仿真技術在電子對抗技術課程中的應用

趙喜　楊青　李鳴　付強

摘 要 針對電子對抗技術課程教學實踐中的薄弱環節，進行教學手段探索，將仿真技術運用到教學中。首先分析在課程中采用仿真技術的優勢，然后給出仿真技術在教學實踐中的應用案例。

關鍵詞 仿真技術；教學手段；電子對抗

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）08-0039-03

Application of Simulation Technology in Course of Electronic Counter Measure Technique//ZHAO Xi， YANG Qing， LI Ming， FU Qiang

Abstract In view of the weak link in the teaching practice of electro-

nic counter measures course， this paper researched the teaching means，

and taken the simulation technique into the course. Firstly， this paper analyzed the advantage of the simulation technique in the course， and then provided the application case of simulation technique in teaching practice.

Key words simulation technique； teaching means； electronic counter

measure

1 前言

電子對抗技術課程是學習電子對抗基本原理和應用的一門專業課程，課程的主要目的是通過介紹典型的電子對抗技術，培養學員的電子對抗意識，提高學員的知識運用能力[1]。該課程具有理論性強、針對性強等特點。在以往的課程教學中主要利用PPT課件對相關理論內容和實際應用案例進行講解和分析，教學手段簡單而枯燥，不利于調動學員的學習積極性，不利于學員對相關知識的掌握和應用。因此，課程組在教學手段上進行實踐探索，將仿真技術引入課程教學中，不但提高了學員對理論知識的理解能力，增強了學員利用所學知識解決實際問題的能力，而且提高了學員學習的積極性與主動性。

2 在課程中采用仿真技術的優勢

仿真技術是一門多學科的綜合性技術，以計算機和專用設備為工具，利用系統模型對實際的或設想的系統進行動態試驗，可以利用計算機軟件的優勢創造出靈活多樣的工作場景，讓學生在模擬的情境下進行學習和探究。具體來講，在電子對抗技術課程中采用仿真技術具有以下優勢。

有助于對理論知識的理解 電子對抗技術課程涉及的相關專業理論知識多，具有專業性強、知識涵蓋面廣等特點。對于初學者而言，即便有專業基礎課程為先導，部分理論知識的理解也較為困難，如偵察方程的分析、干擾方程的分析、干擾信號的分析、各種電子干擾的基本原理等內容。而仿真技術利用圖文、聲音、3D動畫等多媒體形式，可將靜態抽象的理論知識動態化、形象化[2]，不僅可以增大課堂的信息量和開放性，而且能增強教學的交互性和趣味性，使學員的注意力集中到教學內容上來，方便學員理解和掌握。此外，學員在生動、有趣的學習環境中進行主動探究式學習，有助于獨立思考和創新能力的培養。

有助于理論知識與實際應用相結合 提高學員利用所學知識解決實際問題的能力是電子對抗技術課程的基本目標之一。僅僅通過分析講解相關的理論知識和戰例難以滿足這一要求，較為理想的辦法是進行與電子對抗相關的實踐活動，如進行電子對抗偵察、電子干擾、電子反干擾等實踐活動，但受裝備、場地和授課時間的限制，這些實踐活動難以展開。而利用仿真技術，可有效解決這一問題。針對具體的電子對抗問題進行仿真，將一些逼真的情境呈現給學員，讓學員站在裝備操作人員、指揮人員的角度去進行對抗推演和探索，這樣可強化學員對電子對抗知識實際應用的理解，從而有效提高學員利用所學知識解決實際問題的能力。

有助于促進自主學習 本課程所涉及的仿真軟件都具有可移植性，并且與多種計算機操作系統兼容。因此，可將相關仿真軟件共享到其他計算機或教學網絡平臺上，作為學員自主學習的一種輔助手段，這樣學員可在課下利用仿真軟件進行自習或預習，助力自主學習，有利于增強學習效果。

3 仿真技術在公式分析中的應用實例

電子對抗技術課程中的公式分析占有一定的比例，如偵察方程的分析、干擾方程的分析等，這些公式復雜且涉及的參量多，較為抽象難懂。因此，利用仿真技術對這些公式進行仿真并應用于教學實踐，方便學員對相關知識的理解。下面以干擾方程[3]為例來進行說明。

首先，在學員對干擾方程的應用背景、目的等相關內容初步理解的基礎上，給出基于干擾方程的交互式虛擬仿真并進行演示，如圖1所示，激發學員學習興趣，并使學員對干擾方程的意義有直觀的印象。

然后，逐步深入。結合干擾方程的MATLAB數字仿真軟件，改變公式中某個主要變量的取值，動態演示分析該變量的變化對于實際結果的影響，如圖2所示。進而讓學員總結分析其他變量對實際結果的影響及這些變量在實際應用中的含義，調動學員主動思考，從而使被動學習主動化。

最后，應用擴展。給出多部干擾機對雷達實施干擾的情境，并結合干擾方程進行仿真，如圖3所示。讓學員結合仿真圖進行分析，從而使既定知識得到擴展。

通過仿真教學，學員能夠深入體會公式與實際應用之間的有機關系，從而在一定程度上做到理論和實踐的結合，使公式的分析不再變得枯燥無味。

4 仿真技術在干擾信號分析中的應用實例

在電子對抗技術課程中，對干擾信號的分析是又一大難點，既需要分析各種干擾信號的波形、頻率等信號特征，還需要分析各種干擾信號對特定雷達信號的干擾效果。以往的教學中，信號分析只能結合靜態的波形、頻譜圖進行，表現手段不夠靈活，學員難以理解。因此，在教學中利用仿真技術，對各種干擾信號（噪聲干擾信號、噪聲調頻干擾信號、噪聲調幅干擾信號、噪聲調相干擾信號、靈巧噪聲干擾信號等）、常見的雷達信號（普通脈沖雷達信號、脈沖壓縮雷達信號、脈沖多普勒雷達信號等）及典型的雷達接收系統進行仿真。結合仿真軟件，進行干擾仿真，通過改變相關參量，可靈活體現干擾信號的特征及干擾效果。圖4為一種靈巧噪聲干擾信號的波形和頻譜，圖5為靈巧噪聲干擾信號對脈沖壓縮雷達信號的干擾效果。

在授課過程中，除了課堂集中演示分析之外，還將仿真軟件分發給學員，學員利用仿真軟件，自己動手進行操作和分析，改變信號參數，分析信號特征，針對仿真結果進行討論，既增強了教學的靈活性和互動性，又提高了學員對相關知識的理解能力。

5 仿真技術在理論實踐中的應用實例

電子對抗技術教學的最終目的是讓學員具備利用所學知識解決實際問題的能力。如在裝備運用過程中，如何對敵方的電子裝備實施電子對抗偵察和電子干擾？如何避免敵方電子對抗裝備對我方裝備的干擾？如何利用我方電子對抗裝備掩護部隊突防或進行陣地防御？……解決這些問題，一方面需要理論知識做指導，另一方面需要給學員提供具體的實踐情境，結合特定背景進行分析。基于此，利用HLA仿真技術開發電子對抗仿真系統，如圖6所示。

電子對抗仿真系統包含多種裝備模型，具有想定方案設置、對抗態勢顯示分析、仿真控制、作戰行動分析評判等多項功能。利用該系統，學員可以進行電子裝備及電子對抗裝備的部署、裝備參數的設置、干擾與抗干擾方案的設置、紅藍對抗仿真等操作。系統將動態的對抗情境呈現給學員，學員在仿真中進行推演和分析，可有效鍛煉利用所學知識解決實際問題的能力。此外，仿真系統的運用還在一定程度上克服了課程中無法進行實裝實踐活動的缺點。

6 結束語

電子對抗技術課程以提高學員的理論知識理解能力和實際應用能力為目的。針對授課過程中兩個能力培養方面的薄弱環節，進行仿真教學實踐探索，應用多種計算機仿真手段，開發多種相關教學仿真資源。教學實踐表明，仿真技術的應用增強了教學的交互性和趣味性，使枯燥難懂的理論知識易于接受，提高了學員學習的積極性與主動性，能夠真正實現教與學的良性互動。同時，仿真技術還使以往難以觸及的實踐應用問題得以解決，提高了學員利用所學知識解決實際問題的能力。本文的研究對于其他相關課程的開展具有一定的借鑒意義。

參考文獻

[1]劉利民，趙喜.《電子對抗技術》課程標準[S].石家莊：軍械工程學院，2014.

[2]竺興妹.仿真技術在專業課程教學中的應用探究：以電子測量技術仿真教學為例[J].教育現代化，2015（14）：101-103.

[3]趙喜，劉利民，楊青.電子對抗技術[M].石家莊：軍械工程學院，2015.