賀文嬌，劉 欣，張海瀛，王 偉

(1.中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都610036;2.中國(guó)人民解放軍93221部隊(duì)，北京 100085)

0 引 言

情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量是衡量情報(bào)生產(chǎn)部門數(shù)據(jù)資源的尺度，是情報(bào)支持正確決策的基本保證。目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)是情報(bào)數(shù)據(jù)的一種，用于描述與作戰(zhàn)任務(wù)相關(guān)的目標(biāo)及可支配力量相關(guān)的敵方部隊(duì)人員、作戰(zhàn)單元、部署、設(shè)施、系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)、重心、價(jià)值等信息。目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估，是指針對(duì)具體的目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)集，選擇合理的評(píng)估指標(biāo)體系，采用適合的評(píng)價(jià)方法，通過(guò)指標(biāo)的量化計(jì)算，從而得到評(píng)價(jià)結(jié)果的過(guò)程。數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估是提高數(shù)據(jù)質(zhì)量的基礎(chǔ)和必要前提，它能對(duì)信息系統(tǒng)的整體或部分?jǐn)?shù)據(jù)的質(zhì)量狀況給出一個(gè)合理的評(píng)估，從而可以幫助數(shù)據(jù)用戶了解信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量水平，并采取相應(yīng)的處理方法來(lái)提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的研究已經(jīng)形成了一定的理論、標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量評(píng)價(jià)模型。麻省理工大學(xué)成立了全面數(shù)據(jù)質(zhì)量管理計(jì)劃(Total Data Quality Management，TDQM)[1]，并且該計(jì)劃己經(jīng)發(fā)展成為一門新興學(xué)科，發(fā)表了一系列論文論述數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題及其解決方案，形成了信息質(zhì)量的完整研究框架體系。

在軍事情報(bào)領(lǐng)域，美軍發(fā)布的《聯(lián)合情報(bào)》JP2-0中，從面向作戰(zhàn)應(yīng)用的維度對(duì)聯(lián)合情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的定義，但缺少面向多源情報(bào)信息融合應(yīng)用的情報(bào)質(zhì)量評(píng)價(jià)。文獻(xiàn)[2-3]針對(duì)雷達(dá)探測(cè)的目標(biāo)情報(bào)質(zhì)量提出了評(píng)價(jià)方法，文獻(xiàn)[4]介紹了美軍Link 16終端聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)(Joint Tactical Information Distribution System,JTIDS)中的目標(biāo)航跡質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?？傮w來(lái)說(shuō)，目前針對(duì)目標(biāo)航跡質(zhì)量已具備成熟的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法，但是缺少對(duì)目標(biāo)情報(bào)屬性進(jìn)行評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。

本文結(jié)合多源信息融合需求，研究建立了覆蓋目標(biāo)屬性和目標(biāo)航跡全要素的質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)體系和典型評(píng)價(jià)方法，并以雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)情報(bào)和無(wú)源信號(hào)偵察目標(biāo)情報(bào)為例，對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

1 目標(biāo)情報(bào)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)體系

目標(biāo)情報(bào)質(zhì)量評(píng)估體系是用于描述目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)要素、評(píng)價(jià)規(guī)則的數(shù)學(xué)模型，參考文獻(xiàn)[5]提出的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估模型來(lái)定義，包含6大組成要素，如公式(1)所示：

M= 。

(1)

對(duì)式(1)中各要素的說(shuō)明如下：

D——需要進(jìn)行評(píng)估的數(shù)據(jù)集。對(duì)于目標(biāo)情報(bào)來(lái)講，一個(gè)數(shù)據(jù)集相當(dāng)于同一種類型目標(biāo)情報(bào)或同一個(gè)來(lái)源的目標(biāo)情報(bào)。對(duì)目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，按獲取手段類型分包含被動(dòng)偵察目標(biāo)情報(bào)和主動(dòng)探測(cè)目標(biāo)情報(bào)兩類，按生產(chǎn)過(guò)程分包含素材級(jí)目標(biāo)情報(bào)和產(chǎn)品級(jí)目標(biāo)情報(bào)兩類。

I——數(shù)據(jù)集D上需要進(jìn)行評(píng)估的指標(biāo)。美軍《聯(lián)合情報(bào)》JP2對(duì)情報(bào)卓越的要求包含8個(gè)指標(biāo)，即預(yù)見(jiàn)性、及時(shí)性、準(zhǔn)確性、可用性、完整性、針對(duì)性、客觀性、可供性。然而美軍在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)可用性指標(biāo)難以評(píng)價(jià)，因此在2013版的JP3中去掉了可用性指標(biāo)?？紤]實(shí)際情況，本文在JP2的基礎(chǔ)上增加了穩(wěn)定性指標(biāo)，用以考核數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)的綜合表現(xiàn)，形成的一級(jí)指標(biāo)組成為準(zhǔn)確性、及時(shí)性、完整性、穩(wěn)定性、預(yù)見(jiàn)性、有效性、針對(duì)性、客觀性、可供性。

R——與評(píng)估指標(biāo)相對(duì)應(yīng)的規(guī)則。規(guī)則可以使用規(guī)范化的自然語(yǔ)言或形式化語(yǔ)言來(lái)書寫，以便于轉(zhuǎn)換成程序腳本。

W——賦予規(guī)則R的權(quán)值(大于0的整數(shù))，描述了該規(guī)則在所有規(guī)則中所占的比重。

E——方法R的期望值，是在評(píng)價(jià)之前對(duì)該方法所期望得到的結(jié)果，為介于0～100之間的實(shí)數(shù)。

S——方法R的最終結(jié)果，是在該評(píng)價(jià)方法運(yùn)行后所得到的結(jié)果，為介于0～100之間的實(shí)數(shù)。

I、R是每一類目標(biāo)情報(bào)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)規(guī)則，S是待評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)集經(jīng)由規(guī)則R和權(quán)重W計(jì)算得出的結(jié)果。數(shù)據(jù)集隨應(yīng)用的不同可能有不同的質(zhì)量評(píng)估需求，所以，一個(gè)數(shù)據(jù)集可以對(duì)應(yīng)多個(gè)質(zhì)量評(píng)估模型。在一個(gè)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估模型中，一個(gè)數(shù)據(jù)集可以對(duì)應(yīng)多個(gè)評(píng)估指標(biāo)，一個(gè)評(píng)估指標(biāo)可以對(duì)應(yīng)多個(gè)規(guī)則。

本文提出的目標(biāo)情報(bào)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1 目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)體系

在進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估時(shí)，要根據(jù)具體的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估需求對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的取舍。對(duì)目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估的基本指標(biāo)，至少應(yīng)該包含準(zhǔn)確性、及時(shí)性和完整性三項(xiàng)，其余指標(biāo)可根據(jù)具體的需求進(jìn)行選擇。

1.1 完整性評(píng)價(jià)指標(biāo)

目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)的完整性，從6個(gè)維度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.1.1 情報(bào)要素的完整性

指目標(biāo)情報(bào)信息要素的完整程度，在作戰(zhàn)應(yīng)用中，是指對(duì)輔助指揮決策提供充分而又必要的情報(bào)信息，因此各要素是否有必要評(píng)價(jià)，以及權(quán)重，需要根據(jù)不同的作戰(zhàn)需求進(jìn)行定義。

1.1.2 數(shù)據(jù)丟包率

該指標(biāo)評(píng)價(jià)一個(gè)數(shù)據(jù)集的傳輸能力。

1.1.3 時(shí)間覆蓋率

該指標(biāo)評(píng)價(jià)產(chǎn)生該數(shù)據(jù)集的情報(bào)偵察手段在時(shí)間維度是否實(shí)現(xiàn)了對(duì)重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)的全時(shí)間覆蓋監(jiān)控。

1.1.4 區(qū)域覆蓋率

該指標(biāo)評(píng)價(jià)產(chǎn)生該數(shù)據(jù)集的情報(bào)偵察手段在空間維度是否實(shí)現(xiàn)了對(duì)重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域的覆蓋監(jiān)控。

1.1.5 頻率覆蓋率

該指標(biāo)評(píng)價(jià)產(chǎn)生該數(shù)據(jù)集的情報(bào)偵察手段在頻率維度是否實(shí)現(xiàn)了對(duì)重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)或關(guān)注區(qū)域的全頻段覆蓋。

1.1.6 目標(biāo)覆蓋率

該指標(biāo)評(píng)價(jià)產(chǎn)生該數(shù)據(jù)集的情報(bào)偵察手段是否實(shí)現(xiàn)了對(duì)重點(diǎn)目標(biāo)的全覆蓋偵察；評(píng)價(jià)這一能力的三級(jí)指標(biāo)還包括目標(biāo)覆蓋度、虛警率、漏警率和航跡歧義率等[6]。

1.2 及時(shí)性評(píng)價(jià)指標(biāo)

及時(shí)性主要用于評(píng)價(jià)目標(biāo)在真實(shí)世界狀態(tài)發(fā)生改變，到信息系統(tǒng)中狀態(tài)更新全流程所持續(xù)的時(shí)間，包括四個(gè)方面。

1.2.1 偵獲及時(shí)性

目標(biāo)在真實(shí)世界狀態(tài)發(fā)生變化到被偵察系統(tǒng)截獲的時(shí)間。

1.2.2 上報(bào)及時(shí)性

目標(biāo)截獲后到上報(bào)到上一級(jí)目標(biāo)的時(shí)間。

1.2.3 處理及時(shí)性

目標(biāo)情報(bào)信息從接收到處理完畢所需的時(shí)間。

1.2.4 系統(tǒng)流通時(shí)間

目標(biāo)在真實(shí)世界狀態(tài)發(fā)生變化到情報(bào)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間。

1.3 針對(duì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)美軍2011版JP3-0《聯(lián)合作戰(zhàn)條令》，情報(bào)的針對(duì)性是指情報(bào)與作戰(zhàn)意圖和作戰(zhàn)方案的相關(guān)度，情報(bào)部門不得提供對(duì)當(dāng)前任務(wù)沒(méi)有多少意義或根本不重要的情報(bào)而加重指揮官的負(fù)擔(dān)。參考這個(gè)定義，制定二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.3.1 符合程度

指目標(biāo)情報(bào)與作戰(zhàn)任務(wù)和指揮官需要的符合程度，有效值范圍[0,100]，值越高代表符合程度越高。

1.3.2 冗余度

評(píng)價(jià)是否為指揮官提供了多余的情報(bào)信息，凡是指揮官不需要的信息都認(rèn)為是冗余信息。冗余度指冗余信息占全部信息的百分比，有效值的范圍是[0,100%]，值越小代表冗余度越低。

1.3.3 情報(bào)貢獻(xiàn)率

評(píng)價(jià)情報(bào)信息對(duì)作戰(zhàn)的貢獻(xiàn)程度。

1.4 準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)指標(biāo)

準(zhǔn)確性主要是指情報(bào)信息的真?zhèn)涡院托畔⑵顑蓚€(gè)維度，用于評(píng)價(jià)目標(biāo)情報(bào)信息在when、where兩個(gè)維度上的信息是否精確,以及在who維度上信息的準(zhǔn)確度。

1.4.1 信息的真?zhèn)涡?/p>

即情報(bào)與“真相”比較是否真實(shí)。對(duì)目標(biāo)情報(bào)來(lái)說(shuō)，就包括對(duì)目標(biāo)的類型、國(guó)別、軍種、敵我、狀態(tài)、威脅等情況的信息是否與真實(shí)情況相符，體現(xiàn)在指標(biāo)上就是輻射源識(shí)別正確率和目標(biāo)識(shí)別正確率。

(1)輻射源識(shí)別正確率

對(duì)目標(biāo)搭載的輻射源類型、型號(hào)、工作模式的識(shí)別正確程度，有效值范圍[0,100]，值越大代表正確率越高。

(2)目標(biāo)識(shí)別正確率

對(duì)目標(biāo)類型、屬性、狀態(tài)、威脅等信息的識(shí)別正確程度，有效值范圍[0,100]，值越大代表正確率越高。

1.4.2 信息偏差

指情報(bào)產(chǎn)品的精度。

(1)測(cè)向精度

反映測(cè)向系統(tǒng)的測(cè)向水平，有效值范圍為[0°,360°]，值越低代表偏差越小，精度越高。

(2)定位精度

反映定位系統(tǒng)的定位水平。均方根誤差有效值范圍為[0,偵察最遠(yuǎn)距離]，值越低代表偏差越小，精度越高。CEP0.5是指50%的定位點(diǎn)落在真實(shí)位置附近的半徑，同樣的有效值范圍為[0,偵察最遠(yuǎn)距離]，值越低代表精度越高。

(3)測(cè)量精度

指各類偵察傳感器對(duì)目標(biāo)的輻射特征、散射特征、外形特征等信息測(cè)量的準(zhǔn)確度，具體如信號(hào)頻率測(cè)量準(zhǔn)確度、信號(hào)幅度測(cè)量準(zhǔn)確度、雷達(dá)散射截面(Radar Cross Section, RCS)測(cè)量準(zhǔn)確度、尺寸測(cè)量準(zhǔn)確度等。

(4)時(shí)空校正誤差

指各類偵察、情報(bào)處理系統(tǒng)在時(shí)間、空間校準(zhǔn)過(guò)程中帶來(lái)的誤差。

1.5 可用性評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)美軍2011版JP3-0《聯(lián)合作戰(zhàn)條令》，目標(biāo)情報(bào)的可用性情報(bào)是指對(duì)具體作戰(zhàn)任務(wù)是否有用，情報(bào)核心內(nèi)容是否簡(jiǎn)明扼要，情報(bào)信息是否易于理解。參考這個(gè)定義，制定二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.5.1 用戶評(píng)價(jià)

主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，分為優(yōu)、良、中、差幾個(gè)等級(jí)。

1.5.2 情報(bào)采用率

指多源信息融合或作戰(zhàn)應(yīng)用過(guò)程中對(duì)情報(bào)的使用程度，即被采用的情報(bào)與上報(bào)的全部情報(bào)條數(shù)之比，有效值的范圍是[0,100%]，值越大代表采用率越高。

1.5.3 軍用目標(biāo)占比

評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)集中明確的軍用目標(biāo)占全部目標(biāo)的比例，有效值的范圍是[0,100%]，值越大代表軍用目標(biāo)越多。如果作戰(zhàn)過(guò)程中主要關(guān)注軍用目標(biāo)，那么這個(gè)值越大，代表情報(bào)的可用性越好。

1.5.4 有效性

有效的反面是無(wú)效，對(duì)情報(bào)來(lái)說(shuō)，必須是有效的情報(bào)才是可用的情報(bào)。有效性即指有效的情報(bào)占全部情報(bào)的比重，值的范圍是[0,100%]，值越大代表目標(biāo)的有效性越好。

(1)接口有效性

評(píng)價(jià)情報(bào)信息是否滿足用戶接口定義。

(2)偵察盲區(qū)

由于偵察手段所采用的天線、探頭等，受安裝位置、周邊環(huán)境、工作原理等因素的影響，導(dǎo)致偵察裝備在使用過(guò)程中存在偵察盲區(qū)，在盲區(qū)內(nèi)上報(bào)的目標(biāo)情報(bào)信息是不可信或者完全錯(cuò)誤的，因此在素材級(jí)目標(biāo)情報(bào)評(píng)價(jià)過(guò)程必須考慮偵察盲區(qū)。

(3)野值

錯(cuò)誤值、跳變值等。

1.6 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)

穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)描述數(shù)據(jù)是否是穩(wěn)定的，是否在其有效期內(nèi)。評(píng)價(jià)二級(jí)指標(biāo)包括上報(bào)時(shí)間變化率、方位變化率、航跡穩(wěn)定性、航跡跟蹤時(shí)間、航跡質(zhì)量。

1.7 客觀性評(píng)價(jià)指標(biāo)

情報(bào)的客觀性定義為：情報(bào)要做到客觀，就不應(yīng)帶有偏見(jiàn)，不應(yīng)被歪曲，不應(yīng)是有偏見(jiàn)的判斷。

對(duì)情報(bào)的客觀性評(píng)價(jià)，以主觀評(píng)價(jià)為主，如是否存在主觀判斷、是否存在鏡像效應(yīng)、是否存在文化偏差、是否存在國(guó)別、種族歧視等。方法上可以利用紅隊(duì)檢查分析判斷，即通過(guò)保證關(guān)于敵方的假設(shè)是有效的。

1.8 預(yù)見(jiàn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)美軍2011版JP3-0《聯(lián)合作戰(zhàn)》條令，情報(bào)的預(yù)見(jiàn)性定義為：情報(bào)工作必須預(yù)見(jiàn)到指揮官和聯(lián)合部隊(duì)參謀人員的信息需求，以便為作戰(zhàn)計(jì)劃和決策奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

情報(bào)預(yù)見(jiàn)性評(píng)價(jià)的二級(jí)指標(biāo)主要以主觀判斷為主，包括情報(bào)對(duì)作戰(zhàn)需求的響應(yīng)時(shí)間、情報(bào)針對(duì)潛在任務(wù)和指揮官意圖的理解程度、情報(bào)對(duì)敵我雙方各種可能行動(dòng)方案的推演。

1.9 可供性評(píng)價(jià)指標(biāo)

可供性的定義為：情報(bào)必須隨時(shí)供指揮官取用。情報(bào)的可供性不僅具有及時(shí)性和可用性等特性，而且還具有相應(yīng)的保密等級(jí)、互操作性和連通性。情報(bào)生產(chǎn)者在確保信息來(lái)源和情報(bào)搜集方法得到全面保護(hù)的同時(shí)，要以盡可能低的保密等級(jí)和限制性使用申請(qǐng)最少來(lái)提供數(shù)據(jù)，從而最大限度地?cái)U(kuò)大取用范圍。

情報(bào)可供性評(píng)價(jià)的二級(jí)指標(biāo)主要以主觀判斷為主，包括保密等級(jí)(密級(jí)越高，可供性越差)、流通性(指的是通信鏈路是否暢通，通信速率能達(dá)到多少，不具備通信鏈路的流通性越差，具備通信鏈路的速率越快流通性越好)和互操作性(主要指權(quán)限問(wèn)題，分為具備、部分具備、不具備幾種情況)。

2 目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估方法

目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估方法，是利用一系列計(jì)算公式和規(guī)則，對(duì)輸入的目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量計(jì)算并打分的過(guò)程。評(píng)價(jià)方法如圖2所示。

圖2 目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估步驟

目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估主要步驟如下：

Step1 分析不同的目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)集特點(diǎn)和具體的應(yīng)用需求。

目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)按情報(bào)生產(chǎn)階段的不同分為兩級(jí)：素材級(jí)和產(chǎn)品級(jí)。素材級(jí)目標(biāo)情報(bào)是指由某一偵察傳感器通過(guò)感知目標(biāo)不同側(cè)面的信息，并加工、處理得到的情報(bào)；產(chǎn)品級(jí)目標(biāo)情報(bào)是指通過(guò)對(duì)跨平臺(tái)、跨手段的素材級(jí)情報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別和融合，而得到要素更為齊全、屬性更為明確、航跡更為連續(xù)的目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，評(píng)價(jià)素材級(jí)的情報(bào)數(shù)據(jù)是為了考核傳感器的偵察能力和對(duì)多源融合的貢獻(xiàn)等，評(píng)價(jià)產(chǎn)品級(jí)數(shù)據(jù)是為了考核情報(bào)處理系統(tǒng)的處理能力、對(duì)作戰(zhàn)的保障力度等。

Step2 根據(jù)應(yīng)用需求選擇所需的評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置權(quán)重和期望值。

質(zhì)量指標(biāo)的選取應(yīng)遵循“最小化”原則和“可計(jì)算”原則，即滿足應(yīng)用需求的最小評(píng)價(jià)指標(biāo)集和切實(shí)有條件可以計(jì)算的指標(biāo)集，避免增加系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。以產(chǎn)品級(jí)目標(biāo)情報(bào)和素材級(jí)目標(biāo)情報(bào)為例，產(chǎn)品級(jí)目標(biāo)情報(bào)經(jīng)過(guò)了多道工序處理，要評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性和及時(shí)性會(huì)比較困難，但是面向作戰(zhàn)應(yīng)用的可用性和針對(duì)性是可以評(píng)價(jià)的；而素材級(jí)目標(biāo)情報(bào)不直接面向作戰(zhàn)應(yīng)用，選擇可用性和針對(duì)性指標(biāo)就難以計(jì)算，但因?yàn)樗夭募?jí)情報(bào)攜帶了大量前端質(zhì)量參數(shù)，因此準(zhǔn)確性和及時(shí)性指標(biāo)會(huì)比較容易計(jì)算。以素材級(jí)雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)情報(bào)為例，其評(píng)價(jià)模型各參數(shù)選擇如表1所示。

表1 雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型

Step3 以實(shí)時(shí)或離線的方式輸入各類目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)集。

數(shù)據(jù)輸入有多種方式，例如網(wǎng)絡(luò)方式、讀取數(shù)據(jù)庫(kù)方式、讀取文件方式等，具體視應(yīng)用場(chǎng)景需要而定。

Step4 根據(jù)選擇的具體的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法，對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。

對(duì)各級(jí)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，得到每一個(gè)二級(jí)指標(biāo)的結(jié)果。需要注意的是，準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)中關(guān)于信息偏差的指標(biāo)，需要知道目標(biāo)的真實(shí)信息才能評(píng)價(jià)。定位誤差是常見(jiàn)的評(píng)價(jià)目標(biāo)定位精度的指標(biāo)。假定已知被測(cè)目標(biāo)位置，利用下面的定位誤差計(jì)算公式，可以計(jì)算每個(gè)定位點(diǎn)的定位誤差：

(2)

式中：Er為單個(gè)定位點(diǎn)的定位誤差，單位km；LT、λT分別為被測(cè)目標(biāo)所處的緯度和經(jīng)度，單位(°)；Lt、λt分別為定位計(jì)算出的被測(cè)目標(biāo)的緯度和經(jīng)度，單位(°)；R為地球的半徑，單位km。

定位誤差E的計(jì)算公式為

(3)

假如無(wú)法得到目標(biāo)的真實(shí)位置，那么就需要通過(guò)間接方式來(lái)進(jìn)行對(duì)比性評(píng)價(jià)，例如準(zhǔn)確性指標(biāo)中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)精度和穩(wěn)定性指標(biāo)。其中，穩(wěn)定性指標(biāo)中的上報(bào)頻度、上報(bào)時(shí)間間隔和連續(xù)跟蹤時(shí)間等指標(biāo)，都是統(tǒng)計(jì)類指標(biāo)，用于衡量傳感器對(duì)目標(biāo)跟蹤的穩(wěn)定度。一般情況下，上報(bào)頻度越高、時(shí)間間隔越短、連續(xù)跟蹤時(shí)間越長(zhǎng)的傳感器，其跟蹤效果更好。對(duì)于穩(wěn)定性指標(biāo)中的目標(biāo)航跡質(zhì)量指標(biāo)，已有較為成熟的評(píng)價(jià)方法，文獻(xiàn)[7-8]中都有采用，本文不再贅述。

Step5 計(jì)算并輸出評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)Step 2設(shè)置的指標(biāo)和對(duì)應(yīng)的權(quán)重，利用下面的公式計(jì)算最終的質(zhì)量評(píng)價(jià)的結(jié)果值：

(4)

式中：βj為第j個(gè)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，Rj表示第j個(gè)二級(jí)指標(biāo)的質(zhì)量計(jì)算結(jié)果，?i表示第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重。

Step6 對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行研究，分析質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因，為提升數(shù)據(jù)質(zhì)量提供參考。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文通過(guò)在QT C++ 4.8.6開(kāi)發(fā)平臺(tái)仿真模擬無(wú)源偵察目標(biāo)測(cè)向數(shù)據(jù)和主動(dòng)探測(cè)目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)，測(cè)試本方法的有效性，每一類數(shù)據(jù)仿真兩種不同質(zhì)量的信息源用于對(duì)比。

仿真了通信信號(hào)偵察和雷達(dá)信號(hào)偵察兩種典型的無(wú)源偵察目標(biāo)測(cè)向數(shù)據(jù)，其中通信信號(hào)測(cè)向數(shù)據(jù)5 392條，雷達(dá)信號(hào)測(cè)向數(shù)據(jù)731條，主要從完整性、及時(shí)性和準(zhǔn)確性三個(gè)維度進(jìn)行評(píng)價(jià)，指標(biāo)實(shí)例化如表2所示。

表2 無(wú)源測(cè)向目標(biāo)方位數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)

利用公式(5)計(jì)算可用性指標(biāo)：

(5)

式中:n無(wú)效值表示接口無(wú)效的測(cè)向線條數(shù)，n野值表示經(jīng)過(guò)濾波后被剔除的測(cè)向線條數(shù)，N為測(cè)向線總條數(shù)，Su表示可用的測(cè)向線比重。

實(shí)測(cè)方位覆蓋指標(biāo)的計(jì)算方法，利用最大方位與最小方位之差，除以天線的設(shè)計(jì)覆蓋角度，得到的比值就是方位覆蓋率。實(shí)測(cè)俯仰覆蓋率的計(jì)算方式同上。

由圖3和圖4可見(jiàn)，仿真的通信信號(hào)偵察目標(biāo)方位數(shù)據(jù)在完整性和準(zhǔn)確性方面是優(yōu)于雷達(dá)信號(hào)偵察的，在及時(shí)性方面兩個(gè)數(shù)據(jù)的得分相同，符合仿真系統(tǒng)的設(shè)定。

圖3 兩種無(wú)源測(cè)向數(shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比

圖4 兩種無(wú)源測(cè)向數(shù)據(jù)的測(cè)向誤差對(duì)比

目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的目的之一，是通過(guò)數(shù)據(jù)質(zhì)量情況分析產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因，并為提升數(shù)據(jù)質(zhì)量尋找依據(jù)。對(duì)無(wú)源測(cè)向來(lái)說(shuō)，影響其測(cè)向精度的可能因素包括信號(hào)強(qiáng)弱、偵察手段的設(shè)計(jì)精度是否滿足要求、目標(biāo)與天線的夾角是否在最佳測(cè)向方位、搭載平臺(tái)的姿態(tài)是否穩(wěn)定等，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，采集可能的影響參數(shù)值，與測(cè)向數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比，可以有效分析出影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的原因。圖5所示是測(cè)向誤差與搭載平臺(tái)橫滾角、天線相位差和天線與目標(biāo)的夾角的對(duì)比分析結(jié)果。

圖5 測(cè)向誤差與質(zhì)量影響因素的對(duì)比分析

主動(dòng)探測(cè)目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)的仿真，假定兩部位于不同位置的雷達(dá)，對(duì)10個(gè)軍事目標(biāo)和10個(gè)非軍事目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，得到一批目標(biāo)數(shù)據(jù)，選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)如表3所示。

表3 主動(dòng)探測(cè)目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)

按照上述指標(biāo)，對(duì)仿真的兩種雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，質(zhì)量結(jié)果對(duì)比如圖6所示，具體的評(píng)價(jià)結(jié)果分別見(jiàn)圖7和圖8。

圖6 兩種雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比

圖7 雷達(dá)站1的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

圖8 雷達(dá)站2的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

從計(jì)算結(jié)果看，雷達(dá)站2混疊了民用目標(biāo)，在可用性方面不及雷達(dá)站1，但是對(duì)重點(diǎn)軍事目標(biāo)進(jìn)行跟蹤效果優(yōu)于雷達(dá)站1，因此針對(duì)性結(jié)果更好；其余指標(biāo)近似，符合仿真系統(tǒng)的設(shè)定。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了針對(duì)目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法。對(duì)目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，主要目的是通過(guò)量化的質(zhì)量值為后續(xù)處理過(guò)程提供依據(jù)。對(duì)素材級(jí)目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果可用于對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行野值剔除、誤差校正，動(dòng)態(tài)調(diào)整融合中各類數(shù)據(jù)源所占權(quán)重等；對(duì)產(chǎn)品級(jí)目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果可用于融合規(guī)則、融合算法的自選擇，融合權(quán)重的動(dòng)態(tài)調(diào)整。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，質(zhì)量要素的采集和存儲(chǔ)也是需要重點(diǎn)考慮的地方。下一步將繼續(xù)研究如何評(píng)價(jià)圖像偵察類手段獲取的目標(biāo)情報(bào)數(shù)據(jù)，以及如何利用數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果提高多源融合的自動(dòng)化水平。