復雜電磁環境下雷達對抗訓練效果評估方法

耿 濤

復雜電磁環境下雷達對抗訓練效果評估方法

耿 濤

（中國電子科技集團公司第二十研究所，西安 710068）

復雜電磁環境下的雷達對抗實戰化訓練，是檢驗雷抗部隊應對復雜電磁環境并發揮裝備最大作戰能力的有效手段。本文首先分析并建立了涵蓋雷達對抗實戰化訓練多個方面的綜合評估指標體系和評估流程；其次針對訓練效果評估需求與電磁環境復雜度之間的關系，提出了用電磁環境復雜度影響因子來表示復雜電磁環境對訓練效果的影響程度；最后采用層次分析法建立基于加權的訓練效果評估算法，進行復雜電磁環境下的雷達對抗實戰化訓練效果評估，確保受訓部隊在基本一致的電磁環境尺度上進行訓練成績評比。研究成果可為雷達對抗實戰化訓練組織和訓練效果評估系統設計提供參考。

雷達對抗；訓練效果評估；復雜電磁環境

0 引言

復雜電磁環境下的雷達對抗實戰化訓練，是檢驗電抗部隊應對復雜電磁環境，發揮裝備最大作戰能力的有效手段。訓練效果評估作為訓練過程的重要環節，要運用多種分析手段，計算和評估部隊執行訓練任務達到預期目的的程度。其評估方法的客觀性和有效性將直接關系到雷達對抗實戰化訓練效益的發揮程度，其評估結果將是牽引和推動訓練手段持續改進，提升部隊戰備能力的重要依據。

雷達對抗訓練效果評估涉及到評價指標的選取、權重和聚合方法等一系列評估要素，這些要素與電磁環境的復雜程度緊密相關。在不同電磁環境條件下，用頻裝備在時域、空域、頻域和能量域的表現屬性不盡相同，直接影響受訓部隊在信號偵察、指揮控制和干擾對抗等方面呈現出不同的作戰效能。因此在進行雷達對抗訓練效果評估時，需要將訓練區域內電磁環境復雜性作為一個重要的考量因素，合理運用電磁環境復雜度評估結果來修正和完善評估模型，使評估結果能夠更加準確、客觀、具有可比性地反映部隊的實際作戰效果和訓練水平[1]。

本文針對復雜電磁環境下雷達對抗訓練效果評估的問題，首先建立涵蓋雷達對抗實戰化訓練主要方面的綜合評估指標體系和評估流程；然后分析訓練效果評估需求與電磁環境復雜度之間的關系，旨在確定復雜電磁環境對訓練評估產生的影響；最后綜合兩方面需求建立綜合型的評估算法，進行復雜電磁環境下的雷達對抗實戰化訓練效果的整體性評估計算。

1 評估框架和評估流程

在訓練過程中，雷抗訓練效果的評估通常由考評組負責實施。評估過程主要是根據現場考評人員記錄的數據對指揮員、操作員完成各項指控任務、戰術動作的正確性和及時性進行定性評價；并通過采集紅、藍對抗雙方裝備在對抗過程中的目標信號偵察、分析計算和干擾釋放等情況，進行交戰關系匹配、訓練態勢分析和偵察干擾效果統計分析，評價作戰效果達成情況。雷達對抗訓練效果評估流程如圖1所示。

在考評組實施事中和事后評估的過程中，首先應建立作戰效果和訓練成績評定的評估指標體系，指標體系主要采用層次分析法來逐級細化解析作戰能力的影響因素，形成層次化的“樹狀”評估指標內容；然后以部隊作戰行動產生的各類實測訓練數據為支撐，運用訓練效果評估模型計算部隊單項能力值和綜合作戰能力值，同時參照部隊在整個訓練過程中能力的變化情況，綜合評定訓練效果。

圖1 雷達對抗訓練效果評估流程

2 作戰能力評估指標體系

對于雷達對抗專項訓練，考核的重點一般在偵察、干擾和指揮控制等方面[2]，部隊的既有裝備性能、生存力和后勤保障能力等不是主要方面，本文暫不作分析。雷達對抗偵察能力，主要從對威脅目標的發現、識別、定位與跟蹤能力等方面進行描述。部隊指揮控制能力，主要從指揮員、指揮機構的快速反應能力、作戰籌劃與決策能力、對所屬兵力的協調控制能力、突發情況下的臨機處置能力和自身通信保障能力方面進行描述。干擾能力，主要從實際操作能力（包括對威脅目標進行干擾的樣式、參數設置和釋放及時性）以及干擾有效性方面進行描述。

根據雷達對抗專項訓練的實際情況，以及基本作戰流程和要素，遵循獨立、完備和可評可測的原則，建立復雜電磁環境下雷達對抗作戰能力評估的指標體系，如圖2所示。

圖2 雷達對抗作戰能力評估指標體系

根據考評組獲取的雙方訓練過程數據和裝備工作參數等，可對以下指標進行定量統計和定性評價。

（1）目標發現率

（2）目標信號參數正確率

（3）目標識別正確率

（4）目標測向準確率

（5）目標定位準確率

（6）目標干擾有效率

（7）對于指標體系中其他的指標，包括指揮控制能力以及操作人員的實操能力等，主要是根據考核標準制定更加詳細的考核條目，由現場考評人員根據指揮員和操作員完成工作職責的情況進行打分考評。

3 電磁環境復雜度對訓練效果評估的影響

實兵對抗訓練時，通常需要根據不同的訓練課題、階段和受訓對象，統一籌劃和控制各類背景和威脅信號模擬設備的工作參數和狀態，設置并評估電磁環境的復雜程度，以構建接近于真實戰場條件的輻射態勢。不同復雜程度的電磁環境對部隊作戰能力的影響不盡相同。電磁環境越復雜，部隊在作戰指揮、情報處理和通信等方面受到的制約也越大。體現在兩個方面，一是復雜電磁環境中的各種用頻系統數量較多，產生的電磁信號種類和樣式多樣，信號本身具有極強的不確定性，而且信號的動態變化規律很復雜，導致需要處理和分選的信息量大大增加，信息的準確程度也會受到影響；二是輻射源與輻射源之間，傳播環境與輻射源之間的相互作用關系復雜，導致構成整個電磁環境的用頻實體連接成一個復雜網絡，這個網絡具有復雜系統的涌現性特征，即在時空、頻率、能量和信號樣式等方面的復雜性表現不完全是各個用頻設備的輻射特征的疊加，還包含了多種因素非線性的共同作用所引起的全新的、非平穩的、不屬于任何一個用頻設備的特征與關系。

電磁環境的復雜度越大，部隊達到其作戰效果的難度就越大，電子裝備系統效能發揮程度與所處的戰場電磁環境復雜度成反比關系。為統一不同復雜度下部隊作戰能力的比較尺度，建立統一評估參照系，可在評估模型中加入電磁環境影響因子，從而把不同電磁環境復雜度下作戰效能轉化為特定電磁環境復雜度下作戰效能。從復雜系統的涌現性特征考慮，可采用折疊突變函數[3]得到電磁環境復雜度影響因子如式（7）所示：

式中，為戰場電磁環境復雜度評價值。電磁環境復雜程度具體表現為一段時間內訓練區域內電磁信號的強弱、頻率占有度的大小、電磁信號密集交迭的程度及輻射源類型和數量的多少。的計算公式如式（8）所示：

4 訓練效果綜合評估方法

根據前述單項指標的評估結果，采用加權綜合方法計算出受訓部隊的作戰能力評估值如式（9）所示：

上述各權重的計算一般根據領域專家給出指標相對重要性關系，采用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）得到[6]，文內不再贅述。

訓練效果的綜合評估需要綜合電磁環境復雜度和部隊作戰能力兩方面因素，因此訓練效果的綜合評價值如式（13）所示：

5 算例分析

假設分別獲取某部隊一段時期內兩次雷抗訓練的底層指標量化評估結果，采用本文方案對該部隊的訓練成績進行評估和對比分析，如表1所示。

此外，經領域專家綜合評定，得到各權重向量如式（14）所示：

表1 雷達對抗訓練評估底層指標量化值

針對兩次訓練所構設的電磁環境復雜程度有所不同，分別獲取到對兩次訓練的電磁環境復雜程度底層指標評價值如表2所示。

表2 電磁環境復雜度評估底層指標量化值

首先計算兩次訓練時的電磁環境復雜度分別為：

然后根據式（8），可得電磁環境復雜度影響因子分別為：

然后根據式（9），得到兩次訓練時的部隊雷達對抗作戰能力評價值分別為：

最后根據式（13），得到部隊兩次訓練的成績分別為：

6 結論

本文從雷達對抗訓練效果評估需求入手，開展在復雜電磁環境下對雷抗部隊的實戰訓練效果評價方法的研究。在建立的包含偵察、干擾和指揮控制等主要訓練要素的綜合指標體系、基礎指標統計方法和指標綜合計算方法基礎上，加入電磁環境影響因子可以實現在不同的訓練場景構設條件下，采用基本一致的環境尺度來評價雷達對抗訓練效果。不同部隊之間的訓練水平也可通過綜合評價值進行橫向比較，相比一般僅靠粗略的電磁環境分級評價方式，該方法能夠根據戰場電磁環境復雜度的量化值為評估者提供可靠的評估調整信息。同時該評價方法不關聯部隊武器裝備的技術體制和性能水平，可以為實戰化訓練組訓以及為通用化的訓練效果考評系統設計提供參考。

[1] 王睿，姜寧，陳奇. 基于訓練效果評估需求的戰場電磁環境復雜度研究[J]. 艦船電子對抗，2015，38（4）：89-92.

[2] 田德貴，李小明，劉云路，等. 復雜電磁環境下雷達兵訓練效果評估[J]. 空軍雷達學院學報，2009，23（4）：251-253.

[3] 羅小明. 基于突變理論的戰場電磁環境復雜性評價方法[J]. 裝備指揮技術學院學報，2009，20（1）：7-11.

[4] 顧有林，張志，王偉. 電磁環境復雜度評估算法研究與仿真實現[J]. 系統仿真學報，2012，24（2）：394-398.

[5] 邵濤，胡以華，石亮，等. 戰場電磁環境復雜度定量評估方法研討[J]. 電光與控制，2010，17（1）：81-84.

[6] 胡大川，陳永光. 對空防御雷達對抗訓練水平評估的AHP-Fuzzy方法[J]. 電子信息對抗技術，2007，22（3）：45-49.

Evaluation Method of Radar Countermeasure Training in Complex Electromagnetic Environment

GENG Tao

The actual combat training is an effective means to check the response of radar countermeasure troops to the complex electromagnetic environment sand exercise the full combat capability of combat equipments. First, the training evaluation process and relevant comprehensive evaluation index system covering major aspects of radar countermeasure training are established in the paper. Second, according to the relationship between training effect evaluation requirements and electromagnetic environment complexity, a complexity influence factor is proposed to weigh the influence degree of complex electromagnetic environment on training effect. Finally, an weighted training effect evaluation algorithm based on analytic hierarchy process is established, which can be used to evaluate the radar countermeasure training effect in complex electromagnetic environment, and measure the troops’ training scores on consistent scale of electromagnetic environment. The research can provide reference for organization of radar countermeasure training or training effect evaluation system design.

Radar Countermeasure Warfare; Training Effect Evaluation; Complex Electromagnetic Environment

TN974

A

1674-7976-(2021)-03-221-06

2021-03-23。耿濤（1984.11-），陜西漢中人，博士，工程師，主要研究方向為信息系統和效能評估技術。