戎　華　呂明山　陳　求

(海軍大連艦艇學(xué)院信息作戰(zhàn)系　大連　116018)

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一種雷達(dá)對抗有源干擾裝備作戰(zhàn)效能評估方法*

戎華呂明山陳求

(海軍大連艦艇學(xué)院信息作戰(zhàn)系大連116018)

摘要電子對抗裝備在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著重要作用，其作戰(zhàn)效能是指揮員進(jìn)行作戰(zhàn)決策的基礎(chǔ)，電子對抗有源干擾效能是電子對抗裝備效能的一部分，對其作戰(zhàn)效能進(jìn)行評估關(guān)系到對有源裝備的正確使用，以最大限度地發(fā)揮電子對抗系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能.論文給出了構(gòu)建有源干擾評估指標(biāo)體系原則，建立了雷達(dá)對抗系統(tǒng)有源干擾裝備作戰(zhàn)效能分析模型，并給出了模型合理性分析流程。

關(guān)鍵詞有源干擾設(shè)備; 有源干擾作戰(zhàn)效能; 評估模型

Class NumberTN957

1　引言

新裝備在列裝部隊后，裝備的作戰(zhàn)效能是部隊亟需了解的內(nèi)容，也是指揮員進(jìn)行作戰(zhàn)決策的基礎(chǔ)，作戰(zhàn)效能是在特定條件下，武器裝備被用來執(zhí)行特定作戰(zhàn)任務(wù)所能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的有效程度[1]，是動態(tài)的概念，作戰(zhàn)效能不但與裝備的質(zhì)量特性、數(shù)量有關(guān)，而且與作戰(zhàn)編配和在作戰(zhàn)中的實際運用有關(guān)。電子對抗有源干擾效能是電子對抗裝備效能的一部分，對其作戰(zhàn)效能進(jìn)行評估關(guān)系到對有源裝備的正確使用，以最大限度地發(fā)揮電子對抗系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能，本文重點探討了一種與雷達(dá)對抗有源干擾裝備作戰(zhàn)密切相關(guān)要素為指標(biāo)的作戰(zhàn)效能評估方法。

2　雷達(dá)有源干擾作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)國內(nèi)外軍事系統(tǒng)工程學(xué)關(guān)于武器系統(tǒng)效能評定理論和實踐經(jīng)驗，建立評估有源干擾裝備作戰(zhàn)效能的數(shù)學(xué)模型時[1]，必須考慮以下原則[2]：

1) 概率原則。任何經(jīng)過周密籌劃的單次戰(zhàn)斗行動，不可能完全以預(yù)定的結(jié)局而告終。在實戰(zhàn)條件下，任何作戰(zhàn)行動總會遇到一些預(yù)料不到，但有時卻能發(fā)揮重要作用的隨機因素，因此，武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評價宜用概率論方法描述。

2) 相對原則。武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能指的是預(yù)計武器系統(tǒng)在戰(zhàn)斗中完成規(guī)定戰(zhàn)斗任務(wù)的有效程度，同任務(wù)規(guī)定必須獲得或期望獲得的結(jié)果相符程度的度量，因而武器作戰(zhàn)效能評價具有相對性，宜采用相對評價方法建立評估模型。

3) 綜合原則?，F(xiàn)代武器系統(tǒng)一般都由若干既獨立又相互依存、相互制約的分系統(tǒng)組成，各部分的技術(shù)性能都在一定程度上影響系統(tǒng)整體性能，而且，設(shè)備技術(shù)性能會隨作戰(zhàn)條件的變化而受到影響，系統(tǒng)在實踐中，也會受到許多因素的影響，有的因素可用數(shù)字量化來描述，有的則難于量化描述。系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力應(yīng)是這些因素的合成結(jié)果，因此，要運用系統(tǒng)分析方法，從整體觀點出發(fā)，分析各種因素的基本特點以及內(nèi)在聯(lián)系，綜合考慮各種因素，建立綜合評價作戰(zhàn)效能的模型。

4) 戰(zhàn)術(shù)原則。武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能不僅與系統(tǒng)技術(shù)性能有關(guān)，而且與戰(zhàn)術(shù)運用等戰(zhàn)術(shù)因素有關(guān)，不僅僅取決于技術(shù)上的先進(jìn)，而且也與作戰(zhàn)運用的戰(zhàn)術(shù)策略和戰(zhàn)斗勤務(wù)條件等戰(zhàn)術(shù)因素有關(guān)，因此，評價模型必須反映出戰(zhàn)術(shù)因素的影響。

5) 實用原則。影響武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的諸因素中，有的是起主要作用的，有的是起次要作用的，建立模型沒有必要包含所有因素，應(yīng)盡可能科學(xué)、簡潔、實用。

6) 可度量原則。模型包含的各因素應(yīng)能定量、可測，否則，評價結(jié)果不能定量，失去應(yīng)用價值。

根據(jù)有源干擾系統(tǒng)的功能任務(wù)及其戰(zhàn)技術(shù)指標(biāo)要求[3]，將有源干擾系統(tǒng)作戰(zhàn)效能分解為干擾瞄準(zhǔn)效能、干擾時機效能、干擾樣式效能、干擾功率效能等指標(biāo)[4]。其效能評估指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1　雷達(dá)對抗系統(tǒng)有源干擾裝備效能評估指標(biāo)體系

3　雷達(dá)有源干擾裝備作戰(zhàn)效能分析模型構(gòu)建

有源干擾作戰(zhàn)效能分析應(yīng)反映出戰(zhàn)術(shù)因素[5]，如干擾時機、干擾手段、干擾樣式、干擾目標(biāo)選擇等。結(jié)合技術(shù)戰(zhàn)術(shù)因素可知，從作戰(zhàn)使用角度出發(fā)，有源干擾效果主要取決于干擾功率、干擾對準(zhǔn)程度、干擾時機、干擾樣式等，因此建立干擾動態(tài)效能評估模型：

E=EAEMETEP

(1)

式中：EA為干擾瞄準(zhǔn)效能；EM為干擾樣式效能；ET為干擾時機效能；EP為干擾功率效能。

3.1干擾瞄準(zhǔn)效能模型

干擾瞄準(zhǔn)效能可表示為

EA=PRI*EC

(2)

式中：PRI為引導(dǎo)概率；EC為有效干擾覆蓋系數(shù)；EA越大干擾效果越好。其中，引導(dǎo)概率由方位引導(dǎo)和頻率引導(dǎo)的交集確定[6]，即：

PRI=PθI*PFI

(3)

式中：PFI為頻率引導(dǎo)概率；PθI為方位引導(dǎo)概率。

而有源干擾覆蓋系數(shù)可表示為

(4)

式中：ΔωJ為作戰(zhàn)實際達(dá)到的干擾空域；ΩJ為作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)定或要求的空域；ΔFJ為實際達(dá)到的干擾頻域；ΔFJ0為作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)定或要求的干擾頻域。

3.2干擾時機效能模型

干擾時機效益因素可表示為

(5)

3.3干擾樣式效能模型

干擾機干擾樣式的效能與雷達(dá)體制、雷達(dá)使用的抗干擾措施相關(guān)。因此，干擾樣式效能[7]：

EM=?1(1-Et)+?2Ek

(6)

其中，Et表示雷達(dá)體制的抗干擾能力，直接由雷達(dá)工作體制決定；Ek表示雷達(dá)抗干擾措施與干擾樣式的匹配程度。?1，?2分別表示雷達(dá)體制、雷達(dá)抗干擾措施與干擾樣式的匹配程度的重要程度，?1+?2=1，EM越大干擾效果越好。

3.4干擾功率效能模型

干擾功率效能可表示為[8]

(7)

(8)

式中：KJ為掩護目標(biāo)干擾壓制系數(shù)；Pj為干擾發(fā)射功率；Gj為干擾天線增益；Pt為雷達(dá)發(fā)射功率；Gt為雷達(dá)發(fā)射天線增益；μ為雷達(dá)饋線損耗(取0.4～0.6)；Rt為雷達(dá)到干擾機之間的距離；Lj為極化損耗；σ為目標(biāo)雷達(dá)反射面積；Δf0為雷達(dá)接收機中頻帶寬；Δfj為干擾信號帶寬。

4　有源干擾作戰(zhàn)效能實例分析

4.1分析過程

4.1.1背景分析

作戰(zhàn)對手空中預(yù)警機在**高度上擔(dān)負(fù)戰(zhàn)場搜索監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)我海上編隊后，在干擾機掩護下引導(dǎo)戰(zhàn)斗機突擊我海上編隊。

4.1.2機載雷達(dá)能力分析

與作戰(zhàn)相關(guān)的主要戰(zhàn)技術(shù)指標(biāo)包括雷達(dá)體制、雷達(dá)功率、天線增益、接收帶寬、雷達(dá)開機時間。

4.1.3干擾能力分析

與作戰(zhàn)相關(guān)的主要戰(zhàn)技術(shù)指標(biāo)包括：保護目標(biāo)、輻射功率、干擾帶寬、壓制系數(shù)范圍、極化損耗。

4.2有源干擾效能指標(biāo)計算

4.2.1干擾瞄準(zhǔn)效能

假設(shè)PRI=PθIPFI=1。

4.2.2相對干擾覆蓋系數(shù)

假設(shè)相對干擾覆蓋系數(shù)EC=1，干擾瞄準(zhǔn)效能可表示為：EA=PRIEC=1。

4.3時機效能

假設(shè)時機效能ET=0.91。

4.4干擾樣式效能

假設(shè)使用最佳干擾樣式。EM=?1(1-Et)+?2Ek=0.88。

4.5干擾功率效能

假設(shè)干擾功率效能EP=1，根據(jù)上述計算結(jié)果，有源干擾作戰(zhàn)效能為：E=EIEMETEP=0.81。

5　模型合理性分析

在評估中，模型、指標(biāo)體系、指標(biāo)的選擇尤為重要，我們無法用戰(zhàn)爭來檢驗?zāi)Ｐ偷恼_性和效果的真實性，只能通過演習(xí)數(shù)據(jù)和模擬仿真逼近真實性，但有一點是可以明確的，最終實現(xiàn)其所希望達(dá)到的交戰(zhàn)結(jié)果應(yīng)符合作戰(zhàn)指揮員、軍事專家或領(lǐng)域?qū)＜业亩ㄐ耘卸?。模型及指?biāo)合理性評價流程如圖2所示。

圖2　模型及指標(biāo)合理性評價流程

模型及指標(biāo)合理性評價流程給出了驗證模型的基本思路，一方面需要確定作戰(zhàn)模擬想定，將其中的參戰(zhàn)兵力和裝備輸入模擬系統(tǒng)，得出交戰(zhàn)結(jié)果。另一方面，通過建模計算出作戰(zhàn)效能，再根據(jù)計算效能與戰(zhàn)果直接的關(guān)系，得出交戰(zhàn)結(jié)果。如果這2個結(jié)果一致，說明模型是正確的，如果不一致，需要修改模型或指標(biāo)重新計算，直至結(jié)果一致[10]。經(jīng)仿真分析，本文提出的有源干擾效能評估方法及權(quán)重的分配按照圖2所示流程，評估結(jié)果符合裝備作戰(zhàn)使用情況。

6　結(jié)語

本文針對影響有源干擾效果的主要因素，構(gòu)建了以干擾功率、干擾對準(zhǔn)程度、干擾時機、干擾樣式為評估指標(biāo)的有源干擾評估指標(biāo)體系。通過對模型的合理性分析及實例計算，驗證了方法的可行性，對雷達(dá)有源干擾裝備效能評估具有借鑒意義。

參 考 文 獻(xiàn)

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*收稿日期：2015年10月3日,修回日期：2015年11月24日

作者簡介：戎華，女，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：電子對抗及信息戰(zhàn)。

中圖分類號TN957

DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2016.04.029

An Operational Effectiveness Evaluation Method of Active Jamming Equipment against Radar

RONG HuaLV MingshanCHEN Qiu

(Institute of Information Warfare, Dalian Navy Academy, Dalian116018)

AbstractThe electronic warfare equipment plays an important role in modern war. The operational effectiveness is the basis to make decisions for commanders. As part of the countermeasure equipment, the active jamming effectiveness evaluation influences the correct use of active jamming equipment which could express the maximum operational effectiveness of the system. This paper establishes operational effectiveness evaluation model of active jamming equipment against radar, gives the principle to build the active jamming effectiveness evaluation indicator system and analysis process.

Key Wordsactive jamming equipment, active jamming operational effectiveness, evaluation model