潘佳梁，薛峰濤，范慶輝 ，房嘉奇

(1. 中國(guó)人民解放軍92941部隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125000；2. 北京遙感設(shè)備研究所，北京 100854)

0 引言

隨著軍事科技的進(jìn)步，反艦導(dǎo)彈突防與反導(dǎo)防御技戰(zhàn)術(shù)手段的對(duì)抗與競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。國(guó)外十分重視反導(dǎo)電子戰(zhàn)裝備的發(fā)展，廣泛采用以各種舷外有源誘餌為主的反導(dǎo)電子戰(zhàn)裝備，比較典型的包括:懸停式，NULKA有源誘餌(火箭發(fā)動(dòng)機(jī))、海妖有源誘餌(降落傘)；拖曳式，TOAD艦拖有源誘餌；漂浮式，SSQ-95舷外誘餌浮標(biāo)[1-2]。如何對(duì)舷外有源誘餌進(jìn)行評(píng)估成為電子戰(zhàn)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。本文考慮舷外有源誘餌偵察和干擾工作過(guò)程的不同，選取相應(yīng)的評(píng)估指標(biāo)，采用模糊綜合評(píng)估方法研究了舷外有源干擾的評(píng)估問(wèn)題。

1 舷外有源誘餌遞階層次結(jié)構(gòu)

舷外有源誘餌工作過(guò)程如下，艦船電子支援措施設(shè)備偵收到反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)輻射的信號(hào)后，根據(jù)風(fēng)速風(fēng)向計(jì)算發(fā)射角度，將舷外有源誘餌發(fā)射至一定距離，舷外有源誘餌開(kāi)始偵察需要干擾末制導(dǎo)雷達(dá)的參數(shù)，偵察到末制導(dǎo)雷達(dá)信號(hào)后，對(duì)末制導(dǎo)雷達(dá)進(jìn)行干擾，即將接收到的末制導(dǎo)雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，然后放大轉(zhuǎn)發(fā)出去，在反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)接收機(jī)內(nèi)形成與真實(shí)目標(biāo)回波十分相似的干擾信號(hào)，降低反艦導(dǎo)彈的捕捉、選擇、命中和突防概率，達(dá)到保護(hù)真實(shí)艦艇的目的[3-4]。

根據(jù)以上舷外有源誘餌的工作過(guò)程，應(yīng)用模糊層次分析法可確定如圖1所示的遞階結(jié)構(gòu)模型。

2 FAHP建模

2.1 因素集及隸屬度函數(shù)

圖1中，第一層因素集為舷外有源誘餌；第二層因素集包含偵察和干擾2個(gè)子集；第三層因素集中的靈敏度、信號(hào)環(huán)境、信號(hào)類型、截獲概率為偵察的子集，引導(dǎo)時(shí)間、干擾功率、頻率對(duì)準(zhǔn)、干擾樣式為干擾的子集。下面建立第三層因素集各元素的隸屬度函數(shù)。

2.1.1偵察子集指標(biāo)隸屬度函數(shù)

1)靈敏度隸屬度

(1)

式中，Prw為艦載電子支援措施靈敏度，Prd為舷外有源誘餌設(shè)備靈敏度，兩者單位為dBm。

2)信號(hào)環(huán)境隸屬度

舷外有源誘餌所面臨的電磁信號(hào)環(huán)境采用所能夠接收到的雷達(dá)信號(hào)流密度來(lái)度量，使用ρ信號(hào)流密度(萬(wàn)脈沖/s)表征電磁信號(hào)環(huán)境。信號(hào)環(huán)境的隸屬度定義為：

(2)

3)信號(hào)類型隸屬度

雷達(dá)信號(hào)類型須包含在信號(hào)類型中，偵察部分才能將信號(hào)偵收到，否則偵察部分不能偵收偵收這個(gè)信號(hào)，則雷達(dá)信號(hào)包含在信號(hào)類型中I3為1，否則I3為0。

4)截獲概率隸屬度

I4=P1P2

(3)

式中，P1為發(fā)現(xiàn)概率，P2為識(shí)別概率。

2.1.2干擾子集指標(biāo)隸屬度函數(shù)

1)引導(dǎo)時(shí)間隸屬度函數(shù)

從干擾方的電子設(shè)備收到探測(cè)方的探測(cè)信號(hào)算起，直到干擾方的電子設(shè)備發(fā)出干擾信號(hào)，這期間所需要時(shí)間稱為引導(dǎo)時(shí)間，記為Δt。舷外有源誘餌的引導(dǎo)時(shí)間隸屬度函數(shù)計(jì)算公式為：

J1=1/Δt

(4)

2)干擾功率隸屬度函數(shù)

(5)

式中，Pj為雷達(dá)能接收到的干擾信號(hào)功率；Ps為目標(biāo)回波功率；Kj為雷達(dá)正常工作所需要的干信比門限。

3)干擾頻率的頻率對(duì)準(zhǔn)度隸屬度函數(shù)

假設(shè)舷外有源誘餌的頻帶范圍為fj1～fj2,雷達(dá)的頻帶范圍為fr1～fr2, 干擾頻率的頻率對(duì)準(zhǔn)度的隸屬度函數(shù)定義為：

J3=(min(fj2,fr2)-max(fj1,fr1))/(fr2-fr1)

(6)

當(dāng)干擾機(jī)的頻帶范圍完全偏離雷達(dá)頻帶范圍時(shí)，J3=0。當(dāng)干擾機(jī)的頻帶完全覆蓋雷達(dá)頻帶范圍時(shí)，J3=1。

4)干擾樣式隸屬度函數(shù)

干擾樣式必須與雷達(dá)體制相匹配，才能取得較好的干擾效果?？梢肱c這種匹配程度有關(guān)的干擾樣式效益因子來(lái)評(píng)價(jià)干擾樣式對(duì)干擾效果的影響。J4可以用0-1之間的數(shù)代表，但問(wèn)題是如何給出J4的大小。一種方法是由專家將干擾效果的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與專家的經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，按主觀性判斷給出J4的取值，J4介于0-1之間，取值越大，說(shuō)明所選的干擾樣式越好。

2.2 因素權(quán)重計(jì)算

采用 1-9 及其倒數(shù)標(biāo)度方法構(gòu)建第二層和第三層的判斷矩陣[5-7]，構(gòu)建判斷矩陣，并計(jì)算因素權(quán)重。

第二層判斷矩陣為：

(7)

計(jì)算得λmax=2。

將特征值對(duì)應(yīng)特征向量歸一化得權(quán)重向量：

WA={0.6667 0.3333}

(8)

第三層偵察判斷矩陣為：

(9)

計(jì)算得λmax=4.0104。

將特征值λmax對(duì)應(yīng)特征向量歸一化得權(quán)重向量：

WB={0.2271 0.4235 0.1223 0.2271}

(10)

檢驗(yàn)一致性：CR=(λmax-n)/((n-1)RI)=0.0039<0.1。一致性滿足要求。

第三層干擾判斷矩陣為：

(11)

計(jì)算得λmax=4.071。

將特征值λmax對(duì)應(yīng)特征向量歸一化得權(quán)重向量：

WC={0.2707 0.1206 0.4181 0.1906}

(12)

檢驗(yàn)一致性：CR=(λmax-n)/((n-1)RI)=0.0263<0.1。一致性滿足要求。

2.3 評(píng)價(jià)集

各因素的隸屬度介于[0,1]之間，可用實(shí)數(shù)集P={p|0≤p≤1}來(lái)描述評(píng)判集。根據(jù)p的值，可將其劃分為5個(gè)等級(jí)，建立如表1所列的評(píng)判指標(biāo)集。

表1 評(píng)判指標(biāo)集

這樣即可根據(jù)計(jì)算得到的各因素評(píng)估結(jié)果，進(jìn)行干擾效果的等級(jí)劃分。

2.4 模糊算子

通過(guò)對(duì)因素集中各因素的分析可以看出,各因素皆起有作用,因此在此選用加權(quán)型算子，所運(yùn)算的結(jié)果表示舷外有源誘餌綜合評(píng)估結(jié)果。

舷外有源誘餌綜合評(píng)估結(jié)果P=WA[PIPJ]T。

偵察評(píng)估結(jié)果PI=WB[I1I2I3I4]T。

干擾評(píng)估結(jié)果PJ=WC[J1J2J3J4]T。

3 評(píng)估實(shí)例

下面以某舷外有源誘餌為例，評(píng)估舷外有源誘餌。艦載電子支援措施靈敏度-65dBm，舷外有源誘餌工作頻率范圍是8～20GHz，靈敏度-75dBm，偵收信號(hào)類型：簡(jiǎn)單脈沖、LFM、相位編碼，信號(hào)流密度ρ=20萬(wàn)脈沖/s，發(fā)現(xiàn)概率0.99，識(shí)別概率0.95，脈沖等效輻射功率為1000W，連續(xù)波等效輻射功率為100W，具有瞄準(zhǔn)、距離拖引、多假目標(biāo)等多種干擾樣式，引導(dǎo)時(shí)間小于1s。被干擾末制導(dǎo)雷達(dá)工作頻率范圍是15.4～15.8GHz，峰值功率為100W，平均功率為10W，天線的主瓣增益為30dB，取目標(biāo)RCS為5000m2、R=8km、Kj=0.2、J4=0.75。

經(jīng)計(jì)算第三層隸屬度為I=[1 0.5625 1 0.9405],J=[1 1 1 0.75]，加權(quán)求和后第二層評(píng)估矩陣為[0.8012 0.9524]，再進(jìn)行加權(quán)求和后舷外有源誘餌評(píng)估結(jié)果P=0.8513，最后使用評(píng)價(jià)集可得本舷外有源誘餌評(píng)估結(jié)果為好。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文分析了舷外有源誘餌工作過(guò)程，建立了舷外有源誘餌遞階層次結(jié)構(gòu)，以此為基礎(chǔ)，利用模糊層次分析法對(duì)舷外有源誘餌進(jìn)行了評(píng)估。但在具體的應(yīng)用中還會(huì)存在一些問(wèn)題，在今后的研究中還需不斷完善，使對(duì)舷外有源誘餌的評(píng)估更客觀、準(zhǔn)確?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

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