張宇

（中國(guó)人民解放軍91404 部隊(duì)，河北秦皇島 066000）

反艦導(dǎo)彈是以水面艦艇為主要攻擊目標(biāo)的作戰(zhàn)武器，隨著科技水平日新月異，反艦導(dǎo)彈的攻擊性能也有了很大提升。特別是制導(dǎo)方式[1-2]的不斷革新，如雷達(dá)制導(dǎo)、紅外制導(dǎo)、復(fù)合制導(dǎo)、激光制導(dǎo)等技術(shù)的不斷提高，以及反艦導(dǎo)彈航路規(guī)劃、機(jī)動(dòng)能力的不斷提升[3-4]，極大地增強(qiáng)了對(duì)水面艦艇的突防能力，因此，針對(duì)主要作戰(zhàn)對(duì)象，研究有效的干擾樣式具有重要意義。

水面艦艇有源干擾作戰(zhàn)運(yùn)用是艦艇電子戰(zhàn)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)有源/無(wú)源復(fù)合抗導(dǎo)、軟硬武器協(xié)同抗導(dǎo)的基礎(chǔ)[5-6]。艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng)有源干擾主要會(huì)面對(duì)空中搜索雷達(dá)、武器控制雷達(dá)、導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)等威脅目標(biāo)[7]。針對(duì)不同威脅目標(biāo)時(shí)會(huì)采取不同的有源干擾手段，而有源干擾樣式的有效性是有源干擾運(yùn)用的基礎(chǔ)問題，也是核心問題[8-10]。末制導(dǎo)雷達(dá)作為電子戰(zhàn)系統(tǒng)最主要的作戰(zhàn)對(duì)象，也是末端防御的重中之重，因此，該文以對(duì)典型末制導(dǎo)雷達(dá)的有源干擾有效性檢驗(yàn)為研究任務(wù)[11-12]，基于水面艦艇信息作戰(zhàn)訓(xùn)練，提出了一種有源干擾樣式有效性檢驗(yàn)方法。

1 有源干擾有效性檢驗(yàn)思路

有源干擾有效性檢驗(yàn)基本思路如圖1 所示，首先，通過(guò)有源干擾技術(shù)及末制導(dǎo)雷達(dá)工作原理分析得出易擾性結(jié)論，并結(jié)合電子對(duì)抗有源干擾試驗(yàn)數(shù)據(jù)、訓(xùn)練數(shù)據(jù)和部隊(duì)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出有源干擾樣式初步方案，然后依托半實(shí)物仿真系統(tǒng)篩選出有源干擾預(yù)選方案[13-15]；其次，針對(duì)有源干擾有效性檢驗(yàn)需求，進(jìn)行訓(xùn)練組織、效果評(píng)估和數(shù)據(jù)采集方法設(shè)計(jì)；然后，結(jié)合水面艦艇信息作戰(zhàn)訓(xùn)練，開展有源干擾有效性檢驗(yàn)及數(shù)據(jù)采集；最后，對(duì)有效訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，依據(jù)干擾效果評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行干擾效果判定，并依托半實(shí)物仿真系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)閉環(huán)干擾效果驗(yàn)證[16]，提出有源干擾樣式優(yōu)選樣式方案。

圖1 有源干擾有效性檢驗(yàn)基本思路

2 有源干擾有效性檢驗(yàn)方法

有源干擾有效性檢驗(yàn)按照預(yù)先研究、效果檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)采集、評(píng)估優(yōu)選的步驟組織實(shí)施，具體方法及研究?jī)?nèi)容如下。

2.1 預(yù)先研究

1）試訓(xùn)成果總結(jié)

首先，針對(duì)不同艦載有源干擾系統(tǒng)，對(duì)欺騙干擾、噪聲干擾、組合干擾幾種干擾樣式的工作原理及應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)典型末制導(dǎo)雷達(dá)的目標(biāo)搜索、捕獲、跟蹤等基本功能進(jìn)行研究，從技術(shù)體制及抗干擾技術(shù)等方面進(jìn)行易擾性分析，得出針對(duì)典型末制導(dǎo)雷達(dá)的易擾性分析結(jié)論，即可得到有效干擾樣式集合J1。然后，針對(duì)該型末制導(dǎo)雷達(dá)的有源干擾試驗(yàn)數(shù)據(jù)、訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，得出有效干擾樣式集合J2、J3。最后，結(jié)合部隊(duì)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出有效干擾樣式集合J4。

其中，J1、J2、J3、J4均為艦載電子戰(zhàn)有源干擾系統(tǒng)的有源干擾樣式子集。

2）半實(shí)物仿真預(yù)選

由于研究總結(jié)過(guò)程中得出的干擾樣式集合J0數(shù)量較多，水面艦艇信息作戰(zhàn)訓(xùn)練難以完成全部樣本的檢驗(yàn)采集，因此，需通過(guò)半實(shí)物仿真方法完成干擾樣式的預(yù)選，縮小干擾樣式集合。半實(shí)物仿真試驗(yàn)配置如圖2 所示。

圖2 半實(shí)物對(duì)抗仿真試驗(yàn)配置示意圖

首先，運(yùn)用導(dǎo)引頭實(shí)裝模擬威脅目標(biāo)、射頻信號(hào)生成系統(tǒng)模擬目標(biāo)回波、干擾回波和背景噪聲環(huán)境，構(gòu)設(shè)有源干擾雙方對(duì)抗態(tài)勢(shì)。然后，通過(guò)有源干擾樣式參數(shù)設(shè)置、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)想定方案設(shè)計(jì)進(jìn)行干擾效果檢驗(yàn)及信息采集，完成不同干擾樣式的干擾效果預(yù)選，最終得出有源干擾預(yù)選方案為：

2.2 效果檢驗(yàn)

有源干擾樣式有效性檢驗(yàn)主要在水面艦艇信息作戰(zhàn)訓(xùn)練中組織，結(jié)合有源干擾項(xiàng)目實(shí)施。在檢驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境模擬器構(gòu)設(shè)復(fù)雜電磁環(huán)境態(tài)勢(shì)，參訓(xùn)艦電子戰(zhàn)系統(tǒng)主要以典型末制導(dǎo)雷達(dá)導(dǎo)引頭作為威脅目標(biāo)和干擾對(duì)象，對(duì)有源干擾樣式預(yù)選方案進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。效果檢驗(yàn)過(guò)程如圖3 所示，檢驗(yàn)過(guò)程具體實(shí)施方法如下：

圖3 有源干擾有效性檢驗(yàn)實(shí)施過(guò)程

1）參訓(xùn)艦艇按照預(yù)設(shè)位置就位，參訓(xùn)艦電子戰(zhàn)部門備便，末制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)備便。

2）末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)，對(duì)艦艇進(jìn)行搜索，并進(jìn)行穩(wěn)定跟蹤。

3）電子戰(zhàn)系統(tǒng)正確偵收威脅雷達(dá)信號(hào)，職手根據(jù)預(yù)先加載數(shù)據(jù)庫(kù)文件，正確識(shí)別威脅雷達(dá)類型。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用秩和(Mann-Whitney U)檢驗(yàn)分析連續(xù)變量之間的差異，使用卡方檢驗(yàn)比較分類變量之間率的差異。取α=0.05，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。然后對(duì)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。

4）針對(duì)威脅雷達(dá)預(yù)先裝訂的有源干擾樣式，實(shí)施有源干擾，并根據(jù)干擾效果或偵收情況視情更換有源干擾樣式，威脅雷達(dá)實(shí)時(shí)上報(bào)受干擾效果。

2.3 數(shù)據(jù)采集

根據(jù)有效性評(píng)估判定要素需求，以原始數(shù)據(jù)為評(píng)估基礎(chǔ)，設(shè)置雷達(dá)偵察、雷達(dá)有源干擾、末制導(dǎo)雷達(dá)、復(fù)雜電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)、雷達(dá)信號(hào)環(huán)境模擬和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)6 個(gè)關(guān)鍵性數(shù)據(jù)采集部位，綜合采取計(jì)算機(jī)自動(dòng)錄取、音視頻攝錄、人工記錄和手持終端方式采集參訓(xùn)兵力、保障兵力客觀數(shù)據(jù)，用以有源干擾效果評(píng)估及問題分析。關(guān)鍵采集部位具體采集方式及采集要素介紹如下：

1）雷達(dá)偵察分系統(tǒng)采用自動(dòng)錄取、音視頻攝錄、手持終端和人工記錄方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，主要采集威脅雷達(dá)相關(guān)參數(shù)、雷達(dá)名稱、告警時(shí)刻、丟失時(shí)刻等要素。

2）雷達(dá)有源干擾分系統(tǒng)采取自動(dòng)錄取、手持終端和人工記錄方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，主要采集干擾樣式、干擾開始時(shí)刻、干擾停止時(shí)刻等要素。

3）末制導(dǎo)雷達(dá)采取自動(dòng)錄取、音視頻攝錄和人工記錄方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。自動(dòng)錄取方式采集航偏角、距離、戰(zhàn)斗指令等要素；音視頻攝錄方式采集末制導(dǎo)雷達(dá)工作界面和示波器回波波形；人工記錄方式采集加高壓時(shí)刻、跟蹤時(shí)刻、受干擾時(shí)刻、干擾消失時(shí)刻、受干擾情況、效果初判、關(guān)高壓時(shí)刻等要素。

4）復(fù)雜電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)采取人工記錄方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，主要采集訓(xùn)練海區(qū)實(shí)時(shí)電磁頻譜信息。

5）雷達(dá)信號(hào)環(huán)境模擬采取計(jì)算機(jī)自動(dòng)錄取、人工記錄方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，主要采集模擬設(shè)備的工作狀態(tài)及雷達(dá)信號(hào)模擬情況。

6）態(tài)勢(shì)采集方面，電子對(duì)抗評(píng)估席全時(shí)錄取態(tài)勢(shì)，重點(diǎn)采集威脅方位、艦艇航向、對(duì)抗雙方距離等要素。

2.4 評(píng)估優(yōu)選

1）效果評(píng)估

依據(jù)原始信息采集數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)艦艇被末制導(dǎo)雷達(dá)穩(wěn)定跟蹤情況下，電子戰(zhàn)系統(tǒng)有源干擾樣式的干擾效果，并通過(guò)有效性優(yōu)選判定準(zhǔn)則，研究確定有源干擾樣式優(yōu)化組合，為部隊(duì)有源干擾作戰(zhàn)運(yùn)用提供指導(dǎo)。針對(duì)預(yù)選有源干擾樣式，以有源干擾樣式“干擾有效性”和“干擾成功率”作為檢驗(yàn)項(xiàng)目：

①干擾有效性

每種預(yù)選干擾樣式對(duì)相應(yīng)末制導(dǎo)雷達(dá)至少干擾n0次，每次干擾時(shí)長(zhǎng)t0，持續(xù)干擾以干擾發(fā)出后t1時(shí)刻起算。在干擾有效時(shí)間段內(nèi)，如出現(xiàn)末制導(dǎo)雷達(dá)持續(xù)穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)Δt0以上，即判定干擾無(wú)效；在干擾有效時(shí)間段內(nèi)，如穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)累計(jì)時(shí)間大于Δt1，則判定干擾無(wú)效；否則判定干擾有效。

②干擾成功率

干擾成功率是有源干擾樣式優(yōu)選的重要準(zhǔn)則，成功率高的干擾樣式作為優(yōu)選對(duì)象。當(dāng)不同干擾樣式的干擾成功率相同時(shí)，通過(guò)計(jì)算有效干擾起始時(shí)刻t、有效干擾時(shí)長(zhǎng)Δt、角度誤差α、距離誤差r的歸一化有效性系數(shù)，并結(jié)合專家意見權(quán)重，采用“專家意見灰色關(guān)聯(lián)算法”和“代數(shù)加權(quán)評(píng)估法”計(jì)算得出該干擾樣式的成功率優(yōu)選指數(shù)，優(yōu)選指數(shù)較大的干擾樣式作為優(yōu)選對(duì)象，并結(jié)合理論分析得出最終評(píng)估結(jié)論。

2）半實(shí)物仿真復(fù)盤驗(yàn)證

通過(guò)外場(chǎng)高速數(shù)據(jù)記錄的能量、距離、多普勒信息，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)回波和干擾回波的分離，依托半實(shí)物仿真系統(tǒng)，通過(guò)想定方案設(shè)計(jì)，雙方對(duì)抗態(tài)勢(shì)設(shè)置，結(jié)合彈道仿真模擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)抗過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬，通過(guò)計(jì)算導(dǎo)彈命中目標(biāo)的脫靶量、成功率，完成有源干擾效果內(nèi)場(chǎng)閉環(huán)仿真驗(yàn)證工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)外場(chǎng)評(píng)估結(jié)果的復(fù)盤驗(yàn)證、效果優(yōu)選目的。

3 有效性檢驗(yàn)仿真分析

為了展現(xiàn)檢驗(yàn)方法的有效性及合理性，通過(guò)仿真系統(tǒng)設(shè)置有源干擾對(duì)抗場(chǎng)景，基于仿真結(jié)果數(shù)據(jù)描述有源干擾有效性的判定過(guò)程。以某電子對(duì)抗系統(tǒng)有源干擾樣式為例，通過(guò)數(shù)字仿真形式模擬有源干擾對(duì)抗過(guò)程，對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)估，主要分析末制導(dǎo)雷達(dá)受干擾前后，跟蹤目標(biāo)距離、方位、戰(zhàn)斗指令信息的變化，并繪制有效性標(biāo)識(shí)曲線，進(jìn)行干擾樣式有效性判定。假定有源干擾設(shè)備與干擾對(duì)象距離D，對(duì)抗仿真時(shí)長(zhǎng)為1 000 s，步長(zhǎng)為1 s，仿真結(jié)果如圖4 所示。

由圖4 可知，末制導(dǎo)雷達(dá)受干擾前，可以穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)，距離信息為真值數(shù)據(jù)，方位角穩(wěn)定變化，戰(zhàn)斗指令為1。艦艇在距離目標(biāo)D時(shí)，采用某干擾樣式對(duì)末制導(dǎo)雷達(dá)實(shí)施干擾，末制導(dǎo)雷達(dá)受到干擾進(jìn)入搜索狀態(tài)，距離、方位、戰(zhàn)斗指令信息變?yōu)?，綜合上述信息繪制有效性標(biāo)識(shí)曲線如圖4（d）所示。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，該干擾樣式共有效實(shí)施n次，其中有效干擾n0次，則該干擾樣式干擾成功率為。通過(guò)不同干擾樣式干擾成功概率比較，進(jìn)行干擾樣式有效性排序，建立有源干擾優(yōu)選方案集合。

圖4 某干擾樣式干擾有效性判定圖

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著水面艦艇部隊(duì)作戰(zhàn)任務(wù)的不斷拓展，對(duì)水面艦艇兵力訓(xùn)練質(zhì)效要求越來(lái)越高。電子戰(zhàn)系統(tǒng)作為水面艦艇對(duì)抗反艦導(dǎo)彈的重要軟防御手段，其效能底數(shù)是部隊(duì)作戰(zhàn)運(yùn)用的基礎(chǔ)。文中著眼部隊(duì)作戰(zhàn)應(yīng)用需求，基于水面艦艇信息作戰(zhàn)訓(xùn)練，提出一種有源干擾樣式有效性檢驗(yàn)方法，該方法能夠?yàn)椴筷?duì)有源干擾作戰(zhàn)運(yùn)用提供指導(dǎo)，為電子戰(zhàn)作戰(zhàn)手冊(cè)完善提供一定參考。