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摘要:針對一體化電子集成信息系統功能和技術發展趨勢，探討了未來一體化集成電子信息系統的體系、能力和技術發展特征，提出一種基于虛擬化計算的一體化集成電子信息系統技術體系發展架構，以及發展的主要關鍵技術，以試圖為促進一體化電子信息系統技術發展提供參考。

關鍵詞:一體化電子集成電子信息系統體系;虛擬化計算技術體系架構;集成維度;技術形態

電子信息系統將面臨日趨復雜任務環境和具有更為多樣化應用功能的特點，對電子信息系統的復雜環境多維感知能力、多源信息協同認知能力、信息多維應用能力等體系能力提出了更高的要求，因此以極大發揮各種獨立電子信息功能的體系化綜合使用效能的電子信息系統的集成一體化、功能一體化、應用一體化的集成電子信息系統已成為發展趨勢。通過探討未來一體化集成電子信息系統的體系概念、功能趨勢、技術特點及主要關鍵技術等，本文提出一種一體化集成電子信息系統發展的新形態，以試圖為一體化集成電子信息技術發展提供參考。［1-2］

1一體化集成電子信息系統體系基本概念與特點

1．1一體化集成電子信息系統基本概念研究。一體化集成電子信息系統是集探測偵察、通信交互、干擾對抗、識別認知、評估預測、輔助決策、控制指揮并可功能拓展的多維度一體化集成和信息一體化關聯生成的電子信息系統。一體化集成電子信息系統可以綜合各種電子信息功能的信息，通過集成共享全維度信息和充分關聯挖掘和預測，極大發揮體系化綜合應用效能。其主要技術內涵是針對各種功能信息產品生成需求，在寬開頻譜/光譜/聲譜、中頻信號、各功能信號等多層面進行基于信息挖掘的同類信息深度融合、異類信息深度關聯和多層面的深度印證，同步生成多自由度、體系化的多種功能信息及其輔助決策控制和效能評估等應用信息，以提高全維度信息質量，適應扁平化高效電子信息應用的效能要求。［3-4］1．2一體化集成電子信息系統體系能力特點分析。(1)充分利用當今浩瀚空間豐富的各類人為和非人為方式直接或間接所產生或導致的異類電磁環境特征信息，通過將隱性知識顯性化，挖掘生成可直接應用或間接關聯以提高應用效能的電子信息產品。(2)針對獲取的不同功能特定信息，進行多維深度的同類信號融合、異類信號關聯印證和挖掘認知，以提升電子信息應用的正確性。

2一體化集成電子信息系統能力體系發展趨勢

一體化集成電子信息系統能力發展總體趨勢見圖1。2．1一體化集成電子信息系統類型發展趨勢。基于平臺和應用特點一般可分為3類，即射頻集成一體化、綜合集成一體化和協同集成一體化。(1)射頻集成一體化主要用于機動平臺，為系統性獨立裝備。主要以共用射頻系統、多功能綜合集成、系統資源智能化分配調度與共享、多源信息數字化和軟件化綜合處理及聯合運用為特征，并可解決現平臺有限狹小空間各種獨立功能系統天線林立導致的電磁兼容難和平臺物理隱身性能低等問題。與其他類型一體化集成電子信息系統的典型區別特征是天線共孔徑、射頻共通道、射頻信號共形式。(2)綜合集成一體化主要用于具有多獨立傳感器的集中平臺/站，為多傳感器前端平臺內分布、后端集成一體化處理的系統裝備。傳感器前端的高度集成會導致內部電磁兼容難度，與其他類型一體化集成電子信息系統的典型區別特征是多傳感器天線綜合、中視頻后進行集成處理。(3)協同集成一體化主要應用于多平臺/多站點/多基協同體系化裝備。主要以跨域資源智能化分配調度為基礎，在共同空間覆蓋范圍內實現基于多同類和異類和多視角傳感器的多功能信息深度綜合，以完成各種功能信息生成與聯合決策運用等為特征。其典型區別特征是天線前端為跨域跨平臺分布和多源信息一體化集成處理。2．2一體化集成電子信息系統集成維度發展趨勢。一體化集成電子信息系統集成維度發展主要體現在各種功能前端橫向維度的一體化集成和信息處理、綜合、研判、決策、指揮等的后端縱向維度一體化集成。(1)前端橫向維度集成一體化對于射頻集成一體化電子信息系統，其前端橫向維度集成一體化主要是將由物理層面的各種功能多頻段天線和射頻通道集成為天線全頻段共孔徑、射頻共通道的一體化前端。主要體現在多頻段、多光譜、多極化和適應多功能不同需求的同時收發、空間波束綜合等的全頻段共孔徑天線，及其射頻多信號形式的共通道同時傳輸與接收。對于綜合/協同集成一體化電子信息系統，其前端橫向維度集成一體化主要是實現分布式前端的天線綜合、空間波束協同應用、虛擬共射頻通道等的一體化前端，主要體現在多頻段、多光譜、多極化和適應多功能不同需求的同時收發、空間覆蓋的功能協同綜合。(2)后端縱向維度集成一體化后端橫向維度集成一體化是實現多源信息綜合挖掘和信息應用的關鍵。其主要發展趨勢是將各類傳統傳感器功能、傳感器綜合控制、統一態勢、輔助決策、控制指揮、信息應用評估等向集成一體的方向發展，主要體現在基于多功能信息綜合的按需歸納信號生成，以及多功能信息化綜合應用。2．3一體化集成電子信息系統功能集成發展趨勢。一體化集成電子信息系統功能將向多領域、多功能、多應用方向發展。除戰術功能外，將向環境監測、天氣觀測、氣象預測、空中管制、航行管理、區域管控、異常預報，以及廣域互聯互通、多種作業支持等功能拓展。針對電磁波具有全天候、全時空、范圍廣、距離遠，光波具有精度高、功耗低、識別能力強，聲波具有不受電磁波影響、隱蔽性好、復雜地形適應性強等的各自特點，一體化集成電子信息系統將向聲光電一體的廣域感知、認知和應用，即空間信號類型全覆蓋的方向發展。電子信息的戰略戰術一體化是適應現代應用需求的功能集成方向。一體化集成電子信息系統將向擴展對戰略信息的保障，特別是超遠程戰略監視、早期預測和報警、體系對抗與應用等提供信息支持。

3一體化集成電子信息系統技術能力發展趨勢

一體化集成電子信息系統技術能力發展趨勢見圖2。3．1技術形態發展趨勢。基于電子信息技術的快速發展，一體化集成電子信息系統的技術形態應向著數字化、軟件化、虛擬化、計算化的方向發展。向射頻數字化的發展為一體化集成電子信息系統功能重構等能力發展提供基礎。系統的軟件化將為高度自適應任務適配、多功能算法動態重建等提供關鍵能力。系統的虛擬化是在物理結構上無法區分探測、偵察、通信等各種功能單元的虛擬多功能一體化系統技術形式，是多源信息綜合關聯以形成各功能信息產品的關鍵。而計算化是全維功能智能化按需重構、信息按需智能化認知與預測的核心技術形態。3．2技術能力發展趨勢。一體化集成電子信息系統的技術能力將向著基于知識的自適應到基于認知的智能化的方向發展?；谥R的自適應技術的典型特征是基于已知環境信息知識，優選工作方式，即通過對一體化集成電子信息系統的工作方式和處理模式的自適應優選，如雷達、通訊、電子對抗等自適應變頻方式等，可以實現基于現有環境和系統能力的優化工作和處理模式?；谡J知的智能化技術的典型特征是基于對現有和以往知識，通過對信息的挖掘、推理和預測，實現最佳和超前的最優工作和處理模式。

4一體化集成電子信息系統基于計算的虛擬化技術體系發展架構

一體化集成電子信息系統基于計算的虛擬化技術體系發展架構見圖3?；陔娮有畔⑾到y軟件化技術的發展和對智能化技術研究的不斷深入，未來一體化集成電子信息系統技術體系架構主要有傳感器前端、公共計算與顯控環境、應用軟件和數據庫系統等組成，系統物理統一架構可虛擬化為不同功能裝備形態。一體化集成電子信息系統基本技術流程是由傳感器前端面向電磁空間收發各種人為和非人為方式直接或間接所產生或導致的電磁信號，輸出至公共計算與顯控環境。在公共計算與顯控環境上，在數據庫系統的歷史知識庫、算法資源庫、應用模式庫等數據的支持下，按需應用資源調度與重構處理、多源信息歸一化處理、多源融合與關聯處理、多源信息挖掘與預測、多源印證與評估處理、輔助決策與指揮支持、應用效能評估與驗證和其他拓展功能和應用等應用軟件，最終實現各種功能信息、指控信息、協同信息等信息對外交互，為決策提供信息支持。

5一體化集成電子信息系統發展的主要關鍵技術

5．1基于一體化集成電子信息系統功能需求的自由。空間電磁信息再認知研究浩瀚空間由人為和非人為方式直接或間接所產生或導致的電磁環境更趨復雜，同時也具有更為豐富的信息資源。針對一體化集成電子信息系統功能需求，通過深入分析、挖掘可直接或間接用于一體化集成電子信息系統的信息資源，是實現一體化集成電子信息系統功能與性能跨越提升的必要前提。為此，需要開展自由空間電磁信息再認知研究。5．2一體化集成電子信息系統應用策略研究。未來的一體化集成電子信息系統如何在電子信息動態時敏變化的體系對抗攻防條件下，充分發揮其特點和優勢，需深入研究一體化集成電子信息系統應用概念和機理，建立適應各類復雜環境的時敏應用策略，充分發揮一體化集成電子信息系統的效能。5．3多源信息特征挖掘與綜合運用技術。利用多維異類信息進行對各種信息應用功能信息的融合、關聯與印證將是實現一體化集成電子信息系統全功能的關鍵技術。需利用前端獲取各種同類和異類信息，特別需關注環境噪聲信息、自然干擾信息、空間區域異常信息等環境背景信息，進行多自由度的融合、關聯、印證和挖掘等，可有效大幅提高所需生成的功能信息質量。為此需開展基于各類信息的電磁空間信號的機理、特性和特征提取技術研究。5．4多功能調度重構規劃技術。針對一體化電子信息系統的功能特點，基于軟件化、虛擬化和計算化能力的發展，研究系統功能級、方式級、參數級、算法級、部件級等的深度資源調度方法，是實現一體化電子信息的功能的重要措施。針對多種功能需求分析，需研究面向任務功能調度、算法重構和智能化匹配、面向故障的通道重構調度、面向底層軟件硬件功能級的深度資源調度等技術，通過合理配置系統射頻孔徑，重新規劃處理鏈路，實現權系統功能的高速切換和系統資源的高效利用?；诮M合任務的調度，規劃系統利用策略，分解任務處理步驟到可控制器件，實現系統功能任務的合理調度與資源的合理利用。

參考文獻:

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［4］吳少鵬，周希辰．艦載雷達技術發展途徑分析［C］//2006中國雷達技術論壇論文集，2006:28-32．

作者:吳少鵬 單位:中國船舶集團有限公司第八研究院