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作战过程的电子对抗能力评估标准构建方法

发布时间:2019-06-26 10:54 来源:未知 编辑:admin

  Vol. 39, No. 8 Aug, 2014 1002-0640 08-0038-05 文章编号: (2014) 火力与指挥控制 Fire Control & Command Control 第 39 卷 第 8 期 2014 年 8 月 作战过程的电子对抗能力评估标准构建方法 * 夏 斌, 蔡 啸, 高 博, 王 军 河南 洛阳 471003) (中国洛阳电子装备试验中心, 摘 要: 电子对抗能力评估在军事领域是一个重要课题, 层次分析法等综合评估方法主要从能力指标聚合难以 全面剖析作战部队的电子对抗能力, 评估结果更难以直接反映电子对抗作战效果和分析检验作战过程中优劣环节。 构建基于作战对手的评估参照系, 并提出基于作战过程的电子对抗能力评估标准建立方法, 以此建立的评估标准衡 量评判各作战阶段的电子对抗能力。通过对电子防空作战过程的分析, 该方法能够建立准确评判电子防空作战电子 对抗能力的标准, 可直接用于作战过程优劣环节的分析检验, 解决了综合评估方法的不足。此方法已在训练中得到 应用。 关键词: 评估参照系, 评估标准, 电子对抗能力, 作战阶段, 电子防空作战 中图分类号: TN979; O224 文献标识码: A Battlefield Electromagnetism Environment Adaptation Ability Evaluation of Communications Countermeasures System XIA Bin, CAI Xiao, GAO Bo, WANG Jun (Luoyang Electronic Equipment Testing Center, Luoyang 471003, China) Abstract: Electronic countermeasures ability assessment is an important task in military field, the comprehensive evaluation method such as AHP (Analytic Hierarchy Process) mainly aggregates the ability indexes, it is difficult to analyze the electronic countermeasure ability of combat troops , completely the result of comprehensive evaluation couldn’ t directly reflect the electronic countermeasure combat effect and analysis quality links in the process of operation. This article constructs assessment reference frame based on fight rivals, and puts forward electronic countermeasures ability assessment criteria establishment method based on the process, the electronic countermeasure ability of each operational phase is judged by the established evaluation standards. Through the analysis of the electronic air defense combat process, this method can establish criteria that can be used to critically judge the ability of electronic air defense combat, and it can be directly used in operational process and link analysis, and to solve the lack of comprehensive evaluation method. This method has been applied in the training. assessment criteria, electronic countermeasures ability, Key words: assessment reference frame, operational phase, electronic air defense combat 引 言 计算模型、 层 次分析法等 综合评估方 法” 进 行 评估 , 该 方 法 不 利 于 全 面 剖 析作 战 部 队 在 训练 过 程中 的 优劣环节, 难以达到 “以评促训 ” 的目 的。 本文 提出 建立基于作 战 对 手 的 电子 对 抗 能力评估 参照 系以 电子 对 抗 能力评估 在 军 事 训练 领域 中是一 个 重要的课题, 一般采用 “建立评估指标 集 、 建立 指 标 收稿日期: 2013-05-05 作者简介: 夏 修回日期: 2013-08-07 国家社会科学基金资助项目 (12GJ003-102) * 基金项目: 斌 (1978- ) , 男, 江苏江阴人, 硕士, 工程师。研究方向: 电子对抗训练、 电子信息装备试验技术。 ·38· 夏 斌, 等: 作战过程的电子对抗能力评估标准构建方法 (总第 39- 1341 ) 及基于作战 过程的电子 对抗能力评估 标准的 方 法 , 对作 战 部 队 在 不同 作 战 阶段 的重 要 作 战 环 节 的 电 子对抗能力进行评估。 电子 对 抗 能力评估 主 要 分析 检 验 作 战 部 队 电 子 对抗要素的作战能力 , 有必要在评估 过 程中 分析 作 战 对 手 的 武 器 装 备 性 能、 作战 特 点 等 影响 己 方 作 战能力的关键要 素, 将其转化 生成电子 对 抗 能力指 标的基 本 要 求, 以 此 为原 点建立 评估 参照 系 , 准确 刻 画 评估 对象 相 对于 参照 系 的 能力 变 化 情况 。 另 外, 为 分析 检 验 作 战 过 程中 的 优 劣 环 节 , 有必要建 立基于作战过程 的电子对抗 能力评估 标准, 通过统 计 分析 量 化 电子 对 抗 要 素 在 各 作 战 阶段 关键 时 节 所对应的作战对手关键要素值 , 以此评判作 战部队 作战 过程中关键 时节电子对 抗能力的 强 弱 , 分析 电 子对抗能力的薄弱环节。 照 系概念 , 研究 评估 参照 系 , 可以 去 发现 评估 对象 相 对于 参照 系 的 能力 变 化 情况 。 参照 系 具有 标准 性, 作战部 队电子对抗 能力的强 弱 是 相 对于作 战 对 手 而 言 的, 面 对 不同 的作 战 对 手 , 电子 对 抗 能力 是 有变化的, 如 物体运动相 对不同 参照 物 时其 运 动 是 变 化 的, 假 定 用 来 作 参 考 系 的对象 是 恒 定 的, 评估 对象的 能力 是 如 何变 化 , 都 是 相 对于 参 考 系 而 言 的。所以, 在研究作战部队的电子对抗能力时, 只有 在 选 定 参照 系后 才 能评定 作 战 部 队 电子 对 抗 能力 的 强弱 。 以 评估 方 便 和 使 评估 结 论 的 描述 尽 可 能简 单 为原则选取评估参照系 。从具体情况 来 考虑 , 作为 作战部队的 电子对抗能力, 主要 研究 它 相 对于作 战 对象的 电子 对 抗 能力 , 所以, 选 取 作 战 对象 为 参照 系是最为简单方便。 假定以 Y 国为 参照系, 作战 部队的电子 对抗能 力是相对于作战对象即 Y 国。分析作战对手影响我 方电子防空 作战能力的关键因素, 将 其转化 生 成 指 标集的基本要求, 以此为原点建立基于 Y 国作 战对 手的电子对抗能力评估参照系。 受 到 敌 电子 干 扰 威 胁 、 电子 装 备 性 能 、 信号工 作时间规律和技 战术措施 运用等影响 因 素 的 制 约 , 而效果数据 就是在这些影响下的 具 体 表 现 , 可以 表 …, 即 I= 示为 X ={x1, x2, xn}。将 X 映射到评估指标 I, [ 1] (X) , 得到评估指 标的统 计特 征 , 将 其转化 生 成 G 电子对 抗能力指标 集的基本 要求, 以 此 为原 点建立 评估参照系, 如图 3 和下页表 1 所示。 1 基于 作 战 过程 的 电子对抗能力 评 估标准构建方法 1.1 电子对抗能力评估指标集 评估指标集 的确定 一 般 根 据 作 战任 务、 评估目 的和内容进行 确定, 电子 对抗能力评估指 标 集 主 要 选 取代 表 “ 时间 ” 、 “质量” 和 “ 效 果” 等 参 数指 标, 其 所 包含的指标 主要为战技 指标和效果 指 标 等 , 指标 之间允许存相关性, 如图 1 所示。其中, 侦 察 距 离与 侦察识别率可互为条件 , 干扰有效率 和 有 效 干 扰 距 离可互为条件。 图 1 电子对抗能力评估指标集 1.2 基于作战过程的电子对抗能力评估指标 电子 对 抗 能力评估 标准 首 先 需 要 确 定评估指 标, 而评估指标在作战过 程中是变化 的, 所以, 首先 应在作战过 程分析的基 础上, 根据 作 战 行 动 各 阶段 的任务 以及动用的 装备,并结合 指 标 选 取 的 原 则 , 从评估指标集中 科学选取指 标, 建立基于作 战 过 程 的电子对抗能力评估指标。如图 2 所示。 图 2 基于作战过程的评估指标选取程序 图 3 建立评估参照系的示意图 作 战 对 手 影响 电子 对 抗 能力 的关键 因 素 分析 如下: (1) 敌电子干扰威胁大, 侦察能力下降 电子干扰手 段使 用 频 繁 , 电 磁 频谱非 常 复杂 , 背景 噪声电平明 显提高,雷达探 测 信 号 易 受 扰 , 通 信对抗侦察装 备的灵敏度 明显下降 , 电子 对 抗 侦 察 能力受敌 电子战的影响严重, 故 敌 电子 干 扰 威 胁 是 评估参照系的关键要素之一。 (2) 敌 电子 装 备 反 侦 抗扰 能力强 , 装备作战效 能 受限 ·39· 1.3 基于作战对手的评估参照系 参照 系是 描述 一系 统在 空 间 中运 动的 参 考 坐 标系统, 是物理学的重要概念。在评估领域中, 借参 (总第 39- 1342 ) 火力与指挥控制 表 1 电子对抗能力评估参照系示例 2014 年 第8期 关键要素 敌电子干扰威胁 电子装备性能 关键要素 影响分析[ 2] 电子对抗能力 指标的基本要求 评估参照系原点 评估参照系正方向 敌压制干扰降低 侦察距离≥在受到压制干扰 在受到压制干扰条件下的有 ≥在受到压制干扰条件下的 侦 察 距离 条件下的有效侦察距离 效 侦察 距 离 有效 侦 察 距 离 工作带宽 工 作 频段 信 号 体制 单装有效控守带宽×N≥工 作频 段 工 作 频 段∈ 控 守 频 段 具 备 有 效的 高 速 跳 频、 频率 捷 变 信 号、 伪随机编码信号 等 侦 察干 扰 手 段 总控守带宽 = 工作带宽 控守频段为工作频段 具 备有 效 侦 察 干扰 手 段 单装有效控守带宽×N≥工 作带宽 无 无 信号持续时间短, 侦察时间≤信号工作时间 信号工作时间规律 侦察干扰反应时 干扰时间≤信号工作时间 间 要 求高 侦察识别率≥在敌运用技战 目标分析判断能 术措施条件下的侦察识别率 力下 降 , 侦察识别 干扰有效率≥在敌运用技战 率下降 术措施条件下的干扰有效率 侦察时间 = 信号工作时间 干扰时间 = 信号工作时间 侦察时间≤信号工作时间 干扰时间≤信号工作时间 技 战 术 措施 运 用 侦察识别率 = 在敌运用技战 侦察识别率≥在敌运用技战 术措施条件下的侦察识别率 术措施条件下的侦察识别率 干扰有效率 = 在敌运用技战 干扰有效率≥在敌运用技战 术措施条件下的干扰有效率 术措施条件下的干扰有效率 x -∞ 敌通信电台 越来越 多 地采 用 数据 猝 发 、 高速跳 频、 直 接 序 列 扩 谱 等 新 体 制 通信信 号 , 雷达 大 量采 用频率捷变 信号、 脉冲 调 制 信 号 、 伪 随 机 编码 信 号 等, 提高 了 敌 电子 设备 的 反 侦 抗扰 能力 , 制约了现 有的电子对抗装备 作战效能, 故 敌 电子 装 备 性 能 是 评估参照系的关键要素之一。 (3) 敌信号出现时间短, 侦 察 干 扰反 应 慢 信号工作时间短,通常只需很短时间就可完成 作战任务,如通信电台只要几十秒至几分钟就可完 成通信。 侦察干扰的反应时间不足以达成作战目的。 故信号工作时间规律是评估参照系的要素之一。 (4) 技战术措施的运用, 目标分析判断能力下降 敌工作模式 快速切 换 、 电子 伪 装 和 佯 动 等 技 战 术 措施的运用, 要求电子 目标分析判 断 掌 握 足 够 的 战 术、 技术 参 数 和 指 纹 特 征 等 依 据 , 而 电子 对 抗 侦 察 实 践 中 获 取 的 目 标信 息 很难 满足 这 种 要 求, 因 此, 很难作出正确 判别。故技战 术 措 施 运 用 是 评估 参照系的关键要素之一。 1.4 评估指标评判标准的建立 根据评估参照系的原点 F 和正 方 向 , 对 各指 标 的 数据 进 行概 率 分布统 计 , 按照 指 标 值 的 概 率 分 布, 进行划分评判等级。 其具体步骤如下: 步骤 1: 评估指标概率分布 f(x) 统计 。 评估指标概 率分布统 计 需 要 大 量 数据 支持, 假 设原始数据 经过概率分布统计, 其 概 率 分布 函 数 为 , 如图 4 所示。 f(x) 4 个等级, 则 根 据公 式 G (x) = dx 求 出 相 对 f(x) 应的 A , 即: (A) =90 %, (B) =80 %, B、 C 和 D 点, G G G (C) =70 %, (D) =50 %。如图 5 所示。 G 步骤 3:判定评估参照系的原点 F 及正方向与 A, B、 C 和 D 点所对应的关系。 步骤 4: 确定评估评判等级划分区间。 按 上 述 步 骤 建立基于 评估指 标 参照 系 的 指挥 信 息系统对抗 能力评估 标准, 能够较 好 地刻 画 出 作 战过程中指挥信息系统对抗能力的变化。 统计 图 5 G (x) = 图 4 指标概率分布 f(x) 2 电子防空作战行动过程分析 作 战 行 动过 程[ 3]为 作 战 力 量 在 一 定时间 内 的 演变 ,其过程可视 为一系列 的时间 截 面所 构成 , 且 能够实现以 “静 ” 制 “动” , 完成静态向动态的转化。 电子防空[ 4], 伴 随着信息化 空袭而产生 。在防 空作战 中, 运 用 综 合 电子 战 手 段 , 对 空 袭 方 信 息化 作 战 体系 的 预 警 探 测 、 指挥 通信、 武 器 控制 等 信 息 系 统实施电子 打击, 破坏、 瘫痪其信息化 空 袭 体系 , 为夺取防空作战主动权创造有利条件。基于一体化 信息支持下 远程精确打 击的空袭 作 战 方 式, 电子 防 空作战行 动过程划 分为前伸电子 进 攻、 区 域 电子 防 ∫ x -∞ dx 概率 f(x) 步骤 2: 求出评估指标等级划分的 x 值。 假设评估指标等级划分为 [90 %, 80 %, 70 %, 50 %] ·40· 夏 斌, 等: 作战过程的电子对抗能力评估标准构建方法 (总第 39- 1343 ) 空和要点防护 3 个阶段, 如图 6 所示。 系统部署于 我方战役纵 深内, 有 效破 坏 敌 空 袭兵 器 的机载、 舰载、 弹 载 的 中程 侦 察 、 导航、 制导 等 信 息 系统。通过对空袭兵器的层层电子拦截和多重干扰 作用, 降低 其 空 袭 武 器 的 打 击精 度 , 同 时支援歼击 航空兵和地 空火力实 施截击和抗 击 , 为全纵深 大区 域的众多目标提供有效的电子防空伞。 2.3 要点防护 要点防护运 用光 电 干 扰 系 统,对 敌 弹 载 红 外 、 电视、 激光末制导 系统实施 复合干扰, 致盲、 诱偏敌 精 确打击武器 。施放宽波段 箔条淹 没 干 扰 弹 , 迷茫 敌机载光学 电视跟踪和 瞄准系统, 使 敌 不 能 及 时 、 准确 捕 获 目 标、 投 放制导弹 药 ; 对 其弹 载 光 电 制导 系 统实 施干 扰 , 使其不能实施准确攻击。 图 6 远 程 精 确打 击 的 空 袭作 战 示 意 图 2.1 前伸电子进攻 前伸电子进攻就是利用电子干扰的功率优势和 无源定位的距离优势, 对远方空域的敌预警飞机、 空 袭编队的导航雷达和空地、空空指挥通信实施干扰 压制, 同时增加发现远方空情和隐身目标的距离。 其 作用是破坏敌突防行动的组织指挥能力,扰乱敌空 袭行动的协同效果, 遏 制 敌机 超 低 空 突防 企 图 , 补充 完善我空情雷达网在电子干扰情况下的空情保障能 力。 在实施攻势防空行动中, 担负前伸电子进攻任务 的一线电子防空力量,则可以在降低敌远程探测与 监视能力, 破坏敌空地指挥通信, 扰乱 敌 军对 我突 击 编队的拦截行动, 为 我军 歼 击 机 夺取 制 空 权 , 完 成护 航任务方面, 提供可靠的电子支援。 2.2 区域电子防空 区 域 电子 防 空 将 地 对 空 干 扰 系 统和 GPS 干 扰 电子防空作战阶段 作战任务 3 基于电子防空作战过程的电子对抗 能力评估标准 3.1 基 于电子 防空作 战过程 的 电子 对 抗能力 评 估 指标 基于 电子 防 空 作 战 过 程 的 电子 对 抗 能力评估 指 标, 主要根据 电子防空 作战行动 各 阶段 的 任 务 以 及动用的 装 备 , 并结 合 指 标 选 取 的 原 则 , 从 电子 对 抗能力指标集中科学选取评估指标。基于电子防空 作战过程的电子对抗能力评估指标如表 2 所示。 评估任务分析 电子对抗能力评估指标 雷达对抗能力 - 干扰指标 (干扰有效率、 干扰施放时间) 通信对抗能力 - 干扰指标 雷达对抗能力 - 侦察指标 (侦察识别率、 侦察时间) 通信对抗能力 - 侦察指标 雷达对抗能力 - 侦察、 干扰指标 (干扰距离、 干扰施放时间) 通信对抗能力 - 侦察、 干扰指标 导航对抗能力 -GPS 干扰指标 光电对抗能力 - 侦察、 干扰指标 (干扰距离、 干扰施放时间) 表 2 基于电子防空作战过程的电子对抗能力评估指标示例 前伸电子进攻 的范围内对敌雷达、 通信的压 对远方空域的敌预警飞机、 空袭编[L 2, L] 评估时只需选取干扰 队的导航雷达和空地、 空空指挥通 制干扰效果, 信实施干扰压制 有效率和干扰施放时间两指标。 [L , 的范围内对敌雷达、 通信信号 L] 雷达对抗侦察系统、 通信对抗侦察 2 侦察, 评估时只需选取侦察识别率 系统实施侦察搜索 和侦察时间两指标。 [L 2, 的范围内对敌雷达、 通信和 L 1] 地对空干扰系统和 GPS 干扰系统 导 航 信 号的 破 坏 效 果, 评估时选取 破坏敌中程侦察、 导航、 制导等信 干 扰 距 离、 干扰施放时间和侦察识 息系统 别率 3 个指标。 [0, 的范围内对敌弹载红外、 电 L 2] 光电干扰系统, 对 敌 弹 载红 外 、 电 视、 激光末制导系统的破坏效果, 评 视、 激光末制导系统实施复合干 估时选取干扰距离、 干扰施放时间 2 扰, 致盲 、 诱偏敌精确打击武器 个指标。 区域电子防空 要点防护 3.2 基 于参照 系的评 估 指标值 概率 分 布统 计 及 评 估 评 判 标准 根据评估参照系的 原 点和 正 方 向 , 对 各指 标的 数据进行概率 分布统计 ,按照指标值 的 概 率 分布, 进行划分评判等级, 如下页表 3 所示。 对抗要素的作战能力是一个变数, 为 了 度量 电子 对 抗 要 素 的作 战 能力 , 从 训练 条 件 实 战 化 出发 , 分析 电子 对 抗 要 素 在 具 体 作 战任 务 中 各 作 战 阶段 关键 节 点的重要影响因素, 提出 建立基于作 战 对 手 的 评 估参照系 , 建立基于作 战过程的 电子 对 抗 能力评估 标准,以此衡量评 判各作战阶段 的 电子 对 抗 能力 。 通过对电子防 空作战过程 的分析, 该 评估 方 法 能 够 准确 评 判 电子 防 空 作 战 的 各 作 战 阶段 的 电子 对 抗 ·41· 4 结束语 面对不同作 战对手 和 不同 的作 战任 务 时 , 电子 (总第 39- 1344 ) 火力与指挥控制 基于参照系的评估指标概率统计及评判标准示例 表 3 前伸电子进攻阶段: 2014 年 第8期 电子防空作战过程 评估指标 雷达干扰有效率 评估参照系原点 雷达干扰有效率 F1 % 评估指标值概率分布统计 评判标准 [A %, 100 %] 标准 2: [B%, A %] (A) =90 %, (B) =80 % 标准 1: G G (C) =70 %, (D) =50 % 标准 3: G G [C%, 标准 4: [F1%, B%] D%] (A) =90 %, (B) =80 % 标准 1: [0, 标准 2: [A , G G A] B] (C) =70 %, (D) =50 % 标准 3: [B, 标准 4: [D, G G C] F2] [A %, 100 %] 标准 2: [B%, A %] (A) =90 %, (B) =80 % 标准 1: G G ( ) =70 , ( ) =50 G C % G D % 标准 3: [C%, 标准 4: [F3%, B%] D%] [A %, 100 %] 标准 2: [B%, A %] (A) =90 %, (B) =80 % 标准 1: G G (C) =70 %, (D) =50 % 标准 3: G G [C%, 标准 4: [C1%, B%] D%] (A) =90 %, (B) =80 % 标准 1: [0, 标准 2: [A , G G A] B] (C) =70 %, (D) =50 % 标准 3: [B, 标准 4: [D, G G C] C2] [A %, 100 %] 标准 2: [B%, A %] (A) =90 %, (B) =80 % 标准 1: G G (C) =70 %, (D) =50 % 标准 3: G G [C%, 标准 4: [C3%, B%] D%] 71-74. [3] 刘祖煌,程启月. 基于关键行动点的作战计划动态评估 [J] .火力与指挥控制, 2011, 36 (12) : 5-7. [4] 冯 金 平 , 夏 新 仁 . 美军 导弹 空 袭战 术 探 讨 [J] . 电子 对 抗 , 2007, 112 (1) : 41-48. [5] 高 英 魁 , 胡 双 喜 . 电子 防 空 理 论 综 述 [J] .地面防空武器, 2005 (4) : 47-50. [6] 孙 翱, 王之海.基于分阶段筛选的雷达装备电磁干扰预 测方 法 [J] .舰船电子工程, 2009, 29 (7) : 185-187. [7] 陈建荣, 郭齐胜.基于效果驱动和探索性分析的作战能力 需求生成方法 [J] . 装甲兵工程学院学报, 2010, 24 (1) : 8-13. 雷达干扰施放时间 雷达干扰施放时间 F2 s 雷达侦察识别率 前伸电子进攻 通信干扰有效率 通信干扰有效率 C1 % 雷达干扰有效率 F3 % 通信干扰施放时间 通信干扰施放时间 C2 s 通信侦察识别率 通信干扰有效率 C3 % 能力,并能够 直接分析检 验作战过 程 的 优 劣 环 节 , 解决了综合评估方法的不足。 建立 评估 参照 系 和 评估指 标 值 概 率 分布统 计 是 该评估方法 的重难点, 其直接影响 到 评估 标准的 科学性和可行性, 还有待进一步深入研究。 参考文献: [1] 程 [2] 范 皑, 张 勇, 吴 睿, 张宏军, 等.基于统计分析的作战行动效 杰, 孙 宏 伟 . 地 空 反 辐 射导弹 武 器系 统作 战 能评估方法 [J] .计算机应用, 2012, 32 (4) :1157-1160. 效能影响评估模型 [J] . 火力与指挥控制, 2011, 36 (8) : (上接第 37 页) 挥员作战行 动干预都是 有利我方作 战 行 动的, 这也 验证了战争的不可预测性。 参考文献: [1] 戴维 · S.艾伯茨, 理 查德 · E.海斯 (著) , 海军信息战研究教 育 中心 (译) . 权 力 边 缘 化— ——信 息时 代 的 指挥 与 控制 [M] .北京:军事科学出版社, 2006. [2] 米兰 · 维戈.信 息时 代 的作 战 指挥 与 控制 [J] . 外 国军 事 学 术, 2005 (5) :51-54. 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