安富濤，王 森

(1.陸軍重慶軍代局駐重慶地區(qū)軍代室，重慶 400060; 2.中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所，重慶 400039)

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【裝備理論與裝備技術(shù)】

地面裝備目標(biāo)特征測(cè)評(píng)方法研究現(xiàn)狀及展望

安富濤1，王 森2

(1.陸軍重慶軍代局駐重慶地區(qū)軍代室，重慶 400060; 2.中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所，重慶 400039)

針對(duì)地面裝備作戰(zhàn)任務(wù)所面臨的局部戰(zhàn)爭(zhēng)沖突、軍事對(duì)抗競(jìng)賽、作戰(zhàn)空間的變化等多方面影響，分析了地面裝備面臨的探測(cè)、識(shí)別與打擊威脅環(huán)境以及目標(biāo)特征信號(hào)測(cè)試與隱身效能評(píng)估技術(shù)的發(fā)展需求，從測(cè)試能力、數(shù)據(jù)融合技術(shù)等方面介紹了國(guó)內(nèi)外目標(biāo)特征測(cè)試方法研究現(xiàn)狀，對(duì)比與國(guó)外的差距，結(jié)合地面裝備隱身技術(shù)的發(fā)展和目標(biāo)特征實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用需求，展望了地面裝備多源目標(biāo)特征測(cè)試與隱身效能評(píng)估技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用方向。

地面裝備；目標(biāo)特征；隱身；效能評(píng)估

地面裝備擔(dān)負(fù)著偵察、突擊、障礙清除、占領(lǐng)等多種作戰(zhàn)任務(wù)。面對(duì)日趨活躍的邊界、島礁、資源等局部戰(zhàn)爭(zhēng)沖突和日益激烈的軍事對(duì)抗競(jìng)賽及作戰(zhàn)空間日益立體化、全方位、聯(lián)合化，急需準(zhǔn)確獲取敵裝備目標(biāo)特征，以贏得戰(zhàn)場(chǎng)先機(jī)，對(duì)敵形成戰(zhàn)略威懾；急需開展地面裝備目標(biāo)特征測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)研究，促進(jìn)裝備在打擊與防護(hù)的“矛”與“盾”較量中相互制約、共同發(fā)展，支撐我國(guó)四代為骨干、三代為主體的現(xiàn)代化武器裝備體系，形成以信息化為主導(dǎo)的機(jī)械化、信息化復(fù)合式發(fā)展能力[1]。

1 地面裝備隱身技術(shù)發(fā)展對(duì)目標(biāo)特征測(cè)評(píng)技術(shù)需求

1.1 地面裝備面臨的多源目標(biāo)特征威脅

地面裝備在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中，將面臨以衛(wèi)星、無(wú)人偵察機(jī)、直升機(jī)、戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)為主的全天候、全天時(shí)的偵查威脅環(huán)境；面臨雷達(dá)、紅外、可見光、激光等多種探測(cè)器的多頻譜、全方位、立體化、多模式偵察、跟蹤定位與識(shí)別的探測(cè)威脅環(huán)境；面臨反坦克導(dǎo)彈、精確制導(dǎo)炸彈及末敏彈等精確導(dǎo)引武器的制導(dǎo)打擊威脅環(huán)境。

隨著光電探測(cè)與制導(dǎo)技術(shù)的不斷發(fā)展，其作用頻段不斷擴(kuò)大、精度日益提高(如美雷達(dá)成像分辨率優(yōu)于1 m，紅外溫度分辨率優(yōu)于0.1℃，光學(xué)成像分辨率達(dá)0.1 m，足以分辨坦克等裝甲目標(biāo))，裝甲裝備面臨的戰(zhàn)場(chǎng)威脅頻譜分布可歸納為以下幾方面：

1.06 μm和10.6 μm激光波段，用于激光指示器跟蹤探測(cè)；0.3～1.3 μm可見光近紅外波段，適于照相和掃描偵察，用于偵察和制導(dǎo)；1.4～2.5 μm超光譜近紅外波段，目標(biāo)同時(shí)被成像和光譜圖識(shí)別，用于偽裝假目標(biāo)識(shí)別；3～5 μm，中紅外波段，用于目標(biāo)動(dòng)態(tài)下的熱紅外成像；8～14 μm，遠(yuǎn)紅外波段，用于目標(biāo)全天候跟蹤成像；8～40 GHz毫米厘米微波波段，用于雷達(dá)探測(cè)和制導(dǎo)[2-4]。

現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上裝備被發(fā)現(xiàn)往往意味著被摧毀，應(yīng)用隱身技術(shù)可大幅抑制裝備的信號(hào)特征，提高信息反獲取能力，從而提高裝備和人員在戰(zhàn)場(chǎng)上的生存能力。美軍認(rèn)為，采用各種隱身技術(shù)后，能將地面軍事車輛的生存性提高80%以上，應(yīng)用隱身技術(shù)已經(jīng)成為扭轉(zhuǎn)戰(zhàn)局和決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的重要因素[5]。在美軍重返亞太戰(zhàn)略的軍事部署對(duì)我國(guó)軍事威懾和遏制的背景下，周邊國(guó)家和地區(qū)的先進(jìn)偵察系統(tǒng)、精確打擊系統(tǒng)都對(duì)我軍裝備構(gòu)成了不可忽視的威脅。

1.2 多源目標(biāo)特征測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)的明確需求

以“隱蔽戰(zhàn)爭(zhēng)企圖、提高裝備戰(zhàn)場(chǎng)生存力”的隱身技術(shù)在裝備上發(fā)揮了重要的防護(hù)作用。在信息化作戰(zhàn)條件下，實(shí)施有效的目標(biāo)特征管理與控制成為武器裝備的主要發(fā)展方向和重要戰(zhàn)技考核指標(biāo)。隨著隱身技術(shù)快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，新一代主戰(zhàn)坦克、裝甲偵察車等在研地面裝備都明確的提出隱身要求。要實(shí)現(xiàn)裝備在聲光電磁多頻譜下的多源目標(biāo)特征縮減和發(fā)現(xiàn)概率降低，就必須在較寬的頻譜范圍內(nèi)開展裝備多源目標(biāo)特征測(cè)量分析和綜合隱身效果評(píng)估研究[6]，以保障地面裝備隱身設(shè)計(jì)與研制，提高裝備隱身效能，為實(shí)戰(zhàn)條件下的裝備部署和作戰(zhàn)提供參考。

1.2.1 大量多源目標(biāo)特征參數(shù)作為隱身設(shè)計(jì)依據(jù)

為應(yīng)對(duì)空/天/地立體化多頻譜光電偵察和精確打擊威脅，地面裝備隱身設(shè)計(jì)與研制對(duì)雷達(dá)、紅外及光學(xué)等多源目標(biāo)特征測(cè)量研究具有明確需求：

在裝備隱身設(shè)計(jì)前期，需要查詢累積的裝備目標(biāo)特征測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)，在全面掌握上一代裝備目標(biāo)特征數(shù)值范圍、分布規(guī)律基礎(chǔ)上，在現(xiàn)有隱身技術(shù)能力上提出合理的裝備目標(biāo)特征設(shè)計(jì)指標(biāo)，應(yīng)用光電理論和仿真軟件，通過(guò)外形設(shè)計(jì)、隱身材料應(yīng)用設(shè)計(jì)抑制裝備的光電目標(biāo)特征，并對(duì)裝備的雷達(dá)、紅外、光學(xué)等目標(biāo)特征進(jìn)行綜合模擬預(yù)測(cè)和評(píng)估，確保新設(shè)計(jì)的裝備目標(biāo)特征比上一代明顯降低，實(shí)現(xiàn)裝備的多源目標(biāo)特征有效抑制和綜合隱身[7]。

在裝備隱身研制中期，需要對(duì)裝備部件或者模型進(jìn)行測(cè)量，將實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)一步優(yōu)化隱身設(shè)計(jì)。這一階段是裝備隱身防護(hù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵階段，需要反復(fù)開展大量的目標(biāo)特征測(cè)量試驗(yàn)，不斷完善裝備強(qiáng)目標(biāo)特征抑制和整體目標(biāo)特征控制優(yōu)化。

在裝備隱身研制后期，進(jìn)入裝備隱身演示驗(yàn)證和定型階段，必須在測(cè)試場(chǎng)進(jìn)行全尺寸裝備隱身效果驗(yàn)證測(cè)試，以檢驗(yàn)隱身設(shè)計(jì)的合理性及隱身防護(hù)材料的應(yīng)用有效性，為裝備最終定型提供真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)支撐。

1.2.2 多源目標(biāo)特征綜合隱身效能評(píng)估實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用

裝備隱身后是否達(dá)到設(shè)計(jì)目的，在復(fù)雜電磁環(huán)境戰(zhàn)場(chǎng)下的被探測(cè)發(fā)現(xiàn)概率減小了多少，被識(shí)別命中的幾率降低了多少，都必須有一套基于裝備多源目標(biāo)特征測(cè)試基礎(chǔ)上的綜合隱身效能評(píng)估手段作為支撐[8]。因此，開展裝備雷達(dá)、紅外及光學(xué)等多源目標(biāo)特征融合處理分析研究，開展基于多源目標(biāo)特征的綜合隱身效能評(píng)估方法研究，是實(shí)戰(zhàn)條件下的裝備作戰(zhàn)部署、戰(zhàn)場(chǎng)毀傷評(píng)估的基礎(chǔ)，是提升裝備戰(zhàn)時(shí)生存力和作戰(zhàn)效能的重要保障。

目標(biāo)特征測(cè)試與隱身效能評(píng)估是為裝備隱身設(shè)計(jì)、裝備隱身效果檢驗(yàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)方法，是支撐裝備隱身技術(shù)研究的基礎(chǔ)。因此，應(yīng)該基于對(duì)各種先進(jìn)光電偵察設(shè)備工作原理的深刻理解，找準(zhǔn)武器裝備隱身技術(shù)研究真正需要的角域、頻譜、模式等威脅邊界條件和特征提取及統(tǒng)計(jì)分析方法，借鑒國(guó)外先進(jìn)的多源目標(biāo)特征測(cè)試與評(píng)價(jià)方法、提高國(guó)內(nèi)目標(biāo)特征測(cè)試技術(shù)水平，強(qiáng)化多源目標(biāo)特征數(shù)據(jù)融合[9-10]處理及裝備隱身效能評(píng)估技術(shù)研究，推動(dòng)裝備目標(biāo)特征縮減設(shè)計(jì)、隱身偽裝材料技術(shù)發(fā)展，提升裝備隱身防護(hù)技術(shù)。

2 地面裝備目標(biāo)特征測(cè)評(píng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1.1 多源目標(biāo)特征寬頻、集成測(cè)試能力強(qiáng)

在雷達(dá)特征信號(hào)測(cè)試方面，國(guó)外通過(guò)建立多樣化目標(biāo)特征測(cè)試場(chǎng)，開展裝備多源目標(biāo)特征信號(hào)測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)研究[11]。美國(guó)William Parnell地面裝備目標(biāo)特征測(cè)試場(chǎng)具備多源目標(biāo)特征集成測(cè)試能力(圖1)，通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)的微型化設(shè)計(jì)和多模式探測(cè)器布局的整體設(shè)計(jì)，解決了多頻譜目標(biāo)特征測(cè)試系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)難題，同時(shí)集成了9.0～10.0 GHz、34.5～35.5 GHz、94.5～95.5 GHz三個(gè)波段的雷達(dá)及3～5 μm、8～12 μm紅外成像及可見光成像目標(biāo)特征測(cè)試系統(tǒng)，可對(duì)20 m長(zhǎng)全尺寸裝備進(jìn)行0°～360°方位和0°～90°俯角的雷達(dá)、紅外及光學(xué)目標(biāo)特征精確測(cè)試。法國(guó)在布雷斯特建立了專門的地面武器裝備室外測(cè)試場(chǎng)(圖2)，該測(cè)試場(chǎng)采用垂直測(cè)試高塔作為測(cè)試?yán)走_(dá)運(yùn)行軌道，通過(guò)控制測(cè)試?yán)走_(dá)的高度，以滿足地面裝備在不同威脅俯角下的雷達(dá)目標(biāo)特征測(cè)試需求。英國(guó)的位于Wells附近的泰利斯室外測(cè)試場(chǎng)(圖3)具有3個(gè)已建成的測(cè)量場(chǎng)地，可進(jìn)行VHF到毫米波的特性測(cè)量，可對(duì)100 t的目標(biāo)進(jìn)行全尺寸測(cè)試[12]。

圖1 William Parnell目標(biāo)特征測(cè)試場(chǎng)

圖2 法國(guó)布雷斯特的CELAR變俯角測(cè)試場(chǎng)

圖3 英國(guó)泰利斯目標(biāo)特征測(cè)試場(chǎng)

美國(guó)通過(guò)目標(biāo)雷達(dá)特征信號(hào)的測(cè)試，積累了大量的數(shù)據(jù)，并建立了多類武器裝備的電磁散射特征提取分析模型(如波音公司的RECOTA模型)、雷達(dá)截面積(RCS)計(jì)算軟件包(如XPATCH、MIS-SCAT、RECORTDENG、ESCORTHE和ECHO等)和RCS縮減效果評(píng)估方法。

在紅外熱輻射特性測(cè)試方面，美國(guó)、法國(guó)西方軍事強(qiáng)國(guó)非常重視先進(jìn)探測(cè)傳感器和裝備紅外輻射特征測(cè)量分析方法研究。國(guó)外從外場(chǎng)測(cè)試和理論建模兩條途徑同時(shí)著手，圍繞著坦克紅外輻射特性，在坦克本體、坦克與環(huán)境背景相互作用及氣象條件影響等方面取得了大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)大量武器裝備的測(cè)試，美國(guó)的TACOM建立了車輛熱特征分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)，它可以指導(dǎo)武器研制階段設(shè)計(jì)[13]。它的組成含仿真目標(biāo)的幾何參數(shù)，材料特征、氣象和環(huán)境條件，能預(yù)估目標(biāo)表面溫度分布的PRIN模型，考慮了大氣和傳感器的效應(yīng)，能計(jì)算大氣和路徑的衰減的熱像模型TTIM，以及探測(cè)器模型CNVEO或EOIRTA和評(píng)價(jià)算法ATR。Weiss M A[14]建立了基于物理基礎(chǔ)的地面紅外輻射結(jié)構(gòu)模型，此模型可根據(jù)實(shí)測(cè)或模型預(yù)測(cè)地面復(fù)雜的背景紅外溫度分布特征。

總之，針對(duì)新一代低目標(biāo)特征裝甲裝備發(fā)展對(duì)目標(biāo)特征精確測(cè)試與準(zhǔn)確分析評(píng)價(jià)技術(shù)的急切需求，以美國(guó)為首的西方軍事強(qiáng)國(guó)利用其多樣化的目標(biāo)特征測(cè)試場(chǎng)和先進(jìn)的雷達(dá)、紅外、可見光等多源目標(biāo)特征測(cè)試設(shè)備，開展了武器裝備多源目標(biāo)特征集成精確測(cè)試與識(shí)別技術(shù)研究。建立了全極化雷達(dá)散射和輻射特性、高分辨紅外輻射特性及可見光特性等目標(biāo)特征集成精確測(cè)試技術(shù)方法、校準(zhǔn)技術(shù)方法及測(cè)量不確定度評(píng)定方法等，累計(jì)建立了大量裝備或模型的目標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)和特征提取分析評(píng)價(jià)模型庫(kù)，為裝備目標(biāo)特征控制縮減與材料防護(hù)應(yīng)用提供關(guān)鍵支撐，并成功應(yīng)用于無(wú)人機(jī)、直升機(jī)及戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)地面目標(biāo)精確偵察和制導(dǎo)打擊實(shí)戰(zhàn)中[15]。

2.1.2 數(shù)據(jù)融合處理與分析評(píng)價(jià)技術(shù)先進(jìn)

1) 目標(biāo)特征融合處理分析技術(shù)成熟，廣泛應(yīng)用于武器裝備的精確打擊作戰(zhàn)中。軍事強(qiáng)國(guó)特別是美國(guó)建立了成熟的目標(biāo)特征融合分析處理算法，并在裝甲車輛等裝備上實(shí)現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，據(jù)報(bào)道應(yīng)用目標(biāo)特征融合分析方法較單一目標(biāo)特征的探測(cè)識(shí)別的準(zhǔn)確率高40%。美國(guó)將立體化平臺(tái)傳感器獲得目標(biāo)雷達(dá)、紅外、激光及可見光等目標(biāo)特征信號(hào)信息進(jìn)行有效融合建立了目標(biāo)圖像特征、波普特征等目標(biāo)特征信號(hào)提取技術(shù)。突出景物對(duì)比度、提高目標(biāo)探測(cè)識(shí)別概率、增加觀察距離和信息獲取能力，通過(guò)分析各種目標(biāo)特征，采用最優(yōu)化目標(biāo)特征提取技術(shù)，為軍隊(duì)指揮、火控、精確制導(dǎo)和打擊及毀傷評(píng)估[16]提供一體化、數(shù)字化管理，有效提高了目標(biāo)探測(cè)識(shí)別打擊成功和目標(biāo)毀傷評(píng)估準(zhǔn)確度。

2) 裝備多源目標(biāo)特征綜合隱身效果評(píng)價(jià)方法先進(jìn)，建立了完善的裝備作戰(zhàn)效能的綜合評(píng)估體系。西方軍事強(qiáng)國(guó)，基于完善的測(cè)試手段和先進(jìn)的仿真技術(shù)手段，建立了大型軍事裝備的目標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下的目標(biāo)特征探測(cè)、識(shí)別與打擊作戰(zhàn)試驗(yàn)，開展了裝備目標(biāo)特征與戰(zhàn)場(chǎng)探測(cè)發(fā)現(xiàn)概率間的相關(guān)性研究，建立了裝備實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下的綜合隱身效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和作戰(zhàn)效能評(píng)估方法。美、德、法等軍事強(qiáng)國(guó)已在這一技術(shù)領(lǐng)域投入了大量的人力和物力，對(duì)軍用目標(biāo)綜合隱身性能的測(cè)試評(píng)價(jià)進(jìn)行了大量的研究。國(guó)外形成了知識(shí)、模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種基于裝備目標(biāo)特征的隱身效能的綜合評(píng)估方法[17]。

國(guó)外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)特征控制設(shè)計(jì)、目標(biāo)特征精確測(cè)試、多目標(biāo)特征融合處理分析和裝備實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下的作戰(zhàn)效能預(yù)估一體化。積累了裝備目標(biāo)特征仿真、裝備目標(biāo)特征測(cè)量及環(huán)境特性數(shù)據(jù)庫(kù)，針對(duì)不同類別地面裝備的目標(biāo)特征和面臨的戰(zhàn)場(chǎng)電磁威脅環(huán)境，建立實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下的裝備目標(biāo)特征信號(hào)測(cè)試與評(píng)價(jià)分析模型和隱身技術(shù)指標(biāo)與裝備戰(zhàn)技指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成了陸軍裝備目標(biāo)特征設(shè)計(jì)指南和隱身效果實(shí)戰(zhàn)評(píng)價(jià)體系，提高了裝備戰(zhàn)場(chǎng)生存力和作戰(zhàn)效能[18]。

2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)對(duì)全尺寸武器裝備目標(biāo)特征的測(cè)試分析研究起步晚、手段少、設(shè)備性能落后、目標(biāo)特征測(cè)試數(shù)據(jù)綜合處理與裝備隱身效能分析評(píng)估技術(shù)與軍事強(qiáng)國(guó)還有一定的差距。

國(guó)內(nèi)能夠開展室外裝甲裝備目標(biāo)特征測(cè)試研究主要有地面平面場(chǎng)法和自由空間場(chǎng)法[19]。兩種方法各有特點(diǎn)，互為補(bǔ)充，都是需要不斷發(fā)展完善的目標(biāo)特征測(cè)試方法。

某測(cè)試場(chǎng)，利用弧形塔結(jié)構(gòu)變俯角設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了0°～60°俯角的調(diào)節(jié)能力，借助目標(biāo)承載轉(zhuǎn)臺(tái)具備的0°～15°傾斜功能，能滿足最大75°俯角下的目標(biāo)特征測(cè)試，可對(duì)全尺寸裝甲裝備或模型及部件進(jìn)行全方位、大俯角下的雷達(dá)、紅外目標(biāo)特征進(jìn)行準(zhǔn)確定量測(cè)量。通過(guò)多年的測(cè)試積累，建立了異地定標(biāo)技術(shù)，基于多樣化標(biāo)準(zhǔn)體的高精度校準(zhǔn)技術(shù)，散射源分離測(cè)試及二維成像精確定位技術(shù)，目標(biāo)特征三維重構(gòu)[20]技術(shù)，目標(biāo)特征測(cè)量不確定度評(píng)定技術(shù)，裝備紅外特征模擬和成像測(cè)量技術(shù)，背景模擬測(cè)試驗(yàn)證技術(shù)，典型地面裝備雷達(dá)特征分布建模技術(shù)，如圖4(a)所示，裝備特征與雷達(dá)發(fā)現(xiàn)概率相關(guān)性分析技術(shù)，如圖4(b)所示，基于層次分析法的裝備隱身效能評(píng)估技術(shù)等多項(xiàng)地面裝備目標(biāo)特征測(cè)試與隱身性能評(píng)價(jià)技術(shù)。

圖4 裝備特征分析

國(guó)內(nèi)在大型地面武器裝備目標(biāo)特征研究方面與國(guó)外存在一定的差距：

1) 目標(biāo)特征測(cè)試技術(shù)。國(guó)外目標(biāo)特征研究的頻率范圍寬覆蓋微波、紅外、激光、可見光等波段，范圍較寬，測(cè)量模式(主被動(dòng)、全極化等)齊全；目標(biāo)特征測(cè)量方法成熟，建立了目標(biāo)特征測(cè)試方法規(guī)范和測(cè)量質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，保證了裝備測(cè)試精度。國(guó)內(nèi)對(duì)裝備的威脅頻段覆蓋不齊，范圍較窄，目標(biāo)特征模式少，目標(biāo)特征測(cè)試與評(píng)價(jià)方法還在逐步的完善中，對(duì)弱小目標(biāo)的測(cè)量精度還有待提高[21-22]。

2) 多源目標(biāo)特征數(shù)據(jù)處理與分析評(píng)價(jià)應(yīng)用。國(guó)外已經(jīng)發(fā)展了的先進(jìn)目標(biāo)特征控制設(shè)計(jì)方法、累計(jì)了大量裝備目標(biāo)及其環(huán)境特性數(shù)據(jù)庫(kù)，并且建立了目標(biāo)特征融合分析處理及裝備目標(biāo)特征與雷達(dá)探測(cè)發(fā)現(xiàn)概率間的相關(guān)性分析模型，創(chuàng)建了裝備實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下的作戰(zhàn)效果預(yù)測(cè)評(píng)估方法并廣泛應(yīng)用于實(shí)際作戰(zhàn)中。國(guó)內(nèi)正逐步完善目標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)(特別是非合作目標(biāo)[23])，目標(biāo)特征融合處理和作戰(zhàn)效能評(píng)估研究在探索中發(fā)展，僅開展了單一頻段隱身效能評(píng)估，多源目標(biāo)特征綜合分析評(píng)價(jià)能力不足。

3 地面裝備目標(biāo)特征測(cè)價(jià)技術(shù)展望

目標(biāo)特征測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)作為裝備隱身防護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵支撐技術(shù)必須加速發(fā)展，才能適應(yīng)隱身與反隱身技術(shù)的發(fā)展，特別是提高多源目標(biāo)特征精確測(cè)試能力和綜合分析評(píng)價(jià)能力[24]，才能保障我國(guó)新一代地面裝備的綜合隱身性能，提升裝備在信息化實(shí)戰(zhàn)條件下的生存力和作戰(zhàn)效能。建議加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究：

1) 深入發(fā)展多源、多模式目標(biāo)特征高精確集成測(cè)試技術(shù)，支撐裝備綜合隱身防護(hù)技術(shù)發(fā)展。主要是建立雷達(dá)、紅外及光學(xué)集成測(cè)試平臺(tái)，健全雷達(dá)測(cè)試頻段，特別是建立3 mm 測(cè)量雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)(4～100)GHz頻率范圍的寬頻雷達(dá)目標(biāo)特征觀測(cè)，提高雷達(dá)測(cè)量精度(優(yōu)于10%)；完善全極化(同極化和交叉極化)、三維立體成像、主被動(dòng)(雷達(dá)散射和微波輻射)目標(biāo)特征測(cè)試觀測(cè)模式，增強(qiáng)智能目標(biāo)識(shí)別技術(shù)研究[25]；提高紅外全波段熱成像分辨率，建設(shè)紅外高光譜成像能力，提高紅外探測(cè)距離和空間分辨率；急需開展頻譜覆蓋廣、測(cè)試數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的多目標(biāo)特征集成測(cè)試技術(shù)和多源目標(biāo)特征融合處理方法研究，解決裝備在目標(biāo)特征管理和應(yīng)用中能夠借鑒的目標(biāo)特征數(shù)據(jù)少、頻譜范圍窄、多源數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度低等問(wèn)題，為裝甲武器裝備開展“深度”隱身設(shè)計(jì)和綜合隱身效果測(cè)試驗(yàn)證提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐，提升地面裝備的綜合隱身防護(hù)水平。

2) 積極完善多源目標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)(特別是非合作目標(biāo))，推動(dòng)多源信息融合技術(shù)實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用。針對(duì)不同目標(biāo)特征測(cè)試數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)測(cè)量設(shè)備、測(cè)量背景與環(huán)境、測(cè)量方法、操作規(guī)范性等分析，開展單個(gè)目標(biāo)特征測(cè)量不確定度評(píng)定研究，確定目標(biāo)特征測(cè)量精度。對(duì)于不同探測(cè)傳感器獲得的目標(biāo)特征測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析與背景對(duì)消技術(shù)，開展裝備量化特征量提取和表征研究，確定各種探測(cè)模式下的裝備有效特征參量。基于不同探測(cè)手段的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境條件和威脅大小，以裝備多源目標(biāo)特征實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用如模糊推理自適應(yīng)加權(quán)的信息融合算法，解決多目標(biāo)特征測(cè)試數(shù)據(jù)的融合處理問(wèn)題。加強(qiáng)對(duì)非合作目標(biāo)(如外軍裝甲裝備)的模擬仿真和測(cè)試分析研究，完善目標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)，為精確制導(dǎo)武器的發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐；最后，將裝備目標(biāo)特征測(cè)量數(shù)據(jù)、有效特征參數(shù)及測(cè)試環(huán)境參數(shù)進(jìn)行整理、歸類、并錄入裝備型號(hào)、狀態(tài)、測(cè)試條件等必要信息形成裝備多源目標(biāo)特征信息庫(kù)，為裝備隱身設(shè)計(jì)、反隱身武器制導(dǎo)打擊提供數(shù)據(jù)支撐。

3) 強(qiáng)化裝備綜合隱身效能評(píng)估體系及作戰(zhàn)應(yīng)用技術(shù)研究，提升裝備實(shí)戰(zhàn)條件下的光電對(duì)抗能力。應(yīng)用目標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)及裝備有效特征提取模型，通過(guò)比對(duì)裝備隱身前后目標(biāo)特征縮減，獲得該傳感器節(jié)點(diǎn)的特征量貢獻(xiàn)因子，在融合中心將來(lái)自各傳感器的特征量貢獻(xiàn)因子和與各自傳感器相對(duì)應(yīng)的探測(cè)威脅因子進(jìn)行組合，采用基于如模糊推理自適應(yīng)加權(quán)的融合算法進(jìn)行綜合處理，得到裝備多源目標(biāo)特征的隱身效能綜合評(píng)估值?；谘b備有效目標(biāo)特征參數(shù)，建立裝備在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的雷達(dá)探測(cè)概率和發(fā)現(xiàn)距離相關(guān)性分析模型，裝備目標(biāo)特征縮減與裝備戰(zhàn)場(chǎng)生存力間的關(guān)系模型，形成裝備在實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下的隱身效能評(píng)估和作戰(zhàn)效能預(yù)估方法，為裝備作戰(zhàn)部署和作戰(zhàn)指揮提供參考。

4 結(jié)論

本文通過(guò)分析地面裝備面臨的多源目標(biāo)特征探測(cè)、識(shí)別與打擊威脅，明確了地面武器裝備隱身與反隱身對(duì)抗技術(shù)發(fā)展對(duì)雷達(dá)、紅外及光學(xué)等多源目標(biāo)特征測(cè)量和綜合隱身效果評(píng)估研究需求，對(duì)比了國(guó)內(nèi)外地面裝備目標(biāo)特征測(cè)試手段、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和隱身效能評(píng)估等方面的研究現(xiàn)狀，分析了目標(biāo)特征測(cè)試和基于多源目標(biāo)特征的綜合隱身效能評(píng)估技術(shù)的差距。結(jié)合地面武器裝備目標(biāo)特性測(cè)試技術(shù)研究實(shí)際和地面裝備驗(yàn)證需求，提出了多源目標(biāo)特性高精度集成測(cè)試、非合作目標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)和多源目標(biāo)特征融合分析及綜合隱身效能分析評(píng)估技術(shù)發(fā)展建議，為地面武器裝備隱身和反隱身技術(shù)發(fā)展提供參考。

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(責(zé)任編輯 周江川)

Research Status and Prospect of Ground EquipmentTarget Feature Measurement

AN Fu-tao1, WANG Sen2

( 1.CPLA Representation Bureau in Chongqing，Chongqing 400060，China；2.The No.59 Institute of China Ordnance Industry, Chongqing 400039, China)

Being against to the local war conflict, the military confrontation competition and the change of combat space faced by the ground preparation task, we analyzed the development needs of ground equipment for detecting, identifying and combating threat environments as well as target signature testing and stealth performance evaluation techniques. We introduced the research status of stealth testing technology at home and abroad from the test ability, data fusion technology, performance evaluation methods and so on. Compared the gap between domestic and foreign research and combined with the ground equipment stealth technology development needs and characteristics of the actual application requirements, we looked forward to the development and application of multi-source target feature testing and stealth performance evaluation technology for ground equipment.

ground equipment; target feature; stealth; performance evaluation

2016-11-12；

2016-12-15 作者簡(jiǎn)介：安富濤(1988—)，男，助理工程師，主要從事裝甲車輛管理研究。

10.11809/scbgxb2017.04.018

安富濤，王森.地面裝備目標(biāo)特征測(cè)評(píng)方法研究現(xiàn)狀及展望[J].兵器裝備工程學(xué)報(bào)，2017(4):82-86.

format:AN Fu-tao, WANG Sen.Research Status and Prospect of Ground Equipment Target Feature Measurement[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(4):82-86.

TJ765.4

A

2096-2304(2017)04-0082-05