楊 明,陳 靜
(中國人民解放軍91404部隊,河北秦皇島066001)
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,通信對抗是信息作戰(zhàn)的一個重要環(huán)節(jié),關系戰(zhàn)爭勝負。在和平時期,為了檢驗通信對抗雙方的戰(zhàn)技水平,需要在復雜電磁環(huán)境下開展通信與通信干擾雙方的對抗訓練。通過評估對抗雙方的訓練效果,查找部隊在技術、戰(zhàn)術訓練及裝備建設等方面存在的問題,為今后的訓練、建設提供依據。因此,如何客觀、準確地評估訓練效果就成為訓練的關鍵問題。
通信對抗評估是指通過相應的評估方法,確定通信與通信對抗兵力在典型電磁環(huán)境條件下的適用性,是對通信對抗雙方的綜合評估[1,2]。目前,常用的評估方法如層次分析法、灰關聯(lián)評估法、模糊綜合評估法和能力指數評估法等,已廣泛應用于各種裝備與系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力、效能評估當中[3-6]。上述方法各有優(yōu)缺點,但主要用于不同裝備、系統(tǒng)之間的比較,對于通信對抗訓練的效果評估來講,適用性均不夠理想[7]。
在通信對抗訓練過程中,對抗效果不僅涉及設備和技術,還受戰(zhàn)術和戰(zhàn)場環(huán)境等影響,不確定因素眾多,對訓練結果的影響難以準確和全面衡量[8]。因此,在評估時要避開各種不確定因素的定性描述,基于對抗結果尋求一種具有綜合性、實用性和客觀性的評估方法。
時效評估法基于控制論中的“黑箱”分析方法,將訓練看成一個“黑色”系統(tǒng),不管系統(tǒng)內部參數和組成如何,只關注系統(tǒng)外部行為數據的客觀處理,最終以時效性評估訓練效果,符合通信對抗訓練客觀評估的需求。
在通信對抗訓練中,通信與通信干擾雙方圍繞通信效果相互對抗,即通信的及時性與準確性。及時性以訓練的時間來表示,準確性可用傳輸的信息量是否正確來衡量。
令訓練時間為T,傳輸正確的信息量為NT,傳輸錯誤的信息量為NF,則通信方的時效值ET為:
式中,ET的物理意義為單位時間內正確傳輸的信息量,NT越大則ET越大。
干擾方的時效值EJ為:
式中,EJ的物理意義為單位時間內錯誤傳輸的信息量,NF越大則 EJ越大。
若ET>EJ,則判為通信方取勝;反之亦然。ET、EJ的大小說明了通信對抗雙方宏觀對抗能力的強弱。時效值反映了全部通信網、臺和干擾網、機的能力,并且計算ET與EJ的標準是一樣的,其計算過程與雙方具體技術、戰(zhàn)術的定量描述無關,但從宏觀上反映了雙方采用各種手段以后的最終效果與代價??梢姡瑫r效評估法是符合前述指導思想的,對于通信對抗訓練這個特定的條件而言是一種比較好的評估方法。
評估模型是通信對抗訓練效果評估的總體思路,還不能直接應用到實際的評估工作中,需要根據實際訓練情況和要求對模型參數進行必要的轉換和細化。實際通信過程中,不論是語音還是數據通信,傳輸的信息一般需要經過校驗、確認,對錯誤的信息進行糾正或丟棄、重傳,接收到的信息總是正確的,實際對抗的效果主要體現(xiàn)在通信受干擾后傳輸信息量的減少和糾正錯誤或規(guī)避干擾所延遲時間的長短,NF和EJ難以直接確定。
因此,實際訓練中EJ的確定思路是用干擾條件下的通信時效值較無干擾時的下降程度來體現(xiàn)干擾時效值。根據時效評估法原理和實際訓練情況,可以從2個方面來考慮:①從通信受干擾后傳輸信息量的減少來考慮干擾對通信的影響。令發(fā)送的總信息量為NS,接收的正確信息量為NR,NF=NS-NR,NT=NR,則
若 ET/EJ>1,根據式(3)可得 NR>NS/2,即當接收的正確信息量超過發(fā)送的總信息量的一半時,則判為通信方取勝;反之,則干擾方取勝。
②從通信受干擾后糾正錯誤或規(guī)避干擾所延遲時間的長短來考慮干擾對通信的影響[9]。令無干擾時的通信時效值為 ET′,ET′=NT/T′,T′為無干擾時的通信時間,則
若 ET/EJ>1,根據式(4)可得 2T′> T,即實際干擾條件下通信時間小于無干擾條件下通信時間的2倍時,則判為通信方取勝;反之,則干擾方取勝。
在實際的通信對抗訓練中,只需要將通信的發(fā)送與接收信息錄取下來,就可以根據式(3)或式(4)對訓練雙方的對抗效果進行客觀評估,其計算過程與雙方具體技術、戰(zhàn)術的定量描述無關,能夠從宏觀上反映雙方采用各種手段以后的最終效果。
另外,式(3)中發(fā)送信息量NS與正確接收信息量NR的統(tǒng)計更為簡單、直接,而式(4)能夠涵蓋通信換頻等戰(zhàn)術措施所損耗的時間,因而更加準確。在實際的訓練數據處理過程中,可根據現(xiàn)場評估、事后評估等不同需要選擇評估公式。
在一次對抗式訓練任務中,通信方與干擾方在背靠背的條件下共進行了5次對抗訓練。通信方使用多部數據通信裝備,采用了電磁佯動、主動與被動換頻、多信道傳輸等抗干擾措施;干擾方使用多部通信對抗裝備,采用了分布布站、分頻守控和重點壓制等措施實施偵察干擾。根據采集到的雙方訓練數據,使用式(3)進行了訓練效果評估。評估結果如表1所示,表格內數據均為舉例說明。
表1 通信對抗訓練結果
根據評估結果,得出本次通信對抗訓練的最終結論為通信方勝。
另外,表1中發(fā)送信息量NS是無干擾情況下的數值,在有干擾時按正常通信速率和通信時間推算得出;錯誤接收信息量NF為發(fā)送信息量NS與錯誤接收信息量NF之差,即包含了干擾造成的信息傳輸錯誤、丟失等情況。
從以上訓練評估實例可以看出,使用式(3)進行訓練效果評估,其優(yōu)點是只需采集通信發(fā)送與接收的數據,數據采集工作量小;數據處理只需進行發(fā)送與接收的數據比對,得到正確和錯誤接收信息量,處理方法比較簡單;對抗效果通過比較正確和錯誤接收信息量得出,評估結論比較直觀;并且以實測數據來體現(xiàn)對抗雙方人員、裝備的對抗效果,評估方法與結論客觀。其缺點主要是無法體現(xiàn)出訓練過程中人員的決策、指揮、操作及裝備的能力等因素對訓練效果的影響。這也是訓練效果評估的一個難點問題,目前還缺少客觀、有效的評估方法。
時效評估法簡單易行,對于通信對抗訓練而言是一種比較好的評估方法,能夠避開訓練過程中各種因素的不確定影響,有效反映通信對抗雙方的對抗能力,得到訓練效果準確、客觀的評估結論,提高了通信對抗訓練評估的科學化、標準化水平,具有較高的實用推廣價值。
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