91404部隊(duì) 孫少軍
為雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)賦予實(shí)戰(zhàn)背景,是提高基地化訓(xùn)練環(huán)境構(gòu)設(shè)能力和部隊(duì)作戰(zhàn)能力的主要手段。本文分析了基地化訓(xùn)練中雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)基本模式,給出基于實(shí)戰(zhàn)背景的雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)基本流程和實(shí)施方法,為基地化訓(xùn)練雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)提出改進(jìn)意見。
在水面艦艇基地化訓(xùn)練中,復(fù)雜的雷達(dá)信號環(huán)境主要由警戒雷達(dá)、火控雷達(dá)、導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)以及民用雷達(dá)等信號組成,按照訓(xùn)練需求,在時(shí)域、空域、頻域進(jìn)行靈活組合,形成對海攻擊雷達(dá)威脅態(tài)勢,為水面艦艇電子對抗、對空防御等訓(xùn)練提供對抗保障條件。
(1)在構(gòu)設(shè)手段方面,通常采取實(shí)裝、信號模擬器或者數(shù)字注入的方式來實(shí)現(xiàn),一般來看,警戒雷達(dá)信號、火控雷達(dá)信號通常采用部隊(duì)實(shí)裝模擬,導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)信號采用模擬器模擬的方式進(jìn)行構(gòu)設(shè),訓(xùn)練中按計(jì)劃架設(shè)在岸基陣地或者保障艦船,聽令或按預(yù)定計(jì)劃對參訓(xùn)艦艇進(jìn)行信號照射。(2)在構(gòu)設(shè)方法方面,一般采取等效代替、戰(zhàn)場位移、調(diào)整功率等方法,提取關(guān)鍵要素,利用部隊(duì)實(shí)裝或模擬器等效代替構(gòu)設(shè)未來海戰(zhàn)可能遭遇的威脅雷達(dá)信號環(huán)境,采用抵近部署、頻域?qū)Φ?、動態(tài)調(diào)整信號強(qiáng)度等方法模擬實(shí)際作戰(zhàn)對手的對海打擊雷達(dá)信號態(tài)勢[1]。(3)在裝備布設(shè)方面,近岸訓(xùn)練中,警戒雷達(dá)可部署在岸基陣地或利用??掌脚_部署,火控雷達(dá)與導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)可部署在岸基陣地或者保障艦船;在遠(yuǎn)海訓(xùn)練中,可將各類雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)裝備部署在海空保障平臺,必要時(shí)甚至直接架設(shè)在參訓(xùn)艦艇上抵近部署。(4)在訓(xùn)練模式方面,采取“方案預(yù)案生成—組織計(jì)劃導(dǎo)調(diào)—裝備聽令行動”方式進(jìn)行,雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)裝備按照方案設(shè)計(jì)和科目訓(xùn)練計(jì)劃[2,3],按照警戒雷達(dá)、火控雷達(dá)、導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)的順序,程序式組織所屬類型全部雷達(dá)或模擬器開關(guān)機(jī)和加高壓,直到訓(xùn)練科目結(jié)束。
在基于裝備操作訓(xùn)練的基礎(chǔ)性訓(xùn)練中,雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)基本模式能夠滿足訓(xùn)練保障需求,但在更高層次的基于實(shí)戰(zhàn)的對抗性訓(xùn)練中,該模式存在以下主要問題:
(1)時(shí)域特征模擬存在時(shí)間分布不均、缺乏可變性的問題。信號的時(shí)域特征描述的是不同時(shí)段內(nèi)信號的分布情況,表示電磁輻射的個體和群體隨時(shí)間和作戰(zhàn)進(jìn)程的變化規(guī)律。通常在基地化訓(xùn)練雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)過程中,各類型雷達(dá)在時(shí)序上使用順序固定,發(fā)射警戒雷達(dá)、火控雷達(dá)、導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)信號,雷達(dá)信號留空時(shí)間一致,不追求動態(tài)變化,比對基于實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練中瞬息萬變的戰(zhàn)場態(tài)勢,難以滿足貼近實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練保障需求[4]。
首先不能真實(shí)反應(yīng)出雷達(dá)信號在時(shí)域上的分布和變化特征。實(shí)際作戰(zhàn)中,火控雷達(dá)和導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)時(shí)間需要根據(jù)作戰(zhàn)進(jìn)程嚴(yán)格控制,捕捉到回波信號后可能立即關(guān)機(jī),以保證突防的隱蔽性,降低被攔截風(fēng)險(xiǎn),不存在一成不變的雷達(dá)威脅信號;其次不能滿足不同態(tài)勢下雷達(dá)信號時(shí)域特征的變化需求。水面艦艇的作戰(zhàn)對象涉及岸??諠撃繕?biāo),不同作戰(zhàn)對手在對海打擊平臺和武器系統(tǒng)的性能參數(shù)和作戰(zhàn)使用方式不盡相同,警戒雷達(dá)、火控雷達(dá)、導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)的使用時(shí)機(jī)也有對應(yīng)要求,模擬單一態(tài)勢、單一裝備的雷達(dá)信號無法滿足部隊(duì)訓(xùn)練需求。
(2)空域特征模擬存在信號源集中、層次感不強(qiáng)的問題。信號的空域特征描述的是輻射源在不同空(地)域的分布情況,表示每個電磁信號輻射源和電磁能量隨空間和作戰(zhàn)進(jìn)程的變化規(guī)律。一般在基地化訓(xùn)練雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)過程中,每個雷達(dá)信號輻射源位置相對固定,可移動范圍較小,各雷達(dá)信號輻射源分散部署在岸基陣地或保障艦船,且受訓(xùn)練場地和保障條件限制,部分輻射源集中部署于一點(diǎn)或一艘保障艦船,空間層次感不強(qiáng)、機(jī)動靈活性較差。
首先難以反應(yīng)出??諈f(xié)同對海攻擊時(shí)雷達(dá)信號在空域的分布和動態(tài)特征?,F(xiàn)在戰(zhàn)斗對海攻擊時(shí),飛機(jī)、艦船等作戰(zhàn)平臺以及導(dǎo)彈等武器均有較強(qiáng)的機(jī)動性,作戰(zhàn)過程中機(jī)動區(qū)域跨度大,位置變化速度快,而在訓(xùn)練中,受訓(xùn)練場地空間條件限制,除采取參訓(xùn)部隊(duì)互保障模式外,雷達(dá)信號構(gòu)設(shè)裝備通常與實(shí)戰(zhàn)情況下雷達(dá)輻射源位置態(tài)勢不符,空域分布和變化特征差距較大;其次信號能量空間分布集中,空間方向變化范圍有限。實(shí)際戰(zhàn)斗中,作戰(zhàn)雙方的機(jī)動性對戰(zhàn)斗結(jié)果影響極大,而訓(xùn)練中受訓(xùn)練??沼蛞约氨U蠗l件限制,各型雷達(dá)信號構(gòu)設(shè)裝備主要集中在有限的陣地或??諜C(jī)動平臺,空間上輻射源位置范圍變化較小,不利于參訓(xùn)艦艇對雷達(dá)電磁信號空間位置信息和電磁信號強(qiáng)度的把握。
信號的頻域特征描述的是信號在不同頻段的分布情況,是各種電磁輻射占用頻率(或頻段)及其在各種頻率上能量分布的定量表示。在基地化訓(xùn)練雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)過程中,各型雷達(dá)信號構(gòu)設(shè)裝備主要由現(xiàn)役設(shè)備改裝,或采用通用型雷達(dá)信號輻射裝備,在頻域特征模擬方面要求高逼真度的情況下實(shí)現(xiàn)難度大[5]。
(1)在雷達(dá)信號頻域特征模擬上頻段覆蓋范圍難以涵蓋作戰(zhàn)對手所有雷達(dá)型號,部分裝備僅能模擬出對手海空平臺的雷達(dá)頻段信息,或者在頻段不匹配的情況下采取效能替代的方式來解決。(2)構(gòu)設(shè)裝備模擬產(chǎn)生的雷達(dá)信號頻域特征不明顯,在情報(bào)來源或者國內(nèi)技術(shù)水平受限的情況下,難以在雷達(dá)信號頻率多樣性、頻域擴(kuò)展性以及動態(tài)跳變性等方面實(shí)現(xiàn)高逼真度的模擬。
信號的能域特征描述是信號在能量輻射方面的分布情況,是電磁信號攜帶能量大小的定量表示?,F(xiàn)在戰(zhàn)斗對海攻擊時(shí),首先由空中預(yù)警平臺警戒搜索雷達(dá)對作戰(zhàn)平臺進(jìn)行目標(biāo)引導(dǎo),作戰(zhàn)平臺進(jìn)入導(dǎo)彈攻擊范圍后選擇火控雷達(dá)是否開機(jī),最后在導(dǎo)彈打擊目標(biāo)前末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)直至鎖定目標(biāo),期間雷達(dá)信號強(qiáng)弱或有無與作戰(zhàn)態(tài)勢密切相關(guān),控制極其嚴(yán)格。在基地化訓(xùn)練中,受多方面因素影響,通常雷達(dá)信號輻射功率固定不變,在能域模擬方面不真不象。
(1)雷達(dá)信號的能域特征模擬上精準(zhǔn)度不夠,不能真實(shí)模擬對手精細(xì)的戰(zhàn)場電磁信號管控,部分裝備在信號輻射功率固定,能夠劃分有限幾個量級實(shí)施輻射。(2)雷達(dá)信號的能量模擬差異較大,特別是大功率輻射裝備對訓(xùn)練區(qū)域要求較高,重構(gòu)戰(zhàn)場作戰(zhàn)雙方的電磁對抗態(tài)勢難度較大。
基于實(shí)戰(zhàn)背景的雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)基本流程如圖1所示。
圖1 基于實(shí)戰(zhàn)背景的雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)基本流程Fig.1 Basic process of radar signal environment construction under real combat background
(1)訓(xùn)練準(zhǔn)備階段。首先,進(jìn)行作戰(zhàn)對手分析,根據(jù)作戰(zhàn)背景,確定對手力量編成、作戰(zhàn)行動規(guī)律、雷達(dá)信號裝備種類、數(shù)量、部署位置、技術(shù)指標(biāo)、信號特征、運(yùn)用規(guī)律等信息,形成具有代表性的、可擴(kuò)展的雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)樣式,為電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)和實(shí)戰(zhàn)環(huán)境生成提供技術(shù)支撐。其次,依據(jù)作戰(zhàn)對手分析形成的雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)樣式,進(jìn)行雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)規(guī)劃,瞄準(zhǔn)典型階段對應(yīng)的雷達(dá)信號分布特征,確定電磁態(tài)勢隨時(shí)間的變化規(guī)律、各雷達(dá)信號輻射源分布隨空間的變化規(guī)律,形成多種作戰(zhàn)樣式不同階段的雷達(dá)信號時(shí)、空分布規(guī)劃,為模擬裝備的選取和構(gòu)設(shè)方案的生成提出具體要求。最后,按照環(huán)境構(gòu)設(shè)規(guī)劃內(nèi)容,形成雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)方案,主要包括構(gòu)設(shè)裝備選取、使用數(shù)量、配置方式、部署位置、使用時(shí)機(jī)、工作參數(shù)等,以裝備技術(shù)特點(diǎn)相近原則,選取與作戰(zhàn)對手裝備類型、頻段、體制等相近的裝備作為構(gòu)設(shè)裝備,結(jié)合訓(xùn)練場地現(xiàn)有條件,綜合運(yùn)用等效代替、距離壓縮等環(huán)境構(gòu)設(shè)方法,確定環(huán)構(gòu)裝備配置方式、部署位置、活動規(guī)律等,形成時(shí)間、空間最優(yōu)化的環(huán)境構(gòu)設(shè)方案。
(2)訓(xùn)練實(shí)施階段。首先,按照制定好的環(huán)境構(gòu)設(shè)方案,各環(huán)境構(gòu)設(shè)部位生成具備實(shí)戰(zhàn)背景的雷達(dá)信號電磁環(huán)境,電磁環(huán)境需能夠反映在不同戰(zhàn)術(shù)背景及不同作戰(zhàn)階段下戰(zhàn)場雷達(dá)信號環(huán)境的規(guī)律和特點(diǎn),關(guān)鍵是要體現(xiàn)出作戰(zhàn)意圖,營造出“身臨其境”的實(shí)戰(zhàn)感受,將一般的“帶著敵情練兵”轉(zhuǎn)變?yōu)椤芭c作戰(zhàn)對手打仗”,并指導(dǎo)參訓(xùn)部隊(duì)完成相關(guān)科目訓(xùn)練。其次,在雷達(dá)信號環(huán)境生成的同時(shí),同步開展電磁環(huán)境監(jiān)測,主要利用各種環(huán)境監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行環(huán)境構(gòu)設(shè)裝備信息數(shù)據(jù)采集、工作狀態(tài)監(jiān)控、信號時(shí)域分布、輻射源空域分布等,并將監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地回傳給指揮中心,此步驟是訓(xùn)練實(shí)施階段的關(guān)鍵,直接影響后續(xù)方案的調(diào)整和訓(xùn)練效果的達(dá)成。最后,根據(jù)回傳的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),檢驗(yàn)評估雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)效果,并對方案進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,分析檢驗(yàn)內(nèi)容包括工作頻率、信號樣式、輻射時(shí)段等與環(huán)境構(gòu)設(shè)規(guī)劃的一致性,以戰(zhàn)術(shù)相似為依據(jù),評估出各階段雷達(dá)信號電磁環(huán)境在時(shí)間、空間的逼真度,如滿足要求則完成構(gòu)設(shè),否則,調(diào)整準(zhǔn)備參數(shù)或部署位置,直至滿足構(gòu)設(shè)需求為止。
(3)訓(xùn)練總結(jié)階段。在訓(xùn)練總結(jié)階段,主要進(jìn)行環(huán)境構(gòu)設(shè)方案、環(huán)境構(gòu)設(shè)裝備、信號電磁態(tài)勢和訓(xùn)練效果等4個方面的總結(jié)。1)環(huán)境構(gòu)設(shè)方案總結(jié)是對構(gòu)設(shè)內(nèi)容、構(gòu)設(shè)方法、組織實(shí)施等方面進(jìn)行總結(jié),總結(jié)構(gòu)設(shè)內(nèi)容的合理性、構(gòu)設(shè)方法的可行性、組織實(shí)施的規(guī)范性,檢驗(yàn)方案是否符合時(shí)空一致的實(shí)戰(zhàn)化標(biāo)準(zhǔn),提高環(huán)境構(gòu)設(shè)的實(shí)戰(zhàn)化能力;2)環(huán)境構(gòu)設(shè)裝備總結(jié)是對裝備模擬能力、使用方法、操作管控等方面進(jìn)行總結(jié),總結(jié)裝備技術(shù)體制的模擬逼真度、使用方法的高效科學(xué)度、操管人員的快速響應(yīng)度,檢驗(yàn)環(huán)境構(gòu)設(shè)裝備能否達(dá)到構(gòu)設(shè)實(shí)戰(zhàn)化電磁環(huán)境的保障能力;3)信號電磁態(tài)勢總結(jié)是對環(huán)境構(gòu)設(shè)過程中雷達(dá)信號隨時(shí)間、空間生成變化情況進(jìn)行總結(jié),總結(jié)空間雷達(dá)信號電磁態(tài)勢的時(shí)間相似性、空間相似性、能量相似性、戰(zhàn)術(shù)相似性等,為環(huán)境構(gòu)設(shè)其他過程或環(huán)節(jié)提供調(diào)整依據(jù),在總體總結(jié)階段發(fā)揮關(guān)鍵作用;4)訓(xùn)練效果總結(jié)指雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)對參訓(xùn)艦艇電子對抗能力和整體作戰(zhàn)能力提高程度的總結(jié),訓(xùn)練的最終目的是提高實(shí)戰(zhàn)化作戰(zhàn)能力,總結(jié)基于實(shí)戰(zhàn)背景的基地化訓(xùn)練雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)方法在提高部隊(duì)作戰(zhàn)能力上的貢獻(xiàn)度,為構(gòu)設(shè)方法的改進(jìn)以及環(huán)境構(gòu)設(shè)體系的深化提供方向性意見和建議。
訓(xùn)練能力提高,裝備保障先行。在雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)時(shí),環(huán)構(gòu)裝備建設(shè)發(fā)揮基礎(chǔ)性作用,需具備以下能力:
(1)機(jī)動部署、靈活控制,為滿足實(shí)戰(zhàn)背景的雷達(dá)信號分布特征,不同雷達(dá)信號環(huán)境樣式下輻射源需部署在不同的位置或平臺,且在訓(xùn)練實(shí)施階段輻射源和電磁信號需隨訓(xùn)練進(jìn)程在時(shí)間、空間分布上發(fā)生變化,要求雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)裝備可機(jī)動部署、靈活控制;(2)著眼前沿、持續(xù)更新,瞄準(zhǔn)國內(nèi)外典型對海打擊作戰(zhàn)樣式及各型雷達(dá)發(fā)展情況,雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)裝備能夠以軟件更新或數(shù)據(jù)庫裝訂等形式,任務(wù)開始前根據(jù)方案設(shè)計(jì)更新裝備技術(shù)體制信息,以滿足實(shí)戰(zhàn)化的訓(xùn)練需求;(3)訓(xùn)練有素、保障有力,構(gòu)建實(shí)戰(zhàn)化雷達(dá)信號電磁環(huán)境,需具備技術(shù)體制先進(jìn)的雷達(dá)信號裝備、業(yè)務(wù)精通熟練的指揮操作人員,因此,在裝備建設(shè)過程中同步開展人員崗位訓(xùn)練,使之成為訓(xùn)練有素、保障有力的整體。
(1)緊跟對手發(fā)展動向進(jìn)行方案籌劃,掌握作戰(zhàn)對手發(fā)展動向是進(jìn)行雷達(dá)信號環(huán)境方案籌劃的前提條件,在訓(xùn)練開始前,開展對手典型作戰(zhàn)樣式研究,分析裝備技術(shù)體制特征和運(yùn)用方法,以便形成最貼近實(shí)戰(zhàn)背景的環(huán)境構(gòu)設(shè)方案;(2)面向部隊(duì)訓(xùn)練需求進(jìn)行方案籌劃,提高部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)化作戰(zhàn)能力是雷達(dá)信號環(huán)境方案籌劃的最終目的,在進(jìn)行方案籌劃時(shí),需充分考慮部隊(duì)現(xiàn)有能力和薄弱環(huán)節(jié),針對部隊(duì)作戰(zhàn)能力提高不同的需求,開展環(huán)境構(gòu)設(shè)難度分級的方案籌劃,針對部隊(duì)短板弱項(xiàng)不同的需求,開展環(huán)境構(gòu)設(shè)科目分項(xiàng)的方案籌劃;(3)結(jié)合基地保障實(shí)際進(jìn)行方案籌劃,基地實(shí)際保障能力是決定雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)層級的基礎(chǔ),結(jié)合基地保障實(shí)際,制定可調(diào)可行的環(huán)境構(gòu)設(shè)方案,并針對保障能力較弱部分提出科學(xué)合理的發(fā)展建議,為后續(xù)構(gòu)設(shè)能力的提高做準(zhǔn)備。
(1)加強(qiáng)環(huán)境構(gòu)設(shè)規(guī)劃體系設(shè)計(jì),為確保環(huán)境構(gòu)設(shè)方案的準(zhǔn)確實(shí)施,需建立雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)體系思維,加強(qiáng)體系規(guī)劃設(shè)計(jì),在訓(xùn)練開始之前,完成環(huán)境構(gòu)設(shè)導(dǎo)調(diào)控制整體規(guī)劃,發(fā)揮導(dǎo)調(diào)控制的整體效能,提高導(dǎo)調(diào)控制效率;(2)按照作戰(zhàn)進(jìn)程精準(zhǔn)控制電磁信號生成,訓(xùn)練中,各雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)部位嚴(yán)格按照計(jì)劃生成輻射信號,并能夠?qū)﹄姶判盘枌?shí)時(shí)監(jiān)測和精準(zhǔn)控制,確保參訓(xùn)部隊(duì)嚴(yán)格按照預(yù)定方案進(jìn)行訓(xùn)練;(3)增加突發(fā)環(huán)節(jié)提高部隊(duì)臨機(jī)處置能力,在訓(xùn)練過程中,根據(jù)參訓(xùn)部隊(duì)的行動情況,通過導(dǎo)調(diào)系統(tǒng)適時(shí)增加雷達(dá)信號環(huán)境突變因素,訓(xùn)練部隊(duì)的應(yīng)變能力。
本文針對基地化訓(xùn)練雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)特點(diǎn),重點(diǎn)從時(shí)域特征、空域特征、頻域特征、能域特征等方面分析了雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)存在的主要問題,提出了一種在實(shí)戰(zhàn)化背景下基于時(shí)空一致性的雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)方法,以及基地化訓(xùn)練中雷達(dá)信號環(huán)境構(gòu)設(shè)改進(jìn)意見,希望對提高基地化訓(xùn)練復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)能力和部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)化作戰(zhàn)能力起到積極促進(jìn)作用。
引用
[1]徐偉.復(fù)雜電磁環(huán)境系統(tǒng)控制研究與實(shí)現(xiàn)[D].西安:西安電子科技大學(xué),2011.
[2]齊鋒.雷達(dá)干擾電磁環(huán)境可視化構(gòu)設(shè)方法研究[J].信息工程大學(xué)學(xué)報(bào),2015,16(6):738-742.
[3]金朝,徐忠富,王成威,等.電磁環(huán)境模擬構(gòu)建與逼真度評估[J].電子信息對抗技術(shù),2015,30(3):54-58.
[4]李文鵬,馮濤,蔡嘯.訓(xùn)練電磁環(huán)境距離壓縮構(gòu)設(shè)相關(guān)問題研究[J].艦船電子工程,2014,34(4):174-177.
[5]李楠,王標(biāo),底明曦,等.海戰(zhàn)場復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建研究[J].艦船電子對抗,2021,44(2):11-17.