(中國西南電子技術(shù)研究所,成都610036)
輻射源個(gè)體識(shí)別(Specific Emitter Identification,SEI)是一種將收集截獲的信號(hào)與信號(hào)輻射源個(gè)體本身相匹配的技術(shù),其定義為“將輻射源電磁特征與輻射源個(gè)體關(guān)聯(lián)起來的能力”[1]。
輻射源個(gè)體識(shí)別通過對(duì)輻射源信號(hào)特征的選擇和特征參數(shù)高精度測量,發(fā)現(xiàn)信號(hào)特征所表現(xiàn)的輻射源個(gè)體獨(dú)有的特點(diǎn),從而達(dá)到對(duì)輻射源目標(biāo)進(jìn)行個(gè)體識(shí)別和跟蹤的目的,具有重要的軍用和民用價(jià)值。
自20世紀(jì)60年代中期開始,輻射源個(gè)體識(shí)別概念在美國逐步形成,應(yīng)用于情報(bào)偵察和電子戰(zhàn)行動(dòng),成為獲取信號(hào)情報(bào)的重要手段,在美軍各軍兵種和美國情報(bào)機(jī)構(gòu)得到高度重視。近年來,隨著美軍加速構(gòu)建體系化、標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化的個(gè)體識(shí)別系統(tǒng),個(gè)體識(shí)別裝備大面積加裝集成,目標(biāo)個(gè)體數(shù)據(jù)庫、識(shí)別模型庫持續(xù)積累,個(gè)體識(shí)別的軍事價(jià)值又得到進(jìn)一步的重視和挖掘[2]。
我國自20世紀(jì)90年代開始關(guān)注輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù),此后20多年,國內(nèi)多家研究單位開展了針對(duì)電子和通信輻射源的個(gè)體識(shí)別技術(shù)研究,在個(gè)體特征產(chǎn)生機(jī)理、特征參數(shù)的選擇、特征分析提取方法以及識(shí)別分類方法方面取得了一定進(jìn)展[3-9]。但必須看到的是,研究的重點(diǎn)主要集中在特征提取和分類識(shí)別方法、算法等單項(xiàng)技術(shù)上,著眼于個(gè)體識(shí)別裝備自身的關(guān)鍵技術(shù),而在個(gè)體特征產(chǎn)生的機(jī)理、普適性特征的選擇、特征參數(shù)的長期穩(wěn)定性方面,雖有涉及但并未獲得突破性進(jìn)展。在技術(shù)的工程應(yīng)用方面,還存在著輻射源目標(biāo)個(gè)體識(shí)別模板建立困難、穩(wěn)健的識(shí)別特征參數(shù)選擇有限、特征參數(shù)與識(shí)別輻射源類型緊耦合、優(yōu)良且穩(wěn)健的識(shí)別分類算法使用受限等諸多難題。尤其是在輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化體系化發(fā)展應(yīng)用方面,還未見公開的研究報(bào)道。
隨著個(gè)體識(shí)別的對(duì)象——各類信息化裝備的迅猛發(fā)展,新體制裝備日益多樣化,傳統(tǒng)的基于信號(hào)特征參數(shù)的個(gè)體識(shí)別越來越受到偵察手段自身能力的限制,即盡管個(gè)體識(shí)別技術(shù)裝備的能力可能較強(qiáng),但如果裝備之間缺乏有效的協(xié)同運(yùn)用機(jī)制,則在對(duì)目標(biāo)的時(shí)域、頻域、空域覆蓋上均可能存在部分局限,進(jìn)而在很大程度上影響偵察系統(tǒng)整體能力的發(fā)揮,從而不能滿足現(xiàn)在和未來的軍事應(yīng)用需求。
在網(wǎng)絡(luò)化、體系化發(fā)展的大背景下,軍事行動(dòng)已由單純的武器裝備能力對(duì)抗轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒瘲l件下作戰(zhàn)體系能力對(duì)抗,因此未來個(gè)體識(shí)別技術(shù)向組網(wǎng)協(xié)同應(yīng)用發(fā)展已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。將大量個(gè)體識(shí)別裝備逐步融入統(tǒng)一整體的信息網(wǎng)絡(luò)之中,利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的優(yōu)勢(shì)開展對(duì)敵電子信息系統(tǒng)的偵察識(shí)別,將會(huì)大幅度提升系統(tǒng)整體的效能。
本文針對(duì)輻射源個(gè)體識(shí)別在網(wǎng)絡(luò)化背景下應(yīng)用的需求,分析了發(fā)展趨勢(shì),對(duì)未來輻射源個(gè)體識(shí)別組網(wǎng)協(xié)同應(yīng)用需關(guān)注的問題進(jìn)行了分析,提出了關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)途徑。
從個(gè)體識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度,基于信號(hào)特征參數(shù)的輻射源個(gè)體識(shí)別正確率主要取決于不同輻射源設(shè)備工作參數(shù)的個(gè)體差異和對(duì)輻射源個(gè)體信號(hào)特征先驗(yàn)知識(shí)的掌握程度。然而隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展,電子器件的參數(shù)指標(biāo)越來越精準(zhǔn),信號(hào)特征參數(shù)的差異越來越不明顯,原有的識(shí)別規(guī)律和識(shí)別方法大量失效。與此同時(shí),伴隨電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電磁空間中的信號(hào)越來越復(fù)雜,調(diào)制方式種類繁多,也大大增加了信號(hào)分析和個(gè)體識(shí)別的難度,僅僅依靠信號(hào)的特征參數(shù)來建立模板、分析和區(qū)分輻射源個(gè)體難度增大。此外,現(xiàn)役輻射源個(gè)體識(shí)別裝備一般只針對(duì)特定頻段的某一類特定信號(hào)對(duì)象,獲取的信號(hào)數(shù)據(jù)只反映了目標(biāo)的部分特征,不能反映目標(biāo)的全貌,因此通過單一的個(gè)體識(shí)別技術(shù)手段,對(duì)偵測到的輻射源目標(biāo)個(gè)體的識(shí)別變得越來越困難。
輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化體系化發(fā)展,則可將部署在不同地域、不同類型的個(gè)體識(shí)別裝備有機(jī)聯(lián)接,通過傳感器之間的組網(wǎng)協(xié)同,協(xié)調(diào)多種個(gè)體識(shí)別手段完成同一任務(wù),打破分散的個(gè)體識(shí)別傳感器受作用距離、作用區(qū)域、獲情手段種類等自身技術(shù)能力的限制,充分發(fā)揮多源信息融合的優(yōu)勢(shì),在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源支持下,形成多視角、多手段的協(xié)同個(gè)體識(shí)別,提高對(duì)目標(biāo)的個(gè)體識(shí)別概率,減少漏識(shí)、錯(cuò)識(shí)率。
作為輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)的發(fā)源地,美軍在輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化、體系化運(yùn)用方面已做了大量工作,其中以 “艦隊(duì)作戰(zhàn)”試驗(yàn)(FBE-Juliet)中進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)化的輻射源個(gè)體識(shí)別(Networked Specific Emitter Identification in Fleet Battle Experiment Juliet)[10]尤為典型。
試驗(yàn)的背景是對(duì)輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用方法進(jìn)行研究,目的是檢驗(yàn)輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)裝備的協(xié)同作戰(zhàn)能力。參與試驗(yàn)的有配備個(gè)體識(shí)別技術(shù)裝備的演習(xí)指揮部、作戰(zhàn)飛機(jī)和作戰(zhàn)艦艇,三者間通過數(shù)據(jù)鏈和高速網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接并協(xié)同工作。目標(biāo)輻射源特征數(shù)據(jù)來自于海上情報(bào)監(jiān)視系統(tǒng)通過歷史積累建立的輻射源目標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫。
試驗(yàn)過程中,配備個(gè)體識(shí)別設(shè)備的飛機(jī)和艦艇等機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)平臺(tái)通過數(shù)據(jù)鏈或高速網(wǎng)絡(luò)協(xié)同,共同對(duì)模擬的敵方船只和重要目標(biāo)進(jìn)行信號(hào)采集處理、輻射源特征數(shù)據(jù)融合、識(shí)別定位、識(shí)別信息及位置數(shù)據(jù)上報(bào)。指揮部對(duì)來自各傳感器上報(bào)的目標(biāo)識(shí)別信息、位置數(shù)據(jù)、平臺(tái)信息進(jìn)行進(jìn)一步融合處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的連續(xù)跟蹤識(shí)別,并將識(shí)別信息融合進(jìn)戰(zhàn)場統(tǒng)一態(tài)勢(shì)向作戰(zhàn)系統(tǒng)分發(fā)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,地理空間上相距很遠(yuǎn)的多個(gè)個(gè)體識(shí)別傳感器能夠協(xié)同工作,對(duì)雷達(dá)輻射源目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別跟蹤,為作戰(zhàn)系統(tǒng)提供雷達(dá)目標(biāo)告警和指示。通過對(duì)多個(gè)來源的輻射源特征數(shù)據(jù)融合處理,可以得到更高的輻射源個(gè)體識(shí)別準(zhǔn)確度,為在復(fù)雜信號(hào)環(huán)境下的瀕海作戰(zhàn)提供更精確、可靠的目標(biāo)屬性和位置信息,增強(qiáng)態(tài)勢(shì)感知能力。
縱觀近年來美軍感知裝備的發(fā)展歷程,在現(xiàn)役裝備升級(jí)和新系統(tǒng)開發(fā)中,注重提升協(xié)同目標(biāo)識(shí)別定位以及多傳感器信息融合的能力。其他國家也在積極探索通過裝備的組網(wǎng)協(xié)同,提升作戰(zhàn)效能的新型作戰(zhàn)概念。主要技術(shù)發(fā)展具有以下三方面特點(diǎn):
(1)通過集成多種傳感器從不同輻射源信號(hào)的不同特征、不同的識(shí)別維度來共同刻畫目標(biāo)的“個(gè)體形象”,有助于大幅度提高目標(biāo)個(gè)體識(shí)別的正確率;
(2)從注重單項(xiàng)技術(shù)和裝備的能力到引入多種識(shí)別技術(shù)向裝備體系化協(xié)同運(yùn)用轉(zhuǎn)變;
(3)通過組網(wǎng)協(xié)同,擴(kuò)大監(jiān)視區(qū)域,提升對(duì)各類目標(biāo)的感知能力,提高信號(hào)情報(bào)的準(zhǔn)確度。
傳統(tǒng)的輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)架構(gòu)中,個(gè)體識(shí)別傳感器一般配置在各個(gè)偵察節(jié)點(diǎn),傳感器之間即使形成某種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),也是按同類型傳感器組網(wǎng)。與單個(gè)輻射源個(gè)體識(shí)別傳感器能力相比,這種多傳感器組網(wǎng)架構(gòu)的主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享,擴(kuò)大了對(duì)目標(biāo)的跟蹤監(jiān)視范圍。但其不足之處一是工作模式預(yù)置或固化,不能根據(jù)目標(biāo)和環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化而靈活地反應(yīng)和調(diào)整;二是由于按同類型傳感器組網(wǎng),監(jiān)視處理的輻射源目標(biāo)種類單一,可提供的目標(biāo)信息要素不齊全,難以滿足信息化條件下作戰(zhàn)對(duì)目標(biāo)精確識(shí)別的需求。因此對(duì)于向網(wǎng)絡(luò)化體系化方向發(fā)展的輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù),需要有新的體系架構(gòu)和工作流程,引入新的方法推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。
網(wǎng)絡(luò)化輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)概念圖如圖1所示,其主要思想是通過數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星通信鏈路或地面高速網(wǎng)絡(luò),將作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)參與個(gè)體識(shí)別的多種手段、多種平臺(tái)傳感器進(jìn)行組網(wǎng),整個(gè)組網(wǎng)系統(tǒng)按作戰(zhàn)目標(biāo)、作戰(zhàn)區(qū)域協(xié)同工作,對(duì)關(guān)注區(qū)域內(nèi)的各類輻射源目標(biāo)進(jìn)行全天時(shí)、全方位、全頻段信號(hào)偵察,不同傳感器按自身能力的不同分配不同的任務(wù),提供不同的識(shí)別要素,在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮不同的作用,在后端對(duì)來自各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理、識(shí)別目標(biāo),并對(duì)來源數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估,依據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)一步對(duì)前端傳感器的工作任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化。
圖1 網(wǎng)絡(luò)化輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)概念圖Fig.1 The technology concept illustration of the networked SEI
與傳統(tǒng)的輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)架構(gòu)不同,這種架構(gòu)不是簡單的互連互通,而是在全系統(tǒng)傳感器資源及能力可視可控的基礎(chǔ)上,對(duì)跨手段、跨地域的個(gè)體識(shí)別傳感器資源做到包括部署區(qū)域和投入的裝備在內(nèi)的優(yōu)化配置,根據(jù)任務(wù)規(guī)劃對(duì)傳感器工作進(jìn)行管控,提高對(duì)目標(biāo)在時(shí)間、空間和頻域上的覆蓋能力。針對(duì)不同類型目標(biāo)有不同的處理流程,對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理,提高識(shí)別的置信度。根據(jù)融合結(jié)果對(duì)任務(wù)規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整,調(diào)用性能最優(yōu)、位置最好的傳感器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo),在全系統(tǒng)控制區(qū)域內(nèi)進(jìn)行任務(wù)的交接和目標(biāo)的持續(xù)監(jiān)視跟蹤,在感知資源有限的情況下,充分發(fā)揮傳感器的最大效能。
在這種架構(gòu)下,個(gè)體識(shí)別傳感器將打破以往的獨(dú)立工作或同類型組網(wǎng)的模式,而是進(jìn)行跨手段的異類傳感器組網(wǎng)協(xié)同,從識(shí)別對(duì)象和頻段上對(duì)目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行覆蓋,相互補(bǔ)充,取長補(bǔ)短,以達(dá)到從不同區(qū)域的信號(hào)分布、不同的信號(hào)類型特征、不同的信息維度方面盡可能相對(duì)完整地獲取目標(biāo)個(gè)體信息的目的。在空間上,跨地域跨平臺(tái)的傳感器分布可以按照地面?zhèn)鞲衅鞲采w沿邊區(qū)域,天基、空基和?;葯C(jī)動(dòng)傳感器則進(jìn)行空間前伸、機(jī)動(dòng)補(bǔ)盲和目標(biāo)查證。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)獲取的多源信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合印證,聯(lián)合建立識(shí)別模板和識(shí)別數(shù)據(jù)庫,從偵察信號(hào)類型、頻段、波形特征、調(diào)制特征、時(shí)間、空間等多維信息要素提升個(gè)體識(shí)別的置信度。管控系統(tǒng)則可按典型聯(lián)合感知識(shí)別任務(wù)管控傳感器資源和通信資源,并根據(jù)信號(hào)采集和識(shí)別情況對(duì)傳感器資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)傳感器之間的引導(dǎo)、協(xié)同和識(shí)別任務(wù)交接,形成對(duì)目標(biāo)在空間、時(shí)間、頻段上的連續(xù)跟蹤??栈秃;葯C(jī)動(dòng)平臺(tái)更可發(fā)揮抵近的優(yōu)勢(shì),對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行確認(rèn),利于個(gè)體識(shí)別模板和識(shí)別庫的建立及維護(hù)。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)個(gè)體識(shí)別知識(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,并向網(wǎng)內(nèi)個(gè)體識(shí)別傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的分發(fā)和更新。輻射源個(gè)體識(shí)別信息可通過管控系統(tǒng)融合進(jìn)戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)并向作戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行分發(fā)。
網(wǎng)絡(luò)化輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。
圖2 網(wǎng)絡(luò)化輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)架構(gòu)圖Fig.2 The technical architecture of the networked SEI
技術(shù)架構(gòu)由基礎(chǔ)設(shè)施層、傳感器資源層、基礎(chǔ)服務(wù)層、功能層和應(yīng)用層構(gòu)成。
基礎(chǔ)設(shè)施層主要實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、計(jì)算存儲(chǔ)設(shè)施、時(shí)空基準(zhǔn)設(shè)施、信息共享服務(wù)等各類資源的接入、加載和調(diào)用等功能。
傳感器資源層則集中了進(jìn)行組網(wǎng)協(xié)同的各類信號(hào)個(gè)體識(shí)別傳感器。
基礎(chǔ)服務(wù)層主要提供傳感器資源控制與訪問、資源規(guī)劃、數(shù)據(jù)管理、信息處理、集成框架等基礎(chǔ)支撐服務(wù)。
功能層在基礎(chǔ)服務(wù)支撐下,為應(yīng)用層提供功能支撐,針對(duì)輻射源目標(biāo)個(gè)體識(shí)別信息獲取提供傳感器協(xié)同管控、數(shù)據(jù)融合處理、識(shí)別信息共享服務(wù)等功能服務(wù)。
應(yīng)用層在功能層的支撐下,面向應(yīng)用需要開展個(gè)體識(shí)別、裝備協(xié)同引導(dǎo)和目標(biāo)跟蹤等具體應(yīng)用。
組網(wǎng)協(xié)同為輻射源個(gè)體識(shí)別帶來巨大體系優(yōu)勢(shì),而異類傳感器的組網(wǎng)、多源數(shù)據(jù)的接入、海量復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理也對(duì)個(gè)體識(shí)別帶來了挑戰(zhàn),尤其需要重點(diǎn)研究解決多傳感器協(xié)同組織、多源數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)問題。
(1)協(xié)同識(shí)別運(yùn)用模式研究
在多傳感器的組網(wǎng)協(xié)同上,由于傳感器控守資源和通信能力等限制,對(duì)傳感器的任務(wù)規(guī)劃和傳感器的協(xié)調(diào),實(shí)際上是尋求任務(wù)需求與資源配置的合理折中。為充分發(fā)揮不同傳感器資源的作用,使組網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行最優(yōu)化,需要對(duì)有限的傳感器資源進(jìn)行科學(xué)合理地分配和管理。從詳細(xì)分析傳感器的工作方式入手,綜合對(duì)比各類傳感器的工作能力,分析不同傳感器在輻射源個(gè)體識(shí)別能力上的差異性與互補(bǔ)性,研究可能的傳感器協(xié)同識(shí)別運(yùn)用模式,分析協(xié)同后對(duì)組網(wǎng)系統(tǒng)能力產(chǎn)生的增量,為系統(tǒng)任務(wù)籌劃和協(xié)同管控提供條件。
(2)基于多源數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的信號(hào)特征要素重組研究
針對(duì)協(xié)同對(duì)輻射源個(gè)體識(shí)別的問題,將各類識(shí)別傳感器獲得的目標(biāo)信號(hào)特征數(shù)據(jù)按照多維度關(guān)聯(lián)方法進(jìn)行關(guān)聯(lián),結(jié)合目標(biāo)特征模型,建立采集數(shù)據(jù)與目標(biāo)特征的映射關(guān)系,提取目標(biāo)信號(hào)特征要素,探索通過對(duì)目標(biāo)信號(hào)特征要素進(jìn)行重組來還原目標(biāo)本身的方法。
(3)人工智能技術(shù)的應(yīng)用研究
傳統(tǒng)的個(gè)體識(shí)別數(shù)據(jù)處理是靠人工選擇提取信號(hào)特征,需要較高水平的專業(yè)知識(shí)和方法,在很大程度上靠經(jīng)驗(yàn),而且需要大量的測試。因此有必要在輻射源個(gè)體識(shí)別領(lǐng)域引入人工智能技術(shù),探索利用人工智能在數(shù)據(jù)挖掘、特征提取方面的優(yōu)勢(shì)[11],自主學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,自適應(yīng)地從信號(hào)數(shù)據(jù)中挖掘出能夠有效區(qū)分不同目標(biāo)的個(gè)體特征進(jìn)行分類識(shí)別,解決傳統(tǒng)個(gè)體識(shí)別技術(shù)面臨的依賴先驗(yàn)知識(shí)和專家經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)分類識(shí)別模型、特征參數(shù)嚴(yán)重依賴信號(hào)類型等問題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)智能化識(shí)別的難題。其關(guān)鍵在于探索如何構(gòu)建信號(hào)數(shù)據(jù)的抽象化表示方法,實(shí)現(xiàn)低維信號(hào)空間數(shù)據(jù)向高維信號(hào)特征空間的投影,以及如何優(yōu)化和改進(jìn)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),降低學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,提高學(xué)習(xí)過程的穩(wěn)定性。
(1)基于傳感器能力特性的協(xié)同識(shí)別技術(shù)
組網(wǎng)協(xié)同識(shí)別的核心是在對(duì)各類傳感器能力特性進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,按最優(yōu)準(zhǔn)則調(diào)用針對(duì)目標(biāo)最有效的傳感器,并確定其最合適的工作方式及參數(shù)。為此需要突破傳感器資源虛擬化及能力仿真(包括傳感器時(shí)/空/頻域偵察能力精細(xì)化分析、多傳感器綜合能力分析評(píng)估等)、傳感器動(dòng)態(tài)組網(wǎng)(包括多傳感器可能的組網(wǎng)方式分析、時(shí)間協(xié)同與數(shù)據(jù)抗干擾高速傳輸?shù)?、傳感資源協(xié)同管控(包括協(xié)同識(shí)別行為建模與偵察預(yù)案生成管理、傳感器任務(wù)狀態(tài)監(jiān)視)等相關(guān)技術(shù)。
(2)多維度信號(hào)特征關(guān)聯(lián)融合技術(shù)
異類傳感器組網(wǎng)后,從時(shí)/空/頻域等不同的維度(視角)對(duì)同一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)和識(shí)別,在更大范圍內(nèi)提供更豐富的目標(biāo)情報(bào)信息。但不同類型的傳感器對(duì)不同類型的信號(hào)有不同的處理方式,獲得的信號(hào)特征迥異,由此帶來信號(hào)特征選擇的難題,影響到個(gè)體識(shí)別特征知識(shí)庫的建立、識(shí)別算法的選擇和識(shí)別性能的高低。此外,不同傳感器對(duì)目標(biāo)認(rèn)知的維度不一定一致,可能對(duì)目標(biāo)個(gè)體識(shí)別帶來干擾或影響,由此帶來干擾的消除問題。因此需要研究基于多維度信號(hào)特征的目標(biāo)關(guān)聯(lián)融合技術(shù),梳理出各類傳感器獲得的信號(hào)特征與同一目標(biāo)輻射信號(hào)關(guān)系的關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則。
(3)基于元數(shù)據(jù)的智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)
建立統(tǒng)一規(guī)范的個(gè)體識(shí)別元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),是組網(wǎng)協(xié)同識(shí)別體系下數(shù)據(jù)匯集、處理的基礎(chǔ)。
在數(shù)據(jù)智能處理技術(shù)上,一方面是將復(fù)雜的資源能力配置與任務(wù)規(guī)劃分析匹配工作,由分析人員轉(zhuǎn)向機(jī)器,利用機(jī)器高效、智能的處理能力,實(shí)現(xiàn)在合適的時(shí)間、合適的地點(diǎn),應(yīng)用合適的傳感資源,對(duì)輻射源目標(biāo)進(jìn)行正確的偵察發(fā)現(xiàn)、識(shí)別與跟蹤,提升復(fù)雜環(huán)境下對(duì)瞬間萬變的信號(hào)的識(shí)別能力;另一方面,是探索將技術(shù)專家的經(jīng)驗(yàn)與智慧與機(jī)器的高效處理能力有機(jī)結(jié)合的有效途徑,以解決個(gè)體識(shí)別面臨的目標(biāo)對(duì)象多樣復(fù)雜、識(shí)別特征選擇困難等問題。
通過研究基于元數(shù)據(jù)的智能數(shù)據(jù)處理技術(shù),有效支撐傳感器資源的優(yōu)化調(diào)度、數(shù)據(jù)智能處理、目標(biāo)智能識(shí)別的實(shí)現(xiàn)。
(4)識(shí)別知識(shí)共享技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)化的個(gè)體識(shí)別,不僅僅是實(shí)現(xiàn)各傳感器間共享識(shí)別數(shù)據(jù)庫和識(shí)別模板庫。識(shí)別模板、識(shí)別數(shù)據(jù)庫的建立,離不開一線工作人員對(duì)目標(biāo)信號(hào)長期觀察后形成的判證知識(shí)和研判經(jīng)驗(yàn),而且不同的信號(hào)分析專家對(duì)信號(hào)和目標(biāo)的判證有自己獨(dú)到的見解。因此,除了對(duì)識(shí)別數(shù)據(jù)共享外,更重要的是研究如何總結(jié)歸納研判經(jīng)驗(yàn)知識(shí)使之機(jī)器化的技術(shù),并結(jié)合這些知識(shí)對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納,充分挖掘歷史積累數(shù)據(jù)的價(jià)值,這樣才能有利于提高目標(biāo)的快速識(shí)別發(fā)現(xiàn)和跟蹤。
隨著聯(lián)合作戰(zhàn)概念的發(fā)展,信息化作戰(zhàn)平臺(tái)趨于網(wǎng)絡(luò)化,組網(wǎng)協(xié)同成為輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)發(fā)展的必然方向。本文在分析輻射源個(gè)體識(shí)別技術(shù)遇到的瓶頸和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,提出了基于跨手段異類傳感器組網(wǎng)協(xié)同和多維度信號(hào)特征關(guān)聯(lián)融合的網(wǎng)絡(luò)化個(gè)體識(shí)別技術(shù)架構(gòu),以及需要進(jìn)一步研究的異類傳感器組網(wǎng)協(xié)同、多源數(shù)據(jù)融合處理等關(guān)鍵技術(shù)問題,可對(duì)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐,也對(duì)現(xiàn)有的組網(wǎng)協(xié)同相關(guān)項(xiàng)目具有借鑒意義,具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。
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