàn)斗行動(dòng)期間賽博域內(nèi)各領(lǐng)域的作戰(zhàn)需求。因此迫切需要對(duì)賽博空間態(tài)勢(shì)感知技術(shù)進(jìn)行深入研究。

3 賽博空間下艦船電子信息關(guān)鍵技術(shù)

3.1 賽博空間作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)分析技術(shù)

對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間中的電磁頻譜、電子系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)設(shè)施的單獨(dú)態(tài)勢(shì)和綜合態(tài)勢(shì)進(jìn)行研究是海戰(zhàn)場(chǎng)賽博指揮控制與防御中的關(guān)鍵技術(shù)之一。海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知與分析技術(shù)思路如圖4所示，該技術(shù)研究首先針對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)賽博環(huán)境確定研究對(duì)象、產(chǎn)生感知數(shù)據(jù)源，其數(shù)據(jù)源包括海戰(zhàn)場(chǎng)中的艦載網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、雷達(dá)、電磁對(duì)抗設(shè)備、電子戰(zhàn)設(shè)備等。其次獲取賽博元素狀態(tài)并理解其效果，為態(tài)勢(shì)生成和評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持，提煉影響評(píng)估的屬性信息。再次研究各種不同賽博元素態(tài)勢(shì)之間存在的聯(lián)系和影響，評(píng)估關(guān)聯(lián)各賽博元素的內(nèi)在因素，分析其威脅、影響及發(fā)生的可能性，研究態(tài)勢(shì)與態(tài)勢(shì)之間、態(tài)勢(shì)與武器系統(tǒng)、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等的影響。最后通過(guò)以構(gòu)件化技術(shù)和態(tài)勢(shì)生成模板技術(shù)為支撐，以信息融合技術(shù)為手段，將海戰(zhàn)場(chǎng)賽博攻防態(tài)勢(shì)感知信息和評(píng)估信息進(jìn)行集中處理并集成展示。

圖4 賽博作戰(zhàn)勢(shì)感知技術(shù)思路Fig.4 The situational awareness technplogy roadmap of Cyber ware fare

其主要研究?jī)?nèi)容包括:1)賽博空間態(tài)勢(shì)感知體系框架研究，涵蓋賽博空間態(tài)勢(shì)感知要素、感知類型、感知流程等內(nèi)容;2)賽博空間態(tài)勢(shì)感知生成模型研究，涵蓋態(tài)勢(shì)感知生成機(jī)理、態(tài)勢(shì)感知生成方法、態(tài)勢(shì)要素知識(shí)表示方法、態(tài)勢(shì)要素聚合技術(shù)等內(nèi)容;3)態(tài)勢(shì)信息集成技術(shù);4)網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)分析技術(shù);5)綜合態(tài)勢(shì)集成技術(shù)。

3.2 賽博空間信息感知系統(tǒng)技術(shù)

海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)目標(biāo)分布遍及外層空間(衛(wèi)星和彈道導(dǎo)彈)、大氣層內(nèi)空間(飛機(jī)、巡航導(dǎo)彈、低空及掠海導(dǎo)彈)、水面艦艇、岸基和水下潛艇整個(gè)空間，探測(cè)環(huán)境變得越來(lái)越復(fù)雜。為滿足復(fù)雜環(huán)境探測(cè)感知的需求，使用多傳感器、多手段協(xié)同探測(cè)的方式，通過(guò)海戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境電磁信號(hào)的獲取、監(jiān)測(cè)、理解、定位、特征分析、評(píng)估等技術(shù)，對(duì)能夠引起感知變化的所有環(huán)境要素預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，并具備對(duì)目標(biāo)特征發(fā)生變化時(shí)的自適應(yīng)感知能力。主要研究?jī)?nèi)容包括:1)賽博空間復(fù)雜環(huán)境信息感知技術(shù);2)賽博空間多源感知信息融合技術(shù);3)賽博空間綜合信息感知體系構(gòu)建技術(shù)。

先進(jìn)多功能綜合射頻系統(tǒng)將成為構(gòu)建適應(yīng)賽博空間立體化、信息化作戰(zhàn)需求，可實(shí)時(shí)重構(gòu)、可計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化綜合信息感知體系的基礎(chǔ)系統(tǒng)平臺(tái)。智能化的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、分布式智能化傳感器單元、具有超級(jí)運(yùn)算能力的遠(yuǎn)程云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)、先進(jìn)的海量大數(shù)據(jù)綜合分析處理技術(shù)、智能化資源調(diào)度與協(xié)同控制技術(shù)、可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)重構(gòu)的虛擬化“可計(jì)算”電子信息系統(tǒng)技術(shù)，將成為發(fā)展全新形態(tài)的賽博空間電子信息系統(tǒng)裝備的重要支撐技術(shù)。

3.3 賽博空間通信及對(duì)抗技術(shù)

必須具有能夠完成一切遠(yuǎn)、中、近距離通信的能力，可以為一切岸上、海上、空中和水下提供足夠多的、性能穩(wěn)定可靠的通信線路，并且要求擁有能夠抗一切惡劣環(huán)境的通信方式和手段，能夠抵御較強(qiáng)電磁干擾和破壞。主要包括海陸空天潛一體化信息傳輸、通信體系結(jié)構(gòu)與仿真驗(yàn)證、通信及網(wǎng)絡(luò)安全、認(rèn)知無(wú)線電、定向網(wǎng)通信、通信與通信對(duì)抗一體化、網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗、數(shù)據(jù)鏈對(duì)抗等技術(shù)。

3.4 賽博空間作戰(zhàn)指揮控制技術(shù)

由于海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間作戰(zhàn)場(chǎng)景的復(fù)雜多樣性，產(chǎn)生了實(shí)現(xiàn)海戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)電磁空間多種攻防任務(wù)的復(fù)雜需求，因此研究高效可靠的海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間作戰(zhàn)指揮控制技術(shù)將成為海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間關(guān)鍵技術(shù)之一。在海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間網(wǎng)絡(luò)電磁態(tài)勢(shì)感知和分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)電磁空間環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性，需要研究相應(yīng)高效可靠的賽博空間對(duì)抗指揮控制技術(shù)來(lái)完成海戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境下的具體網(wǎng)絡(luò)電磁空間攻防任務(wù)。主要包括海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)行動(dòng)方案決策、海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)信息顯示與交互、海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)攻防行動(dòng)控制、海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)資源管理與控制等技術(shù)，它們有機(jī)結(jié)合成一個(gè)整體，共同實(shí)現(xiàn)賽博空間指揮控制技術(shù)，如圖5所示。

圖5 海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間作戰(zhàn)指揮控制技術(shù)Fig.5 The Cyberspace operational command and gntrol fechnology in sea battle

3.5 賽博空間作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)

由于海戰(zhàn)場(chǎng)賽博空間組成的復(fù)雜，海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)的有效性難以估計(jì)，通過(guò)海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)研究，建立海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估體系，以精確可靠的分析海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)的效能，檢驗(yàn)海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效果，保證作戰(zhàn)任務(wù)的完成。海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)研究是海戰(zhàn)場(chǎng)賽博指揮與防御中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估過(guò)程如圖6所示。主要包括賽博態(tài)勢(shì)評(píng)估、海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系構(gòu)建、基于指標(biāo)關(guān)系的賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估、基于賽博效果的建模與仿真系統(tǒng)效能評(píng)估等技術(shù)。

圖6 海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)效能評(píng)估過(guò)程Fig.6 The Cyber opevational effectiveness evaluation process in sea battle

3.6 賽博空間可視化技術(shù)

賽博空間信息具有存在的透明性(安全)、傳播的裂變性(失真、丟包)、真?zhèn)蔚幕祀s性(虛假信息)、網(wǎng)控的滯后性(帶寬、反應(yīng)速度)等特點(diǎn)。如何通過(guò)可視化的方式將賽博空間中不可見(jiàn)的(電磁環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)狀況)和可見(jiàn)的(實(shí)體作戰(zhàn)單元、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、戰(zhàn)場(chǎng)感知單元)客觀存在科學(xué)、直觀、形象的加以描述，綜合采用多種形式和豐富的手段來(lái)完整、全面、準(zhǔn)確、及時(shí)地展現(xiàn)賽博空間的狀況，是一個(gè)非常值得研究的問(wèn)題。不論從提高對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)信息的認(rèn)知、分析能力，為作戰(zhàn)決策提供依據(jù)，還是充分發(fā)揮作戰(zhàn)指揮效能的角度出發(fā)，賽博空間可視化都是高技術(shù)條件下指揮員的迫切需要，更是虛擬戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)展的必然要求，必將成為未來(lái)作戰(zhàn)的必備能力。

主要研究?jī)?nèi)容包括賽博空間可視化要素、賽博空間可視化模型構(gòu)建、基于知識(shí)的人機(jī)交互技術(shù)、海戰(zhàn)場(chǎng)賽博作戰(zhàn)演示驗(yàn)證環(huán)境搭建技術(shù)等。

4 啟示與建議

綜合分析國(guó)內(nèi)外賽博空間技術(shù)及其裝備技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，啟示和建議如下:1)加快研究建立適應(yīng)賽博空間與賽博對(duì)抗技術(shù)發(fā)展的艦船電子信息體系規(guī)范;2)加快艦船電子信息領(lǐng)域賽博空間與賽博對(duì)抗共性基礎(chǔ)技術(shù)研究，包括先進(jìn)多功能綜合射頻系統(tǒng)、實(shí)時(shí)重構(gòu)的虛擬化可計(jì)算綜合信息系統(tǒng)、智能化的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、具有超級(jí)運(yùn)算能力的遠(yuǎn)程云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)、先進(jìn)的海量大數(shù)據(jù)綜合分析處理、智能化資源調(diào)度與協(xié)同控制、遠(yuǎn)程分布式節(jié)點(diǎn)智能化協(xié)同、復(fù)雜電磁環(huán)境智能化感知與自適應(yīng)、電子信息系統(tǒng)賽博對(duì)抗安全防護(hù)等技術(shù)［10］;3)深入研究賽博空間信息戰(zhàn)作戰(zhàn)指揮體系;4)加快發(fā)展適應(yīng)賽博戰(zhàn)需求的艦船導(dǎo)航新技術(shù);5)構(gòu)建適應(yīng)賽博攻防的通信體系結(jié)構(gòu)、通信安全結(jié)構(gòu);6)加強(qiáng)預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)的賽博攻防能力;7)強(qiáng)化賽博空間及賽博對(duì)抗理論及體系建設(shè);8)強(qiáng)化賽博空間與賽博對(duì)抗技術(shù)研究的相關(guān)管理能力。

5 結(jié) 語(yǔ)

從艦船電子領(lǐng)域賽博對(duì)抗作戰(zhàn)技術(shù)角度，研究了適應(yīng)和滿足未來(lái)賽博空間戰(zhàn)的艦船電子技術(shù)發(fā)展需求與挑戰(zhàn)，分析了賽博空間國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，重點(diǎn)針對(duì)海上賽博空間作戰(zhàn)技術(shù)與裝備的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，賽博空間戰(zhàn)技術(shù)發(fā)展必將深刻地改變雷達(dá)、通信、電子對(duì)抗、指火控、導(dǎo)航等艦船電子信息系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑和未來(lái)裝備的形態(tài)。分析提出了各艦船電子專業(yè)領(lǐng)域?yàn)閼?yīng)對(duì)賽博空間技術(shù)挑戰(zhàn)需加快發(fā)展的技術(shù)重點(diǎn)方向與核心關(guān)鍵技術(shù)，并提出了適應(yīng)未來(lái)賽博空間戰(zhàn)的具體發(fā)展思路和發(fā)展建議。為加快賽博空間與賽博對(duì)抗技術(shù)在海上艦船電子信息技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域全新體系架構(gòu)的系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展與新的裝備形態(tài)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑的形成，提供了重要的發(fā)展思路和技術(shù)支撐。

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