基于北斗的电子对抗装备备件保障模式研究.pdf

长沙航空职业技术学院学报JOURNAL OF CHANGSHA AERONAUTICAL VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE第 23 卷第 2 期2023 年 6 月Vol.23 No.2Jun.2023-1-DOI:10.13829/ki.issn.1671-9654.2023.02.001基于北斗的电子对抗装备备件保障模式研究贾乾1，石晶1，何文琳2(1.空军预警学院雷达士官学校，湖北武汉4 3 0 0 1 9；2.中国人民解放军联勤保障部队，湖北武汉4 3 0 0 1 9)摘要：随着新电子对抗变革的发展，我军电子对抗装备备件保障工作由传统的“粗放型”向“精准化”转变。为主动适应战时装备备件保障工作，构建“三化融合”视域下的战时电子对抗装备备件保障模式，以北斗定位技术为支持，5G 技术为补充，利用北斗系统提供的备件运输工具的相关实时数据，形成强有力的集机械化的装备备件配送系统、智能化的地面仓储中心以及信息化的战时后勤指挥体系于一体的保障模式，提高电子对抗装备备件保障工作的透明性、精准性和及时性，并对我军电子对抗装备备件保障的未来发展方向进行展望。关键词：北斗系统；装备备件；保障模式；三化融合中图分类号：TN967.1文献标识码：A文章编号：1671-9654(2023)02-0001-05Research on Electronic Countermeasures Equipment Spare Parts Support Mode Based on BDSJIA Qian1,SHI Jing1,HE Wen-lin2(1.Radar NCO School Of Air Force Early Warning Academy,Wuhan Hubei 430019;2.The Peoples Liberation Army Joint Logistic Support Force,Wuhan Hubei 430019)Abstract:With the development of the new electronic countermeasures transformation,the supporting work of armys equipment spare parts has shifted from traditional“extensive”to“precise”.In order to actively adapt to the wartime equipment spare parts support work,this paper builds a support mode of the wartime electronic countermeasures equipment spare parts under the perspective of the“integration of three modernizations”,supported by BDS positioning technology and supplemented by 5G technology,and uses relevant real-time data of spare parts transportation tools provided by BDS to form this powerful integrated support mode.The support mode consists of the distribution system of mechanized equipment spare parts,the intelligent ground storage center and the informationized wartime logistics command system.It can improve the transparency,accuracy and timeliness of the spare parts support for electronic countermeasures equipment.Finally,the future development direction of the spare parts support mode of military electronic countermeasure equipment is prospected.Key words:BDS;equipment spare parts;support system;integration of three modernizations收稿日期：2023-03-11作者简介：贾乾（1994），女，江苏沛县人，助教，工程硕士，研究方向为图形处理以及通信与导航对抗领域。当今世界正经历百年未有之大变局，加快机械化、智能化和信息化融合（即“三化融合”）发展的战略思想已成为指导战时电子对抗装备备件保障工作的重要指导思想。在“三化融合”视域下，现有的电子对抗装备备件保障存在监控体系不健全、定位平台全局性不足、上下游整合性差、-2-长沙航空职业技术学院学报第 23 卷缺乏有效管理手段、信息共享程度低、设备兼容程度差等问题。因此，如何将“三化融合”的战略思想应用到战时电子对抗装备备件的保障工作，为其创造最佳环境，建立适应未来战场变化态势的电子对抗装备备件保障模式是我军目前亟待解决的问题。本文以我国自主研制的北斗卫星导航系统1为技术支持，研究“三化融合”视域下的战时电子对抗装备备件保障模式，加快我军电子对抗装备备件保障的机械化、智能化和信息化发展，并对其进行开发、推广和普及，必将促进我国的经济发展和电子对抗实力，对我军未来在电子对抗领域的拓展应用具有实际应用价值。1 北斗系统概述随着北斗全球组网成功，我国自主知识产权技术实现突破，北斗系统已成为我军现代电子对抗战斗力的倍增器。它采用星间链路技术实现自主运行，不仅拥有全球第一个三轨混合导航星座，还提供了三种频率导航信号全星座播发的服务能力，同时创新性地融合了高精度、高可靠性的定位、导航、授时和通信功能，尤其是双向报文通信功能2应用优势明显。北斗用户终端、空间段和地面监控站三者之间能直接通过北斗卫星信号进行双向的信息传递，信息传输过程以短报文为传输的基本单位。点对点的双向通信降低了信息传送所消耗的时间，一点对多点的广播传输为各种北斗应用平台提供了便利。北斗系统保障海上、边境等通信基站没有覆盖的地方实现双向通信，而且在无论是紧急救援还是船舶通信等方面都发挥了重要作用，这是它区别于其他定位系统的独有特色功能。北斗系统采用三球定位原理，即分别以三颗卫星为球心，以接收机到卫星之间的距离为半径形成三个球体，由于三颗北斗卫星的位置已知，只要根据三颗卫星的观测值构建三个方程式，即可求得接收机在空间的坐标位置。考虑到实际情况下用户机与卫星的时钟存在时钟误差，这种时钟误差可以看作第四个未知量。假设每颗卫星与接收机之间的时钟误差为 ti，其中 i=1,2,3,4，接收机的时钟误差是 t0，因此可以得到四颗卫星定位用户机位置的方程组（1-1）：（1-1）其 中(xsat1,ysat1,zsat1)、(xsat2,ysat2,zsat2)、(xsat3,ysat3,zsat3)、(xsat4,ysat4,zsat4)分别表示四颗北斗卫星的坐标；ri表示各卫星到接收机存在时钟误差下的距离，称为伪距，其中 i=1,2,3,4；c 表示光速。联立以上方程，可获得方程的唯一解，即用户接收机的坐标位置(xu,yu,zu)。北斗系统高精度的定位能力虽然可以覆盖全球，但仍存在以高架桥为例的定位盲点区域，因此，结合 5G 网络传输带宽大的特点，以北斗定位为技术支持，依靠5G技术作为补充，实现优势互补。5G 无线基站既能全面覆盖北斗信号无法传达的室内区域，又能有效地覆盖户外遮蔽区域，补充北斗在户外的定位盲点。借助北斗系统进行精准定位，依靠 5G 网络稳定可靠的数据传输，将 5G 网络的全面覆盖优势与北斗高精度定位服务结合3，实现互联互通。基于当前公司现有军工项目上的合作以及北斗导航定位技术在我国电子对抗保障领域的广泛应用，可将北斗定位技术作为战时电子对抗装备备件保障的首选技术，实现对备件运输工具行驶状态的全程动态监控，提高配送效率，降低配送成本。2 基于北斗的电子对抗装备备件保障模式现代化电子对抗战争，包括局部战争，都是综合国力的反映。在巨大战争消耗的牵引下，电子对抗装备备件物流量大、流程长、陆海空一体，如何将综合国力转化为战争潜力，以满足现代战争对电子对抗装备备件保障的超强需要是我军目前需要迫切思考的问题。“三化融合”视域下基于北斗的电子对抗装备备件保障模式，如图 1 所示，利用北斗卫星导航定位，有效地与 5G 通信技术相结合，通过陆、海、空一体的备件配送系统，高效完成备件运输工具定位的数据采集和数据传输，最大限度地发挥并提升我军电子对抗装备备件配送的效能，提高配送过程-3-贾乾，等：基于北斗的电子对抗装备备件保障模式研究第 2 期的信息化和智能化水平。这种多功能、全方位融入“三化融合”战略思想的电子对抗装备备件保障模式将平时电子对抗装备备件中的“物”“流”分离体系，条、块分割的供应关系，运输链、指挥链离散的运行方式，转变为机械化的装备备件配送系统、智能化的地面备件仓储中心、信息化的战时后勤指挥体系三者交互的保障模式。图 1 基于北斗的电子对抗装备备件保障模式结构图（1）机械化的装备备件配送系统的备件运输载体为陆、海、空一体化运输工具，这些装备运输工具是备件精准到达目的地的重要基础保障，更是实现装备备件精准配送的载体。（2）智能化的地面备件仓储中心可以预置装备备件资源，选择军用、民用相融合的仓储中心，智能规划备件的配送路径等。（3）信息化的战时后勤指挥体系将战场、作战指挥中心与后勤保障，通过北斗系统的短报文通信功能连接，进行备件需求信息的传递与反馈，为备件需求信息之间的安全准确交互提供精准保障。2.1 机械化的装备备件配送系统保障电子对抗装备备件的精准配送是信息一体化条件下联合作战的必然要求，装备备件配送的过程本质上是实物装备备件空间位置转移的过程。在装备备件配送过程中，分析决策各类备件的运输路线选择、运输工具的调度，有效管理备件的储存信息以及配送等环节，能降低成本消耗，提高配送效率。因此，集成各类装备备件的存储基地，搭建了实体仓储中心和信息网络的“桥梁”，以实现在战争中的实时响应、精准配送以及高效灵敏的指挥调度，保障装备备件配送过程的“无缝链接”。机械化的装备备件配送系统如图 2 所示。具体实现过程如图 2。（1）北斗系统可以有效解决装备备件配送过程中各类备件运输工具调度难和配送路线定位不准等诸多问题。把北斗定位技术作为电子对抗装备备件配送的首选技术，有利于提高装备备件的补给速度，保障备件的精确配送。当装备备件运输工具地处通信网络覆盖区域时，可采用北斗卫星无线电导航业务；当装备备件运输工具地处无通信网络的偏远地区时，可采用北斗卫星无线电测定业务，保障备件物流数据的正常信息传输。鉴于电子对抗装备备件的军用性质和保密要求，利用主控中心对北斗卫星信号监控终端、无线网络监控终端、装备备件物流终端以及手机等智能保密终端设备所传递的电子对抗装备备件的战场需求信息进行严格把控和实时监测。（2）以北斗定位为技术支持，以 5G 网络作为技术补充，如图 3 所示，利用 5G 通信网络开放度高、资源共享程度高、功能多、精度高、覆盖面广、利用率高等优点，将其应用到我军电子对抗装备备件保障模式中。在备件运输工具中内置北斗导航芯片定位器并联入 5G 移动通信网络，北斗卫星将通信申请信号发送给地面监测站，监测站根据申请内容的不同执行相应的指令操作，再利用北斗卫星转发给主控中心来定位装备运输工具的实时位置。图 3 定位流程图图 2 机械化的装备备件配送系统-4-长沙航空职业技术学院学报第 23 卷对传统定位和北斗与 5G 融合定位进行伪距测量误差对比（如图 4 所示），可以发现，当伪距测量误差为 8.5 m 时，融合定位均方根误差为10.38 m，而传统定位的均方根误差为 11.72 m，可见北斗与5G融合定位误差明显小于传统定位。/均方根误差/m图 4 定位误差对比图（3）将装备备件运输过程中所接收的备件物流数据与地理信息系统4进行匹配，利用定位器实时采集装备备件运输工具的运行路线、速度、实时位置、装载情况和路况信息等数据，经数据分析处理，在电子地图上显示目标备件运输工具的具体位置，实现对备件运输工具的实时监控和跟踪。这种方式实现了线路、人员、备件运输工具的协同管理，提高了装备备件运输工具指挥调度的精度和准度。（4）定位器通过 5G 通信信号把备件物流数据传送到指挥调度中心，并在必要时通过北斗系统的短报文通信功能进行信息反馈。指挥调度中心通过北斗卫星将通信信息传送给地面主控中心，这样目标备件运输工具可接收到指挥调度中心的指令并按照要求执行相应操作，从而实现中心对备件运输工具的位置、速度等情况的实时监测和指挥调度。通过以上 4 个方面的实现，结合我军装备备件配送现状并考虑未来的发展，这种机械化的装备备件配送系统使各方面人员能全面、准确、及时地掌握整个后勤保障的态势，有效实现装备备件保障过程的精准、快速和高效。2.2 智能化的地面备件仓储中心现代化电子对抗战场的透明度高，地面军用装备备件的仓储是作战保障的重要一环，因此，实现地面装备备件仓储的智能化就显得至关重要。预置地面仓储中心的备件资源可使后勤保障中心及时准确地掌握部队所需备件物资的品种、数量、时间、位置，以及正在补给备件的品种、数量、补给对象和到达时间。在军民融合的大背景下，应充分利用军民融合的优势，对民用与军用仓库进行智能选址，实现装备备件的可视化管理，智能跟踪各类装备备件仓储、装卸和配送的全过程，动态监测、全程跟踪“运输流”“装备流”和“备件流”。备件配送路径的选择与规划可以借助北斗系统来提供备件运输工具的实时位置数据，智能化地规划最佳配送路径。此外，借助北斗系统短报文通信功能和备件信息智能化自动识别技术，可使备件运输信息和地面备件仓储中心实现双向信息交流，及时、准确地向战场提供备件的详细信息，实现在任何情况下均能准确显示装备备件名称、数量和备件运输位置等实时数据，满足战时迫切、紧急的，优质、高效的装备备件运输保障要求，提供战时持续、通畅的信息流保障。2.3 信息化的战时后勤指挥体系信息化战争早已成为当前电子对抗战争的主要形态，信息化的战时后勤指挥体系的建立与完善，既要借助高质量、大规模的精锐应急保障力量，又要紧密结合战时作战需求，使战场、作战指挥中心和后勤保障三者之间进行信息交互，如图 5 所示。这种交互方式可以在精确预测战场需求的前提下，打破过去逐级前送、被动等待的保障模式，通过北斗短报文传输并反馈战场与后勤保障之间的装备备件信息，使补给速度发生质变。这也是战时电子对抗装备备件电子对抗物流保障模式的发展方向。图 5 信息化的战时后勤指挥体系交互图北斗系统应用于战时电子对抗装备备件保障-5-贾乾，等：基于北斗的电子对抗装备备件保障模式研究第 2 期是大势所趋，尤其是其独一无二的短报文功能可实现战场与作战指挥中心的双向信息交流，备件需求信息可以利用北斗系统的短报文通信功能，实现战场与后勤保障以及后勤保障与装备备件仓储系统的直接对接，实现作战指挥中心与战时电子对抗装备备件配送过程中的运输载体间的双向信息交流，提升作战装备备件保障的时效性和高效性。信息化的战时后勤指挥体系需要统辖军、民和陆、海、空等各类运输力量，制定有效的总体战略和实施方案，实现战场与仓储中心之间的直接沟通，减少繁琐程序与反应时间，加强战时电子对抗装备备件保障的时效性，确保战时装备备件运输的顺畅有力。3 展望目前，基于北斗在电子对抗装备备件保障的电子对抗应用仍处于起步阶段，凭借北斗高精度的定位技术以及 5G 通信网络迅猛发展的优势，全面发展、推广和运用“三化融合”视域下的战时电子对抗装备备件保障模式还要从以下几个方面着手：（1）研发基于北斗的电子对抗装备备件保障模式应用平台。充分发挥北斗系统的技术优势，建设相关实验室，组织科研力量技术攻关，突破关键技术。根据我军现状确定后续北斗系统在电子对抗装备备件保障应用中实现精准定位的重难点，着眼未来信息化战争实际，积极探索北斗系统在我军电子对抗领域的应用，为战时装备备件的及时输送提供快速、高效的途径，以带动全军后勤保障信息化的发展。（2）加强实验试点。在现有电子对抗装备备件保障发展的基础上，加强实验试点，将北斗系统的技术优势真正应用到军队建设的实际中。以问题促发展，不断完善北斗系统在电子对抗装备备件保障中的应用研究，挖掘“三化融合”视域下战时电子对抗装备备件保障模式的强大潜力。（3）发挥军民融合优势，加强推广力度。加强军民合作，整合军队资源和地方技术，充分发挥军民融合的优势，保证北斗系统在我军电子对抗领域应用的有效性。由中央军委牵头，通过统筹规划，规范技术体制，兼容作战指挥系统，统一组织计划，统一指挥调度，统一供应保障，统一研发标准，杜绝缺乏系统集成等问题的出现，加强北斗系统在电子对抗装备备件保障的电子对抗应用的推广力度。未来基于北斗系统的电子对抗装备备件保障模式将会有长足的发展，届时，可借助北斗系统进一步打造中立的、开放的基于北斗系统的装备备件精准化配送系统和精细化管理系统，构筑中国智慧的电子对抗装备备件保障模式。4 结论本文构建“三化融合”视域下的战时电子对抗装备备件保障模式，集机械化的装备备件配送系统、智能化的地面备件仓储中心以及信息化的战时后勤指挥体系于一体。以北斗定位为技术支持，将其应用到战场主动配送中，利用短报文通信功能实现战场与地面备件仓储中心的直接对接，实现备件运输载体与指挥中心之间的双向信息交流。以 5G 技术为补充，搭建装备备件的实体仓储中心和 5G 信息网络的“桥梁”。聚焦战场、作战指挥中心与后勤保障，在战争中以实时的快速反应、精准的路线配送以及高效灵敏的指挥调度，保障装备备件配送过程的“无缝链接”，最大限度地发挥并提升我军电子对抗装备备件配送的效能，提高配送过程的信息化和智能化水平。参考文献：1李鹤峰,党亚民,秘金钟,等.北斗卫星导航系统的发展、优势及建议 J.导航定位学报,2013(2):49-54.2 刘宇宏,陈龙,王亚鸣.基于北斗的连续运行卫星定位综合服务平台设计及其应用 J.上海航天,2014(1):37-43.3 陈豫蓉.5G 与北斗高精度定位融合发展趋势分析 J.电信工程技术与标准化,2020(4):1-6.4 任娟,周旭斌,陈泽鹏.基础地理信息数据更新技术方法 J.北京测绘,2019(1):57-59.