美軍海空電子戰能力評估系統特點及啟示＊

滕 飛 潘廣煜

（海軍航空工程學院 煙臺 264001）

1 引言

自上世紀90年代海灣戰爭以來，電子戰裝備發展迅速，其顯著的作戰效能受到各國的青睞。然而，為了提高電子戰裝備的實戰能力，需要構建復雜電子戰對抗環境，并進行實戰化訓練和作戰能力評估。縱觀國內外復雜電子戰對抗環境的構建方法和技術，除了利用真實的武器裝備外，就是綜合運用計算機模擬仿真技術、虛擬儀器各類信號生成技術、以及能夠模擬假想敵的儀器信號控制導調技術等。

目前，在復雜電子戰對抗環境的構建技術方面，美軍引領其發展。電子戰對抗環境中，雷達對抗環境是應用最廣泛、最現實和最復雜的對抗環境。為此，美軍研制成功最具代表性的海空電子戰能力評估系統—雷達威脅模擬器（RTS，Radar Threat Simulator）[1]，廣泛應用于機載電子戰裝備和艦載電子戰裝備的對抗訓練和作戰能力評估。

2 雷達威脅模擬器（RTS）的組成與功能

2.1 雷達威脅模擬器的組成

美國海空電子戰能力評估系統—雷達威脅模擬器（RTS，Radar Threat Simulator），由美國系統規劃公司（SPC，System Planning Corporation）設計生產[2]，目的是為美空軍和海軍各類雷達與電子戰設備進行實戰化訓練和作戰能力評估，提供一套通用化、模塊化和標準化的評估系統。

美國海空電子戰能力評估系統，主要由雷達信號控制器（MKVe）[3]、導彈末制導雷達導引頭模擬吊艙、地面機動模擬平臺和空中飛行模擬平臺組成，如圖1所示 。

圖1 雷達威脅模擬器（RTS）的組成圖

雷達信號控制器（MKVe）采用開放式系統結構，一是控制生成各種雷達信號，靈活構建了復雜的雷達對抗環境；二是用于雷達對抗信號狀態采集，進行電子戰裝備作戰能力評估。導彈末制導雷達導引頭模擬吊艙與空中飛行模擬平臺配合使用，可以逼真模擬各種反艦導彈末端突防過程，為艦載電子戰裝備實戰化訓練和作戰能力評估提供支撐。地面機動模擬平臺用于機載電子戰裝備實戰化訓練和作戰能力評估。

2.2 雷達威脅模擬器的功能

為了達到既優化電子戰對抗訓練與試驗資源，又能逼真模擬實戰環境，且置信度高、效費比好等多重目標，美軍將過去基于“飛行－調整－飛行”為特征的實彈實裝對抗訓練與試驗策略，調整發展為基于以“預測－試驗－對比”為特征的運用雷達威脅模擬器的新型訓練與試驗策略[4]。最終較好地滿足了地空導彈制導雷達對抗訓練、海上反艦導彈突防電子對抗訓練和實驗室條件下電子戰對抗研究等三大任務需求。

美國海空電子戰能力評估系統中，雷達信號控制器（MKVe）基于雷達對抗信號分析，具有各種雷達信號生成、信號參數可編程等功能，能夠以最大的靈活性集成產生不同的雷達信號波形。同時，雷達信號控制器（MKVe）具備雷達對抗信號綜合采集、存儲和在線／離線分析功能，可以方便地進行電子戰能力評估。

導彈末制導雷達導引頭模擬吊艙，采用通用化、模塊化和標準化設計理念，由激勵源（末制導雷達）、信號采集接口、檢測接口組成，可以安裝在不同的平臺上使用。當安裝在空中飛行模擬平臺上使用時，提供逼真的導彈導引頭信號和飛行航跡，能夠方便地構建各種反艦導彈突防過程中的電子戰對抗環境，用于檢驗和評估艦載電子戰（EW）設備的作戰能力。當安裝在地面機動模擬平臺上使用時，該吊艙既可以模擬生成地空導彈火控制導雷達信號，也可以模擬生成地空導彈末制導雷達信號，利用構建的地空導彈電子戰對抗環境，方便地完成機載電子戰（EW）設備作戰能力的檢驗和評估。如圖2所示。

圖2 雷達威脅模擬器（RTS）功能框圖

3 雷達威脅模擬器（RTS）的應用

3.1 地空導彈制導雷達與機載電子戰對抗環境構建

以地面移動平臺為載體，吊艙被安裝在移動平臺的頂部，雷達威脅模擬器可以模擬地對空導彈的機動測試范圍和導引頭雷達[5]。雷達威脅模擬器產生雷達威脅波形，由移動平臺來模擬機動，可以用于飛機的規避訓練以及機載電子戰設備的能力評估。對抗過程如圖3所示。

圖3 地空導彈制導雷達對抗環境構建示意圖

3.2 反艦導彈突防與艦載電子戰對抗環境構建

以飛機為載體，雷達威脅模擬器可以模擬空對面導彈的攻擊，形成反艦導彈與艦載電子戰對抗環境。吊艙被安裝在飛機外部進行使用。通過飛機的飛行軌跡模擬導彈的飛行剖面，由雷達信號控制器控制信號的產生。飛機上的雷達信號控制器設備可以改變威脅信號的脈寬、跟蹤波門、搜索方式和波形等指標[6]，使其工作于不同波段和不同的動態范圍從而模擬典型反艦導彈，為艦載電子戰裝備提供對抗環境。對抗過程如圖4所示。

圖4 反艦導彈突防與艦載電子戰對抗環境構建示意圖

3.3 實驗室條件下電子戰對抗環境構建

在實驗室內構建電子戰對抗研究環境，雷達威脅模擬器可以穩定地生成典型末制導導引頭信號輻射特性和工作機理，直接與實驗室內的電子對抗設備（ECCM）進行對抗，從而為電子戰機理研究提供對抗環境[7]。對抗過程如圖5所示。

圖5 實驗室條件下電子戰對抗環境構建

4 雷達威脅模擬器的主要特點

1）實現了“預測－試驗－對比”的驗證策略

美制的雷達威脅模擬器可以模擬高度仿真的戰場對抗環境。將復雜戰場環境直接還原，依托高機動平臺真實模擬電子戰對抗的過程，使得復雜對抗環境的構建成本降低，可以重復使用和評估，降低了電子戰驗證的組織難度。

電子戰驗證設備與電子戰裝備形成閉環的“預測－試驗－對比”體系，即在實驗室中基于裝備指標預測電子戰裝備的使用方式與達到的效果，通過可重復驗證的雷達威脅模擬器對電子戰裝備進行反復的試驗，最后將結果與預測進行對比，尋找差異與原因，從而深化電子戰試驗、訓練和戰術戰法的研究 。

2）實現了模擬吊艙的通用性設計

通過模塊化技術的使用，雷達威脅模擬器吊艙具備有很好的通用性。可以通過簡單的更換天線、發射機等模塊，靈活的模擬現役典型導引頭的信號輻射特征和工作機理。

雷達威脅模擬器吊艙主要具備五個主要的性能指標，一是通過更換天線組件可以使模擬器工作在I、J兩個波段，從而模擬不同的末制導導引頭；二是具有很高的雷達有效輻射功率，并有一個較大的系統工作動態范圍。使得模擬器的雷達功率可調；三是通過手動和自動的方式設定導引頭的搜索方式；四是可以模擬PRF（脈沖重復周期）抖動，步進和頻率捷變的雷達信號，從而模擬不同形式的導引頭抗干擾機制；五是帶有攝像頭，可把目標區的圖像實時傳回地面控制臺，使得信號數據與實際情況可以進行實時的比對[8]。

3）實現了電子對抗信號的實時傳輸和處理

雷達威脅模擬器運用基于光纖的外場通用電子戰電磁實驗環境新思路。吊艙、雷達信號控制器和地面指揮通過光纖射頻鏈路系統聯網，采集速率每秒5M字節，可移動的數據存儲能力高達14GB的每個存儲介質[9]。實時記錄和跟蹤性能指標并直播視頻。從而使吊艙中采集回的數據與實際情況可以實時比對，為信號的處理與分析提供了現實支撐。

5 對我們的啟示

1）推進電子戰能力評估系統研制快速化實戰化

從美軍對雷達威脅模擬器等電子戰驗證設備的研究和發展的可以看出，在未來的電子戰裝備發展領域中，電子戰驗證設備將越來越發揮更重要的作用。電子戰驗證設備的發展將有效地降低電子戰裝備研發、試驗和訓練的成本，將有效的為裝備的訓練和戰法的研究提供依據。一套高效、合理的驗證設備及配套的驗證流程將是未來提高電子戰裝備軟實力的有效手段。

2）促進電子戰能力評估系統多功能一體化

電子戰驗證設備在功能上向試驗、訓練和戰術研究一體化方向發展。隨著電子戰驗證設備的深入發展，裝備與電子戰驗證設備相互依賴、相互交叉和日益的綜合化，使電子戰驗證設備從簡單的面相電子戰的試驗向更綜合的運用領域發展。電子戰驗證設備的一體化使用不僅對電子戰設備進行了試驗，還對使用人員的訓練和電子戰作戰戰法的研究起到了積極 作用，為建立高素質和高技術部隊提供支持[13]。

3）實現電子戰能力評估系統標準化通用化

電子戰驗證設備僅僅提供單方面的技術性能指標和鑒定是不夠的，必須具備電磁兼容性和電子對抗方式的融合，在研制過程中應考慮對電子戰裝備的驗證通用性，即應符合電子戰裝備典型的信號輻射特征和工作機理，減少驗證設備的重復性設計與開發。驗證設備的通用性設計應從三個方面得以體現，即結構的通用性設計、電磁兼容的通用性設計和載體的通用性設計。結構的通用性設計應運用模塊化技術，將影響物理指標的部件進行模塊化，從而適應不同的工作要求；電磁兼容的通用性設計上應考慮支持任務目標的最大電磁范圍；載體的通用性設計中，應提高驗證設備的載體的機動性，不僅提高實驗設備的應用能力，還能夠在不同的環境條件下檢驗電子戰裝備的適應能力，這對于檢驗電子戰裝備在不同地理環境下的訓練、戰術研究和運用具有深遠的意義。

6 結語

在未來電子戰裝備的發展、研究和使用過程中，電子戰驗證設備必將起到越來越重要的作用。跟蹤研究國外先進的驗證設備、研發理念和運用方法，為我國電子靶場建設和未來電子戰驗證設備的發展提供參考。

[1]System Planning Corporation.Radar Threat Simulator[Z].2012.

[2]Department of Defense Instruction Number 5000.2：Operation of the Defense Acquisition System，5April 2002.

[3]Department of Defense Instruction Number 5000.1：The Defense Acquisition System，23October 2000.

[4]李加祥.外軍電子戰靶場的電磁環境生成設備[J].現代防御技術，1997（2）：8－11.

[5]柯鎮，李松.美軍電子戰試驗場[J].航天電子對抗，2006（5）：36－38.

[6]李家祥.外軍電子戰靶場及實驗技術研究[R].中國國防科技信息中心研究報告，2001（2）：10－12.

[7]鄧揚建.電子戰是信息戰的核心要素[J].電子對抗技術，2003（2）：22－25.

[8]郭劍.美國各軍種的電子戰觀點[J].外軍電子戰，2005（2）：15－18.

[9]李家祥.電子戰靶場實驗場景研究[J].航天電子對抗，1988（1）：10－11.

[10]欒孝豐，溫瑞.基于UML和ADC法的艦載反艦導彈武器系統效能評估 [J].計算機與數字工程，2010（8）.

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