一種海戰(zhàn)場雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)方法

韓建輝

本文針對靶場任務(wù)中對海戰(zhàn)場雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)的實際需求出發(fā)，研究了海戰(zhàn)場雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)方法，提出了由數(shù)據(jù)獲取、方案設(shè)計、分析與評估過程域組成的雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)流程，并給出了實現(xiàn)的基本技術(shù)途徑。

【關(guān)鍵詞】雷達信號環(huán)境 數(shù)據(jù)獲取 方案設(shè)計 分析與評估

海戰(zhàn)場電磁態(tài)勢復(fù)雜多變、時效性要求高，如果不能及時掌握高密度、寬頻帶、動態(tài)復(fù)雜信號環(huán)境的總體特征及綜合發(fā)展趨勢，將極大影響靶場任務(wù)的準(zhǔn)確性、真實性及效能。本文基于海戰(zhàn)場雷達信號環(huán)境復(fù)雜多變、信號種類繁多的現(xiàn)狀，針對雷達信號環(huán)境生成困難等問題，重點開展海戰(zhàn)場雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)方法研究，研究雷達信號態(tài)環(huán)境構(gòu)設(shè)流程，為靶場完成任務(wù)的有效開展提供理論支撐。

1 海戰(zhàn)場雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)中的主要問題

海戰(zhàn)場電磁環(huán)境的研究在近年來己經(jīng)得到了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界廣泛的關(guān)注，目前這方面最新的研究主要集中在電磁輻射源目標(biāo)檢測、輻射源識別、戰(zhàn)場態(tài)勢分析與評估等方面，這些研究的針對性非常強，從不同角度研究了戰(zhàn)場電磁態(tài)勢構(gòu)設(shè)的一些基本要素，這也為研究雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)流程提供了很好的基礎(chǔ)。但在靶場任務(wù)中構(gòu)建雷達信號環(huán)境，主要面臨以下兩個方面問題：

1.1 缺乏系統(tǒng)的電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)框架

在電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)領(lǐng)域，目前缺乏類似美軍JDL模型這種系統(tǒng)的態(tài)勢生成框架，導(dǎo)致對許多關(guān)鍵技術(shù)的研究顯得零散而不成體系；雷達環(huán)境構(gòu)設(shè)框架應(yīng)集成數(shù)據(jù)獲取、態(tài)勢分析、態(tài)勢評估等過程。

1.2 多維度的雷達信號環(huán)境信息難以展現(xiàn)

目前對雷達信號環(huán)境的分析主要集中在時、空、頻、能、波形等多個維度的特征，往往僅對空、頻等域進行重點構(gòu)設(shè)，信息層次單一、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性不強，忽略各維度之間的關(guān)聯(lián)。因此，多維、無形的雷達信號環(huán)境難以展現(xiàn)是制約電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)的關(guān)鍵因素之一。

2 海戰(zhàn)場雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)方法

雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)流程如圖1所示。我們將雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)分為三個過程域：數(shù)據(jù)獲取域、方案設(shè)計域、分析與評估域。其中數(shù)據(jù)獲取域是雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)的基礎(chǔ)，獲取試驗、訓(xùn)練方案等相關(guān)資料信息、威脅裝備情報信息和保障裝備信息等；方案設(shè)計域是手段，通過對相關(guān)情報的分析，確定實際作戰(zhàn)中雷達威脅目標(biāo)在空、時、頻、能等多方面的運用情況，并根據(jù)雷達信號環(huán)境態(tài)勢和保障裝備的實際能力進行綜合分析，確定環(huán)境構(gòu)設(shè)的具體方案，并進行仿真驗證；分析與評估域是依據(jù)，通過環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、裝備工作信息和訓(xùn)練效果數(shù)據(jù)分析輻射源的空間、頻率、能量信息和其對任務(wù)區(qū)域的電磁效應(yīng)及影響等，評判環(huán)境構(gòu)設(shè)方案是否達到預(yù)期目標(biāo)。

2.1 數(shù)據(jù)獲取域

數(shù)據(jù)獲取域主要分為三層：

第一層，獲取任務(wù)方案和環(huán)境構(gòu)設(shè)要求。用于獲取任務(wù)基本條件信息、戰(zhàn)場想定及用頻設(shè)備、地域、電磁環(huán)境要求等信息，確定雷達信號環(huán)境的作用對象，對多個任務(wù)對象作最大化處理；

第二層，分析任務(wù)對象和雷達威脅環(huán)境。分析任務(wù)對象自身能力和目標(biāo)區(qū)域電磁環(huán)境信息，包含地理信息、敵我雙方威脅雷達信息和第三方電磁信息；

第三層，獲取威脅雷達情報數(shù)據(jù)和進行電磁頻譜使用規(guī)劃。通過多種渠道獲取敵我雙方威脅雷達空、時、頻、能和波形等參數(shù)，并根據(jù)任務(wù)對象規(guī)劃電磁頻譜使用。

2.2 方案設(shè)計域

方案設(shè)計域主要分為五層：

第一層，分析威脅雷達情報數(shù)據(jù)及環(huán)境構(gòu)設(shè)要素。通過對威脅雷達的信號密度、信號強度、信號類型、信號分布等數(shù)據(jù)的分析，確定電磁環(huán)境的應(yīng)力范圍，為構(gòu)設(shè)電磁環(huán)境提供依據(jù)，再根據(jù)試驗訓(xùn)練對象對電磁環(huán)境的試驗訓(xùn)練需求，確定整個雷達電磁環(huán)境輻射源數(shù)量、信號參數(shù)、脈沖密度等，形成輻射源集合；

第二層，模擬設(shè)備構(gòu)建初始位置和參數(shù)。根據(jù)實際作戰(zhàn)中威脅雷達在空、時、頻、能等多方面的運用情況以及雷達信號環(huán)境態(tài)勢和保障裝備的實際能力進行綜合分析，合理分配構(gòu)設(shè)裝備，區(qū)分背景環(huán)境信號和威脅目標(biāo)信號，確定裝備布站方式；

第三層，擬制雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)方案。根據(jù)不同威脅雷達的作戰(zhàn)使用要求、保障裝備的實際能力和作戰(zhàn)進程，制定環(huán)境態(tài)勢動態(tài)控制策略；

第四層，構(gòu)設(shè)方案仿真推演。將擬制完成的電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)計劃通過計算機仿真的形式進行理論推演，確保方案達到預(yù)期目標(biāo)，達到目標(biāo)繼續(xù)生成電磁環(huán)境，沒有達到目標(biāo)重新分析確定雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)方案；

第五層，應(yīng)用電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)方案。按照實戰(zhàn)化訓(xùn)練要求，根據(jù)已擬制的雷達信號環(huán)境方案和戰(zhàn)斗進程模擬生成復(fù)雜電磁信號環(huán)境，并根據(jù)指揮導(dǎo)調(diào)進行動態(tài)控制。

2.3 分析與評估域

分析與評估域主要分為三層：

第一層，電磁環(huán)境監(jiān)測。采用電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測訓(xùn)練重點區(qū)域的電磁環(huán)境的分布情況，并反饋作用于“電磁環(huán)境生成”單元，為定量評價電磁環(huán)境提供依據(jù)。

第二層，分析與評估雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)方案。先通過環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和裝備工作信息分析輻射源的空間、頻率、能量信息和其對任務(wù)區(qū)域的電磁效應(yīng)及影響等；再根據(jù)任務(wù)效果數(shù)據(jù)和電磁環(huán)境監(jiān)測結(jié)果評判環(huán)境構(gòu)設(shè)方案是否達到預(yù)期目標(biāo)，并反饋作用于雷達信號環(huán)境的方案，為動態(tài)調(diào)整雷達信號環(huán)境應(yīng)力提供依據(jù)。

第三層，擬制雷達信號環(huán)境評估報告。根據(jù)分析和評估的結(jié)果撰寫評估報告。

3 結(jié)論

本文針對靶場任務(wù)中構(gòu)設(shè)海戰(zhàn)場雷達信號環(huán)境存在的問題，研究分析了雷達信號環(huán)境的構(gòu)設(shè)結(jié)構(gòu)。提出了由數(shù)據(jù)獲取、方案設(shè)計、分析與評估這三個過程域組成的雷達信號環(huán)境構(gòu)設(shè)流程，對各組成部分的實現(xiàn)手段給出了基本技術(shù)途徑。所提出的雷達信號態(tài)勢構(gòu)設(shè)流程在數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上，通過對任務(wù)分析確定雷達信號環(huán)境生成方案。在該流程下，電磁態(tài)勢生成中的各個環(huán)節(jié)與任務(wù)緊密結(jié)合，可為靶場任務(wù)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和合理性提供理論支撐。

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作者單位

中國人民解放軍92785部隊 河北省秦皇島市 066200