賽博空間下艦船電子信息技術(shù)研究

王 建，高 涌，李繼躍，楊春英，黃孝鵬，4，宋榮貴，左艷軍

(1.中國船舶重工集團公司第七二四研究所，江蘇 南京211106;2.中國船舶重工集團公司，北京100097;3.中國艦船研究院，北京100192;4.海軍裝備研究院，北京100161;5.中國船舶重工集團公司第七一四研究所，北京100012)

0 引 言

賽博空間主要由電磁頻譜、電子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)設(shè)施三部分組成，其特點主要包括以下幾個方面:人工創(chuàng)造的空間;不穩(wěn)定性;無界性;高速性。電磁頻譜涵蓋現(xiàn)有雷達、通信等各類電子產(chǎn)品使用的頻率，電子系統(tǒng)包括計算機系統(tǒng)、片上微系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)等，網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)設(shè)施包括因特網(wǎng)、無線通信網(wǎng)、電力網(wǎng)、專用網(wǎng)、戰(zhàn)地指控網(wǎng)、工業(yè)控制網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)等。賽博空間(Cyberspace)實質(zhì)就是網(wǎng)絡(luò)與電磁空間，賽博空間是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用逐步形成，其間經(jīng)歷了計算機網(wǎng)絡(luò)空間、電磁與網(wǎng)絡(luò)融合空間、廣義賽博空間3 個發(fā)展階段，如圖1所示。

目前，賽博空間已成為在海陸空天之外的第五維空間作戰(zhàn)領(lǐng)域，具有顯著的戰(zhàn)略意義。加快發(fā)展基于賽博空間的具有戰(zhàn)略意義的賽博對抗體系與裝備系統(tǒng)技術(shù)，可有效降低網(wǎng)絡(luò)電磁空間給社會和國家安全帶來的潛在威脅和風險，已成為需要迫切研究和解決的重要技術(shù)問題和引領(lǐng)電子信息裝備技術(shù)發(fā)展的方向。

圖1 賽博空間演化發(fā)展Fig.1 The evolntion and develvdment of cyberspace

目前，我國在賽博空間和賽博戰(zhàn)領(lǐng)域的研究剛剛起步，和發(fā)達國家相比存在相當大的差距，難以適應(yīng)未來第五維空間賽博對抗作戰(zhàn)的發(fā)展需求，迫切需要系統(tǒng)開展賽博空間和賽博對抗技術(shù)的深化研究，以提高海上全空域信息作戰(zhàn)的能力、推動未來裝備的發(fā)展。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

1.1 國外發(fā)展

賽博空間作戰(zhàn)將改變21世紀的戰(zhàn)爭，美軍已將是否能夠主宰賽博空間上升到關(guān)系國家安全的戰(zhàn)略地位?？傮w來說，國際上對賽博空間相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研究始于近期，并投入了大量的人力、物力和財力。對賽博態(tài)勢感知、賽博網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、賽博戰(zhàn)、賽博支持研究較多，在利用賽博空間、控制賽博空間和建立賽博空間方面的實踐經(jīng)驗較多，其得益于美軍在信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、電磁頻譜、電子戰(zhàn)等方面的雄厚積累以及對頂層規(guī)范和能力建設(shè)的重視。統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一設(shè)計，從而形成了較為成熟的裝備技術(shù)，為賽博空間的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

美國是第1 個建設(shè)和使用因特網(wǎng)的國家，也是第1 個提出賽博空間和賽博戰(zhàn)概念的國家。對政府和軍方?jīng)Q策產(chǎn)生重要影響的一些智庫、研究機構(gòu)和大學早在20世紀90年代初，就開始高度關(guān)注賽博空間和賽博戰(zhàn)的研究。從研究的深度、廣度和應(yīng)用實施看，美國始終領(lǐng)先世界各國［1-3］。美英學者所在的研究機構(gòu)都是美英著名的智庫、研究所、大學和軍火公司，研究內(nèi)容非常廣泛。不少研究是美國政府安全部門和軍方資助的。美歐賽博空間安全戰(zhàn)略和一系列政策，基本是都是以這些研究結(jié)果作為支撐的。美國海軍又成立了艦隊賽博司令部作為針對信號情報、電子戰(zhàn)、信息作戰(zhàn)，情報，信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)和空間科學的職能司令部，主要任務(wù)是指導防御中的賽博作戰(zhàn)，支援作戰(zhàn)部隊實施威懾、擊退侵犯、保證行動自由。美國艦隊賽博司令部的作戰(zhàn)重點是使美國海軍具備快速應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)威脅能力，保持信息優(yōu)勢。美國在研的賽博戰(zhàn)裝備如表1所示。

在賽博空間項目計劃方面，美軍有“愛因斯坦”計劃、“賽博空間基因組”計劃、“國家網(wǎng)絡(luò)電磁靶場”項目、代號為“De VenCI”的“國防部催化探險倡議”計劃、 “網(wǎng)絡(luò)電磁進攻作戰(zhàn)優(yōu)勢及支撐技術(shù)”計劃等。

表1 美軍主要發(fā)展的裝備Tab.1 The main developing militavy equiphcent of USA

實際上，不僅僅是美國，俄羅斯、德國、法國、日本等國家也都將發(fā)展賽博戰(zhàn)能力提高到了一個新的高度。例如，北約成立賽博防御中心，出臺新的賽博防御政策，并決定成立賽博快速反應(yīng)部隊。德國將組建賽博戰(zhàn)部隊。法國為加強賽博空間作戰(zhàn)能力，成立新的信息系統(tǒng)安全局，專門負責預防和應(yīng)對賽博攻擊。另外，英國政府發(fā)布了首版《國家賽博安全戰(zhàn)略》，宣布成立賽博安全辦公室和賽博安全行動中心。韓國也成立賽博戰(zhàn)指揮中心。印度組建了陸?？杖娐?lián)合計算機應(yīng)急分隊，日本組建了一支主要由計算機專家組成的賽博戰(zhàn)部隊。但從目前的資料看，這些國家和地區(qū)的賽博行動主要集中在傳統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

由于國際上賽博空間相關(guān)技術(shù)研究工作的開始時間也不長，我國對賽博空間技術(shù)的研究還處在起步階段，對海上編隊賽博空間攻防態(tài)勢的感知、生成、分發(fā)和顯示技術(shù)，海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)指揮控制技術(shù)，以及海戰(zhàn)場賽博空間安全防御技術(shù)等都缺乏足夠的研究與分析。

從網(wǎng)上公開檢索到的文獻看，我國參與研究賽博空間和賽博戰(zhàn)的單位主要有科研院所、高校、部分智庫和其他一些單位［4-8］。國內(nèi)部分科研院所的研究人員在賽博空間相關(guān)技術(shù)研究方面開展了一些探討，比較有代表性的如童志鵬院士等專家?guī)ьI(lǐng)的團隊在該領(lǐng)域的跟蹤和研究。其他單位開展的研究工作主要是圍繞入侵檢測、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急響應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)安全預警、網(wǎng)絡(luò)安全評估等方面開展的，這為開展網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知研究奠定了一定的基礎(chǔ)。

目前國內(nèi)研究的范圍不夠?qū)挘疃炔粔蛏?，層次不夠高，研究的需求背景不夠明確，多數(shù)文獻主要是跟蹤國外研究，在逐步的消化、吸收以美軍為代表的賽博空間的概念、體系及作戰(zhàn)能力等理論?？偟膩碚f，我國對賽博空間安全的重要性認識還沒有達到西方國家的水平，在賽博空間和賽博戰(zhàn)方面的研究相比美國等西方發(fā)達國家還比較落后，信息和通信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模龐大但水平和質(zhì)量都還有限，賽博戰(zhàn)能力還不強。

運用Denavit-Hartenberg參數(shù)方法建立關(guān)節(jié)機械手的連桿坐標系如圖2。其中，x0y0z0為它的基坐標系，基坐標系原點位于第一關(guān)節(jié)的軸線與底座的交點處，x6y6z6為它的工具坐標系(手端，不計入機械手自由度)。

1.3 主要差距分析

如何利用各種信息化手段保證賽博空間防御性對抗作戰(zhàn)和攻擊性對抗作戰(zhàn)的高效性是軍事領(lǐng)域的研究重點和熱點問題。從美軍的研究現(xiàn)狀分析，發(fā)展賽博空間作戰(zhàn)指揮控制和安全防御技術(shù)已成為重點研究方向。針對作戰(zhàn)需求，在相關(guān)技術(shù)研究上缺乏海戰(zhàn)場賽博空間作戰(zhàn)攻防態(tài)勢信息集成系統(tǒng)體系規(guī)范、缺乏有效的海戰(zhàn)場賽博空間作戰(zhàn)態(tài)勢感知能力、缺乏海戰(zhàn)場賽博空間作戰(zhàn)安全防御能力、缺乏安全有效的賽博空間導航定位技術(shù)手段，如圖2所示。

圖2 主要差距Fig.2 The main difference

1.4 發(fā)展趨勢

賽博戰(zhàn)引起的軍事作戰(zhàn)理念、信息對抗手段、預警探測系統(tǒng)技術(shù)、艦船導航技術(shù)的改變，如圖3所示。

2 賽博空間對艦船電子技術(shù)發(fā)展和裝備形態(tài)變化的影響

2.1 賽博空間作戰(zhàn)對指揮決策提出的新挑戰(zhàn)

海上網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、電磁頻譜作戰(zhàn)已經(jīng)成為賽博空間的重要作戰(zhàn)要素。由于未來戰(zhàn)爭性質(zhì)的變化，賽博態(tài)勢感知變得更加復雜和活躍，賽博態(tài)勢感知的建立和維持將面臨巨大挑戰(zhàn)。同時針對海戰(zhàn)場賽博空間作戰(zhàn)的高速性，要求建立相應(yīng)的指揮控制技術(shù)來達到高效指揮的需求，另外針對海戰(zhàn)場賽博空間作戰(zhàn)環(huán)境的復雜性，需要建設(shè)安全完備的安全防御體系保護己方賽博空間資源的安全可靠;針對整個作戰(zhàn)流程，需要建立相應(yīng)的效能評估方案體系將對作戰(zhàn)方案的更新改進做出重要指示作用;并需要從4 個方面轉(zhuǎn)變作戰(zhàn)指揮理念:確立動態(tài)化的疆界觀念;構(gòu)建全球化的戰(zhàn)略布勢;樹立軟性化的打擊意識;建立常備化的網(wǎng)防機制。

為了適應(yīng)賽博空間作戰(zhàn)，指揮控制系統(tǒng)應(yīng)在現(xiàn)有情報編輯臺、戰(zhàn)術(shù)指揮臺、武器控制臺等組成的基礎(chǔ)上，加強電磁偵察的測向、測頻能力，提高指揮控制系統(tǒng)對情報的綜合分析、判斷及識別能力，提升導彈、武器和電子干擾的協(xié)同控制能力。因此指揮控制系統(tǒng)需要從以下幾個方面開展技術(shù)研究:1)賽博空間態(tài)勢感知技術(shù);2)賽博空間可視化技術(shù);3)賽博空間電子戰(zhàn)作戰(zhàn)指揮控制技術(shù);4)電磁輻射源的協(xié)同管理技術(shù);5)網(wǎng)絡(luò)電磁安全技術(shù)。

圖3 發(fā)展趨勢Fig.3 The main trend

2.2 賽博空間對雷達預警探測技術(shù)提出的新挑戰(zhàn)

為適應(yīng)海戰(zhàn)場賽博空間作戰(zhàn)對預警探測能力需求的變化，未來的雷達預警探測系統(tǒng)必須在復雜的電磁頻譜環(huán)境下，面對高密度強干擾和多目標飽和攻擊，強實時地探測與識別目標，有效完成各種態(tài)勢感知、目標探測跟蹤監(jiān)視、武器系統(tǒng)引導控制等復雜的作戰(zhàn)使命，這對傳統(tǒng)海戰(zhàn)場雷達預警探測系統(tǒng)裝備的技術(shù)體制、技術(shù)實現(xiàn)手段、作戰(zhàn)使用模式、作戰(zhàn)效能等提出了全新的挑戰(zhàn)。

預警探測是戰(zhàn)略防御的首要條件［9］。雷達預警探測系統(tǒng)直接影響到探測、判斷、決策、行動和整個軍事行動的全過程。雷達預警探測技術(shù)的發(fā)展取決于軍事能力的需求(如探測隱身飛機、彈道導彈、巡航導彈等)和新技術(shù)突破的推動(如固態(tài)發(fā)射器件、超高速集成電路等)。雷達作為最重要的戰(zhàn)場環(huán)境感知傳感器，在賽博空間下，其裝備形態(tài)和技術(shù)實現(xiàn)途徑將發(fā)生根本的變化。賽博空間帶來的時空壓縮和信息空間膨脹，對雷達預警探測系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇。

為適應(yīng)賽博空間作戰(zhàn)能力需求變化，傳統(tǒng)的雷達預警探測系統(tǒng)體系架構(gòu)、技術(shù)實現(xiàn)途徑將被徹底顛覆，在賽博空間技術(shù)發(fā)展的支撐下，利用功能強大的無線網(wǎng)絡(luò)和先進的信息感知、超級運算處理、海量數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，形成網(wǎng)絡(luò)化、分布式、多功能一體化、智能化、軟件化、可計算雷達系統(tǒng)，滿足強實時、多任務(wù)、全域感知、全時空監(jiān)測需求和全球打擊能力的作戰(zhàn)需求，將成為未來雷達預警探測系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。

2.3 賽博空間對通信提出的新挑戰(zhàn)

海戰(zhàn)場通信是一個能覆蓋戰(zhàn)區(qū)范圍并能提供一種靈活通用的公共操作環(huán)境的信息傳輸平臺和信息處理平臺，同時也是鏈接各指揮中心與傳感器和武器系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)的信息傳送網(wǎng)絡(luò)。通信的復雜性和多樣性主要表現(xiàn)在:作戰(zhàn)平臺類型多，涵蓋岸?？?天)潛各類平臺，機動性強，活動空間廣闊，要求的通信覆蓋范圍大;工作環(huán)境惡劣，要求設(shè)備可靠性高;業(yè)務(wù)類型和通信手段較多，通信頻段寬，設(shè)備技術(shù)復雜，通信組織和保障難度大。

通信必須滿足新時期的新要求，同時必須合理、科學應(yīng)對賽博戰(zhàn)在通信的可靠性、安全性和通信對抗的有效性、通信體系的合理性及通信的未來發(fā)展等方面提出的新挑戰(zhàn)。賽博戰(zhàn)的最終勝利，在很大程度取決于保底通信手段的優(yōu)劣。應(yīng)對賽博空間技術(shù)的發(fā)展，需要大力發(fā)展軟件無線電、認知無線電等新型通信技術(shù)，提高未來通信系統(tǒng)的智能化水平。

2.4 賽博空間態(tài)勢感知對作戰(zhàn)指揮情報系統(tǒng)提出的新挑戰(zhàn)

賽博空間的態(tài)勢感知是指由賽博空間中所有電子設(shè)備和電子系統(tǒng)的運行狀況、設(shè)備行為以及用戶行為等因素所構(gòu)成的整體安全狀態(tài)和變化趨勢。

對賽博空間態(tài)勢的全域感知和處理能力，對未來的作戰(zhàn)指揮情報系統(tǒng)提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。首先，態(tài)勢感知的數(shù)據(jù)來源更加豐富，賽博空間中的目標(電磁目標和網(wǎng)絡(luò)目標)信息還包括有結(jié)構(gòu)信息、服務(wù)信息、入侵信息、脆弱性信息、電磁頻譜信息、電子系統(tǒng)設(shè)備信息、電子系統(tǒng)參數(shù)信息等等;其次，態(tài)勢要素的分析要加復雜，不能僅局限于單一安全要素的分析，應(yīng)該包括保密性、完整性和可用性的分析;再者，感知流程要更加規(guī)范，為保證賽博空間態(tài)勢感知實時準確性，所采用的框架要盡量簡單，要偵察和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中的信息流，包括其內(nèi)容、目的及危險程度;最后，態(tài)勢預測更加復雜，要能對各方賽博能力和賽博空間漏洞進行評估，并支持對不同的評估結(jié)果預測其發(fā)展趨勢和其賽博作戰(zhàn)意圖，滿足從和平時期到大規(guī)模戰(zhàn)斗行動期間賽博域內(nèi)各領(lǐng)域的作戰(zhàn)需求。因此迫切需要對賽博空間態(tài)勢感知技術(shù)進行深入研究。

3 賽博空間下艦船電子信息關(guān)鍵技術(shù)

3.1 賽博空間作戰(zhàn)態(tài)勢分析技術(shù)

對海戰(zhàn)場賽博空間中的電磁頻譜、電子系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)設(shè)施的單獨態(tài)勢和綜合態(tài)勢進行研究是海戰(zhàn)場賽博指揮控制與防御中的關(guān)鍵技術(shù)之一。海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)態(tài)勢感知與分析技術(shù)思路如圖4所示，該技術(shù)研究首先針對海戰(zhàn)場賽博環(huán)境確定研究對象、產(chǎn)生感知數(shù)據(jù)源，其數(shù)據(jù)源包括海戰(zhàn)場中的艦載網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、雷達、電磁對抗設(shè)備、電子戰(zhàn)設(shè)備等。其次獲取賽博元素狀態(tài)并理解其效果，為態(tài)勢生成和評估提供數(shù)據(jù)支持，提煉影響評估的屬性信息。再次研究各種不同賽博元素態(tài)勢之間存在的聯(lián)系和影響，評估關(guān)聯(lián)各賽博元素的內(nèi)在因素，分析其威脅、影響及發(fā)生的可能性，研究態(tài)勢與態(tài)勢之間、態(tài)勢與武器系統(tǒng)、戰(zhàn)場環(huán)境等的影響。最后通過以構(gòu)件化技術(shù)和態(tài)勢生成模板技術(shù)為支撐，以信息融合技術(shù)為手段，將海戰(zhàn)場賽博攻防態(tài)勢感知信息和評估信息進行集中處理并集成展示。

圖4 賽博作戰(zhàn)勢感知技術(shù)思路Fig.4 The situational awareness technplogy roadmap of Cyber ware fare

其主要研究內(nèi)容包括:1)賽博空間態(tài)勢感知體系框架研究，涵蓋賽博空間態(tài)勢感知要素、感知類型、感知流程等內(nèi)容;2)賽博空間態(tài)勢感知生成模型研究，涵蓋態(tài)勢感知生成機理、態(tài)勢感知生成方法、態(tài)勢要素知識表示方法、態(tài)勢要素聚合技術(shù)等內(nèi)容;3)態(tài)勢信息集成技術(shù);4)網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢分析技術(shù);5)綜合態(tài)勢集成技術(shù)。

3.2 賽博空間信息感知系統(tǒng)技術(shù)

海戰(zhàn)場作戰(zhàn)目標分布遍及外層空間(衛(wèi)星和彈道導彈)、大氣層內(nèi)空間(飛機、巡航導彈、低空及掠海導彈)、水面艦艇、岸基和水下潛艇整個空間，探測環(huán)境變得越來越復雜。為滿足復雜環(huán)境探測感知的需求，使用多傳感器、多手段協(xié)同探測的方式，通過海戰(zhàn)場復雜環(huán)境電磁信號的獲取、監(jiān)測、理解、定位、特征分析、評估等技術(shù)，對能夠引起感知變化的所有環(huán)境要素預測其發(fā)展趨勢，并具備對目標特征發(fā)生變化時的自適應(yīng)感知能力。主要研究內(nèi)容包括:1)賽博空間復雜環(huán)境信息感知技術(shù);2)賽博空間多源感知信息融合技術(shù);3)賽博空間綜合信息感知體系構(gòu)建技術(shù)。

先進多功能綜合射頻系統(tǒng)將成為構(gòu)建適應(yīng)賽博空間立體化、信息化作戰(zhàn)需求，可實時重構(gòu)、可計算的網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化綜合信息感知體系的基礎(chǔ)系統(tǒng)平臺。智能化的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)、分布式智能化傳感器單元、具有超級運算能力的遠程云計算服務(wù)平臺、先進的海量大數(shù)據(jù)綜合分析處理技術(shù)、智能化資源調(diào)度與協(xié)同控制技術(shù)、可動態(tài)實時重構(gòu)的虛擬化“可計算”電子信息系統(tǒng)技術(shù)，將成為發(fā)展全新形態(tài)的賽博空間電子信息系統(tǒng)裝備的重要支撐技術(shù)。

3.3 賽博空間通信及對抗技術(shù)

必須具有能夠完成一切遠、中、近距離通信的能力，可以為一切岸上、海上、空中和水下提供足夠多的、性能穩(wěn)定可靠的通信線路，并且要求擁有能夠抗一切惡劣環(huán)境的通信方式和手段，能夠抵御較強電磁干擾和破壞。主要包括海陸空天潛一體化信息傳輸、通信體系結(jié)構(gòu)與仿真驗證、通信及網(wǎng)絡(luò)安全、認知無線電、定向網(wǎng)通信、通信與通信對抗一體化、網(wǎng)絡(luò)對抗、數(shù)據(jù)鏈對抗等技術(shù)。

3.4 賽博空間作戰(zhàn)指揮控制技術(shù)

由于海戰(zhàn)場賽博空間作戰(zhàn)場景的復雜多樣性，產(chǎn)生了實現(xiàn)海戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)電磁空間多種攻防任務(wù)的復雜需求，因此研究高效可靠的海戰(zhàn)場賽博空間作戰(zhàn)指揮控制技術(shù)將成為海戰(zhàn)場賽博空間關(guān)鍵技術(shù)之一。在海戰(zhàn)場賽博空間網(wǎng)絡(luò)電磁態(tài)勢感知和分析的基礎(chǔ)上，針對海戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)電磁空間環(huán)境的特殊性和復雜性，需要研究相應(yīng)高效可靠的賽博空間對抗指揮控制技術(shù)來完成海戰(zhàn)場復雜環(huán)境下的具體網(wǎng)絡(luò)電磁空間攻防任務(wù)。主要包括海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)行動方案決策、海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)信息顯示與交互、海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)攻防行動控制、海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)資源管理與控制等技術(shù)，它們有機結(jié)合成一個整體，共同實現(xiàn)賽博空間指揮控制技術(shù)，如圖5所示。

圖5 海戰(zhàn)場賽博空間作戰(zhàn)指揮控制技術(shù)Fig.5 The Cyberspace operational command and gntrol fechnology in sea battle

3.5 賽博空間作戰(zhàn)效能評估技術(shù)

由于海戰(zhàn)場賽博空間組成的復雜，海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)的有效性難以估計，通過海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)效能評估技術(shù)研究，建立海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)效能評估體系，以精確可靠的分析海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)的效能，檢驗海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)效果，保證作戰(zhàn)任務(wù)的完成。海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)效能評估技術(shù)研究是海戰(zhàn)場賽博指揮與防御中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)效能評估過程如圖6所示。主要包括賽博態(tài)勢評估、海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)效能指標體系構(gòu)建、基于指標關(guān)系的賽博作戰(zhàn)效能評估、基于賽博效果的建模與仿真系統(tǒng)效能評估等技術(shù)。

圖6 海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)效能評估過程Fig.6 The Cyber opevational effectiveness evaluation process in sea battle

3.6 賽博空間可視化技術(shù)

賽博空間信息具有存在的透明性(安全)、傳播的裂變性(失真、丟包)、真?zhèn)蔚幕祀s性(虛假信息)、網(wǎng)控的滯后性(帶寬、反應(yīng)速度)等特點。如何通過可視化的方式將賽博空間中不可見的(電磁環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)狀況)和可見的(實體作戰(zhàn)單元、計算機網(wǎng)絡(luò)、戰(zhàn)場感知單元)客觀存在科學、直觀、形象的加以描述，綜合采用多種形式和豐富的手段來完整、全面、準確、及時地展現(xiàn)賽博空間的狀況，是一個非常值得研究的問題。不論從提高對戰(zhàn)場信息的認知、分析能力，為作戰(zhàn)決策提供依據(jù)，還是充分發(fā)揮作戰(zhàn)指揮效能的角度出發(fā)，賽博空間可視化都是高技術(shù)條件下指揮員的迫切需要，更是虛擬戰(zhàn)場發(fā)展的必然要求，必將成為未來作戰(zhàn)的必備能力。

主要研究內(nèi)容包括賽博空間可視化要素、賽博空間可視化模型構(gòu)建、基于知識的人機交互技術(shù)、海戰(zhàn)場賽博作戰(zhàn)演示驗證環(huán)境搭建技術(shù)等。

4 啟示與建議

綜合分析國內(nèi)外賽博空間技術(shù)及其裝備技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，啟示和建議如下:1)加快研究建立適應(yīng)賽博空間與賽博對抗技術(shù)發(fā)展的艦船電子信息體系規(guī)范;2)加快艦船電子信息領(lǐng)域賽博空間與賽博對抗共性基礎(chǔ)技術(shù)研究，包括先進多功能綜合射頻系統(tǒng)、實時重構(gòu)的虛擬化可計算綜合信息系統(tǒng)、智能化的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)、具有超級運算能力的遠程云計算服務(wù)平臺、先進的海量大數(shù)據(jù)綜合分析處理、智能化資源調(diào)度與協(xié)同控制、遠程分布式節(jié)點智能化協(xié)同、復雜電磁環(huán)境智能化感知與自適應(yīng)、電子信息系統(tǒng)賽博對抗安全防護等技術(shù)［10］;3)深入研究賽博空間信息戰(zhàn)作戰(zhàn)指揮體系;4)加快發(fā)展適應(yīng)賽博戰(zhàn)需求的艦船導航新技術(shù);5)構(gòu)建適應(yīng)賽博攻防的通信體系結(jié)構(gòu)、通信安全結(jié)構(gòu);6)加強預警探測系統(tǒng)的賽博攻防能力;7)強化賽博空間及賽博對抗理論及體系建設(shè);8)強化賽博空間與賽博對抗技術(shù)研究的相關(guān)管理能力。

5 結(jié) 語

從艦船電子領(lǐng)域賽博對抗作戰(zhàn)技術(shù)角度，研究了適應(yīng)和滿足未來賽博空間戰(zhàn)的艦船電子技術(shù)發(fā)展需求與挑戰(zhàn)，分析了賽博空間國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，重點針對海上賽博空間作戰(zhàn)技術(shù)與裝備的未來發(fā)展趨勢，賽博空間戰(zhàn)技術(shù)發(fā)展必將深刻地改變雷達、通信、電子對抗、指火控、導航等艦船電子信息系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)途徑和未來裝備的形態(tài)。分析提出了各艦船電子專業(yè)領(lǐng)域為應(yīng)對賽博空間技術(shù)挑戰(zhàn)需加快發(fā)展的技術(shù)重點方向與核心關(guān)鍵技術(shù)，并提出了適應(yīng)未來賽博空間戰(zhàn)的具體發(fā)展思路和發(fā)展建議。為加快賽博空間與賽博對抗技術(shù)在海上艦船電子信息技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，促進相關(guān)領(lǐng)域全新體系架構(gòu)的系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展與新的裝備形態(tài)、技術(shù)實現(xiàn)途徑的形成，提供了重要的發(fā)展思路和技術(shù)支撐。

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