舰船电子对抗系统的内外场一体化测试方法

田益明

本文针对舰船电子对抗系统测试中存在的问题，首先对外场测试、内场半实物仿真测试和计算机数字仿真測试的优缺点进行了对比分析，然后探索性的设计了舰船电子对抗系统内外场一体化测试的具体步骤，最后对舰船电子对抗系统内外场一体化测试的各项关键技术进行了分别阐述。

【关键词】舰船电子对抗系统 内外场一体化 外场测试 半实物仿真测试 数字仿真测试

1 测试方法的比较

1.1 数字仿真测试

计算机数字仿真测试主要借助计算机程序，通过模拟一个系统的使用逻辑、过程、规则、技术和方法来代表这个系统，将它置身于计算机模拟的威胁环境中进行性能分析。计算机数字仿真测试突出的优点就是效费比高、保密性强，其不足主要在于测试“风险”大，不可能全面描述系统的能力，可信度低，如果没有经过检验、证实和认可的数学模型和仿真，可信度问题就无法解决。

1.2 内场半实物仿真测试

内场半实物仿真测试工具是一种安全的室内设施，它用硬件和软件来仿真电子对抗系统的电磁性能，由计算机控制的测试系统产生典型测试环境中的真实射频信号，把被试系统放置在内场半实物仿真测试环境中来开展测试。内场半实物仿真测试的优点在于效费比高、模拟信号环境逼真可控、保密性好、不受气候条件限制和外界信号干扰、能获取较全面的测试数据。局限性在于受测试设施限制，内场辐射式仿真测试被试装备的范围受被试装备天线的制约，注入式仿真测试测试范围受射频接口的制约，并且有些测试项目受仿真测试系统的限制不能进行。

1.3 外场动态测试

外场动态测试将被试装备加装于测试平台或实装平台，通过实兵、实装为被试装备构建了一个典型对抗态势的测试环境。外场动态测试的优势在于测试场景真实， 测试结果可信度高。局限性在于测试周期长、动用兵力多、消耗大，测试可重复性差、保密性差、易受外界干扰，测试数据测量要求高、数据获取难。

2 测试流程设计

测试实施流程一般按照数字仿真测试、半实物仿真和外场动态测试顺序进行，通过分析内外场测试的技术、测试设计、执行过程、测试数据测量等存在的优势和局限性，拟定各个阶段的测试项目，分析可能存在的测试项目串行、并行和重叠、迭代关系，进行测试因素、测试水平的综合设计，拟制两者联合测试的基本框架。从目标特性、电子侦察、信号分选、威胁告警、电子组合干扰能力等方面，提出数字仿真、半实物仿真和外场测试项目分配、过程衔接、数据融合的一体化测试鉴定与评估方法。

3 测试关键技术

3.1 实体建模技术

在对舰船电子对抗系统的干扰能力测试中，由于舰船反射面积很大，测试用弹消耗量较多，在同等成本下限制了测试样本的数量。通过在测试前精确测量舰船各状态下的反射面积全向数据，运用数字实体建模仿真的方法对受干扰效果进行建模仿真运算，得出干扰全方位成功率仿真曲线。在外场测试方案设计过程中，依据内场仿真结果，在满足置信度的测试样本数量前提下，选取典型角度进行外场测试。

3.2 测试环境建模

测试环境建模主要针对外场测试中对被试产品有影响的实际环境进行建模，这些实际环境包括各种各样的空间环境、地形环境、大气环境、海洋环境和电磁环境等。对测试环境建模的原理与测试资源实体建模的原理相似，首先分析真实环境的内部物理机理，然后建立数学模型，最后通过软件或者各种硬件实现这些数学模型。软件实现的环境称为虚拟环境模型，各种硬件实现的环境称为模拟器。

3.3 测试数据一致性检验

测试模型的 VV&A; 意指模型的校核、验证和确认，内外场测试的数据的一致性检验是VV&A;的重要内容，内场数据必须经过一致性检验才有价值。这个问题在统计学上就是两个总体的一致性检验问题。一致性检验的具体方法可使用参数检验法，假设总体的分布函数服从正态分布，则分布函数的形状仅与个别参数如均值、方差有关，一致性检验也只需对这些参数进行即可。

3.4 测试样本置信度评估

舰船电子对抗系统测试中，由于测试样本容量与测试成本密切相关，出于装备的造价等因素考虑，总是期望能够在较小的样本容量之下进行。测试的需求是：在保证结果可信的前提下，以一个较小的外场测试样本数，尽可能地充分利用其他有用信息，有效地进行武器装备的性能、效能评估。测试的基本思路是将内场仿真测试结果用于测试鉴定，充分利用仿真测试结果数据的验前信息，结合外场测试样本信息，运用Bayes小子样理论与方法完成对干扰测试样本量的评定与估计。

4 结束语

随着国内测试理论和科技水平的不断提高，通过对内外场一体化测试方法的研究，将外场测试、内场半实物仿真测试和计算机数字仿真测试三种工具综合运用于舰船装备测试的工作中，可以提高测试的效率和质量，大幅降低测试消耗和风险。

参考文献

[1]赵国庆.雷达对抗原理[M].西安：电子科技大学出版社，2012.

[2]赵占伟.浅析内场仿真测试中的若干关键技术[J].武器装备理论与技术，2014，35（12）.

[3]张鸿喜，韩伟.舰载舷外有源诱饵内外场综合测试方法[J].舰船电子对抗，2014，37（02）.

[4]张兴华.告警反应时间内外场数据的一致性检验[J].舰船电子对抗，2015，33（03）.

作者单位

91404部队 河北省秦皇岛市 066001