戴 錚,彭巧樂,陳 義
(上海機(jī)電工程研究所,上海 201109)
復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)建設(shè)設(shè)想
戴 錚,彭巧樂,陳 義
(上海機(jī)電工程研究所,上海 201109)
以武器裝備適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境為需求牽引,提出了復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)的建設(shè)設(shè)想,通過發(fā)展三大試驗(yàn)?zāi)芰腿笤囼?yàn)系統(tǒng),解決復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)條件的建設(shè)問題。
復(fù)雜電磁環(huán)境;試驗(yàn);能力建設(shè)
隨著電子對(duì)抗技術(shù)的發(fā)展,戰(zhàn)爭(zhēng)雙方利用天基、空基、海基和陸基平臺(tái)實(shí)施協(xié)同化、體系化作戰(zhàn),依托電子戰(zhàn)裝備實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的軟硬殺傷。戰(zhàn)場(chǎng)上雙方施放的各種電磁干擾信號(hào),加上其它自然或人為電磁信號(hào),使得未來戰(zhàn)場(chǎng)將呈現(xiàn)“復(fù)雜電磁環(huán)境”這一基本態(tài)勢(shì)。復(fù)雜、密集的電磁信號(hào),特別是針對(duì)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的電磁干擾信號(hào)環(huán)境,必然會(huì)影響到導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能和打擊效果,甚至可以使之完全喪失作戰(zhàn)能力。
復(fù)雜電磁環(huán)境作為信息化戰(zhàn)場(chǎng)的標(biāo)志性特征,將持續(xù)在未來作戰(zhàn)的各個(gè)階段,這將使未來防空作戰(zhàn)的難度與復(fù)雜性隨之陡增。根據(jù)“設(shè)計(jì)裝備就是設(shè)計(jì)戰(zhàn)爭(zhēng)”這一理念,從武器裝備的設(shè)計(jì)階段就要測(cè)試檢驗(yàn)抗干擾性能,在交付用戶之前進(jìn)行充分的試驗(yàn)驗(yàn)證、客觀的評(píng)價(jià)描述。因此,加強(qiáng)復(fù)雜電磁環(huán)境下武器裝備試驗(yàn)技術(shù)研究、加快試驗(yàn)條件建設(shè),成為提高復(fù)雜電磁環(huán)境下作戰(zhàn)能力的基礎(chǔ)和需要優(yōu)先解決的問題。
1.1 復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不斷完善
針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境對(duì)武器裝備性能的影響,國(guó)外開展了長(zhǎng)期研究,制定了一系列的軍用標(biāo)準(zhǔn)。
美軍在電磁環(huán)境領(lǐng)域的研究一直處于世界領(lǐng)先地位。近十幾年來,美國(guó)國(guó)防部和各軍種部在電磁環(huán)境及其效應(yīng)方面,相繼推出了一系列關(guān)于電磁環(huán)境及其效應(yīng)的軍用標(biāo)準(zhǔn),出版了一系列政策指令、工程指南等文件,編制了指導(dǎo)裝備研發(fā)、采辦、使用的電磁環(huán)境效應(yīng)手冊(cè)。
隨著新軍事變革的推進(jìn)和電子信息裝備的大量使用,近十幾年來,美國(guó)國(guó)防部對(duì)電磁環(huán)境問題越來越重視,早在1991年,美國(guó)國(guó)防部就明確了電磁環(huán)境效應(yīng)在每個(gè)武器系統(tǒng)管理中的地位。在這一背景下,美國(guó)各軍種進(jìn)一步加緊對(duì)電磁環(huán)境及其效應(yīng)的研究和管理,專門制定了“聯(lián)合電磁環(huán)境影響計(jì)劃”,設(shè)立了聯(lián)合頻譜中心,在國(guó)防預(yù)算中設(shè)立專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),系統(tǒng)而穩(wěn)定地安排相關(guān)課題研究、實(shí)驗(yàn)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累,并每年召開一次電磁環(huán)境項(xiàng)目審查和研討會(huì)議。美國(guó)海軍研究署長(zhǎng)期將這一問題作為一個(gè)主要的專業(yè)學(xué)科,進(jìn)行研究方向的設(shè)定和項(xiàng)目安排。
1.2 全面建設(shè)復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)條件
國(guó)際上各主要軍事強(qiáng)國(guó)對(duì)導(dǎo)彈武器裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證以外場(chǎng)試驗(yàn)為主,綜合運(yùn)用數(shù)字仿真試驗(yàn)、內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)和外場(chǎng)試驗(yàn)三種基本手段,發(fā)展電子戰(zhàn)能力。典型的實(shí)例有:美國(guó)空軍研究試驗(yàn)室彈藥部的動(dòng)能殺傷器硬件在回路仿真系統(tǒng)(KHILS)和虛擬彈藥模擬系統(tǒng)(VMS)、美國(guó)林肯試驗(yàn)室的導(dǎo)引頭試驗(yàn)系統(tǒng)、法國(guó)紅外末制導(dǎo)型AASM模塊化空地武器的ATR處理鏈的驗(yàn)證評(píng)估系統(tǒng)等。
目前,美軍采用六類電子對(duì)抗試驗(yàn)鑒定方法,并對(duì)應(yīng)建立了六類試驗(yàn)與評(píng)估基本設(shè)施:
1)建模與仿真
數(shù)字模型和計(jì)算機(jī)仿真貫穿于從產(chǎn)品研制到裝備部隊(duì)的全過程,用于成本和作戰(zhàn)效能分析、商業(yè)研究、試驗(yàn)計(jì)劃、試驗(yàn)后分析及試驗(yàn)鑒定。外場(chǎng)試驗(yàn)的范圍和次數(shù)是有限的,仿真試驗(yàn)的次數(shù)是無限的。
2)測(cè)量與測(cè)試
在靜態(tài)條件下對(duì)裝備的電子戰(zhàn)主要技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,可以提前發(fā)現(xiàn)問題,為動(dòng)態(tài)試驗(yàn)提供一定的參考。
3)注入式仿真試驗(yàn)
采取射頻信號(hào)注入的方式對(duì)裝備的電子戰(zhàn)能力進(jìn)行性能考核,一般適用于特定條件下的系統(tǒng)。
4)半實(shí)物仿真試驗(yàn)
在整個(gè)系統(tǒng)建立之前,或者某些特殊性能不能被試驗(yàn)的情況下,利用被試系統(tǒng)的組件和軟件的組合來鑒定這些組件的電子戰(zhàn)性能。利用半實(shí)物仿真試驗(yàn),可對(duì)電子戰(zhàn)系統(tǒng)、電子干擾、電子支援措施和電子抗干擾等子系統(tǒng)的效果進(jìn)行重復(fù)測(cè)量和確認(rèn)。
5)裝機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)
主要用來鑒定安裝在主平臺(tái)并與主平臺(tái)集成在一起的被試系統(tǒng),提供有關(guān)集成系統(tǒng)的性能、兼容性和相互操作的重要信息。裝機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施提供在外場(chǎng)試驗(yàn)環(huán)境下不可行或無法提供的高威脅密度環(huán)境和安全信號(hào)生成能力,以了解被試系統(tǒng)能否滿足技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)和任務(wù)性能需求。
6)外場(chǎng)試驗(yàn)
外場(chǎng)試驗(yàn)是指任何戶外(包括空中及太空)進(jìn)行的試驗(yàn)。比室內(nèi)試驗(yàn)更真實(shí),更接近于戰(zhàn)場(chǎng)條件。外場(chǎng)是電子戰(zhàn)裝備研制過程的最終“試驗(yàn)場(chǎng)”。在外場(chǎng)環(huán)境中鑒定裝備的電子戰(zhàn)能力,具有極高的可信度。但外場(chǎng)試驗(yàn)受靶場(chǎng)及測(cè)量設(shè)備和安全、保密等條件的限制,不可能試驗(yàn)武器各方面的能力,且試驗(yàn)過程復(fù)現(xiàn)困難、試驗(yàn)周期長(zhǎng),花費(fèi)昂貴。
1.3 總結(jié)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),提出改進(jìn)方向
美軍對(duì)武器系統(tǒng)的抗干擾性能評(píng)定制定了完善的試驗(yàn)計(jì)劃和規(guī)程,其主要經(jīng)驗(yàn)有:
1) 抗干擾試驗(yàn)工作應(yīng)在研制計(jì)劃開始時(shí)就起步,并貫穿于導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的整個(gè)壽命期,包括概念研究階段、方案驗(yàn)證和確認(rèn)研制階段、全尺寸研制階段的抗干擾試驗(yàn)工作等。
2) 每個(gè)雷達(dá)、導(dǎo)彈或電子干擾系統(tǒng)在其研制或更新計(jì)劃期間都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行抗干擾性能試驗(yàn)。不完善的試驗(yàn)可能會(huì)掩蓋一些重大缺陷,一旦系統(tǒng)投入使用,還可能導(dǎo)致其作戰(zhàn)能力嚴(yán)重下降。
3) 必須仔細(xì)制定抗干擾試驗(yàn)計(jì)劃,包括電磁干擾環(huán)境的產(chǎn)生、武器系統(tǒng)抗干擾指標(biāo)等。在計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)后,做實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和微波暗室試驗(yàn),再做外場(chǎng)試驗(yàn),最后做試飛試驗(yàn)。隨著試驗(yàn)階段的推進(jìn),干擾試驗(yàn)的次數(shù)應(yīng)逐次減少。
4) 應(yīng)建設(shè)相應(yīng)的試驗(yàn)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)階段在實(shí)驗(yàn)室所做的模擬仿真試驗(yàn)或塔架試驗(yàn),能提供長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),并且為機(jī)載飛行試驗(yàn)打下了基礎(chǔ)。
5) 依賴于己方的電子干擾作戰(zhàn)系統(tǒng)來試驗(yàn)己方雷達(dá)系統(tǒng)的做法通常是不可取的。原來針對(duì)敵方導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的干擾機(jī),在干擾己方的武器系統(tǒng)時(shí)不會(huì)有效,研制方要有一定數(shù)量的、性能超過現(xiàn)有干擾能力的干擾試驗(yàn)設(shè)備。
6) 試驗(yàn)時(shí)在雷達(dá)場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)有一個(gè)電子干擾接收站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來自電子干擾飛機(jī)的干擾信號(hào);應(yīng)取得完整的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并精確記錄下來,借助分析人員和計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行大量的分析工作。
7) 試驗(yàn)包括無干擾和有干擾兩大類。試驗(yàn)針對(duì)與地(艦)空導(dǎo)彈威脅系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的雷達(dá),殺傷概率是一個(gè)要通過試驗(yàn)確定的綜合指標(biāo);將有干擾和無干擾試驗(yàn)的命中次數(shù)加以比較可以計(jì)算出實(shí)施干擾的效果,在計(jì)算時(shí)可以對(duì)采用不同電子干擾技術(shù)的多次試飛數(shù)據(jù)取平均。
當(dāng)前,美軍復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)主要有以下發(fā)展趨勢(shì):重點(diǎn)構(gòu)造戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境;發(fā)展機(jī)動(dòng)化試驗(yàn)設(shè)施(研制便攜式電磁模擬器、測(cè)量?jī)x器及數(shù)據(jù)分析設(shè)備);運(yùn)用外場(chǎng)試驗(yàn)、混合模擬和分析模型三種基本試驗(yàn)手段;向綜合試驗(yàn)場(chǎng)方向發(fā)展(完成電子戰(zhàn)裝備試驗(yàn)與鑒定,電子戰(zhàn)訓(xùn)練及技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)研究等多種任務(wù))。
2.1 戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)環(huán)境需求
信息化戰(zhàn)爭(zhēng)離不開復(fù)雜電磁環(huán)境,而占據(jù)電子戰(zhàn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的一方制造復(fù)雜電磁環(huán)境的能力不斷增強(qiáng),在每場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中都出現(xiàn)新的復(fù)雜電磁環(huán)境。例如,美軍在越戰(zhàn)初期僅采用遠(yuǎn)距離支援干擾,到越戰(zhàn)后期發(fā)展出反輻射攻擊硬殺傷技術(shù);在以色列對(duì)敘利亞的貝卡谷地戰(zhàn)斗中,出現(xiàn)了無人機(jī)偵察并引誘雷達(dá)開機(jī)戰(zhàn)術(shù);在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,美軍對(duì)伊拉克實(shí)施全面的空中干擾,貫穿戰(zhàn)前、戰(zhàn)中與戰(zhàn)后;在科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中,美軍大量使用拖曳式誘餌干擾;在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中,美軍在全面實(shí)施干擾的基礎(chǔ)上新增了頻譜管控戰(zhàn)術(shù),即故意在頻譜中開一個(gè)空窗,誘使敵方殘存裝備使用該空窗頻譜從而暴露自身,美軍再對(duì)其實(shí)施精確打擊。
隨著對(duì)高科技戰(zhàn)爭(zhēng)所展現(xiàn)的復(fù)雜電磁環(huán)境威脅的認(rèn)識(shí)逐步深入,軍方對(duì)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性要求也逐步明確并量化。對(duì)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性要求是隨著戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)復(fù)雜電磁環(huán)境的客觀改變以及對(duì)這種改變的主觀認(rèn)識(shí)深化而逐步提升的,為驗(yàn)證戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力而構(gòu)建的復(fù)雜電磁環(huán)境也需要根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)環(huán)境要求逐步提升。
2.2 工程研制的需求
為滿足實(shí)戰(zhàn)需求,在型號(hào)研制及列裝服役過程中要全面考慮復(fù)雜電磁環(huán)境的影響,不斷進(jìn)行“設(shè)計(jì)—試驗(yàn)—改進(jìn)—試驗(yàn)”,以發(fā)現(xiàn)并消除復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性存在的漏洞。
武器裝備全部功能性能是否考慮全面、各種條件是否測(cè)試驗(yàn)證充分,直接關(guān)系到武器裝備在戰(zhàn)場(chǎng)上性能的發(fā)揮情況。武器系統(tǒng)的抗干擾性能如何,必須在交付用戶之前就進(jìn)行充分的試驗(yàn)驗(yàn)證、客觀的評(píng)價(jià)描述。
在工程研制過程中,武器系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)與型號(hào)的交互關(guān)系如圖1所示。圖1中第二行為武器系統(tǒng)抗干擾研制任務(wù)環(huán)節(jié),第三行為試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)參與抗干擾試驗(yàn)任務(wù)環(huán)節(jié),包括了電磁干擾環(huán)境構(gòu)建、武器系統(tǒng)抗干擾試驗(yàn)、武器系統(tǒng)抗干擾試驗(yàn)評(píng)估等任務(wù)環(huán)節(jié),第四行為參與型號(hào)研制流程的試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)所屬試驗(yàn)系統(tǒng)。
在工程研制階段,為驗(yàn)證武器系統(tǒng)的抗干擾能力,必須要建立一套可用、實(shí)用、可信的電子對(duì)抗試驗(yàn)系統(tǒng),通過在復(fù)雜電磁環(huán)境條件下試驗(yàn)及使用武器裝備,暴露并解決武器裝備復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性問題,確保武器裝備“能打仗、打勝仗”。
2.3 未來裝備發(fā)展需求
目前在研的武器裝備,其復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)往往是基于5~10年前對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境的認(rèn)知水準(zhǔn)制定的。隨著電子對(duì)抗技術(shù)的發(fā)展,到了武器裝備定型階段和列裝使用階段,會(huì)產(chǎn)生新的干擾樣式與干擾戰(zhàn)術(shù),如果爆發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng),還會(huì)出現(xiàn)新的電子戰(zhàn)戰(zhàn)例。而武器裝備的定型考核是以舊的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)指標(biāo)為依據(jù),不包含新的復(fù)雜電磁環(huán)境因素,因此,對(duì)新型復(fù)雜電磁環(huán)境實(shí)際上并沒有考核到位。為解決這一問題,今后武器系統(tǒng)將由抗干擾能力評(píng)估轉(zhuǎn)為抗干擾設(shè)計(jì)定型,其定型試驗(yàn)的復(fù)雜電磁環(huán)境也將按照定型試驗(yàn)時(shí)的電磁環(huán)境進(jìn)行設(shè)置。對(duì)于新立項(xiàng)的裝備,必須按當(dāng)前或預(yù)計(jì)的復(fù)雜電磁環(huán)境作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。
因此,復(fù)雜電磁環(huán)境本身就具有不斷發(fā)展的特點(diǎn),需要不斷更新所模擬的未來戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境,才能滿足未來裝備的發(fā)展需求。
3.1 建設(shè)原則
1)總體牽頭、各所協(xié)同
以武器系統(tǒng)總體部為能力建設(shè)牽頭單位,完成武器系統(tǒng)電子對(duì)抗試驗(yàn)?zāi)芰ㄔO(shè)任務(wù)。牽引分系統(tǒng)研究單位開展武器系統(tǒng)分系統(tǒng)電子對(duì)抗試驗(yàn)?zāi)芰ㄔO(shè),形成一個(gè)兼顧總體與分系統(tǒng)不同試驗(yàn)需求的統(tǒng)一的武器系統(tǒng)電子對(duì)抗試驗(yàn)系統(tǒng),靈活適應(yīng)不同的試驗(yàn)需求,具備武器系統(tǒng)總體級(jí)和分系統(tǒng)級(jí)的電子對(duì)抗試驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
2)確保型號(hào)、全面建設(shè)
結(jié)合型號(hào)研制任務(wù)對(duì)抗干擾性能的考核要求,按“外場(chǎng)實(shí)裝—內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物仿真—數(shù)字仿真”的順序,針對(duì)實(shí)裝、半實(shí)物、數(shù)學(xué)模型等三種試驗(yàn)對(duì)象所處狀態(tài),建立外場(chǎng)實(shí)裝對(duì)抗試驗(yàn)系統(tǒng)、內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物仿真對(duì)抗試驗(yàn)系統(tǒng)、數(shù)字仿真對(duì)抗試驗(yàn)系統(tǒng),以滿足型號(hào)在論證、方案、研制、定型階段的不同電子對(duì)抗試驗(yàn)需求。
3)協(xié)作引進(jìn)、對(duì)標(biāo)一流
在武器系統(tǒng)電子對(duì)抗能力平臺(tái)建設(shè)過程中,要積極開展對(duì)外協(xié)作,利用國(guó)內(nèi)已有建設(shè)成果和經(jīng)驗(yàn),彌補(bǔ)技術(shù)差距,縮短建設(shè)周期。
4)融入體系、開放互聯(lián)
對(duì)能力平臺(tái)總體進(jìn)行統(tǒng)籌策劃,在發(fā)展自身技術(shù)的同時(shí),與其它試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)互通,形成跨領(lǐng)域的綜合試驗(yàn)?zāi)芰?,最終成為武器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)體系的有機(jī)組成部分。
3.2 建設(shè)思路
通過對(duì)試驗(yàn)需求和現(xiàn)有條件的差距分析,整理出如下的試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)發(fā)展思路:
“兩個(gè)牽引”。以武器系統(tǒng)滿足實(shí)戰(zhàn)化需求為牽引,構(gòu)建模擬武器系統(tǒng)面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證條件;以適應(yīng)電子對(duì)抗技術(shù)不斷發(fā)展需求為牽引,構(gòu)建“軟硬”能力匹配的試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)。
“三種能力”。形成復(fù)雜電磁環(huán)境場(chǎng)景設(shè)計(jì)能力、復(fù)雜電磁環(huán)境環(huán)境構(gòu)建能力、試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果評(píng)估能力三種能力。
“三種系統(tǒng)”。復(fù)雜電磁環(huán)境環(huán)境構(gòu)建能力包含了建設(shè)外場(chǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)、內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物試驗(yàn)系統(tǒng)、數(shù)字仿真試驗(yàn)系統(tǒng)三大試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)。
“七個(gè)環(huán)節(jié)”。試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)所建設(shè)的三大能力和三大試驗(yàn)系統(tǒng),滿足武器系統(tǒng)總體、雷達(dá)、導(dǎo)引頭、彈地?cái)?shù)據(jù)鏈、引信、衛(wèi)星導(dǎo)航、通信系統(tǒng)等七大環(huán)節(jié)的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)需求。
4.1 能力平臺(tái)功能特點(diǎn)
1) 開放性
當(dāng)出現(xiàn)新的復(fù)雜電磁威脅或原有的復(fù)雜電磁威脅程度提高時(shí),試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)通過新增試驗(yàn)設(shè)備,可靈活地?cái)U(kuò)展試驗(yàn)?zāi)芰Γ瑵M足新的試驗(yàn)需求。
2) 完備性
根據(jù)試驗(yàn)戰(zhàn)情想定,試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)覆蓋從復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)景設(shè)計(jì)、復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建、復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)管控、試驗(yàn)結(jié)果分析評(píng)估的整個(gè)試驗(yàn)流程。
試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)可對(duì)武器系統(tǒng)總體及分系統(tǒng)所有與復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性有關(guān)的設(shè)備開展試驗(yàn)。
3) 通用性
試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)可對(duì)多種體制、多種組成方式的被試設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。
4) 互聯(lián)互通性
試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)內(nèi)含信息交互網(wǎng)絡(luò),支撐試驗(yàn)系統(tǒng)之間的非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),具備多試驗(yàn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
4.2 能力平臺(tái)組成
復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)包含三種能力,即復(fù)雜電磁環(huán)境場(chǎng)景設(shè)計(jì)能力、復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建能力和試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果評(píng)估能力。
由于武器裝備不可能在真正的實(shí)戰(zhàn)復(fù)雜電磁環(huán)境條件下進(jìn)行試驗(yàn),因此,工業(yè)部門在研制階段所構(gòu)建的實(shí)際上是一種“復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)景”。這種“復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)景”需要盡可能地逼近實(shí)戰(zhàn)復(fù)雜電磁環(huán)境,又要與武器系統(tǒng)試驗(yàn)的具體需求相結(jié)合。復(fù)雜電磁環(huán)境場(chǎng)景設(shè)計(jì)能力就是完成復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)任務(wù),通過實(shí)際偵收分析演習(xí)時(shí)的電磁環(huán)境以及收集分析電子戰(zhàn)技術(shù)和裝備情報(bào)數(shù)據(jù),形成復(fù)雜電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫和數(shù)學(xué)模型;在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),根據(jù)具體的戰(zhàn)情想定,從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或數(shù)學(xué)模型,生成復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)景。
復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建能力是具體實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)景的能力,通過數(shù)字仿真、內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物仿真和外場(chǎng)實(shí)裝等試驗(yàn)方法,分別構(gòu)建滿足系統(tǒng)數(shù)字仿真模型、分系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)集成實(shí)裝設(shè)備進(jìn)行抗干擾試驗(yàn)所需的復(fù)雜電磁環(huán)境場(chǎng)景。復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建能力強(qiáng)調(diào)的是逼真度和實(shí)時(shí)性,即在時(shí)域、空域、頻域、能量域、極化域、調(diào)制域等六個(gè)方面精確模擬復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)景,記錄試驗(yàn)過程中干擾設(shè)備和被試設(shè)備輸出的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果評(píng)估能力則是對(duì)武器裝備在復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)景下的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)估,推論武器裝備對(duì)實(shí)戰(zhàn)復(fù)雜電磁環(huán)境的適應(yīng)能力,提出武器裝備復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力的改進(jìn)方向,使整個(gè)復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)在功能上完成閉環(huán)。由此可見,為正確評(píng)估武器裝備實(shí)戰(zhàn)復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力,必須使復(fù)雜電磁環(huán)境試驗(yàn)場(chǎng)景盡可能逼近實(shí)戰(zhàn)復(fù)雜電磁環(huán)境。
復(fù)雜電磁環(huán)境場(chǎng)景設(shè)計(jì)能力、試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果評(píng)估能力是基于技術(shù)研究和工程經(jīng)驗(yàn)形成的“軟能力”,而復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建能力是更多依靠硬件設(shè)備構(gòu)建的“硬能力”,是能力建設(shè)的重點(diǎn),其由外場(chǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)、內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物試驗(yàn)系統(tǒng)、數(shù)字仿真試驗(yàn)系統(tǒng)等三個(gè)試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)組成,如圖2所示。
能力平臺(tái)的三種能力具有相互支撐、相互發(fā)展、相互迭代的特點(diǎn),如圖3所示。從中長(zhǎng)期來看,三種能力要達(dá)到相互匹配和平衡,但從目前現(xiàn)實(shí)條件分析,當(dāng)前應(yīng)著重建設(shè)干擾環(huán)境構(gòu)建能力,為其他兩種能力建設(shè)打好基礎(chǔ),通過不斷研究和積累,最終實(shí)現(xiàn)全面提升。
復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)并不是一個(gè)孤立的試驗(yàn)平臺(tái),具備互聯(lián)互通的試驗(yàn)?zāi)芰?,具備融入試?yàn)體系的能力,可以從地域軸、專業(yè)軸、時(shí)間軸三個(gè)維度與整個(gè)武器系統(tǒng)的試驗(yàn)體系進(jìn)行全面對(duì)接,如圖4所示。
復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)屬于體系和武器系統(tǒng)級(jí)試驗(yàn)平臺(tái),覆蓋論證、設(shè)計(jì)、研制定型過程,關(guān)聯(lián)總體仿真試驗(yàn)室。
4.3 能力平臺(tái)建設(shè)途徑
復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)的建設(shè)途徑如下:
1)復(fù)雜電磁環(huán)境場(chǎng)景設(shè)計(jì)能力:收集外軍電子戰(zhàn)、電子對(duì)抗相關(guān)裝備、戰(zhàn)法、策略等相關(guān)情報(bào),追蹤國(guó)外最新電子對(duì)抗動(dòng)態(tài)。研究未來戰(zhàn)場(chǎng)電子對(duì)抗的態(tài)勢(shì),學(xué)習(xí)借鑒前沿理論,掌握電子對(duì)抗各要素的構(gòu)成特點(diǎn)、變化規(guī)律。研究干擾裝備的功能性能,研究干擾機(jī)理和等效方式,掌握利用模擬器構(gòu)建等效、逼真干擾環(huán)境的技術(shù)途徑。研究軍方在演習(xí)訓(xùn)練、鑒定考核等方面對(duì)電子干擾場(chǎng)景設(shè)計(jì)的思路和構(gòu)建方法。
2)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建能力:依托技改項(xiàng)目,研制各類干擾模擬器設(shè)備,逐步補(bǔ)充完善數(shù)字仿真、內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物、外場(chǎng)地面試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)條件。開展軍民融合共建,利用軍方訓(xùn)練資源構(gòu)建真實(shí)干擾環(huán)境。總結(jié)抗干擾試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),研究電子對(duì)抗試驗(yàn)規(guī)律,用理論指導(dǎo)試驗(yàn)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展方向。
3)試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果評(píng)估能力:與國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位開展合作,研究抗干擾性能考核方式和評(píng)價(jià)體系。利用大數(shù)據(jù)建立抗干擾性能評(píng)估準(zhǔn)則。參與行業(yè)規(guī)范的制定和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)立。
本文根據(jù)武器裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)需求,提出了復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)的建設(shè)構(gòu)思。不僅要建設(shè)試驗(yàn)系統(tǒng)等硬試驗(yàn)?zāi)芰ΓㄔO(shè)試驗(yàn)場(chǎng)景設(shè)計(jì)和試驗(yàn)分析評(píng)估等軟試驗(yàn)?zāi)芰?。同時(shí),根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果不斷改進(jìn)、完善試驗(yàn)?zāi)芰ζ脚_(tái)的試驗(yàn)條件?!?/p>
[1] 陶建義,陳越.美國(guó)機(jī)載電子戰(zhàn)裝備技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J].外軍信息戰(zhàn),2010(2):45-51.
[2] 李修和.戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境建模與仿真[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2014.
The development conceiver of complex electromagnetic environment adaptability test system
Dai Zheng, Peng Qiaole, Chen Yi
(Shanghai Institute of Mechanics and Electricity Engineering,Shanghai 201109,China)
The development conceiver of complex electromagnetic environment adaptability test system is put forward, to satisfy the demand that equipment adaptes well to complex electromagnetic environment. Through growing up three test abilities and three test systems, the problem of test condition of complex electromagnetic environment adaptability can be solved.
complex electromagnetic environment;test system;ability development
2016-12-26;2017-01-12修回。
戴錚(1980-),男,高工,碩士,主要研究方向?yàn)槲淦飨到y(tǒng)總體。
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