電子對抗對防空作戰(zhàn)效果影響的定量評估

姜廣順，于海濤，黃院生，崔國峰，余　碩

(1.空軍二十三廠，北京　102200； 2.解放軍93655部隊，北京　101500)

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電子對抗對防空作戰(zhàn)效果影響的定量評估

姜廣順1，于海濤2，黃院生1，崔國峰1，余碩1

(1.空軍二十三廠，北京102200； 2.解放軍93655部隊，北京101500)

摘要：提出了一種無線電電子對抗兵力兵器對防空部隊作戰(zhàn)效能貢獻(xiàn)的評估方法；結(jié)合仿真結(jié)果，分析了將殺傷兵器引導(dǎo)至目標(biāo)的概率與引導(dǎo)均方根誤差之間，目標(biāo)殺傷概率與空襲兵器無線電電子設(shè)備遭受無線電壓制之間的關(guān)系；提出了應(yīng)該在對目標(biāo)探測、引導(dǎo)、殺傷兵器進行無線電電子對抗和火力殺傷的防空部隊和兵力合同行動進行效能評估的基礎(chǔ)上，擬定不同環(huán)境條件下的部隊指揮方法。

關(guān)鍵詞：電子對抗；防空作戰(zhàn)；定量評估

本文引用格式：姜廣順，于海濤，黃院生，等.電子對抗對防空作戰(zhàn)效果影響的定量評估[J].兵器裝備工程學(xué)報，2016(6):170-173.

Citation format:JIANG Guang-shun, YU Hai-tao, HUANG Yuan-sheng,et al.Quantitative Evaluation of Electronic Countermeasures Influence on Effects of Air Defence Combat[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2016(6):170-173.

信息化戰(zhàn)爭所形成的復(fù)雜電磁環(huán)境已成為制約高技術(shù)裝備發(fā)揮作戰(zhàn)效能的瓶頸[1]。未來信息化條件下的聯(lián)合戰(zhàn)役中，首先要展開奪取制信息權(quán)的電子戰(zhàn)作戰(zhàn)行動，要迎戰(zhàn)的是敵方通過電子戰(zhàn)武器裝備對防御方實施的電磁攻擊[2]。在這種復(fù)雜電磁環(huán)境下，防空部隊作戰(zhàn)指揮和行動將受到極大威脅，迫切需要一種與敵方電子對抗裝備對抗的防御方電子對抗兵力兵器對防空部隊作戰(zhàn)效能貢獻(xiàn)的定量評估方法，以便改進和完善防空力量與電子對抗部隊(分隊)合同行動的組織和實施方法，提高部隊?wèi)?zhàn)斗力。

電子對抗是電子信息技術(shù)與軍事斗爭日益結(jié)合的產(chǎn)物，是在信息空間展開的斗爭[3]。由于我國對電子對抗技術(shù)的研究起步晚[4]，加上部隊平時訓(xùn)練與戰(zhàn)場真實的復(fù)雜電磁環(huán)境差別較大，使得電子對抗條件下防空部隊作戰(zhàn)效能的評估工作進展緩慢[5]。因此，研究無線電電子對抗對防空部隊作戰(zhàn)效能貢獻(xiàn)的評估方法，對制定武器系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，評估和發(fā)揮現(xiàn)役武器系統(tǒng)的合同作戰(zhàn)能力都有著重要意義[6]。

1　無線電對抗對防空部隊作戰(zhàn)效能貢獻(xiàn)的評估方法

下達(dá)給防空部隊的抗擊敵方空襲兵器突擊的戰(zhàn)斗任務(wù)，可以通過防空導(dǎo)彈部隊、殲擊航空兵火力殺傷和無線電電子對抗部隊(分隊)合同行動來完成。通常使用在數(shù)值上等于被殺傷的敵方空襲兵器數(shù)量的數(shù)學(xué)期望與其參加空中突擊的兵器總量之比這一指標(biāo)，同時考慮空襲兵器危險(重要)程度的情況下，評估防空導(dǎo)彈部隊和殲擊航空兵的作戰(zhàn)效能。由于無線電電子對抗兵力兵器對上述指標(biāo)的影響程度難以定量評估，因此，只能間接考慮其作用結(jié)果[7]。

一方面，無線電電子對抗作為武裝對抗的一種形式，其對抗內(nèi)容包括電子偵查、電子防御、電子進攻[8]。它是集目的、任務(wù)和時間為一體的部隊(兵力)行動和措施的總和，旨在查明敵方武器(兵器)和部隊(兵力)指揮系統(tǒng)的無線電電子目標(biāo)；使其喪失戰(zhàn)斗力；對敵方技術(shù)偵查設(shè)備進行無線電電子對抗和壓制；防護己方指揮系統(tǒng)以及無線電電子目標(biāo)。另一方面，無線電電子對抗作為戰(zhàn)役(戰(zhàn)斗)的戰(zhàn)役(戰(zhàn)斗)保障形式之一，主要目的在于破壞敵方指揮系統(tǒng)；降低其目標(biāo)殺傷兵器的使用效能；保障我方偵查和指揮系統(tǒng)、兵器工作的穩(wěn)定性。

無線電電子壓制是無線電電子對抗的主要組成部分。它是建立在使用無線電電子干擾對敵方無線電電子系統(tǒng)和設(shè)備接收裝置進行作用的基礎(chǔ)上，使用假目標(biāo)、誘餌以及其他方法，破壞(中斷)敵方無線電電子系統(tǒng)和設(shè)備的正常工作，降低其作戰(zhàn)使用效能的一整套行動和措施。

無線電電子壓制措施用于防護地面(海上)和空中目標(biāo)免受雷達(dá)探測，降低突擊目標(biāo)殺傷兵器的引導(dǎo)概率。

人為無線電干擾是對機載殺傷兵器引導(dǎo)和目標(biāo)探測雷達(dá)正常工作實施無線電對抗的最有效的手段之一。在使用有源和無源干擾施放設(shè)備時，無線電電子壓制效能反映了敵方無線電電子設(shè)備功能的破壞程度。對用于目標(biāo)殺傷兵器信息保障的敵方機載無線電電子設(shè)備實施無線電電子壓制，可以最大限度地降低空中敵人的作戰(zhàn)效能。

可以使用使防御目標(biāo)免受損失值來評估防空導(dǎo)彈部隊、殲擊航空兵和無線電電子對抗兵力合同行動的效能。該損失值可式(1)確定：

(1)

第i個目標(biāo)被敵方雷達(dá)探測的概率可以按式(2)計算；

(2)

敵方將殺傷兵器引導(dǎo)至第i個目標(biāo)的概率由下式表示：

(3)

式中，Ri為以圓表示的第i個目標(biāo)的半徑(m)；rij為使用j型殺傷兵器殺傷敵i個目標(biāo)時的殺傷區(qū)半徑(m)；

σij為將j型殺傷兵器引導(dǎo)至第i個目標(biāo)的均方根誤差(m)。

σij值取決于空襲兵器的飛行高度、速度以及空襲兵器群選定的地標(biāo)距離突擊目標(biāo)的距離。均方根誤差值對機載無線電電子設(shè)備的無線電壓制設(shè)備的作用敏感。

從式(3)可以看出：當(dāng)Ri和rij值固定時，由于使用無線電電子對抗設(shè)備，均方根誤差增大，導(dǎo)致殺傷兵器引導(dǎo)概率下降。這時，關(guān)系式Piyd=f(σij)具有非線性特性。說明將殺傷兵器引導(dǎo)至目標(biāo)的概率與引導(dǎo)均方根誤差關(guān)系的實例，見表1。由表1中的數(shù)據(jù)繪制的曲線圖，見圖1。

表1　關(guān)系式Piyd=f(σij)實例

圖1　將殺傷兵器引導(dǎo)至目標(biāo)的概率與引導(dǎo)均方根誤差的關(guān)系

考慮無線電電子對抗設(shè)備無線電對抗時，第i個目標(biāo)的殺傷概率按下式計算。

(4)

式中，Pij：考慮無線電電子對抗設(shè)備無線電對抗時，使用1個j型空襲兵器殺傷第i個目標(biāo)的概率；第i個目標(biāo)的防御效能指標(biāo)(Ei)。在數(shù)值上等于被殺傷的敵方空襲兵器數(shù)量的數(shù)學(xué)期望與指定攻擊第i個目標(biāo)的空襲兵器數(shù)量之比；用于對第i個目標(biāo)進行突擊的j型空襲兵器機載殺傷兵器的數(shù)量(nij)。

考慮敵方機載無線電電子設(shè)備的無線電壓制時，使用1個j型空襲兵器殺傷第i個目標(biāo)的概率，可以根據(jù)下式計算：

(5)

其中，不考慮空中敵人無線電電子設(shè)備無線電對抗時，使用1個j型空襲兵器殺傷第i個目標(biāo)的概率(P1ij)；使用j型掩護裝備，對j型空襲兵器無線電電子設(shè)備進行無線電壓制的概率(Pnij)。

下面舉例說明當(dāng)nij=2時，Pij與P1ij、Pnij值的關(guān)系。根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)繪制的曲線見圖2。由圖可見，隨著Pnij的增大，目標(biāo)殺傷概率降低。例如，當(dāng)對敵方無線電電子設(shè)備進行無線電壓制概率增大0.2(從0.6增大到0.8)時，目標(biāo)殺傷概率降低0.17(當(dāng)P1ij=0.5時)。

圖2　目標(biāo)殺傷概率與對敵方空襲兵器機載無線電電子設(shè)備實施無線電壓制概率的關(guān)系

PnijP1ij0.30.40.50.60.700.510.640.750.840.910.10.470.590.700.790.860.20.420.540.640.730.810.30.380.480.580.660.740.40.330.420.510.590.660.50.280.360.440.510.580.60.230.290.360.420.480.70.170.230.280.330.380.80.120.150.190.230.260.90.060.080.100.120.14

2　仿真結(jié)果分析

通過分析可以得出3個對防空組織的理論和實踐有重要意義的原則：

1) 當(dāng)執(zhí)行保護防御目標(biāo)，使其免受敵方空襲兵器突擊的戰(zhàn)斗任務(wù)時，防空部隊和兵力合同行動的效能既可以用使防御目標(biāo)免受毀傷值，也可以用目標(biāo)保全概率進行評估。這兩個指標(biāo)具有相同的戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)意義。

2) 當(dāng)目標(biāo)殺傷區(qū)半徑和目標(biāo)半徑值一定時，將殺傷兵器引導(dǎo)至目標(biāo)的概率與引導(dǎo)均方根誤差的關(guān)系具有非線性特性。隨著引導(dǎo)均方根誤差的增大，引導(dǎo)概率值下降，而且降低程度與殺傷區(qū)半徑成正比。因此，當(dāng)定下決心對敵方空襲兵器的無線電電子設(shè)備進行無線電對抗時，首先應(yīng)該選擇機載武器具有最大殺傷區(qū)半徑的空襲兵器。

3) 擬定對防空(空天防御)部隊行動方法，在不同環(huán)境條件下對部隊的指揮方法的完善建議時，應(yīng)該基于對目標(biāo)探測、引導(dǎo)、殺傷兵器進行無線電電子對抗和火力殺傷的防空部隊和兵力合同行動進行的效能評估。

3　結(jié)束語

信息化條件下，復(fù)雜電磁環(huán)境是個不可回避的問題，對戰(zhàn)場感知、指揮控制、武器裝備效能發(fā)揮以及戰(zhàn)場生存等有顯著影響和制約作用[9]。只有認(rèn)識到對參與合同作戰(zhàn)的武器裝備哪個環(huán)節(jié)可能造成的影響，通過采取一定的反制措施，強化對部隊的有效指揮和控制，增強在復(fù)雜電磁環(huán)境下的整體作戰(zhàn)指揮效能[10]，才能設(shè)法避免或降低對防御作戰(zhàn)效能造成的影響，最大限度地發(fā)揮信息化條件下防空部隊聯(lián)合戰(zhàn)役的應(yīng)有效能。

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(責(zé)任編輯楊繼森)

doi:10.11809/scbgxb2016.06.040

收稿日期：2015-11-12；修回日期：2015-12-25

作者簡介：姜廣順(1967—)，男，碩士，工程師，主要從事裝備維修和保障技術(shù)研究。

中圖分類號：E83

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2096-2304(2016)06-0170-04

Quantitative Evaluation of Electronic Countermeasures Influence on Effects of Air Defence Combat

JIANG Guang-shun1, YU Hai-tao2, HUANG Yuan-sheng1, CUI Guo-feng1, YU Shuo1

(1.The No. 23rdFactory of PLA Air Force, Beijing 102200, China; 2.The No. 93655thTroop of PLA, Beijing 101500, China)

Abstract:A methodical approach for assessing their contribution into the effectiveness of air defence military formation’s combat operation was proposed. Through the simulation, the relationship between probability of guiding the defeat means to target and average square error of guidance, and the relationship between probability of defeating target and electronic equipments in means of air attack suppressed by electronic means were analyzed. This paper proposed that command method for forces in various environmental conditions should be studied out based on efficiency evaluation for forces of air defence and combined actions of arms on the target detection, guide and damage weapon in radio electronic countermeasures and firepower.

Key words:electronic countermeasure; air defence combat; quantitative evaluation