一种雷达对抗有源干扰装备作战效能评估方法*

戎　华　吕明山　陈　求

(海军大连舰艇学院信息作战系　大连　116018)



一种雷达对抗有源干扰装备作战效能评估方法*

戎华吕明山陈求

(海军大连舰艇学院信息作战系大连116018)

摘要电子对抗装备在现代战争中发挥着重要作用，其作战效能是指挥员进行作战决策的基础，电子对抗有源干扰效能是电子对抗装备效能的一部分，对其作战效能进行评估关系到对有源装备的正确使用，以最大限度地发挥电子对抗系统的作战效能.论文给出了构建有源干扰评估指标体系原则，建立了雷达对抗系统有源干扰装备作战效能分析模型，并给出了模型合理性分析流程。

关键词有源干扰设备; 有源干扰作战效能; 评估模型

Class NumberTN957

1　引言

新装备在列装部队后，装备的作战效能是部队亟需了解的内容，也是指挥员进行作战决策的基础，作战效能是在特定条件下，武器装备被用来执行特定作战任务所能达到预期目标的有效程度[1]，是动态的概念，作战效能不但与装备的质量特性、数量有关，而且与作战编配和在作战中的实际运用有关。电子对抗有源干扰效能是电子对抗装备效能的一部分，对其作战效能进行评估关系到对有源装备的正确使用，以最大限度地发挥电子对抗系统的作战效能，本文重点探讨了一种与雷达对抗有源干扰装备作战密切相关要素为指标的作战效能评估方法。

2　雷达有源干扰作战效能评估指标体系构建

根据国内外军事系统工程学关于武器系统效能评定理论和实践经验，建立评估有源干扰装备作战效能的数学模型时[1]，必须考虑以下原则[2]：

1) 概率原则。任何经过周密筹划的单次战斗行动，不可能完全以预定的结局而告终。在实战条件下，任何作战行动总会遇到一些预料不到，但有时却能发挥重要作用的随机因素，因此，武器系统作战效能评价宜用概率论方法描述。

2) 相对原则。武器系统的作战效能指的是预计武器系统在战斗中完成规定战斗任务的有效程度，同任务规定必须获得或期望获得的结果相符程度的度量，因而武器作战效能评价具有相对性，宜采用相对评价方法建立评估模型。

3) 综合原则。现代武器系统一般都由若干既独立又相互依存、相互制约的分系统组成，各部分的技术性能都在一定程度上影响系统整体性能，而且，设备技术性能会随作战条件的变化而受到影响，系统在实践中，也会受到许多因素的影响，有的因素可用数字量化来描述，有的则难于量化描述。系统的作战能力应是这些因素的合成结果，因此，要运用系统分析方法，从整体观点出发，分析各种因素的基本特点以及内在联系，综合考虑各种因素，建立综合评价作战效能的模型。

4) 战术原则。武器系统作战效能不仅与系统技术性能有关，而且与战术运用等战术因素有关，不仅仅取决于技术上的先进，而且也与作战运用的战术策略和战斗勤务条件等战术因素有关，因此，评价模型必须反映出战术因素的影响。

5) 实用原则。影响武器系统作战效能的诸因素中，有的是起主要作用的，有的是起次要作用的，建立模型没有必要包含所有因素，应尽可能科学、简洁、实用。

6) 可度量原则。模型包含的各因素应能定量、可测，否则，评价结果不能定量，失去应用价值。

根据有源干扰系统的功能任务及其战技术指标要求[3]，将有源干扰系统作战效能分解为干扰瞄准效能、干扰时机效能、干扰样式效能、干扰功率效能等指标[4]。其效能评估指标体系如图1所示。

图1　雷达对抗系统有源干扰装备效能评估指标体系

3　雷达有源干扰装备作战效能分析模型构建

有源干扰作战效能分析应反映出战术因素[5]，如干扰时机、干扰手段、干扰样式、干扰目标选择等。结合技术战术因素可知，从作战使用角度出发，有源干扰效果主要取决于干扰功率、干扰对准程度、干扰时机、干扰样式等，因此建立干扰动态效能评估模型：

E=EAEMETEP

(1)

式中：EA为干扰瞄准效能；EM为干扰样式效能；ET为干扰时机效能；EP为干扰功率效能。

3.1干扰瞄准效能模型

干扰瞄准效能可表示为

EA=PRI*EC

(2)

式中：PRI为引导概率；EC为有效干扰覆盖系数；EA越大干扰效果越好。其中，引导概率由方位引导和频率引导的交集确定[6]，即：

PRI=PθI*PFI

(3)

式中：PFI为频率引导概率；PθI为方位引导概率。

而有源干扰覆盖系数可表示为

(4)

式中：ΔωJ为作战实际达到的干扰空域；ΩJ为作战任务规定或要求的空域；ΔFJ为实际达到的干扰频域；ΔFJ0为作战任务规定或要求的干扰频域。

3.2干扰时机效能模型

干扰时机效益因素可表示为

(5)

3.3干扰样式效能模型

干扰机干扰样式的效能与雷达体制、雷达使用的抗干扰措施相关。因此，干扰样式效能[7]：

EM=ϖ1(1-Et)+ϖ2Ek

(6)

其中，Et表示雷达体制的抗干扰能力，直接由雷达工作体制决定；Ek表示雷达抗干扰措施与干扰样式的匹配程度。ϖ1，ϖ2分别表示雷达体制、雷达抗干扰措施与干扰样式的匹配程度的重要程度，ϖ1+ϖ2=1，EM越大干扰效果越好。

3.4干扰功率效能模型

干扰功率效能可表示为[8]

(7)

(8)

式中：KJ为掩护目标干扰压制系数；Pj为干扰发射功率；Gj为干扰天线增益；Pt为雷达发射功率；Gt为雷达发射天线增益；μ为雷达馈线损耗(取0.4～0.6)；Rt为雷达到干扰机之间的距离；Lj为极化损耗；σ为目标雷达反射面积；Δf0为雷达接收机中频带宽；Δfj为干扰信号带宽。

4　有源干扰作战效能实例分析

4.1分析过程

4.1.1背景分析

作战对手空中预警机在**高度上担负战场搜索监视，发现我海上编队后，在干扰机掩护下引导战斗机突击我海上编队。

4.1.2机载雷达能力分析

与作战相关的主要战技术指标包括雷达体制、雷达功率、天线增益、接收带宽、雷达开机时间。

4.1.3干扰能力分析

与作战相关的主要战技术指标包括：保护目标、辐射功率、干扰带宽、压制系数范围、极化损耗。

4.2有源干扰效能指标计算

4.2.1干扰瞄准效能

假设PRI=PθIPFI=1。

4.2.2相对干扰覆盖系数

假设相对干扰覆盖系数EC=1，干扰瞄准效能可表示为：EA=PRIEC=1。

4.3时机效能

假设时机效能ET=0.91。

4.4干扰样式效能

假设使用最佳干扰样式。EM=ϖ1(1-Et)+ϖ2Ek=0.88。

4.5干扰功率效能

假设干扰功率效能EP=1，根据上述计算结果，有源干扰作战效能为：E=EIEMETEP=0.81。

5　模型合理性分析

在评估中，模型、指标体系、指标的选择尤为重要，我们无法用战争来检验模型的正确性和效果的真实性，只能通过演习数据和模拟仿真逼近真实性，但有一点是可以明确的，最终实现其所希望达到的交战结果应符合作战指挥员、军事专家或领域专家的定性判定。模型及指标合理性评价流程如图2所示。

图2　模型及指标合理性评价流程

模型及指标合理性评价流程给出了验证模型的基本思路，一方面需要确定作战模拟想定，将其中的参战兵力和装备输入模拟系统，得出交战结果。另一方面，通过建模计算出作战效能，再根据计算效能与战果直接的关系，得出交战结果。如果这2个结果一致，说明模型是正确的，如果不一致，需要修改模型或指标重新计算，直至结果一致[10]。经仿真分析，本文提出的有源干扰效能评估方法及权重的分配按照图2所示流程，评估结果符合装备作战使用情况。

6　结语

本文针对影响有源干扰效果的主要因素，构建了以干扰功率、干扰对准程度、干扰时机、干扰样式为评估指标的有源干扰评估指标体系。通过对模型的合理性分析及实例计算，验证了方法的可行性，对雷达有源干扰装备效能评估具有借鉴意义。

参 考 文 献

[1] 柯宏发，陈永光，夏斌.电子战装备作战效能灰色评估模型和算法[J].系统仿真学报，2005，3：760-762.

[2] 魏保华.一种新的雷达有源干扰效果评估准则的研究[J].现代雷达，1999(6)：26-31.

[3] 张永顺，童宁宁，赵国庆.雷达电子战原理[M].北京：国防工业出版社，2006:85-150.

[4] 高东华.舰艇电子对抗作战指挥[M].北京：海潮出版社，2002:106-115.

[5] 周刚，姜宁，戎华.舰艇电子战系统作战使用[M].北京：海潮出版社，2007:54-60.

[6] 徐浩军，郭辉.空中力量体系对抗数学建模与效能仿真[M].北京：电子工业出版社，2010:154-156.

[7] 王国玉，汪连栋.雷达电子战系统数学仿真与评估[M].北京：国防工业出版社，2004：356-408.

[8] 商炜森.电子对抗效能分析与评价模型[M].北京：解放军出版社，1999:81-100.

[9] 姜宁.舰载电子战系统[M].北京：解放军出版社，2005:1-25.

[10] 李登峰.海军作战运筹分析及应用[M].北京：国防工业出版社，2007:100-131.

*收稿日期：2015年10月3日,修回日期：2015年11月24日

作者简介：戎华，女，教授，博士生导师，研究方向：电子对抗及信息战。

中图分类号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