姜廣順，于海濤，黃院生，崔國(guó)峰，余　碩

(1.空軍二十三廠，北京　102200； 2.解放軍93655部隊(duì)，北京　101500)

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電子對(duì)抗對(duì)防空作戰(zhàn)效果影響的定量評(píng)估

姜廣順1，于海濤2，黃院生1，崔國(guó)峰1，余碩1

(1.空軍二十三廠，北京102200； 2.解放軍93655部隊(duì)，北京101500)

摘要：提出了一種無(wú)線電電子對(duì)抗兵力兵器對(duì)防空部隊(duì)作戰(zhàn)效能貢獻(xiàn)的評(píng)估方法；結(jié)合仿真結(jié)果，分析了將殺傷兵器引導(dǎo)至目標(biāo)的概率與引導(dǎo)均方根誤差之間，目標(biāo)殺傷概率與空襲兵器無(wú)線電電子設(shè)備遭受無(wú)線電壓制之間的關(guān)系；提出了應(yīng)該在對(duì)目標(biāo)探測(cè)、引導(dǎo)、殺傷兵器進(jìn)行無(wú)線電電子對(duì)抗和火力殺傷的防空部隊(duì)和兵力合同行動(dòng)進(jìn)行效能評(píng)估的基礎(chǔ)上，擬定不同環(huán)境條件下的部隊(duì)指揮方法。

關(guān)鍵詞：電子對(duì)抗；防空作戰(zhàn)；定量評(píng)估

本文引用格式：姜廣順，于海濤，黃院生，等.電子對(duì)抗對(duì)防空作戰(zhàn)效果影響的定量評(píng)估[J].兵器裝備工程學(xué)報(bào)，2016(6):170-173.

Citation format:JIANG Guang-shun, YU Hai-tao, HUANG Yuan-sheng,et al.Quantitative Evaluation of Electronic Countermeasures Influence on Effects of Air Defence Combat[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2016(6):170-173.

信息化戰(zhàn)爭(zhēng)所形成的復(fù)雜電磁環(huán)境已成為制約高技術(shù)裝備發(fā)揮作戰(zhàn)效能的瓶頸[1]。未來(lái)信息化條件下的聯(lián)合戰(zhàn)役中，首先要展開(kāi)奪取制信息權(quán)的電子戰(zhàn)作戰(zhàn)行動(dòng)，要迎戰(zhàn)的是敵方通過(guò)電子戰(zhàn)武器裝備對(duì)防御方實(shí)施的電磁攻擊[2]。在這種復(fù)雜電磁環(huán)境下，防空部隊(duì)作戰(zhàn)指揮和行動(dòng)將受到極大威脅，迫切需要一種與敵方電子對(duì)抗裝備對(duì)抗的防御方電子對(duì)抗兵力兵器對(duì)防空部隊(duì)作戰(zhàn)效能貢獻(xiàn)的定量評(píng)估方法，以便改進(jìn)和完善防空力量與電子對(duì)抗部隊(duì)(分隊(duì))合同行動(dòng)的組織和實(shí)施方法，提高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力。

電子對(duì)抗是電子信息技術(shù)與軍事斗爭(zhēng)日益結(jié)合的產(chǎn)物，是在信息空間展開(kāi)的斗爭(zhēng)[3]。由于我國(guó)對(duì)電子對(duì)抗技術(shù)的研究起步晚[4]，加上部隊(duì)平時(shí)訓(xùn)練與戰(zhàn)場(chǎng)真實(shí)的復(fù)雜電磁環(huán)境差別較大，使得電子對(duì)抗條件下防空部隊(duì)作戰(zhàn)效能的評(píng)估工作進(jìn)展緩慢[5]。因此，研究無(wú)線電電子對(duì)抗對(duì)防空部隊(duì)作戰(zhàn)效能貢獻(xiàn)的評(píng)估方法，對(duì)制定武器系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，評(píng)估和發(fā)揮現(xiàn)役武器系統(tǒng)的合同作戰(zhàn)能力都有著重要意義[6]。

1　無(wú)線電對(duì)抗對(duì)防空部隊(duì)作戰(zhàn)效能貢獻(xiàn)的評(píng)估方法

下達(dá)給防空部隊(duì)的抗擊敵方空襲兵器突擊的戰(zhàn)斗任務(wù)，可以通過(guò)防空導(dǎo)彈部隊(duì)、殲擊航空兵火力殺傷和無(wú)線電電子對(duì)抗部隊(duì)(分隊(duì))合同行動(dòng)來(lái)完成。通常使用在數(shù)值上等于被殺傷的敵方空襲兵器數(shù)量的數(shù)學(xué)期望與其參加空中突擊的兵器總量之比這一指標(biāo)，同時(shí)考慮空襲兵器危險(xiǎn)(重要)程度的情況下，評(píng)估防空導(dǎo)彈部隊(duì)和殲擊航空兵的作戰(zhàn)效能。由于無(wú)線電電子對(duì)抗兵力兵器對(duì)上述指標(biāo)的影響程度難以定量評(píng)估，因此，只能間接考慮其作用結(jié)果[7]。

一方面，無(wú)線電電子對(duì)抗作為武裝對(duì)抗的一種形式，其對(duì)抗內(nèi)容包括電子偵查、電子防御、電子進(jìn)攻[8]。它是集目的、任務(wù)和時(shí)間為一體的部隊(duì)(兵力)行動(dòng)和措施的總和，旨在查明敵方武器(兵器)和部隊(duì)(兵力)指揮系統(tǒng)的無(wú)線電電子目標(biāo)；使其喪失戰(zhàn)斗力；對(duì)敵方技術(shù)偵查設(shè)備進(jìn)行無(wú)線電電子對(duì)抗和壓制；防護(hù)己方指揮系統(tǒng)以及無(wú)線電電子目標(biāo)。另一方面，無(wú)線電電子對(duì)抗作為戰(zhàn)役(戰(zhàn)斗)的戰(zhàn)役(戰(zhàn)斗)保障形式之一，主要目的在于破壞敵方指揮系統(tǒng)；降低其目標(biāo)殺傷兵器的使用效能；保障我方偵查和指揮系統(tǒng)、兵器工作的穩(wěn)定性。

無(wú)線電電子壓制是無(wú)線電電子對(duì)抗的主要組成部分。它是建立在使用無(wú)線電電子干擾對(duì)敵方無(wú)線電電子系統(tǒng)和設(shè)備接收裝置進(jìn)行作用的基礎(chǔ)上，使用假目標(biāo)、誘餌以及其他方法，破壞(中斷)敵方無(wú)線電電子系統(tǒng)和設(shè)備的正常工作，降低其作戰(zhàn)使用效能的一整套行動(dòng)和措施。

無(wú)線電電子壓制措施用于防護(hù)地面(海上)和空中目標(biāo)免受雷達(dá)探測(cè)，降低突擊目標(biāo)殺傷兵器的引導(dǎo)概率。

人為無(wú)線電干擾是對(duì)機(jī)載殺傷兵器引導(dǎo)和目標(biāo)探測(cè)雷達(dá)正常工作實(shí)施無(wú)線電對(duì)抗的最有效的手段之一。在使用有源和無(wú)源干擾施放設(shè)備時(shí)，無(wú)線電電子壓制效能反映了敵方無(wú)線電電子設(shè)備功能的破壞程度。對(duì)用于目標(biāo)殺傷兵器信息保障的敵方機(jī)載無(wú)線電電子設(shè)備實(shí)施無(wú)線電電子壓制，可以最大限度地降低空中敵人的作戰(zhàn)效能。

可以使用使防御目標(biāo)免受損失值來(lái)評(píng)估防空導(dǎo)彈部隊(duì)、殲擊航空兵和無(wú)線電電子對(duì)抗兵力合同行動(dòng)的效能。該損失值可式(1)確定：

(1)

第i個(gè)目標(biāo)被敵方雷達(dá)探測(cè)的概率可以按式(2)計(jì)算；

(2)

敵方將殺傷兵器引導(dǎo)至第i個(gè)目標(biāo)的概率由下式表示：

(3)

式中，Ri為以圓表示的第i個(gè)目標(biāo)的半徑(m)；rij為使用j型殺傷兵器殺傷敵i個(gè)目標(biāo)時(shí)的殺傷區(qū)半徑(m)；

σij為將j型殺傷兵器引導(dǎo)至第i個(gè)目標(biāo)的均方根誤差(m)。

σij值取決于空襲兵器的飛行高度、速度以及空襲兵器群選定的地標(biāo)距離突擊目標(biāo)的距離。均方根誤差值對(duì)機(jī)載無(wú)線電電子設(shè)備的無(wú)線電壓制設(shè)備的作用敏感。

從式(3)可以看出：當(dāng)Ri和rij值固定時(shí)，由于使用無(wú)線電電子對(duì)抗設(shè)備，均方根誤差增大，導(dǎo)致殺傷兵器引導(dǎo)概率下降。這時(shí)，關(guān)系式Piyd=f(σij)具有非線性特性。說(shuō)明將殺傷兵器引導(dǎo)至目標(biāo)的概率與引導(dǎo)均方根誤差關(guān)系的實(shí)例，見(jiàn)表1。由表1中的數(shù)據(jù)繪制的曲線圖，見(jiàn)圖1。

表1　關(guān)系式Piyd=f(σij)實(shí)例

圖1　將殺傷兵器引導(dǎo)至目標(biāo)的概率與引導(dǎo)均方根誤差的關(guān)系

考慮無(wú)線電電子對(duì)抗設(shè)備無(wú)線電對(duì)抗時(shí)，第i個(gè)目標(biāo)的殺傷概率按下式計(jì)算。

(4)

式中，Pij：考慮無(wú)線電電子對(duì)抗設(shè)備無(wú)線電對(duì)抗時(shí)，使用1個(gè)j型空襲兵器殺傷第i個(gè)目標(biāo)的概率；第i個(gè)目標(biāo)的防御效能指標(biāo)(Ei)。在數(shù)值上等于被殺傷的敵方空襲兵器數(shù)量的數(shù)學(xué)期望與指定攻擊第i個(gè)目標(biāo)的空襲兵器數(shù)量之比；用于對(duì)第i個(gè)目標(biāo)進(jìn)行突擊的j型空襲兵器機(jī)載殺傷兵器的數(shù)量(nij)。

考慮敵方機(jī)載無(wú)線電電子設(shè)備的無(wú)線電壓制時(shí)，使用1個(gè)j型空襲兵器殺傷第i個(gè)目標(biāo)的概率，可以根據(jù)下式計(jì)算：

(5)

其中，不考慮空中敵人無(wú)線電電子設(shè)備無(wú)線電對(duì)抗時(shí)，使用1個(gè)j型空襲兵器殺傷第i個(gè)目標(biāo)的概率(P1ij)；使用j型掩護(hù)裝備，對(duì)j型空襲兵器無(wú)線電電子設(shè)備進(jìn)行無(wú)線電壓制的概率(Pnij)。

下面舉例說(shuō)明當(dāng)nij=2時(shí)，Pij與P1ij、Pnij值的關(guān)系。根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)繪制的曲線見(jiàn)圖2。由圖可見(jiàn)，隨著Pnij的增大，目標(biāo)殺傷概率降低。例如，當(dāng)對(duì)敵方無(wú)線電電子設(shè)備進(jìn)行無(wú)線電壓制概率增大0.2(從0.6增大到0.8)時(shí)，目標(biāo)殺傷概率降低0.17(當(dāng)P1ij=0.5時(shí))。

圖2　目標(biāo)殺傷概率與對(duì)敵方空襲兵器機(jī)載無(wú)線電電子設(shè)備實(shí)施無(wú)線電壓制概率的關(guān)系

PnijP1ij0.30.40.50.60.700.510.640.750.840.910.10.470.590.700.790.860.20.420.540.640.730.810.30.380.480.580.660.740.40.330.420.510.590.660.50.280.360.440.510.580.60.230.290.360.420.480.70.170.230.280.330.380.80.120.150.190.230.260.90.060.080.100.120.14

2　仿真結(jié)果分析

通過(guò)分析可以得出3個(gè)對(duì)防空組織的理論和實(shí)踐有重要意義的原則：

1) 當(dāng)執(zhí)行保護(hù)防御目標(biāo)，使其免受敵方空襲兵器突擊的戰(zhàn)斗任務(wù)時(shí)，防空部隊(duì)和兵力合同行動(dòng)的效能既可以用使防御目標(biāo)免受毀傷值，也可以用目標(biāo)保全概率進(jìn)行評(píng)估。這兩個(gè)指標(biāo)具有相同的戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)意義。

2) 當(dāng)目標(biāo)殺傷區(qū)半徑和目標(biāo)半徑值一定時(shí)，將殺傷兵器引導(dǎo)至目標(biāo)的概率與引導(dǎo)均方根誤差的關(guān)系具有非線性特性。隨著引導(dǎo)均方根誤差的增大，引導(dǎo)概率值下降，而且降低程度與殺傷區(qū)半徑成正比。因此，當(dāng)定下決心對(duì)敵方空襲兵器的無(wú)線電電子設(shè)備進(jìn)行無(wú)線電對(duì)抗時(shí)，首先應(yīng)該選擇機(jī)載武器具有最大殺傷區(qū)半徑的空襲兵器。

3) 擬定對(duì)防空(空天防御)部隊(duì)行動(dòng)方法，在不同環(huán)境條件下對(duì)部隊(duì)的指揮方法的完善建議時(shí)，應(yīng)該基于對(duì)目標(biāo)探測(cè)、引導(dǎo)、殺傷兵器進(jìn)行無(wú)線電電子對(duì)抗和火力殺傷的防空部隊(duì)和兵力合同行動(dòng)進(jìn)行的效能評(píng)估。

3　結(jié)束語(yǔ)

信息化條件下，復(fù)雜電磁環(huán)境是個(gè)不可回避的問(wèn)題，對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)感知、指揮控制、武器裝備效能發(fā)揮以及戰(zhàn)場(chǎng)生存等有顯著影響和制約作用[9]。只有認(rèn)識(shí)到對(duì)參與合同作戰(zhàn)的武器裝備哪個(gè)環(huán)節(jié)可能造成的影響，通過(guò)采取一定的反制措施，強(qiáng)化對(duì)部隊(duì)的有效指揮和控制，增強(qiáng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的整體作戰(zhàn)指揮效能[10]，才能設(shè)法避免或降低對(duì)防御作戰(zhàn)效能造成的影響，最大限度地發(fā)揮信息化條件下防空部隊(duì)聯(lián)合戰(zhàn)役的應(yīng)有效能。

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(責(zé)任編輯楊繼森)

doi:10.11809/scbgxb2016.06.040

收稿日期：2015-11-12；修回日期：2015-12-25

作者簡(jiǎn)介：姜廣順(1967—)，男，碩士，工程師，主要從事裝備維修和保障技術(shù)研究。

中圖分類號(hào)：E83

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2096-2304(2016)06-0170-04

Quantitative Evaluation of Electronic Countermeasures Influence on Effects of Air Defence Combat

JIANG Guang-shun1, YU Hai-tao2, HUANG Yuan-sheng1, CUI Guo-feng1, YU Shuo1

(1.The No. 23rdFactory of PLA Air Force, Beijing 102200, China; 2.The No. 93655thTroop of PLA, Beijing 101500, China)

Abstract:A methodical approach for assessing their contribution into the effectiveness of air defence military formation’s combat operation was proposed. Through the simulation, the relationship between probability of guiding the defeat means to target and average square error of guidance, and the relationship between probability of defeating target and electronic equipments in means of air attack suppressed by electronic means were analyzed. This paper proposed that command method for forces in various environmental conditions should be studied out based on efficiency evaluation for forces of air defence and combined actions of arms on the target detection, guide and damage weapon in radio electronic countermeasures and firepower.

Key words:electronic countermeasure; air defence combat; quantitative evaluation