楊德運(yùn)，馬永春，高 軼，馬紅梅，于 薇，羅 嘯

(1.中國空間技術(shù)研究院 衛(wèi)星應(yīng)用總體部，北京 100094；2. 航天恒星科技有限公司，北京 100086；3.海軍裝備部裝備項(xiàng)目管理中心，北京 100071)

0 引言

近年來，隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的快速發(fā)展，世界各國對于天基信息支持遠(yuǎn)程精確打擊的應(yīng)用能力研究不斷深入，持續(xù)加強(qiáng)構(gòu)建海上遠(yuǎn)程精確打擊體系。2016年，美軍在提出的“第三次抵消戰(zhàn)略”中強(qiáng)調(diào)，要強(qiáng)化分布式殺傷和海上遠(yuǎn)程精確打擊能力，抵消對手反介入/區(qū)域拒止難度[1]。俄軍也在其新版的《軍事學(xué)說》中強(qiáng)調(diào)，要綜合運(yùn)用遠(yuǎn)程精確打擊力量，對敵方重點(diǎn)目標(biāo)實(shí)施精確打擊，形成摧毀[2]?？梢娺h(yuǎn)程精確打擊能力對于改變戰(zhàn)場局勢具有至關(guān)重要的作用，世界各國對于精確打擊能力的研究也在不斷加深。

目前，海上遠(yuǎn)程精確打擊主要依靠艦載預(yù)警機(jī)、無人機(jī)和微波超視距雷達(dá)等艦上自有手段為反艦導(dǎo)彈提供目標(biāo)指示信息，存在探測距離有限、留空時間短、信息要素不完整等問題，在遠(yuǎn)海作戰(zhàn)中不能為導(dǎo)彈提供持續(xù)目標(biāo)指示信息[3]。隨著天基系統(tǒng)的快速發(fā)展，天基手段已經(jīng)成為探測、跟蹤、監(jiān)視海上機(jī)動目標(biāo)的重要手段[4]。天基系統(tǒng)具有戰(zhàn)場絕對高位優(yōu)勢、不受區(qū)域限制和不依賴制空制海權(quán)的顯著特點(diǎn)，是解決遠(yuǎn)程精確打擊目標(biāo)信息保障的關(guān)鍵。將天基信息和導(dǎo)彈武器深度鉸鏈，能夠起到戰(zhàn)場力量倍增，作戰(zhàn)效能提升的作用[5]。

對海遠(yuǎn)程精確打擊作戰(zhàn)中，反艦導(dǎo)彈攻擊水面艦艇的一般作戰(zhàn)流程主要包括技術(shù) 準(zhǔn)備、裝載出航待機(jī)、導(dǎo)彈發(fā)射準(zhǔn)備、導(dǎo)彈發(fā)射、導(dǎo)彈飛行和制導(dǎo)命中幾個階段[6]。其中在導(dǎo)彈發(fā)射、導(dǎo)彈飛行和末制導(dǎo)命中階段，受制于被打擊目標(biāo)攻擊距離遠(yuǎn)、機(jī)動策略不明確、導(dǎo)彈掠空飛行時間長等影響因素，對于基于天基信息的目標(biāo)指示信息的時延、定位誤差等因素提出了較高的要求。當(dāng)前已有研究人員針對天基信息支撐海上遠(yuǎn)程反艦作戰(zhàn)能力進(jìn)行了研究：洪俊、彭耿等學(xué)者通過構(gòu)建基于天基信息提供的目標(biāo)指示信息精度的導(dǎo)彈捕獲概率模型，分析了基于天基信息的目標(biāo)指示信息精度對導(dǎo)彈命中概率的影響[7-8]；沈培志、汪新剛等通過構(gòu)建反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)階段雷達(dá)搜索范圍，分析研究了反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)階段自控終點(diǎn)散布誤差對導(dǎo)彈捕獲概率的影響[9-11]。

由于受限于天基手段的籌劃運(yùn)用方式、載荷工作模式、地面平臺接收、處理、分發(fā)能力、指揮員指揮決策效率等因素的影響，天基信息在支撐對海遠(yuǎn)程精確打擊過程中，基于天基信息的目標(biāo)指示信息時延、目標(biāo)位置偏差、目標(biāo)航速、航向等因素將直接影響導(dǎo)彈作戰(zhàn)效能。因此本文首先梳理了美軍可用于支撐海上反艦作戰(zhàn)的天基信息支援系統(tǒng)及研究天基信息支持導(dǎo)彈對海打擊關(guān)鍵影響因素的必要性，然后針對天基信息支撐導(dǎo)彈對海打擊作戰(zhàn)過程中的主要影響因素構(gòu)建了導(dǎo)彈捕獲概率模型，并基于不同導(dǎo)彈作戰(zhàn)參數(shù)分析研究天基信息支撐遠(yuǎn)程精確打擊過程中的目標(biāo)指示信息時延和定位誤差對導(dǎo)彈命中概率的影響，并據(jù)此提出天基信息支撐海上作戰(zhàn)應(yīng)用的優(yōu)化建議。

1 美國天基信息支援對海遠(yuǎn)程精確打擊保障系統(tǒng)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主要特點(diǎn)是信息化聯(lián)合作戰(zhàn)，制天權(quán)和制信息權(quán)對戰(zhàn)爭進(jìn)程、最終勝負(fù)和沖突解決都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。天基偵察信息是海上作戰(zhàn)信息保障的重要手段，通過與海上偵察預(yù)警體系的深度融合，可在遠(yuǎn)程精確制導(dǎo)武器信息保障中發(fā)揮重要作用，能夠?yàn)檫h(yuǎn)程反艦作戰(zhàn)用天模式轉(zhuǎn)變提供有效支撐。

美國自20世紀(jì)70年代起就開始建設(shè)海洋監(jiān)視衛(wèi)星系統(tǒng)，主要用于探測和監(jiān)視海上艦船和潛艇活動，目前已發(fā)展至第三代，包括高分辨率成像偵察衛(wèi)星和電子偵察衛(wèi)星。這些衛(wèi)星在美國近30年間發(fā)動、主導(dǎo)或參與的海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭或敘利亞戰(zhàn)爭等海外戰(zhàn)爭或局部沖突中發(fā)揮了重要作用，為美軍在作戰(zhàn)行動中提供了大量的偵察監(jiān)視情報。

1.1 成像偵察衛(wèi)星

目前美國成像偵察衛(wèi)星主要包括“鎖眼”光學(xué)成像衛(wèi)星和“長曲棍球”合成孔徑雷達(dá)成像衛(wèi)星。

“鎖眼”衛(wèi)星是美國現(xiàn)役的傳輸型光學(xué)成像偵察衛(wèi)星，目前在軌4顆，成像系統(tǒng)不僅配備了3 m的大口徑光學(xué)鏡頭，而且采用目前最先進(jìn)的自適應(yīng)光學(xué)成像技術(shù)，可以通過改變光學(xué)鏡片的表面曲率補(bǔ)償因大氣環(huán)境改變導(dǎo)致的影像畸變，同時結(jié)合復(fù)雜的衛(wèi)星姿態(tài)軌道穩(wěn)控技術(shù)和長焦距等高新技術(shù)，使得衛(wèi)星的全色成像分辨率達(dá)到了0.1 m、紅外成像分辨率0.6～1 m，瞬時觀測幅寬可達(dá)40～50 km，通過星座組網(wǎng)的方式，可進(jìn)一步提升“鎖眼”衛(wèi)星的時間分辨率和空間分辨率。

“長曲棍球”衛(wèi)星是當(dāng)前美國最先進(jìn)的合成孔徑雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星，又稱為“黑寶石”衛(wèi)星(Onyx)，具備全天時、全天候成像偵察能力，主要為美國提供戰(zhàn)略偵察情報，具有4種工作模式，包括標(biāo)準(zhǔn)模式、寬幅模式、精掃模式和試驗(yàn)?zāi)Ｊ降?，?biāo)準(zhǔn)模式下成像分辨率1 m，精掃模式下成像分辨率可達(dá)到0.3 m。

1.2 電子偵察衛(wèi)星

電子偵察衛(wèi)星通過探測全球海洋中的水面艦艇和潛艇輻射的雷達(dá)、無線電和其他通信設(shè)備的電磁信號來獲取情報信息，進(jìn)而確定目標(biāo)的性質(zhì)、位置等。電子偵察衛(wèi)星作為重要的信息獲取手段，已成為美國海軍海洋監(jiān)視衛(wèi)星系統(tǒng)的核心組成部分。美國電子偵察衛(wèi)星主要包括水星電子偵察衛(wèi)星、門特電子偵察衛(wèi)星以及“白云”計(jì)劃等。

水星系列衛(wèi)星是美國空軍主管的第四代靜止軌道電子偵察衛(wèi)星，目前在軌3顆，主要用于偵獲通信類情報。由于該型衛(wèi)星采用圓形軍用特種天線，其口徑超過100 m，因此不但可以偵收功率較低的手機(jī)通信信號，而且還可以偵聽導(dǎo)彈試驗(yàn)時的遙測信號和雷達(dá)信號等電子信號情報。

門特電子偵察衛(wèi)星屬于寬頻衛(wèi)星，可探測100 MHz～50 GHz頻段范圍內(nèi)的所有電磁信號，據(jù)悉該型衛(wèi)星的天線口徑超過150 m，能獲得雷達(dá)及其他探測系統(tǒng)的關(guān)鍵頻率信息，可偵收地面微弱通信信號和導(dǎo)彈遙測信號(UHF、L頻段)等，偵察范圍可覆蓋亞、非、歐等區(qū)域。

“白云”計(jì)劃是美國電子型海洋監(jiān)視衛(wèi)星系統(tǒng)的典型代表，可基于星載電子探測設(shè)備截獲海面和水下電磁設(shè)備發(fā)出的無線電通信和雷達(dá)信號，可用于測定目標(biāo)的位置、航向和航速等信息，迄今為止已發(fā)展至三代，其中仍具備探測能力的是第二代和第三代?！鞍自啤庇?jì)劃海洋監(jiān)視衛(wèi)星系統(tǒng)自在軌運(yùn)行后即成為美國海軍對海監(jiān)視的主要偵察力量，在多次局部戰(zhàn)爭中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。海灣戰(zhàn)爭期間，4組“白云”海洋監(jiān)視衛(wèi)星為美軍在海灣地區(qū)提供大量的陸上和海上目標(biāo)情報信息，為“戰(zhàn)斧”系列巡航導(dǎo)彈提供精確的目標(biāo)指示信息。科索沃戰(zhàn)爭期間，“白云”海洋監(jiān)視衛(wèi)星持續(xù)跟蹤監(jiān)視俄羅斯及南聯(lián)盟的艦艇動向。伊拉克戰(zhàn)爭期間，通過與其他電子偵察衛(wèi)星的協(xié)同配合，形成了長期值守平臺，對整個戰(zhàn)場進(jìn)行了持續(xù)的偵察監(jiān)視。敘利亞戰(zhàn)爭期間，“白云”計(jì)劃海洋監(jiān)視衛(wèi)星對俄羅斯在集結(jié)在敘利亞近海的大量海軍艦艇進(jìn)行持續(xù)跟蹤監(jiān)視，為判斷俄羅斯軍事行動或軍事意圖提供了詳細(xì)的情報依據(jù)。

美國的海洋監(jiān)視衛(wèi)星系統(tǒng)的建設(shè)和歷次軍事行動表明，其越來越重視天基信息在未來戰(zhàn)爭中的地位，尤其在中遠(yuǎn)海作戰(zhàn)任務(wù)中，傳統(tǒng)的陸基、艦載、機(jī)載等手段偵察能力相對受限時，對于天基信息系統(tǒng)的情報保障更加依賴，因此，美國已將天基信息支持海上遠(yuǎn)程精確打擊能力作為提升美國海軍遠(yuǎn)海作戰(zhàn)能力的重要發(fā)展方向，從而保障其海上編隊(duì)在保障自身安全的前提下，發(fā)揮遠(yuǎn)程導(dǎo)彈武器的最大作戰(zhàn)效能。因此，有必要研究天基信息支持導(dǎo)彈對海打擊作戰(zhàn)效能的關(guān)鍵影響因素，并提出應(yīng)用優(yōu)化建議。

2 關(guān)鍵影響因素模型

2.1 基于天基手段的目標(biāo)指示信息時延

目標(biāo)指示信息延遲時間是指從目標(biāo)偵測定位系統(tǒng)最后一次發(fā)現(xiàn)目標(biāo)( 或發(fā)送最遲一組目標(biāo)指示信息) 至導(dǎo)彈自導(dǎo)系統(tǒng)捕捉到目標(biāo)的時間[12]。對比上述定義，本文中基于天基手段的目標(biāo)指示信息時延可定義為：衛(wèi)星偵獲目標(biāo)位置的瞬間，到目標(biāo)指示信息發(fā)送到海上編隊(duì)作戰(zhàn)平臺形成目標(biāo)指示信息，并裝訂到導(dǎo)彈武器平臺、導(dǎo)彈發(fā)射為止的時間間隔。因此目標(biāo)指示信息的時延越高，目標(biāo)的機(jī)動散布區(qū)域就越大，導(dǎo)彈武器末制導(dǎo)階段雷達(dá)搜索區(qū)域相較于目標(biāo)散布區(qū)域的比例越小，捕獲目標(biāo)的概率越低。

天基信息支撐導(dǎo)彈武器打擊一般過程為天基資源籌劃、天基資源測控、遙感數(shù)據(jù)傳輸、遙感數(shù)據(jù)處理、目標(biāo)指示信息分發(fā)、打擊決策以及實(shí)施打擊等階段，天基信息支撐導(dǎo)彈武器攻擊信息流程如圖1所示。

圖1 基于天基手段的目標(biāo)指示信息獲取流程

根據(jù)本文定義，基于天基手段的目標(biāo)指示信息的延遲時間Tyc可以表示為：

Tyc=Tcs+Tcl+Tff+Tjc

(1)

式中,Tcs為偵照完成瞬間至向地面接收站完成偵照數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間；Tcl為地面接收站接收到遙感數(shù)據(jù)后處理生成目標(biāo)指示信息的時間，其主要由處理平臺的處理性能決定；Tff為目標(biāo)指示信息生成后向各級指揮所分發(fā)的時間，其主要受信息傳輸鏈路的影響，一般為秒級；Tjc為作戰(zhàn)單元指揮員根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢進(jìn)行打擊評估決策的時間，主要包括兩部分內(nèi)容，一部分是作戰(zhàn)單元指揮員正常決策所消耗的時間Tzcjc，另一部分是決策延遲時間Δjc，其主要是由于戰(zhàn)場態(tài)勢變化或作戰(zhàn)單元指揮員因上級指揮員作戰(zhàn)意圖變化而產(chǎn)生的決策延遲[13]。因此基于天基手段的目標(biāo)指示信息延遲時間也可以表示為：

Tyc=Tcs+Tcl+Tff+Tzcjc+Δjc

(2)

2.2 基于天基手段的目標(biāo)位置偏差

目標(biāo)位置偏差是指目標(biāo)指示信息提供的目標(biāo)位置經(jīng)緯度信息與目標(biāo)實(shí)際位置經(jīng)緯度之間的距離差值。目標(biāo)的位置偏差是影響導(dǎo)彈捕獲目標(biāo)概率的重要影響因素，位置偏差越大，目標(biāo)的散布區(qū)域越大，導(dǎo)彈武器末制導(dǎo)階段雷達(dá)搜索區(qū)域相較于目標(biāo)散布區(qū)域的比例越小，目標(biāo)的捕獲概率越低。

基于天基手段的目標(biāo)位置偏差ΔS(單位：km)可表示為：

ΔS=R·arccos[sin(N)·sin(NT)·cos(E-ET)+

cos(N)·cos(NT)]·Pi/180

(3)

其中:基于天基手段的目標(biāo)指示信息提供的目標(biāo)位置經(jīng)緯度是(E,N)，目標(biāo)實(shí)際位置經(jīng)緯度是(ET,NT)，R取地球的平均半徑，Pi為圓周率。

2.3 導(dǎo)彈武器目標(biāo)指示信息時延需求計(jì)算模型

從衛(wèi)星偵獲目標(biāo)至導(dǎo)彈武器按照航路規(guī)劃結(jié)果飛行至預(yù)定開機(jī)點(diǎn)的過程中，目標(biāo)艦船已經(jīng)機(jī)動遠(yuǎn)離衛(wèi)星偵獲的初始位置，形成了以最大機(jī)動距離為半徑的散布區(qū)域。設(shè)定艦船目標(biāo)航向、航速固定，以目標(biāo)機(jī)動引起的位置方位變化最不利于導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)搜索覆蓋目標(biāo)散布區(qū)，即目標(biāo)散布航向垂直于導(dǎo)彈攻擊方位進(jìn)行分析，同時考慮目標(biāo)位置偏差的影響，目標(biāo)散布區(qū)域與末制導(dǎo)雷達(dá)搜索區(qū)域的關(guān)系如圖2所示[14-15]。本文中設(shè)定導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)搜索區(qū)域可覆蓋目標(biāo)即認(rèn)為雷達(dá)捕獲到目標(biāo)。

圖2 導(dǎo)彈末制導(dǎo)階段目標(biāo)散布區(qū)域示意圖

圖2中，ΔS為目標(biāo)位置偏差(km)，α為導(dǎo)彈末制導(dǎo)階段雷達(dá)搜索半扇面(°)；d為導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)搜索帶半寬(km)；Vd為導(dǎo)彈巡航飛行速度(m/s)；RSC為導(dǎo)彈射程(km)；RZK為導(dǎo)彈自控飛行距離(km)；RKJ為導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)預(yù)定開機(jī)搜索距離(km)；RSB為目標(biāo)散布區(qū)半徑(km)；Vtarget為目標(biāo)艦船的航速(kn)(1 kn=1n mile/h≈0.5 m/s)。

導(dǎo)彈自控制飛行時間TZK：

(4)

目標(biāo)機(jī)動時間TJD：

TJD=TZK+Tyc

(5)

目標(biāo)散布圓域以目標(biāo)機(jī)動距離RJD與目標(biāo)位置偏差ΔS的和為圓域半徑RSB形成的圓形區(qū)域，如下：

RSB=Vtarget·TJD+ΔS

(6)

導(dǎo)彈末制導(dǎo)階段雷達(dá)開機(jī)搜索區(qū)域半寬d可表示為：

d=RKJ·tanα

(7)

因此艦船目標(biāo)機(jī)動擺脫導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)搜索區(qū)域(其中TF為艦船擺脫導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)搜索區(qū)域的機(jī)動距離)的時間TJD為：

(8)

根據(jù)式(2)～(8)可知，為保障導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)能夠搜索到艦船目標(biāo)，目標(biāo)指示信息時延需求TXQ為：

(9)

2.4 導(dǎo)彈捕獲概率模型

導(dǎo)彈捕獲概率即指在導(dǎo)彈末制導(dǎo)階段雷達(dá)開機(jī)后，目標(biāo)落入雷達(dá)搜索區(qū)域并被捕獲的概率。如果設(shè)定艦船目標(biāo)在雷達(dá)搜索范圍內(nèi)即認(rèn)為能被捕獲到，那么反艦導(dǎo)彈的捕獲概率即為末制導(dǎo)雷達(dá)搜索區(qū)域覆蓋目標(biāo)位置散布區(qū)的概率[16]。根據(jù)圖2所示，導(dǎo)彈末制導(dǎo)階段雷達(dá)的覆蓋目標(biāo)區(qū)域面積為SABDC，則：

(10)

因此，根據(jù)式(2)～(10)可以構(gòu)建一個含目標(biāo)指示信息時延、目標(biāo)位置偏差、目標(biāo)航速等影響因素的導(dǎo)彈捕獲概率函數(shù)F(Tyc,ΔS,Vtarget)，即導(dǎo)彈捕獲概率PBH表示為：

(11)

當(dāng)PBH=1時，可認(rèn)為導(dǎo)彈在末制導(dǎo)階段雷達(dá)搜索區(qū)域可以完全覆蓋目標(biāo)散布區(qū)域，具備有效發(fā)揮導(dǎo)彈武器作戰(zhàn)效能的條件，當(dāng)PBH=0時，彈道在末制導(dǎo)階段雷達(dá)搜索區(qū)域無法覆蓋目標(biāo)散布區(qū)域，不具備發(fā)揮導(dǎo)彈武器作戰(zhàn)效能的條件。

3 仿真及結(jié)果分析

導(dǎo)彈末制導(dǎo)階段捕獲目標(biāo)概率模型中的相關(guān)影響因子主要包括目標(biāo)指示信息時延Tyc、導(dǎo)彈的實(shí)際航程RSC、被打擊艦船目標(biāo)的航速Vtarget、導(dǎo)彈末制導(dǎo)階段雷達(dá)的預(yù)設(shè)開機(jī)距離RKJ、目標(biāo)位置偏差ΔS、導(dǎo)彈巡航速度Vd以及導(dǎo)彈末制導(dǎo)階段雷達(dá)搜索半扇面角度α。其中RKJ、Vd、α為導(dǎo)彈武器的屬性參數(shù)，RSC隨戰(zhàn)場環(huán)境和導(dǎo)彈武器的基礎(chǔ)屬性動態(tài)變化，Vtarget主要取決于敵方指揮員決策。

因此，本文首先天基信息支持導(dǎo)彈武器捕獲目標(biāo)概率算法構(gòu)建軟件仿真模型，然后設(shè)定6組導(dǎo)彈的基礎(chǔ)打擊參數(shù)如表 1所示，分別計(jì)仿真計(jì)算不同目標(biāo)指示信息延遲、不同位置偏差對于不同導(dǎo)彈基礎(chǔ)打擊參數(shù)的捕獲概率影響，仿真結(jié)果如圖3～圖4所示。

表1 導(dǎo)彈打擊參數(shù)

圖3 目標(biāo)指示信息時延對導(dǎo)彈捕獲概率的影響

圖4 定位誤差對導(dǎo)彈捕獲概率的影響

根據(jù)圖3可知，隨著目標(biāo)指示信息時延的增加，遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈武器捕獲目標(biāo)的概率迅速下降；根據(jù)圖4可知，隨著目標(biāo)定位誤差的增加，遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈武器捕獲目標(biāo)的概率迅速下降。綜合來看，導(dǎo)彈武器是否能夠捕獲敵方目標(biāo)的關(guān)鍵因素為目標(biāo)指示信息時延和目標(biāo)定位誤差大小，目標(biāo)指示信息時延越低、目標(biāo)定位誤差越小，導(dǎo)彈武器末制導(dǎo)階段雷達(dá)捕獲目標(biāo)的概率就越高，因此在不改變武器裝備自身能力的前提下，能否提升目標(biāo)指示信息時延和降低目標(biāo)定位誤差是決定是否能夠發(fā)揮導(dǎo)彈武器最大作戰(zhàn)效能的核心影響因子。

4 天基目標(biāo)保障信息應(yīng)用優(yōu)化建議

4.1 目標(biāo)指示信息時延優(yōu)化建議

對于目標(biāo)指示信息時延的優(yōu)化可以從兩個方面進(jìn)行，一方面優(yōu)化信息流程和工作模式，另一方面是提升地面處理系統(tǒng)的處理能力，提高天基信息處理效率。

信息流程和工作方面，需減少信息流經(jīng)節(jié)點(diǎn)，縮短信息決策時間，通常的工作模式是首先需要將衛(wèi)星偵獲的天基信息通過通信鏈路將完整條帶數(shù)據(jù)下傳到地面接收站，后推送給地面處理系統(tǒng)處理后，經(jīng)信息分發(fā)系統(tǒng)分發(fā)給各級指揮中心，流程繁瑣，耗費(fèi)時間較久。因此，第一，可開展星上數(shù)據(jù)處理工作模式研究，即衛(wèi)星偵獲目標(biāo)信息后，基于衛(wèi)星平臺預(yù)處理能力進(jìn)行初步的處理，篩選出重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域和重點(diǎn)目標(biāo)，然后下傳給地面接收站，減少衛(wèi)星的數(shù)傳時間，同時提升地面處理系統(tǒng)的處理時間，提高目標(biāo)指示信息生成效率；第二，可構(gòu)建地面移動衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收終端實(shí)時接收衛(wèi)星下傳數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段衛(wèi)星數(shù)據(jù)下傳主要依靠地面固定接收站進(jìn)行接收，限制了衛(wèi)星的數(shù)傳區(qū)域和數(shù)傳時間窗口，無法保障衛(wèi)星偵獲的目標(biāo)信息及時下傳處理形成目標(biāo)指示信息，制約了天基信息支持導(dǎo)彈武器裝備的作戰(zhàn)效能，因此通過構(gòu)建地面移動衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收終端，可實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星過頂即可下傳目標(biāo)信息，保證了天基信息的及時星和有效性。

地面處理系統(tǒng)處理能力方面，當(dāng)前地面處理系統(tǒng)所使用的主流硬件處理平臺主要是基于x86、ARM等架構(gòu)的CPU搭建，其計(jì)算能力較弱，以 Intel 主流 CPU 型號為例，其理論計(jì)算能力如表 2所示。而近年來，隨著芯片技術(shù)的快速發(fā)展，摩爾定律已經(jīng)趨近失效，單純依靠通用處理器已經(jīng)無法滿足人工智能等新型數(shù)字化技術(shù)對于高性能計(jì)算的需求[17]。當(dāng)前主流的GPU的理論計(jì)算能力如表3所示[18]。因此可通過構(gòu)建“CPU+GPU”的硬件處理架構(gòu)平臺，同時引入深度學(xué)習(xí)算法，提升地面處理系統(tǒng)的處理能力，提高目標(biāo)指示信息的生成效率。

表2 Intel 主流CPU服務(wù)器算力

表3 NVIDIA 主流GPU型號算力

4.2 針對目標(biāo)位置偏差應(yīng)用建議

天基信息偵獲目標(biāo)的手段主要包括電子偵察衛(wèi)星和成像偵察衛(wèi)星，不同的天基偵察手段其定位方式不同，相應(yīng)的定位誤差也存在差別，對于電子偵察衛(wèi)星而言，其主要采用基于干涉儀測向的單星定位體制[19]或者三星時差頻差無源定位體制[20]，定位誤差精度一般在公里級；對于成像偵察衛(wèi)星，以美國和法國為代表的典型先進(jìn)衛(wèi)星如WorldView-3/4、GeoEye-1、Pleiades-1等無控制點(diǎn)定位精度甚至達(dá)到5 m和3 m，而我國典型的高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星定位精度一般設(shè)計(jì)都在50 m左右[21]。為保障天基偵察手段獲取的目標(biāo)位置信息能夠有效支撐導(dǎo)彈捕獲目標(biāo)，根據(jù)式(9)所示，在滿足Tyc≤TXQ的條件下，應(yīng)以成像偵察衛(wèi)星偵獲的目標(biāo)位置信息作為導(dǎo)彈武器的目標(biāo)指示信息。

5 結(jié)束語

本文從理論研究出發(fā)，提出了一種包含目標(biāo)指示信息時延、目標(biāo)位置偏差和目標(biāo)航速等影響因素的導(dǎo)彈捕獲目標(biāo)概率模型，并通過理論分析和仿真計(jì)算，從提高天基目標(biāo)指示信息和目標(biāo)定位精度兩個方面給出了工程應(yīng)用優(yōu)化的建議，為提升天基手段支撐遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈武器的作戰(zhàn)效能提供借鑒和支撐。