一種雷達對抗有源干擾裝備作戰效能評估方法*

戎　華　呂明山　陳　求

(海軍大連艦艇學院信息作戰系　大連　116018)

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一種雷達對抗有源干擾裝備作戰效能評估方法*

戎華呂明山陳求

(海軍大連艦艇學院信息作戰系大連116018)

摘要電子對抗裝備在現代戰爭中發揮著重要作用，其作戰效能是指揮員進行作戰決策的基礎，電子對抗有源干擾效能是電子對抗裝備效能的一部分，對其作戰效能進行評估關系到對有源裝備的正確使用，以最大限度地發揮電子對抗系統的作戰效能.論文給出了構建有源干擾評估指標體系原則，建立了雷達對抗系統有源干擾裝備作戰效能分析模型，并給出了模型合理性分析流程。

關鍵詞有源干擾設備; 有源干擾作戰效能; 評估模型

Class NumberTN957

1　引言

新裝備在列裝部隊后，裝備的作戰效能是部隊亟需了解的內容，也是指揮員進行作戰決策的基礎，作戰效能是在特定條件下，武器裝備被用來執行特定作戰任務所能達到預期目標的有效程度[1]，是動態的概念，作戰效能不但與裝備的質量特性、數量有關，而且與作戰編配和在作戰中的實際運用有關。電子對抗有源干擾效能是電子對抗裝備效能的一部分，對其作戰效能進行評估關系到對有源裝備的正確使用，以最大限度地發揮電子對抗系統的作戰效能，本文重點探討了一種與雷達對抗有源干擾裝備作戰密切相關要素為指標的作戰效能評估方法。

2　雷達有源干擾作戰效能評估指標體系構建

根據國內外軍事系統工程學關于武器系統效能評定理論和實踐經驗，建立評估有源干擾裝備作戰效能的數學模型時[1]，必須考慮以下原則[2]：

1) 概率原則。任何經過周密籌劃的單次戰斗行動，不可能完全以預定的結局而告終。在實戰條件下，任何作戰行動總會遇到一些預料不到，但有時卻能發揮重要作用的隨機因素，因此，武器系統作戰效能評價宜用概率論方法描述。

2) 相對原則。武器系統的作戰效能指的是預計武器系統在戰斗中完成規定戰斗任務的有效程度，同任務規定必須獲得或期望獲得的結果相符程度的度量，因而武器作戰效能評價具有相對性，宜采用相對評價方法建立評估模型。

3) 綜合原則?，F代武器系統一般都由若干既獨立又相互依存、相互制約的分系統組成，各部分的技術性能都在一定程度上影響系統整體性能，而且，設備技術性能會隨作戰條件的變化而受到影響，系統在實踐中，也會受到許多因素的影響，有的因素可用數字量化來描述，有的則難于量化描述。系統的作戰能力應是這些因素的合成結果，因此，要運用系統分析方法，從整體觀點出發，分析各種因素的基本特點以及內在聯系，綜合考慮各種因素，建立綜合評價作戰效能的模型。

4) 戰術原則。武器系統作戰效能不僅與系統技術性能有關，而且與戰術運用等戰術因素有關，不僅僅取決于技術上的先進，而且也與作戰運用的戰術策略和戰斗勤務條件等戰術因素有關，因此，評價模型必須反映出戰術因素的影響。

5) 實用原則。影響武器系統作戰效能的諸因素中，有的是起主要作用的，有的是起次要作用的，建立模型沒有必要包含所有因素，應盡可能科學、簡潔、實用。

6) 可度量原則。模型包含的各因素應能定量、可測，否則，評價結果不能定量，失去應用價值。

根據有源干擾系統的功能任務及其戰技術指標要求[3]，將有源干擾系統作戰效能分解為干擾瞄準效能、干擾時機效能、干擾樣式效能、干擾功率效能等指標[4]。其效能評估指標體系如圖1所示。

圖1　雷達對抗系統有源干擾裝備效能評估指標體系

3　雷達有源干擾裝備作戰效能分析模型構建

有源干擾作戰效能分析應反映出戰術因素[5]，如干擾時機、干擾手段、干擾樣式、干擾目標選擇等。結合技術戰術因素可知，從作戰使用角度出發，有源干擾效果主要取決于干擾功率、干擾對準程度、干擾時機、干擾樣式等，因此建立干擾動態效能評估模型：

E=EAEMETEP

(1)

式中：EA為干擾瞄準效能；EM為干擾樣式效能；ET為干擾時機效能；EP為干擾功率效能。

3.1干擾瞄準效能模型

干擾瞄準效能可表示為

EA=PRI*EC

(2)

式中：PRI為引導概率；EC為有效干擾覆蓋系數；EA越大干擾效果越好。其中，引導概率由方位引導和頻率引導的交集確定[6]，即：

PRI=PθI*PFI

(3)

式中：PFI為頻率引導概率；PθI為方位引導概率。

而有源干擾覆蓋系數可表示為

(4)

式中：ΔωJ為作戰實際達到的干擾空域；ΩJ為作戰任務規定或要求的空域；ΔFJ為實際達到的干擾頻域；ΔFJ0為作戰任務規定或要求的干擾頻域。

3.2干擾時機效能模型

干擾時機效益因素可表示為

(5)

3.3干擾樣式效能模型

干擾機干擾樣式的效能與雷達體制、雷達使用的抗干擾措施相關。因此，干擾樣式效能[7]：

EM=?1(1-Et)+?2Ek

(6)

其中，Et表示雷達體制的抗干擾能力，直接由雷達工作體制決定；Ek表示雷達抗干擾措施與干擾樣式的匹配程度。?1，?2分別表示雷達體制、雷達抗干擾措施與干擾樣式的匹配程度的重要程度，?1+?2=1，EM越大干擾效果越好。

3.4干擾功率效能模型

干擾功率效能可表示為[8]

(7)

(8)

式中：KJ為掩護目標干擾壓制系數；Pj為干擾發射功率；Gj為干擾天線增益；Pt為雷達發射功率；Gt為雷達發射天線增益；μ為雷達饋線損耗(取0.4～0.6)；Rt為雷達到干擾機之間的距離；Lj為極化損耗；σ為目標雷達反射面積；Δf0為雷達接收機中頻帶寬；Δfj為干擾信號帶寬。

4　有源干擾作戰效能實例分析

4.1分析過程

4.1.1背景分析

作戰對手空中預警機在**高度上擔負戰場搜索監視，發現我海上編隊后，在干擾機掩護下引導戰斗機突擊我海上編隊。

4.1.2機載雷達能力分析

與作戰相關的主要戰技術指標包括雷達體制、雷達功率、天線增益、接收帶寬、雷達開機時間。

4.1.3干擾能力分析

與作戰相關的主要戰技術指標包括：保護目標、輻射功率、干擾帶寬、壓制系數范圍、極化損耗。

4.2有源干擾效能指標計算

4.2.1干擾瞄準效能

假設PRI=PθIPFI=1。

4.2.2相對干擾覆蓋系數

假設相對干擾覆蓋系數EC=1，干擾瞄準效能可表示為：EA=PRIEC=1。

4.3時機效能

假設時機效能ET=0.91。

4.4干擾樣式效能

假設使用最佳干擾樣式。EM=?1(1-Et)+?2Ek=0.88。

4.5干擾功率效能

假設干擾功率效能EP=1，根據上述計算結果，有源干擾作戰效能為：E=EIEMETEP=0.81。

5　模型合理性分析

在評估中，模型、指標體系、指標的選擇尤為重要，我們無法用戰爭來檢驗模型的正確性和效果的真實性，只能通過演習數據和模擬仿真逼近真實性，但有一點是可以明確的，最終實現其所希望達到的交戰結果應符合作戰指揮員、軍事專家或領域專家的定性判定。模型及指標合理性評價流程如圖2所示。

圖2　模型及指標合理性評價流程

模型及指標合理性評價流程給出了驗證模型的基本思路，一方面需要確定作戰模擬想定，將其中的參戰兵力和裝備輸入模擬系統，得出交戰結果。另一方面，通過建模計算出作戰效能，再根據計算效能與戰果直接的關系，得出交戰結果。如果這2個結果一致，說明模型是正確的，如果不一致，需要修改模型或指標重新計算，直至結果一致[10]。經仿真分析，本文提出的有源干擾效能評估方法及權重的分配按照圖2所示流程，評估結果符合裝備作戰使用情況。

6　結語

本文針對影響有源干擾效果的主要因素，構建了以干擾功率、干擾對準程度、干擾時機、干擾樣式為評估指標的有源干擾評估指標體系。通過對模型的合理性分析及實例計算，驗證了方法的可行性，對雷達有源干擾裝備效能評估具有借鑒意義。

參 考 文 獻

[1] 柯宏發，陳永光，夏斌.電子戰裝備作戰效能灰色評估模型和算法[J].系統仿真學報，2005，3：760-762.

[2] 魏保華.一種新的雷達有源干擾效果評估準則的研究[J].現代雷達，1999(6)：26-31.

[3] 張永順，童寧寧，趙國慶.雷達電子戰原理[M].北京：國防工業出版社，2006:85-150.

[4] 高東華.艦艇電子對抗作戰指揮[M].北京：海潮出版社，2002:106-115.

[5] 周剛，姜寧，戎華.艦艇電子戰系統作戰使用[M].北京：海潮出版社，2007:54-60.

[6] 徐浩軍，郭輝.空中力量體系對抗數學建模與效能仿真[M].北京：電子工業出版社，2010:154-156.

[7] 王國玉，汪連棟.雷達電子戰系統數學仿真與評估[M].北京：國防工業出版社，2004：356-408.

[8] 商煒森.電子對抗效能分析與評價模型[M].北京：解放軍出版社，1999:81-100.

[9] 姜寧.艦載電子戰系統[M].北京：解放軍出版社，2005:1-25.

[10] 李登峰.海軍作戰運籌分析及應用[M].北京：國防工業出版社，2007:100-131.

*收稿日期：2015年10月3日,修回日期：2015年11月24日

作者簡介：戎華，女，教授，博士生導師，研究方向：電子對抗及信息戰。

中圖分類號TN957

DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2016.04.029

An Operational Effectiveness Evaluation Method of Active Jamming Equipment against Radar

RONG HuaLV MingshanCHEN Qiu

(Institute of Information Warfare, Dalian Navy Academy, Dalian116018)

AbstractThe electronic warfare equipment plays an important role in modern war. The operational effectiveness is the basis to make decisions for commanders. As part of the countermeasure equipment, the active jamming effectiveness evaluation influences the correct use of active jamming equipment which could express the maximum operational effectiveness of the system. This paper establishes operational effectiveness evaluation model of active jamming equipment against radar, gives the principle to build the active jamming effectiveness evaluation indicator system and analysis process.

Key Wordsactive jamming equipment, active jamming operational effectiveness, evaluation model