戎建剛，唐 莽，王 鑫

(航天信息對(duì)抗總體部，江蘇南京,210007)

0 引 言

在武器裝備信息化的發(fā)展趨勢(shì)下，高技術(shù)信息裝備必將成為戰(zhàn)場(chǎng)的主流武器，如何適應(yīng)并滿足復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)的作戰(zhàn)需要，是必須解決的重大問(wèn)題。對(duì)這些武器裝備的試驗(yàn)和演練，美軍強(qiáng)調(diào)“像作戰(zhàn)一樣試驗(yàn)”，我們要求“仗怎么打，就怎么試”。為此，貼近實(shí)戰(zhàn)的自主對(duì)抗是實(shí)戰(zhàn)化演練的基本方式，也是裝備試驗(yàn)鑒定的發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)踐證明，開展高水平實(shí)戰(zhàn)化的信息對(duì)抗演練，專業(yè)化的電子藍(lán)軍至關(guān)重要。關(guān)于電子藍(lán)軍，也有說(shuō)是“電磁藍(lán)軍”，有幾個(gè)相關(guān)的概念梳理如下：

a) 藍(lán)軍：紅藍(lán)軍對(duì)抗來(lái)源于軍隊(duì)中的標(biāo)圖作業(yè)，一般外軍用藍(lán)色的筆標(biāo)注己方的兵力部署和戰(zhàn)斗進(jìn)展情況，用紅色的筆標(biāo)注敵方的兵力部署和戰(zhàn)斗進(jìn)展情況。在實(shí)兵對(duì)抗演習(xí)中，用紅藍(lán)雙方代表敵對(duì)的兩支軍隊(duì)，紅軍(假想敵)、藍(lán)軍由此而來(lái)[1]。但我軍習(xí)慣用紅色代表己方，用藍(lán)色代表敵方，在部隊(duì)演練中,要訓(xùn)練的部隊(duì)是“紅方”(紅軍)；對(duì)方是“藍(lán)方”(藍(lán)軍),專門扮演假想敵的部隊(duì)；裁判是“白方”，這樣就構(gòu)成了部隊(duì)演練中的“紅、藍(lán)、白”三方。

b) 電子藍(lán)軍：是藍(lán)軍體系的重要組成部分，是以信息化受訓(xùn)部隊(duì)主要作戰(zhàn)對(duì)手為模擬對(duì)象，集戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法研究、電子攻擊、電子防御、電子支援等諸多要素于一體的電子信息模擬作戰(zhàn)力量[2]。

電子藍(lán)軍的主要功能是逼真地模擬作戰(zhàn)對(duì)手電子對(duì)抗戰(zhàn)術(shù)思想、戰(zhàn)法特點(diǎn)、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、武器裝備技戰(zhàn)術(shù)性能等作戰(zhàn)環(huán)節(jié)和作戰(zhàn)要素，在謀略、武器、戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)、電磁等方面為己方提供實(shí)戰(zhàn)化對(duì)抗試驗(yàn)、訓(xùn)練演練環(huán)境和演練對(duì)手。電子藍(lán)軍的組成要素主要包括指揮機(jī)構(gòu)、武器裝備系統(tǒng)、模擬電子對(duì)抗作戰(zhàn)力量和綜合保障四個(gè)方面。

c) 電子藍(lán)軍裝備：是指模擬作戰(zhàn)對(duì)手電子對(duì)抗作戰(zhàn)力量的裝備體系。主要包括：模擬潛在作戰(zhàn)對(duì)手的C3I系統(tǒng)、電子防御力量、電子進(jìn)攻力量、電子支援力量、網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗和效果評(píng)估手段等幾個(gè)方面。

對(duì)于電子藍(lán)軍裝備，在外軍裝備難以獲取的情況下，一般都是以各種模擬器來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)。由于作戰(zhàn)對(duì)手不同，且其使用的作戰(zhàn)裝備種類繁多[3](多達(dá)上千種)、用途各異，電子戰(zhàn)模擬器[4,5]往往只能兼顧特定應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)，無(wú)法適應(yīng)在不同環(huán)境下與不同作戰(zhàn)對(duì)手進(jìn)行對(duì)抗試驗(yàn)與演練的需求。而且，當(dāng)前的電子藍(lán)軍裝備一般都是采用了“以硬件技術(shù)為核心, 面向?qū)Ｓ霉δ堋钡难邪l(fā)模式，即用戶提出研制需求，一般分為功能用途和性能指標(biāo)二部分，承制方據(jù)此開展研制工作，先設(shè)計(jì)總體方案，再確定分系統(tǒng)方案，最后確定功能模塊及重要部組件要求。從技術(shù)角度看,這是一個(gè)自上而下的串行研發(fā)模式，具體的底層軟、硬件開發(fā)者針對(duì)特定功能要求，采用特定技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，存在各環(huán)節(jié)耦合性強(qiáng),研制周期長(zhǎng)等問(wèn)題；從應(yīng)用角度看，系統(tǒng)的具體應(yīng)用和裝備的技術(shù)狀態(tài)是綁定在一起的，一旦裝備研制完畢,可修改、可擴(kuò)展和可改進(jìn)的空間很小，用戶方在具體應(yīng)用中所出現(xiàn)的一些問(wèn)題和改進(jìn)的需求，往往不能得到及時(shí)和有效的響應(yīng)，導(dǎo)致裝備更新速度較慢，新技術(shù)往往得不到及時(shí)有效的應(yīng)用。

為了解決上述這些問(wèn)題，本文從裝備技術(shù)的角度，提出軟件化電子藍(lán)軍裝備的觀點(diǎn)。作戰(zhàn)對(duì)手電子信息裝備體系龐大，且更新?lián)Q代較快，很難全盤復(fù)制和模擬，采取軟件化思路建設(shè)：一是遵循"硬件通用化、軟件可重構(gòu)"的建設(shè)原則，注重建設(shè)的開放性和標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)核心模塊可重編程設(shè)計(jì)，并通過(guò)統(tǒng)一接口、規(guī)范協(xié)議，使之滿足分布式多場(chǎng)區(qū)資源聯(lián)合和共享的要求。二是瞄準(zhǔn)作戰(zhàn)對(duì)手典型的、先進(jìn)的、具有較大威脅的電子信息裝備，按照“可重構(gòu)、成建制、成網(wǎng)系”的要求建設(shè)信息作戰(zhàn)模塊，在信息對(duì)抗演練中，使電子藍(lán)軍裝備可根據(jù)需要抽組，靈活編成、組合應(yīng)用，既可獨(dú)立充當(dāng)作戰(zhàn)對(duì)手的裝備，也可與其他裝備互聯(lián)互通，在聯(lián)合演練中形成體系作戰(zhàn)的電子藍(lán)軍力量。采取的主要措施是通過(guò)電子藍(lán)軍裝備系統(tǒng)中軟件和硬件的解耦，使得電子藍(lán)軍裝備系統(tǒng)能夠基于軟件化開發(fā)模式，靈活地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能定義、資源配置、模式擴(kuò)展和性能提升，以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。我們把這種電子藍(lán)軍裝備稱作為“軟件化電子藍(lán)軍裝備”。

1 軟件化電子藍(lán)軍裝備的定義和發(fā)展歷程

1.1 軟件化電子藍(lán)軍裝備的定義

軟件化電子藍(lán)軍裝備的定義：具有開放式體系架構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和數(shù)字化技術(shù)特點(diǎn)的信息裝備，以軟件化開發(fā)模式靈活地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展、更新和升級(jí)。

上述定義重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下三個(gè)方面特點(diǎn):

a) 系統(tǒng)具有開放式體系架構(gòu): ①支撐技術(shù)的開放性，系統(tǒng)具有層次化體系結(jié)構(gòu)，可以支持系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及軟硬件模塊的升級(jí)換代和不斷更新，局部的技術(shù)升級(jí)不會(huì)影響到系統(tǒng)的整體架構(gòu)；②功能和性能的開放性，系統(tǒng)可以通過(guò)軟件化開發(fā)的模式，不斷改進(jìn)、擴(kuò)展功能，以支撐性能的不斷提升；③系統(tǒng)集成的開放性，在利用軟硬件組件進(jìn)行系統(tǒng)集成的過(guò)程中，可以集眾家之長(zhǎng)進(jìn)行多家聯(lián)合的模式，針對(duì)現(xiàn)時(shí)技術(shù)水平，最大限度地優(yōu)化系統(tǒng)的功能和性能。

b) 以軟件技術(shù)為核心，面向?qū)嶋H需求：傳統(tǒng)的電子藍(lán)軍裝備采用了“以硬件技術(shù)為核心，面向?qū)Ｓ霉δ堋钡拈_發(fā)模式，即甲方提出技術(shù)規(guī)格要求，乙方研制出符合要求的專用設(shè)備。而軟件化電子藍(lán)軍裝備則強(qiáng)調(diào)進(jìn)一步面向?qū)嶋H應(yīng)用需求,通過(guò)軟件重構(gòu)和升級(jí)，不斷更新改進(jìn)系統(tǒng)，擴(kuò)展系統(tǒng)功能，提高其性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種應(yīng)用需求的快速響應(yīng)。

c) 系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和數(shù)字化的技術(shù)特點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)化是指系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程是在一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的技術(shù)框架內(nèi)進(jìn)行的。例如，系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、輸入/輸出接口標(biāo)準(zhǔn)以及軟件設(shè)計(jì)規(guī)范等。模塊化則是指系統(tǒng)的軟、硬件是由符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的組件構(gòu)成。數(shù)字化技術(shù)則是指系統(tǒng)中除必要的射頻模擬組件外，其余部分盡可能用數(shù)字化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),以支撐軟件化開發(fā)模式。

對(duì)比傳統(tǒng)的電子藍(lán)軍裝備，軟件化電子藍(lán)軍裝備具有下列特點(diǎn):①硬件通用化：采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，電子藍(lán)軍裝備部分或全部的底層硬件功能模塊可以通過(guò)軟件定義、編程，具備了更大的動(dòng)態(tài)配置范圍和更靈活的動(dòng)態(tài)配置能力；②可重構(gòu)多功能：選擇不同的軟件構(gòu)件可以在通用硬件平臺(tái)上設(shè)計(jì)出不同體制和功能的電子藍(lán)軍裝備，以滿足不同的使用要求；③可擴(kuò)展：通過(guò)軟件的升級(jí)、重構(gòu)實(shí)現(xiàn)功能性能的提升，有效解決目前裝備改造升級(jí)困難的問(wèn)題；④構(gòu)件化開發(fā)：采用以面向應(yīng)用為核心的開發(fā)模式，可以實(shí)現(xiàn)底層硬件和上層任務(wù)軟件的解耦，軟件開發(fā)方法逐漸由“面向過(guò)程”轉(zhuǎn)向“面向?qū)ο蟆保闺娮铀{(lán)軍裝備系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)由封閉式向開放式發(fā)展；⑤高性價(jià)比：電子藍(lán)軍裝備各功能主要由軟件實(shí)現(xiàn)，可以借鑒甚至直接采用大量的商用軟硬件功能模塊，研制重點(diǎn)放在系統(tǒng)集成和解決部分短缺模塊的研發(fā)，可以節(jié)省大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。

1.2 軟件化電子藍(lán)軍裝備的發(fā)展歷程

對(duì)于電子藍(lán)軍裝備，其主要任務(wù)是模擬電子戰(zhàn)作戰(zhàn)對(duì)手的裝備。從電子藍(lán)軍裝備系統(tǒng)的軍事應(yīng)用需求趨勢(shì)來(lái)看，存在三個(gè)特點(diǎn)：①演練和試驗(yàn)環(huán)境逐漸趨于實(shí)戰(zhàn)化，戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜的電磁環(huán)境要求電子藍(lán)軍裝備可根據(jù)實(shí)際作戰(zhàn)場(chǎng)景自適應(yīng)處理，尤其是對(duì)抗博弈下的自適應(yīng)處理，以提高其適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力；②演練和試驗(yàn)?zāi)Ｊ街饾u趨于多樣化，多種作戰(zhàn)對(duì)象和任務(wù)需求要求電子藍(lán)軍裝備能夠靈活配置，擴(kuò)展其功能和工作模式；③多種功能一體化, 在地基、艦載、空基、天基等各種平臺(tái)上，要求電子藍(lán)軍裝備能夠針對(duì)通信、導(dǎo)航、雷達(dá)等目標(biāo)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)信號(hào)模擬、干擾信號(hào)模擬、無(wú)源探測(cè)/信息融合等多功能的一體化。

再?gòu)碾娮铀{(lán)軍裝備系統(tǒng)支撐技術(shù)的發(fā)展背景來(lái)看，也有三個(gè)特點(diǎn)：①數(shù)字技術(shù)高速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，使得電子藍(lán)軍裝備系統(tǒng)的主要組成部分可通過(guò)軟件化模式定義、開發(fā)和配置；②標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化組件技術(shù)逐漸成熟，電子藍(lán)軍裝備各分系統(tǒng)的通用性得到了很大的提升；③系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)逐漸成熟，大量商用貨架產(chǎn)品和第三方開發(fā)技術(shù)能夠融入系統(tǒng)中，使得電子藍(lán)軍裝備系統(tǒng)越來(lái)越具開放性。

軟件化電子藍(lán)軍裝備是不斷變化的軍事需求與當(dāng)今快速發(fā)展的IT產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的產(chǎn)物，是軟件無(wú)線電技術(shù)在電子藍(lán)軍裝備領(lǐng)域的擴(kuò)展，跟軟件無(wú)線電和軟件化雷達(dá)相比，軟件化電子藍(lán)軍裝備發(fā)展相對(duì)滯后,如圖1所示。

圖1 信息裝備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)圖Fig.1 Development trend of electronic information equipment

軟件無(wú)線電、軟件化雷達(dá)及軟件化電子藍(lán)軍裝備的發(fā)展，從低級(jí)到高級(jí)，可依次分為“模擬系統(tǒng)、數(shù)字化、軟件化、智能化”等四個(gè)階段：

a) 模擬系統(tǒng)：采用定制的模擬/數(shù)字基帶電路，面向功能設(shè)計(jì)，系統(tǒng)功能和硬件平臺(tái)緊密綁定。這類系統(tǒng)存在開發(fā)周期長(zhǎng)、功能單一、升級(jí)換代困難等諸多問(wèn)題。20世紀(jì)80年代以前的通信系統(tǒng)、20世紀(jì)90年代以前的雷達(dá)系統(tǒng)、20世紀(jì)末以前的電子藍(lán)軍裝備主要都處于這一發(fā)展階段。

b) 數(shù)字化：隨著高速數(shù)字采樣與存儲(chǔ)、數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字波形產(chǎn)生等一系列高性能數(shù)字化技術(shù)快速發(fā)展并逐漸成熟，在數(shù)字波形發(fā)射/接收、射頻采樣與存儲(chǔ)、數(shù)字波束形成與控制等得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。這一階段以數(shù)字陣列、數(shù)字射頻存儲(chǔ)器等為典型代表,從20世紀(jì)90年代開始至今仍在不斷發(fā)展。

c) 軟件化：在數(shù)字化技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)開發(fā)的規(guī)范性和軟件可定義性、系統(tǒng)軟/硬件平臺(tái)的通用性和可擴(kuò)展性、系統(tǒng)任務(wù)的靈活性和可升級(jí)性。信息裝備軟件化技術(shù)近年來(lái)在雷達(dá)裝備領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)并逐步得到越來(lái)越多的重視[6,7]。

d) 智能化：在數(shù)字化和軟件化的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)信息裝備系統(tǒng)整體工作機(jī)制的智能化，即面對(duì)環(huán)境、任務(wù)和需求的變化，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、協(xié)同工作等新型模式和結(jié)構(gòu)的引入，以優(yōu)化信息裝備系統(tǒng)適應(yīng)不同環(huán)境不同任務(wù)的能力。

從圖1可以看出，軟件無(wú)線電技術(shù)最先得到發(fā)展，針對(duì)電磁頻譜越來(lái)越擁擠的現(xiàn)狀，智能化的認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)為高效利用電磁頻譜發(fā)揮了巨大的作用。其次是雷達(dá)技術(shù)，當(dāng)前的雷達(dá)系統(tǒng)正處于從“數(shù)字化雷達(dá)”向“軟件化雷達(dá)[6]”逐步過(guò)渡的關(guān)鍵時(shí)期。電子藍(lán)軍裝備技術(shù)目前還處在“數(shù)字化”階段，其“軟件化”還在萌芽狀態(tài)，隨著信息裝備的技術(shù)發(fā)展及作戰(zhàn)應(yīng)用的需求推動(dòng)，必將促使電子藍(lán)軍裝備向更高級(jí)的“軟件化”階段邁進(jìn)。

2 軟件化電子藍(lán)軍裝備系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 軟件化電子藍(lán)軍裝備研究范圍

軟件化電子藍(lán)軍裝備是電子藍(lán)軍裝備的一個(gè)重要組成部分，主要任務(wù)就是模擬作戰(zhàn)對(duì)手電子戰(zhàn)裝備。圍繞電子戰(zhàn)的三個(gè)主要方面(ES、EA、EP)，為滿足體系作戰(zhàn)需求，電子藍(lán)軍裝備應(yīng)具備以下電子戰(zhàn)模擬功能：

a) 電子進(jìn)攻能力模擬：依據(jù)電子偵察獲得的情報(bào)信息，對(duì)作戰(zhàn)對(duì)手使用的電磁頻譜進(jìn)行干擾和欺騙，削弱或破壞對(duì)方電子裝備的效能，甚至予以徹底摧毀。

b) 電子防御能力模擬：在作戰(zhàn)對(duì)手實(shí)施電子進(jìn)攻的情況下，為保障己方電子設(shè)備和系統(tǒng)發(fā)揮效能而采取的措施和行動(dòng)。電子防御能力的模擬主要包括反電子偵察、反電子干擾和對(duì)抗反輻射武器三個(gè)方面。

c) 電子支援能力模擬：利用電子偵察裝備對(duì)作戰(zhàn)對(duì)手發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行搜索、截獲、識(shí)別、定位和分析，為己方部隊(duì)提供電子報(bào)警、實(shí)施電子干擾和其他軍事行動(dòng)提供依據(jù)。

在具體實(shí)施上，結(jié)合電子藍(lán)軍的作戰(zhàn)演練和裝備試驗(yàn)考核需求，為了建立定量、可選、可控的戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境，需要復(fù)雜電磁環(huán)境的生成設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、控制設(shè)備、仿真設(shè)備及評(píng)估設(shè)備[5]。其中，復(fù)雜電磁環(huán)境的生成設(shè)備用于電子進(jìn)攻能力的模擬，需要模擬產(chǎn)生作戰(zhàn)對(duì)手的各類各種電子戰(zhàn)裝備在作戰(zhàn)中產(chǎn)生的電磁信號(hào)。這類裝備數(shù)量龐大、功能繁多、信號(hào)調(diào)制形式復(fù)雜、頻段和功率覆蓋范圍寬。由于無(wú)法同時(shí)模擬這些裝備的性能，普遍的做法是針對(duì)某個(gè)重點(diǎn)裝備研制相應(yīng)的模擬設(shè)備來(lái)解決急需問(wèn)題，導(dǎo)致模擬設(shè)備越來(lái)越多，但適應(yīng)對(duì)手裝備的能力卻越來(lái)越弱。這正是軟件化電子藍(lán)軍裝備優(yōu)先需要解決的問(wèn)題。

就完整性而言，電子藍(lán)軍裝備還應(yīng)該包括控制設(shè)備(指控導(dǎo)調(diào)/C3I系統(tǒng))、效果評(píng)估等內(nèi)容，這些裝備本身就是以軟件為主，在硬件上沒(méi)有上述裝備復(fù)雜，可以認(rèn)為是統(tǒng)一框架下的一個(gè)特例。

2.2 軟件化電子藍(lán)軍裝備技術(shù)內(nèi)涵

電子藍(lán)軍裝備需要具有的一系列功能要求，可以抽象為一組資源的集合體，包括射頻資源、計(jì)算資源、系統(tǒng)管理資源、應(yīng)用軟件等，如圖2所示。通過(guò)對(duì)這些資源的優(yōu)化調(diào)度和控制，形成面向不同任務(wù)需求的系統(tǒng)功能，滿足相應(yīng)的任務(wù)要求。在不同任務(wù)下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度、組織和重構(gòu)的核心就是操作系統(tǒng)。軟件化電子藍(lán)軍裝備就是以操作系統(tǒng)為核心構(gòu)建的開放式體系結(jié)構(gòu)，通過(guò)軟件定義、擴(kuò)展和重構(gòu)系統(tǒng)功能的新一代電子藍(lán)軍裝備。模擬生成復(fù)雜電磁環(huán)境信號(hào)的這類設(shè)備，通過(guò)系統(tǒng)的軟件重構(gòu)和調(diào)用不同的應(yīng)用軟件功能模塊，能夠模擬產(chǎn)生雷達(dá)信號(hào)、雷達(dá)干擾信號(hào)(壓制/欺騙)、通信信號(hào)、通信干擾信號(hào)(壓制/欺騙)、導(dǎo)航信號(hào)、導(dǎo)航干擾信號(hào)(壓制/欺騙)等不同的電子戰(zhàn)射頻信號(hào)，滿足針對(duì)作戰(zhàn)對(duì)手在“天、空、陸、?！辈煌鲬?zhàn)域不同作戰(zhàn)平臺(tái)上使用的電子戰(zhàn)裝備的作戰(zhàn)性能模擬。

圖2 軟件化電子藍(lán)軍裝備技術(shù)內(nèi)Fig.2 Technical connotation of software-based electronic blue force

軟件化電子藍(lán)軍裝備技術(shù)的典型特征如下:①需求可定義:采用開放式架構(gòu)，可靈活響應(yīng)任務(wù)需求，具有滿足雷達(dá)、電子戰(zhàn)、通信等多功能、多任務(wù)能力，可根據(jù)任務(wù)需求重構(gòu)整個(gè)系統(tǒng)功能；②硬件可重組:射頻陣面系統(tǒng)、射頻通道和計(jì)算平臺(tái)采用開放式架構(gòu)，可根據(jù)功能需求進(jìn)行射頻孔徑、計(jì)算資源的重組；③軟件可重構(gòu):系統(tǒng)功能構(gòu)件化設(shè)計(jì)，通過(guò)操作環(huán)境實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的即插即用。

2.3 軟件化電子藍(lán)軍裝備技術(shù)架構(gòu)

從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度，圖2所示的軟件化電子藍(lán)軍裝備技術(shù)內(nèi)涵包括四個(gè)組成部分:操作環(huán)境、應(yīng)用構(gòu)件、射頻(陣面&通道)及計(jì)算平臺(tái)，如圖3所示。

a) 操作環(huán)境:是設(shè)備運(yùn)行調(diào)度中心，為應(yīng)用提供統(tǒng)一的接口和環(huán)境。

b) 應(yīng)用構(gòu)件:完成雷達(dá)、通信、導(dǎo)航等信號(hào)模擬及干擾信號(hào)模擬的軟件功能模塊。

c) 射頻資源:采用模塊化設(shè)計(jì)，支持陣面孔徑和射頻通道可重構(gòu)。

d) 計(jì)算平臺(tái):采用開放式架構(gòu)，處理能力可擴(kuò)展，計(jì)算資源可重構(gòu)。

圖3 基于數(shù)字陣列體制的軟件化電子藍(lán)軍裝備系統(tǒng)架構(gòu)Fig.3 System architecture of software-based electronic blue force based on digital array

針對(duì)作戰(zhàn)場(chǎng)景，軟件化電子藍(lán)軍裝備通過(guò)操作環(huán)境實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻陣面及通道、計(jì)算資源的調(diào)度控制，以及應(yīng)用軟件構(gòu)件的組裝和部署等工作，完成相應(yīng)的作戰(zhàn)任務(wù)。軟件化電子藍(lán)軍裝備系統(tǒng)架構(gòu)中包括操作環(huán)境、應(yīng)用構(gòu)件、射頻陣面、射頻通道、硬件平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù)研究。其中，操作環(huán)境涉及的相關(guān)技術(shù)是軟件化電子藍(lán)軍裝備的核心技術(shù)。

操作環(huán)境完成電子藍(lán)軍裝備各類資源的調(diào)度和數(shù)據(jù)管理，為應(yīng)用提供陣面和計(jì)算資源，實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景下的作戰(zhàn)任務(wù)。

應(yīng)用軟件的構(gòu)件設(shè)計(jì)技術(shù)，包括根據(jù)其功能、算法和性能要求確定構(gòu)件粒度；制定統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范，約束各種應(yīng)用構(gòu)件的設(shè)計(jì)，以滿足構(gòu)件的即插即用；制定構(gòu)件庫(kù)管理規(guī)范:建立構(gòu)件測(cè)試、驗(yàn)證、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，以及構(gòu)件的入庫(kù)、變更、發(fā)布、使用規(guī)范化管理。

硬件平臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)化的總線和協(xié)議，實(shí)現(xiàn)各類異構(gòu)計(jì)算節(jié)點(diǎn)互聯(lián)；計(jì)算節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活可變，可根據(jù)功能需求進(jìn)行定義和重構(gòu)，并支持應(yīng)用構(gòu)件功能的靈活部署。

天線陣面及射頻通道架構(gòu)向開放式、模塊化和自適應(yīng)的方向發(fā)展，應(yīng)具有以下特征：基于總線架構(gòu)的陣面和通道可擴(kuò)展；基于數(shù)字體制的功能可重構(gòu)；基于陣面和通道寬帶化的信息獲取。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文提出了“軟件化電子藍(lán)軍裝備”的概念，具有下列優(yōu)點(diǎn)：①裝備研制更加高效：采用分層解耦設(shè)計(jì)的思想，通過(guò)一系列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和協(xié)議的制定,形成了并行研發(fā)模式，也可以直接采用大量商用的貨架產(chǎn)品；②裝備升級(jí)更加便捷：由于不同層次的技術(shù)可以在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范框架的指導(dǎo)下不斷動(dòng)態(tài)發(fā)展更新，系統(tǒng)的技術(shù)更新、功能和性能擴(kuò)展的速度將得到大幅度提高；③裝備型號(hào)更加精簡(jiǎn)：標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和軟件可定義性，使系統(tǒng)適應(yīng)不同任務(wù)的能力得到有效提高，對(duì)改進(jìn)目前裝備型號(hào)較多會(huì)起到積極的促進(jìn)作用，也可為電子藍(lán)軍裝備型譜的制定提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

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