楊廷梧，張　卓

（1.中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院，西安　710089；2.中航飛機(jī)研發(fā)中心　電氣系統(tǒng)所，西安　710089）

空天地一體化試驗(yàn)與測(cè)試體系發(fā)展構(gòu)想

楊廷梧1，張卓2

（1.中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院，西安710089；2.中航飛機(jī)研發(fā)中心電氣系統(tǒng)所，西安710089）

現(xiàn)代作戰(zhàn)系統(tǒng)中，一體化作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)成為軍工武器研制的必然趨勢(shì)；文章以空天地一體化試驗(yàn)與測(cè)試體系為主線，首先介紹了美國(guó)DoD在軍工試驗(yàn)與測(cè)試領(lǐng)域的研究計(jì)劃；其次，提出了我國(guó)空天地一體化試驗(yàn)與測(cè)試發(fā)展構(gòu)想，為大武器系統(tǒng)（SoS）聯(lián)合試驗(yàn)與測(cè)試等提供全面、有效的試驗(yàn)與評(píng)估技術(shù)、方法與手段，推動(dòng)我國(guó)軍工武器裝備研制技術(shù)的快速發(fā)展。

iNET；TENA；賽博試驗(yàn)；復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)；空天地一體化試驗(yàn)與測(cè)試網(wǎng)絡(luò)

0　引言

隨著C4ISR、空地一體化、?？找惑w化、全球格柵GIG等以網(wǎng)絡(luò)為中心的大武器系統(tǒng)（system of system，SoS）的出現(xiàn)，現(xiàn)有試驗(yàn)與評(píng)估方式已無(wú)法滿足大武器系統(tǒng)試驗(yàn)與評(píng)估（T&E）需求。這類復(fù)雜武器系統(tǒng)（即大型作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)）的試驗(yàn)與評(píng)估理論與方法，還處于研究探索之中。依據(jù)“試驗(yàn)即作戰(zhàn)與訓(xùn)練”和“作戰(zhàn)即網(wǎng)絡(luò)”新要求，試驗(yàn)與評(píng)估體系將向空天地一體化試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展，試驗(yàn)環(huán)境也必將從真實(shí)大氣環(huán)境變?yōu)榻茖?shí)戰(zhàn)的復(fù)雜電磁環(huán)境與賽博空間。本文分別介紹了美國(guó)DoD關(guān)于試驗(yàn)與測(cè)試發(fā)展計(jì)劃，并初步探討了未來(lái)我國(guó)空天地一體化試驗(yàn)與測(cè)試體系基本概念、基本要素、體系框架以及主要功能等內(nèi)容。

1　美國(guó)DoD軍工試驗(yàn)研究計(jì)劃簡(jiǎn)介

在以平臺(tái)為中心的作戰(zhàn)中，一般都以單一武器平臺(tái) （如飛機(jī)、艦船、坦克）為核心，各平臺(tái)主要依靠自身的傳感器探測(cè)系統(tǒng)和武器系統(tǒng)進(jìn)行作戰(zhàn)。作戰(zhàn)平臺(tái)與外界的聯(lián)系主要通過(guò)有限的幾條數(shù)據(jù)鏈如Link11、Link16等進(jìn)行通信，平臺(tái)之間的信息共享非常有限。這一時(shí)期開(kāi)展的試驗(yàn)主要是符合性試驗(yàn)，即主要對(duì)武器平臺(tái)的戰(zhàn)技指標(biāo)、作戰(zhàn)效能和適用性進(jìn)行試驗(yàn)與評(píng)價(jià)；而現(xiàn)在和未來(lái)發(fā)展的武器平臺(tái)是在“聯(lián)合作戰(zhàn)”和“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”背景下的大體系（SoS，系統(tǒng)之系統(tǒng)）中體現(xiàn)作戰(zhàn)功能與效能的超級(jí)平臺(tái)，見(jiàn)圖1所示。在這種情況下，對(duì)信息技術(shù)密集的復(fù)雜多任務(wù)系統(tǒng)評(píng)估與試驗(yàn)難度逐漸增加，許多跨平臺(tái)交互使得傳統(tǒng)武器試驗(yàn)與評(píng)價(jià)方式與戰(zhàn)場(chǎng)需求的矛盾日益突出。這對(duì)于主要是驗(yàn)證“點(diǎn)”方案的性能和效能的傳統(tǒng)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)方法來(lái)說(shuō)，帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，需要新的試驗(yàn)與評(píng)價(jià)方法來(lái)反映工作在網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下系統(tǒng)的真實(shí)性。因此，一種在網(wǎng)絡(luò)中心環(huán)境下的試驗(yàn)與評(píng)價(jià)方法，是應(yīng)對(duì)非對(duì)稱威脅和網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)對(duì)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)挑戰(zhàn)的一種新途徑。未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)將越來(lái)越多地依賴于與網(wǎng)絡(luò)中其它系統(tǒng)之間的復(fù)雜關(guān)系和作戰(zhàn)體系的整體功能，強(qiáng)調(diào)信息在體系中的作用，要求增加網(wǎng)絡(luò)信息共享能力，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路徑的多樣化以提供安全可靠的網(wǎng)絡(luò)能力［1］。

圖1　軍工試驗(yàn)與評(píng)估面臨的挑戰(zhàn)

為了適應(yīng)未來(lái)軍工試驗(yàn)與測(cè)試的發(fā)展要求，美國(guó)國(guó)防部設(shè)立了三大軍工武器試驗(yàn)投資計(jì)劃：試驗(yàn)與評(píng)價(jià)核心投資計(jì)劃（CTEIP）、試驗(yàn)與評(píng)價(jià)/科學(xué)與試驗(yàn)（T&E/S&T）計(jì)劃和聯(lián)合任務(wù)環(huán)境試驗(yàn)?zāi)芰Γ↗METC）計(jì)劃。美國(guó)防部依托試驗(yàn)資源管理中心（TRMC），從軍事需求、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等角度綜合考慮，按照嚴(yán)格的規(guī)程篩選出最佳的試驗(yàn)與評(píng)價(jià)投資項(xiàng)目并將其納入三大研究計(jì)劃，通過(guò)促進(jìn)試驗(yàn)技術(shù)持續(xù)、有序的發(fā)展推動(dòng)試驗(yàn)?zāi)芰Φ娜嫣嵘Ｆ渲?，網(wǎng)絡(luò)化試驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)和能力是三大研究計(jì)劃的一個(gè)投資重點(diǎn)。

以空天地一體化試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的研究計(jì)劃主要有試驗(yàn)集成架構(gòu)（CTEIP integrated architecture，CIA）、基礎(chǔ)倡議（foundation initiative 2010，F(xiàn)I2010）與國(guó)家賽博（Cyberspace）安全綜合計(jì)劃（comprehensive national cybersecurity initiative，CNCI）。其中，CIA主要以航空試驗(yàn)增強(qiáng)遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（integrated network enhanced telemetry，iNET）為核心［2］，輔之以地面控制、實(shí)驗(yàn)室、仿真/模擬系統(tǒng)與衛(wèi)星通信等系統(tǒng)，構(gòu)建一個(gè)縱向一體化綜合測(cè)試網(wǎng)絡(luò)；FI2010是以試驗(yàn)與訓(xùn)練使能架構(gòu)（test and training enabling architecture，TENA）、聯(lián)合先進(jìn)分布式仿真（joint advanced distributed simulation，JADS）技術(shù)為核心的研究計(jì)劃，其目的是構(gòu)建一個(gè)橫向的、虛實(shí)結(jié)合的一體化綜合測(cè)試網(wǎng)絡(luò)；CNCI計(jì)劃以美國(guó)國(guó)家賽博靶場(chǎng)（national cyber range，NCR）為核心，驗(yàn)證美軍作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)安全性的一個(gè)非常重要的研究計(jì)劃，其目的是對(duì)作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行全面試驗(yàn)、測(cè)試與評(píng)估，包括對(duì)賽博空間、賽博電磁空間的所有武器系統(tǒng)（設(shè)備）進(jìn)行試驗(yàn)與評(píng)估。

2　CIA試驗(yàn)集成架構(gòu)

隨著技術(shù)不斷發(fā)展和試驗(yàn)要求不斷提高，飛行試驗(yàn)遙測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、集成化、空地一體化成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。試驗(yàn)集成架構(gòu)CIA以增強(qiáng)遙測(cè)綜合網(wǎng)絡(luò)（iNET）為核心，通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)控制中心、實(shí)驗(yàn)室、模擬/仿真設(shè)施等系統(tǒng)聯(lián)接，見(jiàn)圖2所示［5］。

圖2　CIA試驗(yàn)集成架構(gòu)

CIA的核心是增強(qiáng)遙測(cè)集成網(wǎng)絡(luò)iNET，由美國(guó)試驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)估核心投資機(jī)構(gòu)（CTEIP）于2004年啟動(dòng)了iNET項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃，目的是為試驗(yàn)場(chǎng)和試驗(yàn)基地自主發(fā)展iNET綜合增強(qiáng)型遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，解決試驗(yàn)中空地網(wǎng)絡(luò)化、遙測(cè)帶寬、多系統(tǒng)信息融合分析等問(wèn)題，建立空、天、地、海一體化的遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。iNET有3個(gè)部分組成：v NET移動(dòng)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、rf-NET遙測(cè)射頻傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、g NET地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即空、地一體化的遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)［6］。

iNET包括遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（Tm NS：telemetry network system）和各種操作、控制的應(yīng)用軟件。iNET共有6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)支持，包括系統(tǒng)管理標(biāo)準(zhǔn)（SM）、元數(shù)據(jù)語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)（MDL）、通信鏈路標(biāo)準(zhǔn)（CL）、試驗(yàn)對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)（TA）、無(wú)線傳輸標(biāo)準(zhǔn)（RFNE）和組件接口標(biāo)準(zhǔn)（CI），見(jiàn)圖3所示。

iNET可用于建立各種試驗(yàn)對(duì)象（如飛行器或者坦克、艦船等）試驗(yàn)的遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)SST（單向傳輸）或Tm NS（雙向傳輸）遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)發(fā)送地面控制信息或接收試驗(yàn)對(duì)象數(shù)據(jù)，由地面控制中心統(tǒng)一控制、統(tǒng)一管理；同時(shí)，地面支持設(shè)備通過(guò)Tm NS對(duì)飛機(jī)提供實(shí)時(shí)支持，以監(jiān)控機(jī)載采集系統(tǒng)工作狀態(tài)。通過(guò)TENA，本試驗(yàn)場(chǎng)飛行試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)還可以與另外一個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行有效連接，實(shí)現(xiàn)多試驗(yàn)場(chǎng)信息交互、信息共享。

圖3　增強(qiáng)遙測(cè)集成網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)

3　基礎(chǔ)倡議FI2010

為了克服各試驗(yàn)和訓(xùn)練靶場(chǎng)相互獨(dú)立、信息不能共享以及資源不能重用等缺點(diǎn)，美國(guó)國(guó)防部實(shí)施了核心試驗(yàn)與評(píng)估投資計(jì)劃（CTEIP）之一的FI2010工程。其用途是促進(jìn)美國(guó)各試驗(yàn)場(chǎng)、試驗(yàn)設(shè)施與仿真資源之間的互操作、可重用和可組合，實(shí)現(xiàn)“邏輯試驗(yàn)靶場(chǎng)”之功能，最終支持“2020聯(lián)合構(gòu)想（JV2020）”。邏輯試驗(yàn)靶場(chǎng)可用于構(gòu)建電子試驗(yàn)環(huán)境、飛機(jī)導(dǎo)彈試驗(yàn)環(huán)境、光電試驗(yàn)環(huán)境、戰(zhàn)術(shù)演練環(huán)境、化學(xué)威脅環(huán)境、火控實(shí)驗(yàn)環(huán)境等各種試驗(yàn)環(huán)境。FI2010工程是改變美國(guó)試驗(yàn)與評(píng)估現(xiàn)狀的重要工程，由5個(gè)密切相關(guān)的工程—試驗(yàn)與訓(xùn)練使能體系架構(gòu)（TENA）、通用顯示分析與處理系統(tǒng)（CDAPS）、聯(lián)合先進(jìn)分布式仿真（JADS）、地域性試驗(yàn)場(chǎng)綜合設(shè)施（JRRC）與虛擬試驗(yàn)與訓(xùn)練試驗(yàn)場(chǎng)（VTTR）組成。

1）試驗(yàn)與訓(xùn)練使能體系架構(gòu)（TENA）：

FI2010的主要目標(biāo)是建立一個(gè)公共TENA，實(shí)現(xiàn)公共的軟件基礎(chǔ)設(shè)施和工具集，從而使美國(guó)各試驗(yàn)與訓(xùn)練靶場(chǎng)的體系結(jié)構(gòu)能夠滿足未來(lái)幾十年軍事需求。2005年，由“聯(lián)合任務(wù)環(huán)境能力 （JMETC）”投資計(jì)劃，開(kāi)發(fā)了試驗(yàn)與訓(xùn)練使能體系架構(gòu) （TENA）。

TENA定義了未來(lái)靶場(chǎng)軟件開(kāi)發(fā)、集成與互操作的整個(gè)結(jié)構(gòu)，用于將地理分散的靶場(chǎng)資源（如試驗(yàn)設(shè)施、訓(xùn)練、仿真與高性能的計(jì)算技術(shù)）快速聯(lián)合起來(lái)形成一個(gè)綜合環(huán)境，以逼真的模式完成各種新的試驗(yàn)與訓(xùn)練任務(wù)，F(xiàn)I2010工程將這樣的環(huán)境稱為無(wú)地理界線的“邏輯試驗(yàn)靶場(chǎng)”。TENA由TENA工具集、靶場(chǎng)通信、與其它靶場(chǎng)資源的接口、與武器系統(tǒng)的接口、標(biāo)準(zhǔn)/協(xié)議以及綜合試驗(yàn)或訓(xùn)練規(guī)程等部分組成，如圖4所示。TENA通過(guò)中間件（Middleware）技術(shù)，解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分布式應(yīng)用軟件的通信、互操作和協(xié)同問(wèn)題，可將不同區(qū)域的試驗(yàn)場(chǎng)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)信息共享。

2）聯(lián)合先進(jìn)分布式仿真聯(lián)合試驗(yàn)與評(píng)估計(jì)劃（JADSJT&E）：

隨著武器裝備技術(shù)不斷提高，尤其是大型復(fù)雜武器系統(tǒng)（體系級(jí)），在真實(shí)條件下的試驗(yàn)與測(cè)試變得越來(lái)越難于應(yīng)對(duì)。虛擬/仿真試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)尤其是先進(jìn)分布式仿真試驗(yàn)與評(píng)估技術(shù)，對(duì)于提高武器系統(tǒng)和體系級(jí)試驗(yàn)與評(píng)估能力具有重要意義。美軍在上世紀(jì)90年代后期開(kāi)始制定并實(shí)施聯(lián)合先進(jìn)分布式仿真聯(lián)合試驗(yàn)與評(píng)估（JADSJT&E）計(jì)劃，對(duì)先進(jìn)分布式仿真（ADS）技術(shù)在飛機(jī)、導(dǎo)彈、C4ISR系統(tǒng)和電子戰(zhàn)等武器試驗(yàn)與測(cè)試中的應(yīng)用進(jìn)行了大量的理論研究和試驗(yàn)探索，取得了許多重要的試驗(yàn)研究成果，表明了先進(jìn)分布式仿真試驗(yàn)與評(píng)估技術(shù)能夠有效地提高試驗(yàn)?zāi)芰Α浹a(bǔ)傳統(tǒng)試驗(yàn)手段的不足，降低成本，縮短試驗(yàn)周期以及支持聯(lián)合試驗(yàn)預(yù)演。

圖4　TENA體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用

先進(jìn)分布式仿真試驗(yàn)與評(píng)估是美軍在聯(lián)合先進(jìn)分布式仿真聯(lián)合試驗(yàn)與評(píng)估（JADSJT&E）計(jì)劃中提出的一個(gè)新概念，它采用高層體系結(jié)構(gòu)（high layer architecture，HLA），在先進(jìn)分布式仿真的試驗(yàn)環(huán)境中對(duì)武器系統(tǒng)進(jìn)行的試驗(yàn)與評(píng)估，其實(shí)質(zhì)是利用先進(jìn)分布式仿真技術(shù)，將多個(gè)站點(diǎn)的現(xiàn)有試驗(yàn)資源結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建一個(gè)綜合逼真的環(huán)境，對(duì)武器系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)與評(píng)估?；緲?gòu)成包括被試武器系統(tǒng)、目標(biāo)和環(huán)境系統(tǒng)、試驗(yàn)控制與分析系統(tǒng)、試驗(yàn)監(jiān)控與測(cè)量系統(tǒng)以及試驗(yàn)通信系統(tǒng)。

虛擬/仿真試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)尤其是先進(jìn)分布式仿真試驗(yàn)與評(píng)估技術(shù)，對(duì)于提高武器系統(tǒng)和體系級(jí)試驗(yàn)與評(píng)估能力具有重要意義。在信息化條件下的高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)是多兵種聯(lián)合的體系與體系的對(duì)抗，而傳統(tǒng)的以實(shí)物試驗(yàn)為主的試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，滿足不了復(fù)雜武器系統(tǒng)在新作戰(zhàn)模式下的發(fā)展需求。虛擬/仿真試驗(yàn)與測(cè)試能夠大大提高航空武器系統(tǒng)的試驗(yàn)與評(píng)估能力，能夠更加全面獲得有效的、可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，節(jié)約試驗(yàn)成本、縮短試驗(yàn)周期，加快武器裝備研制進(jìn)程。

4　賽博試驗(yàn)與評(píng)估NCR

空天地一體化作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)必然的發(fā)展趨勢(shì)，那么作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)安全性將是戰(zhàn)爭(zhēng)成敗的關(guān)鍵。因此，賽博空間（Cyberspace）的安全性試驗(yàn)與評(píng)估就變得越來(lái)越重要了。美國(guó)先后提出了“賽博空間安全法案”（773號(hào)）及“國(guó)家賽博空間安全顧問(wèn)辦公室法案”（778號(hào)），并成立了賽博司令部。賽博空間的制網(wǎng)權(quán)如同制海權(quán)、制空權(quán)、制天權(quán)一樣，上升到國(guó)家主權(quán)與安全的戰(zhàn)略層面。真實(shí)的作戰(zhàn)環(huán)境是空、天、地、海、賽博五維空間，而網(wǎng)絡(luò)電磁空間（賽博空間）是否安全將是整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)成功與否的關(guān)鍵所在。賽博空間廣義定義為網(wǎng)絡(luò)空間、網(wǎng)絡(luò)電磁空間、網(wǎng)際空間，美軍稱其為賽博空間。

美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）提出了美國(guó)國(guó)家賽博試驗(yàn)場(chǎng) （NCR）建設(shè)計(jì)劃。NCR是一個(gè)研究開(kāi)發(fā)試驗(yàn)床，是CNCI計(jì)劃的核心部分。NCR自2009年開(kāi)始建設(shè)，到2014年開(kāi)始試運(yùn)行，見(jiàn)圖5所示。

圖5　NCR建設(shè)進(jìn)程

NCR重點(diǎn)改善大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)（比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)高幾個(gè)數(shù)量級(jí)）的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，為CNCI提供一個(gè)用于研究開(kāi)發(fā)的、安全的、可控的、創(chuàng)新試驗(yàn)環(huán)境，為各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和構(gòu)想的安全性進(jìn)行定量和定性分析的物理評(píng)估平臺(tái)。NCR的結(jié)構(gòu)是以現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及相互連接的網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，在物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上對(duì)上層軟件平臺(tái)以及應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行管理和配置。同時(shí)能夠?qū)⑼獠吭O(shè)備、網(wǎng)絡(luò)及特定的應(yīng)用運(yùn)行于試驗(yàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，統(tǒng)一集成管理。

賽博試驗(yàn)與測(cè)試評(píng)估平臺(tái)，能在一個(gè)典型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中對(duì)信息保障和信息生存工具進(jìn)行無(wú)偏差的定性和定量評(píng)估，能復(fù)制當(dāng)前和未來(lái)國(guó)防武器系統(tǒng)和作戰(zhàn)中復(fù)雜的、大型的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和用戶，能在同一基礎(chǔ)設(shè)施中同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)獨(dú)立試驗(yàn)，能真實(shí)試驗(yàn)因特網(wǎng)/全球信息柵格（global information grid，GIG）大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的研究，能使用科學(xué)方法進(jìn)行嚴(yán)格的賽博試驗(yàn)。

5　復(fù)雜電磁環(huán)境下軍工試驗(yàn)與測(cè)試網(wǎng)絡(luò)

真實(shí)作戰(zhàn)環(huán)境是一個(gè)極其復(fù)雜的電磁環(huán)境。在這種電磁環(huán)境里，電磁信號(hào)的時(shí)間域、空間域、頻率域和能量域均在不斷變化，武器系統(tǒng)應(yīng)能正常發(fā)揮其功能與效能，具有良好的完備性和生存力。通常，復(fù)雜電磁環(huán)境不僅影響單個(gè)武器裝備戰(zhàn)技性能，也對(duì)一體化作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生巨大影響。美國(guó)在加州中國(guó)湖海軍空戰(zhàn)中心，建有外軍多種類型武器系統(tǒng)，通過(guò)建模與仿真手段對(duì)各種防空資源進(jìn)行組合，構(gòu)成世界上各種類型的地面與海上防空網(wǎng)，以逼真的模式模擬戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境，支撐開(kāi)展電子戰(zhàn)系統(tǒng)的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)與評(píng)估；美國(guó)中部的大西洋電子靶場(chǎng)、歐洲著名的北約波利岡電子戰(zhàn)靶場(chǎng)，也是組合外軍的地空武器、干擾機(jī)等實(shí)體武器裝備和計(jì)算機(jī)仿真資源，開(kāi)展在復(fù)雜電磁環(huán)境下的武器系統(tǒng)作戰(zhàn)與生存力試驗(yàn)。因此國(guó)外先進(jìn)國(guó)家非常重視武器系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的試驗(yàn)與評(píng)估，從武器裝備試驗(yàn)與評(píng)估到作戰(zhàn)訓(xùn)練均給予高度重視并展開(kāi)研究。主要方法如下：

1）利用真實(shí)的電子裝備產(chǎn)生復(fù)雜的電磁威脅環(huán)境；

2）利用大量模擬器產(chǎn)生復(fù)雜的電磁環(huán)境；

3）利用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)創(chuàng)造逼真的電磁威脅環(huán)境；

4）利用分布式交互仿真技術(shù)構(gòu)建聯(lián)合作戰(zhàn)條件下的復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境；

5）利用能夠模擬假想敵的部隊(duì)探索逼真戰(zhàn)法。

為了更加有效地訓(xùn)練電子戰(zhàn)部隊(duì)，北約成立了一支規(guī)模很小但在電子戰(zhàn)訓(xùn)練方法擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的“假想敵部隊(duì)”即北約多軍種電子戰(zhàn)支援大隊(duì)。和平時(shí)期，該部隊(duì)為北約部隊(duì)的訓(xùn)練和演習(xí)提供逼真的電磁威脅環(huán)境；危機(jī)爆發(fā)時(shí)，它還負(fù)責(zé)對(duì)派往危機(jī)和沖突地區(qū)的北約部隊(duì)進(jìn)行電子戰(zhàn)強(qiáng)化訓(xùn)練。

6　發(fā)展構(gòu)想

空天地一體化試驗(yàn)與測(cè)試網(wǎng)絡(luò) （ag NET）體系的發(fā)展可分為局域一體化和廣域一體化兩大部分。首先建成覆蓋全球的三維空間一體化試驗(yàn)與測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，以空天地一體化遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)（iNET）技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將試驗(yàn)區(qū)域所有試驗(yàn)設(shè)施、仿真/模擬系統(tǒng)與測(cè)試設(shè)備進(jìn)行集成，統(tǒng)一控制與管理；以TENA技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)中間件工具，實(shí)現(xiàn)多試驗(yàn)區(qū)域的互通互聯(lián)、信息共享，構(gòu)建全球三維物理空間的一體化試驗(yàn)與測(cè)試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其次，將賽博空間試驗(yàn)與測(cè)試資源納入一體化試驗(yàn)體系，同時(shí)構(gòu)建高逼真度的戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁試驗(yàn)環(huán)境，對(duì)軍工武器的戰(zhàn)技性能、效能、生存力進(jìn)行全面評(píng)估，真正實(shí)現(xiàn)“試驗(yàn)即作戰(zhàn)與訓(xùn)練”。

1）空天地一體化試驗(yàn)與測(cè)試網(wǎng)絡(luò)以空中測(cè)量機(jī)、（中繼）衛(wèi)星、飛艇和地面精密測(cè)量網(wǎng)（由光電經(jīng)緯儀、精密測(cè)量雷達(dá)）、遙測(cè)監(jiān)控網(wǎng)（遙測(cè)接收站）與地面控制中心為主的、集地基、空基、天基和海基相結(jié)合的、覆蓋全國(guó)的空天地一體化試驗(yàn)綜合測(cè)控網(wǎng)絡(luò)；采用TENA技術(shù)將各個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)、模擬/仿真試驗(yàn)設(shè)施（實(shí)驗(yàn)室）連接起來(lái)，采用CIA架構(gòu)將試驗(yàn)對(duì)象測(cè)試網(wǎng)絡(luò)、遙測(cè)傳輸網(wǎng)絡(luò)與地面監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)有效的實(shí)時(shí)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，既可對(duì)單個(gè)試驗(yàn)對(duì)象（如飛機(jī)、坦克、艦船等），也可對(duì)多個(gè)試驗(yàn)對(duì)象或聯(lián)合作戰(zhàn)系統(tǒng)（如C4ISR、多兵種聯(lián)合作戰(zhàn)系統(tǒng)）進(jìn)行全面、綜合的試驗(yàn)與評(píng)估，如圖6所示。

圖6　基于iNET與TENA的多試驗(yàn)場(chǎng)

2）開(kāi)展賽博試驗(yàn)與測(cè)試評(píng)估技術(shù)研究，突破基于虛擬網(wǎng)絡(luò)/基于云技術(shù)的虛擬網(wǎng)絡(luò)/ESX管理異構(gòu)集群網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)復(fù)制技術(shù)、靶場(chǎng)試驗(yàn)運(yùn)行控制技術(shù)以及靶場(chǎng)虛擬與真實(shí)資源時(shí)鐘同步技術(shù)、系統(tǒng)安全評(píng)估技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建用于電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的演示與驗(yàn)證平臺(tái)，提供一個(gè)創(chuàng)新的、安全的且可控的環(huán)境，為各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和構(gòu)想的安全進(jìn)行定量和定性分析、評(píng)估，以加快信息網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的應(yīng)用，改善大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)（比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)高幾個(gè)數(shù)量級(jí)）的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。

3）利用實(shí)物等效和模擬仿真等手段生成貼近實(shí)戰(zhàn)、高逼真度的戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境研究，突破復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)體系構(gòu)建方法研究、戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境高逼真度模擬技術(shù)與作戰(zhàn)環(huán)境下的飛機(jī)及機(jī)載系統(tǒng)（機(jī)載雷達(dá)、電子戰(zhàn)、通信和導(dǎo)航系統(tǒng)）的對(duì)抗機(jī)理及其交互式仿真等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建由地面多波段雷達(dá)、光電/雷達(dá)吊艙與全頻段電磁頻譜信號(hào)模擬器等基于空域、時(shí)域、頻域和能域的試驗(yàn)與測(cè)試環(huán)境，形成復(fù)雜電磁環(huán)境下軍工武器裝備效能評(píng)估方法，進(jìn)而形成試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)由真實(shí)大氣條件下飛行試驗(yàn)向復(fù)雜電磁環(huán)境下飛行試驗(yàn)的轉(zhuǎn)變，提高新型武器裝備研制能力。

空天地一體化試驗(yàn)與測(cè)試網(wǎng)絡(luò)采用通用、成熟的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及中間件技術(shù)，將試驗(yàn)設(shè)施與測(cè)試設(shè)備（系統(tǒng)）有效連接起來(lái)，構(gòu)建基于空基、天基、地基與?；惑w化網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)，統(tǒng)一控制、統(tǒng)一管理，以提高復(fù)雜武器系統(tǒng)大范圍和全面試驗(yàn)與測(cè)試能力，縮短試驗(yàn)周期，降低試驗(yàn)成本，提升聯(lián)合試驗(yàn)、大系統(tǒng)演示驗(yàn)證與作戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能評(píng)估水平和綜合試驗(yàn)與測(cè)試能力。

7　結(jié)束語(yǔ)

美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局提出的以上3個(gè)重大研究計(jì)劃，其目的是使國(guó)防武器系統(tǒng)試驗(yàn)與評(píng)估逐步向全頻域、網(wǎng)絡(luò)化、一體化和智能化方向發(fā)展，構(gòu)建美國(guó)國(guó)土范圍內(nèi)所有試驗(yàn)與測(cè)試資源的共用平臺(tái)，滿足三軍聯(lián)合作戰(zhàn)系統(tǒng)整體性能評(píng)估與功能演示驗(yàn)證需求。不難看出，這三大計(jì)劃相互關(guān)聯(lián)。FI2010工程實(shí)現(xiàn)各個(gè)靶場(chǎng)、模擬/仿真試驗(yàn)與評(píng)估中心的試驗(yàn)設(shè)施之間的互通互聯(lián)，重點(diǎn)解決“邏輯試驗(yàn)靶場(chǎng)”中的異構(gòu)問(wèn)題，可稱之為“橫向網(wǎng)絡(luò)一體化”計(jì)劃；CIA主要實(shí)現(xiàn)空天地網(wǎng)絡(luò)的互通互聯(lián)，重點(diǎn)解決網(wǎng)絡(luò)的同構(gòu)問(wèn)題，可稱之為“縱向網(wǎng)絡(luò)一體化”計(jì)劃；CNCI計(jì)劃從目前來(lái)看，主要解決的是作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)空間上層軟件與應(yīng)用系統(tǒng)的安全問(wèn)題，但隨著計(jì)劃的深入研究，預(yù)計(jì)將來(lái)會(huì)與CIA、TENA和復(fù)雜電磁環(huán)境相結(jié)合，共同構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)電磁空間，解決作戰(zhàn)系統(tǒng)（人在環(huán)路）的聯(lián)合試驗(yàn)與評(píng)估問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)“作戰(zhàn)系統(tǒng)即網(wǎng)絡(luò)”的重大轉(zhuǎn)變，此稱之為“空、天、地、海、賽博五維空間一體化”，簡(jiǎn)稱“空天地一體化”。

借鑒國(guó)外增強(qiáng)遙測(cè)綜合網(wǎng)絡(luò) （iNET）項(xiàng)目計(jì)劃研究的體系架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)，形成我國(guó)空天地海一體化綜合測(cè)試網(wǎng)絡(luò)（ag-NET）體系和標(biāo)準(zhǔn)，研制相應(yīng)設(shè)備（系統(tǒng)）；研究國(guó)外試驗(yàn)與訓(xùn)練使能體系架構(gòu)（TENA）與先進(jìn)分布式仿真（JADS），建立我國(guó)航空領(lǐng)域虛擬試驗(yàn)體系架構(gòu)（VITA）以及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)；開(kāi)展復(fù)雜電磁環(huán)境和賽博（Cyberspace）試驗(yàn)與測(cè)試體系研究；加快我國(guó)航空試驗(yàn)設(shè)施與測(cè)試系統(tǒng)（設(shè)備）的自主研發(fā)，形成系列化產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能力；以覆蓋我國(guó)國(guó)土與海洋的同軌通信衛(wèi)星為中繼，建立全國(guó)范圍內(nèi)一體化航空試驗(yàn)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，極大提高航空武器系統(tǒng)大范圍、機(jī)動(dòng)試驗(yàn)與測(cè)試能力；推進(jìn)試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)與信息化技術(shù)的融合發(fā)展，全面提升試飛測(cè)試技術(shù)水平和綜合測(cè)試能力。試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)達(dá)到當(dāng)時(shí)國(guó)際先進(jìn)水平，綜合試驗(yàn)與測(cè)試能力滿足多型號(hào)并行和數(shù)字化協(xié)同的試驗(yàn)與測(cè)試需求；新建和完善試驗(yàn)設(shè)施與測(cè)試條件保障建設(shè)。

［1］張寶珍.國(guó)外軍工試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)發(fā)展動(dòng)向分析［J］.計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2009，17（1）：1-4

［2］白效賢，楊廷梧，袁炳南.航空飛行試驗(yàn)遙測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與對(duì)策［J］.測(cè)控技術(shù)，2010，29（11）：6-9

［3］楊廷梧.新型遙測(cè)系統(tǒng)中機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)展望［J］.測(cè)控技術(shù)，2010，29（S）：141-145

［4］袁炳南，霍朝暉，白效賢.新一代遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) -Tm NS［J］.測(cè)控技術(shù)，2010，29（11）：10-13

［5］楊廷梧.飛行試驗(yàn)遙測(cè)機(jī)載測(cè)試技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用［J］.測(cè)控技術(shù)，2013，32（4）：5-8

［6］楊廷梧.飛行試驗(yàn)新型遙測(cè)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化采集與記錄系統(tǒng)架構(gòu)［J］.測(cè)控技術(shù)，2013，32（5）：59-63

Development of Integrated Air-Ground Test Network

Yang Tingwu1，Zhang Zhuo2
（1.Chinese Fight Test Establishment，Xi'an710089，China；2.AVIC Aircraft Co，LID R&D Center，Xi'an710089，China）

The joint operational network becomes the inevitable trend in the modern war.Integrated air-ground test network（ag NET）is introduced for military test and evaluation in this paper.Firstly an overview of the research plan of the U.S.Department of Defense is a general description as a whole in the military test.Secondly，the idea of integrated air-ground test network gets put forward to speeding up the development of our military test，which effective test and evaluation methods and means are proposed to the joint test and evaluation for System of System（SoS）.

iNET；TENA；cyberspace test；complex electromagnetic environment experiment；integrated air-ground test network（ag-NET）

1671-4598（2016）05-0001-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2016.05.001

TP311

A

2015-10-22；

2015-11-06。

楊廷梧（1960-），男，江西九江人，工學(xué)博士，研究員，主要從事飛行試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)方向的研究。