文/傅文軍 李明

1 引言

自適應(yīng)電子戰(zhàn)指通過采用自適應(yīng)的方式，實現(xiàn)快速感知環(huán)境、自主學習、自適應(yīng)對抗的方式，具備靈活的自適應(yīng)能力，快速高效地適應(yīng)變化或新出現(xiàn)的目標。動態(tài)數(shù)據(jù)庫能夠為自適應(yīng)對抗的關(guān)鍵技術(shù)提供快速、實時的后臺支撐，同時也可以動態(tài)存儲對抗過程中自適應(yīng)雷達學習的知識、模型、參數(shù)等內(nèi)容，是自適應(yīng)雷達結(jié)果的最終體現(xiàn)。面向自適應(yīng)雷達的動態(tài)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建技術(shù)需要解決的具體問題包括：數(shù)據(jù)庫的知識表征方法、數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計、數(shù)據(jù)庫之間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系。

本文提出了一種自適應(yīng)雷達對抗數(shù)據(jù)庫平臺的設(shè)計方法，描述了自適應(yīng)雷達對抗數(shù)據(jù)庫的總體設(shè)計思路，探討了大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)方案，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)獲取途徑、數(shù)據(jù)采集規(guī)范、數(shù)據(jù)標注機制、數(shù)據(jù)存儲計算以及分布式數(shù)據(jù)管理平臺等內(nèi)容，為自適應(yīng)雷達對抗研究中的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、模型訓練以及試驗驗證系統(tǒng)實現(xiàn)提供支撐。

2 動態(tài)數(shù)據(jù)庫平臺總體思路

動態(tài)數(shù)據(jù)可信數(shù)據(jù)庫能夠為自適應(yīng)雷達對抗的關(guān)鍵技術(shù)提供快速、實時的后臺支撐，同時也可以動態(tài)存儲對抗過程中自適應(yīng)雷達學習的知識、模型、參數(shù)等內(nèi)容，是自適應(yīng)雷達結(jié)果的最終體現(xiàn)。針對雷達輻射源，動態(tài)數(shù)據(jù)庫包括4個獨立類型的數(shù)據(jù)庫，即樣本庫、算法庫、模型庫、知識庫。

2 功能數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建

2.1 樣本庫

樣本庫基于雷達輻射源的原始信號波形數(shù)據(jù)，經(jīng)過一定的預處理后，形成規(guī)則化表達的雷達信號樣本；同時，樣本庫可以對己方的干擾信號樣本進行存儲管理。樣本庫的具體設(shè)計方案是一種分層組織方式，如下圖所示：基本信息表存儲樣本的采集時間、采集地點、采集對象等信息；樣本數(shù)據(jù)表按照數(shù)據(jù)統(tǒng)一格式存儲每條樣本記錄。

圖1：可信數(shù)據(jù)擴充獲取系統(tǒng)組成

2.2 知識庫

自適應(yīng)雷達電子對抗系統(tǒng)中的知識庫同樣是一種分層組織關(guān)系，上層數(shù)據(jù)表主要包括雷達信息表和干擾信息表兩大部分，雷達信息表包括：雷達編號、雷達類型、雷達工作狀態(tài)、相對威脅等級等，干擾信息表包括：干擾編號、干擾樣式，以及該干擾樣式所對應(yīng)的目標雷達編號、狀態(tài)編號（由干擾策略生成算法得到）、干擾效果（由干擾效果在線評估得到）等；下層數(shù)據(jù)表分別存儲雷達波形和干擾波形的參數(shù)信息表，包括時域、頻域、空域和能量域參數(shù)。

2.3 模型庫

模型庫存儲智能算法在離線訓練階段生成的各種模型，包括模型編號、模型名稱、生成時間、存儲路徑、模型大小、模型參數(shù)（可動態(tài)更新），同時存儲與該模型對應(yīng)的智能算法編號，方便算法運行時的動態(tài)調(diào)用。

2.4 算法庫

算法庫存儲自適應(yīng)雷達雷達對抗系統(tǒng)閉環(huán)對抗所需的各種智能算法的基本信息，包括算法編號、算法名稱、程序存儲路徑，同時定義算法的輸入輸出參數(shù)并實時更新算法的性能評價結(jié)果。

3 動態(tài)數(shù)據(jù)庫建設(shè)實現(xiàn)方案

3.1 數(shù)據(jù)采集設(shè)備實施方案

數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以基于標準化總線和接口、模塊化板卡板型進行設(shè)計，機箱可采用標準或定制化結(jié)構(gòu)，設(shè)備組成如圖1所示。

目標輻射源射頻信號通過天線接收進入射頻通道板卡。射頻通道板卡對輸入信號進行濾波和放大，變本振及下變頻，輸出為覆蓋瞬時采集帶寬范圍的一路中頻信號。信號采集板卡采用直接高帶寬采樣、交織采樣方式對輸入高帶寬中頻信號進行采樣，將信號轉(zhuǎn)換到數(shù)字域，轉(zhuǎn)換結(jié)果原始數(shù)據(jù)通過內(nèi)部高速數(shù)據(jù)接口輸出。

設(shè)備核心采集板卡采用VPX/OpenVPX標準、3U/6U通用化設(shè)計板型，可以采用模塊化、標準化方式快速搭建、重構(gòu)系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)模塊互聯(lián)主要采用PCIe Gen3總線標準。系統(tǒng)對外互聯(lián)采用10G光纖接口作為主數(shù)據(jù)接口。千兆以太網(wǎng)接口作為輔助數(shù)據(jù)接口以及實現(xiàn)設(shè)備遠程管控功能。

設(shè)備外結(jié)構(gòu)具有嵌入式和顯控終端式等設(shè)備形態(tài)。嵌入式結(jié)構(gòu)為標準機箱或?qū)Ｓ脵C箱設(shè)計形式，由射頻通道板卡、信號采集板卡、數(shù)據(jù)接口/主控/預處理板卡和數(shù)據(jù)存儲板卡組成，可嵌入到標準機架或其他系統(tǒng)內(nèi)部，在遠程管控下進行數(shù)據(jù)采集、記錄和輸出。

4 結(jié)論

本文提出了一種自適應(yīng)雷達雷達數(shù)據(jù)庫平臺的設(shè)計方法，描述了自適應(yīng)雷達雷達數(shù)據(jù)庫的總體設(shè)計思路，探討了大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)方案，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)獲取途徑、數(shù)據(jù)采集規(guī)范、數(shù)據(jù)標注機制、數(shù)據(jù)存儲計算以及分布式數(shù)據(jù)管理平臺等內(nèi)容。對動態(tài)數(shù)據(jù)庫的4個獨立類型的數(shù)據(jù)庫，即樣本庫、算法庫、模型庫、知識庫進行了詳細的說明與初步設(shè)計，最后提出了自適應(yīng)雷達數(shù)據(jù)平臺的硬件建設(shè)方案。