舰载电子战系统有源干扰样式有效性检验方法研究

张宇

（中国人民解放军91404 部队，河北秦皇岛 066000）

反舰导弹是以水面舰艇为主要攻击目标的作战武器，随着科技水平日新月异，反舰导弹的攻击性能也有了很大提升。特别是制导方式[1-2]的不断革新，如雷达制导、红外制导、复合制导、激光制导等技术的不断提高，以及反舰导弹航路规划、机动能力的不断提升[3-4]，极大地增强了对水面舰艇的突防能力，因此，针对主要作战对象，研究有效的干扰样式具有重要意义。

水面舰艇有源干扰作战运用是舰艇电子战的重要组成部分，是实现有源/无源复合抗导、软硬武器协同抗导的基础[5-6]。舰载电子战系统有源干扰主要会面对空中搜索雷达、武器控制雷达、导弹末制导雷达等威胁目标[7]。针对不同威胁目标时会采取不同的有源干扰手段，而有源干扰样式的有效性是有源干扰运用的基础问题，也是核心问题[8-10]。末制导雷达作为电子战系统最主要的作战对象，也是末端防御的重中之重，因此，该文以对典型末制导雷达的有源干扰有效性检验为研究任务[11-12]，基于水面舰艇信息作战训练，提出了一种有源干扰样式有效性检验方法。

1 有源干扰有效性检验思路

有源干扰有效性检验基本思路如图1 所示，首先，通过有源干扰技术及末制导雷达工作原理分析得出易扰性结论，并结合电子对抗有源干扰试验数据、训练数据和部队训练经验数据提出有源干扰样式初步方案，然后依托半实物仿真系统筛选出有源干扰预选方案[13-15]；其次，针对有源干扰有效性检验需求，进行训练组织、效果评估和数据采集方法设计；然后，结合水面舰艇信息作战训练，开展有源干扰有效性检验及数据采集；最后，对有效训练数据进行分析，依据干扰效果评估标准，进行干扰效果判定，并依托半实物仿真系统进行动态闭环干扰效果验证[16]，提出有源干扰样式优选样式方案。

图1 有源干扰有效性检验基本思路

2 有源干扰有效性检验方法

有源干扰有效性检验按照预先研究、效果检验、数据采集、评估优选的步骤组织实施，具体方法及研究内容如下。

2.1 预先研究

1）试训成果总结

首先，针对不同舰载有源干扰系统，对欺骗干扰、噪声干扰、组合干扰几种干扰样式的工作原理及应用特点进行分析，并对典型末制导雷达的目标搜索、捕获、跟踪等基本功能进行研究，从技术体制及抗干扰技术等方面进行易扰性分析，得出针对典型末制导雷达的易扰性分析结论，即可得到有效干扰样式集合J1。然后，针对该型末制导雷达的有源干扰试验数据、训练数据进行数据挖掘，得出有效干扰样式集合J2、J3。最后，结合部队训练经验数据，得出有效干扰样式集合J4。

其中，J1、J2、J3、J4均为舰载电子战有源干扰系统的有源干扰样式子集。

2）半实物仿真预选

由于研究总结过程中得出的干扰样式集合J0数量较多，水面舰艇信息作战训练难以完成全部样本的检验采集，因此，需通过半实物仿真方法完成干扰样式的预选，缩小干扰样式集合。半实物仿真试验配置如图2 所示。

图2 半实物对抗仿真试验配置示意图

首先，运用导引头实装模拟威胁目标、射频信号生成系统模拟目标回波、干扰回波和背景噪声环境，构设有源干扰双方对抗态势。然后，通过有源干扰样式参数设置、战场态势想定方案设计进行干扰效果检验及信息采集，完成不同干扰样式的干扰效果预选，最终得出有源干扰预选方案为：

2.2 效果检验

有源干扰样式有效性检验主要在水面舰艇信息作战训练中组织，结合有源干扰项目实施。在检验过程中，通过雷达信号环境模拟器构设复杂电磁环境态势，参训舰电子战系统主要以典型末制导雷达导引头作为威胁目标和干扰对象，对有源干扰样式预选方案进行有效性检验。效果检验过程如图3 所示，检验过程具体实施方法如下：

图3 有源干扰有效性检验实施过程

1）参训舰艇按照预设位置就位，参训舰电子战部门备便，末制导雷达系统备便。

2）末制导雷达开机，对舰艇进行搜索，并进行稳定跟踪。

3）电子战系统正确侦收威胁雷达信号，职手根据预先加载数据库文件，正确识别威胁雷达类型。

1.4 统计学分析 采用SPSS 24.0软件进行统计分析，使用秩和(Mann-Whitney U)检验分析连续变量之间的差异，使用卡方检验比较分类变量之间率的差异。取α=0.05，P<0.05为差异有统计学意义。然后对差异有统计学意义的因素进行多因素Logistic回归分析。

4）针对威胁雷达预先装订的有源干扰样式，实施有源干扰，并根据干扰效果或侦收情况视情更换有源干扰样式，威胁雷达实时上报受干扰效果。

2.3 数据采集

根据有效性评估判定要素需求，以原始数据为评估基础，设置雷达侦察、雷达有源干扰、末制导雷达、复杂电磁环境监测、雷达信号环境模拟和战场态势6 个关键性数据采集部位，综合采取计算机自动录取、音视频摄录、人工记录和手持终端方式采集参训兵力、保障兵力客观数据，用以有源干扰效果评估及问题分析。关键采集部位具体采集方式及采集要素介绍如下：

1）雷达侦察分系统采用自动录取、音视频摄录、手持终端和人工记录方式进行数据采集，主要采集威胁雷达相关参数、雷达名称、告警时刻、丢失时刻等要素。

2）雷达有源干扰分系统采取自动录取、手持终端和人工记录方式进行数据采集，主要采集干扰样式、干扰开始时刻、干扰停止时刻等要素。

3）末制导雷达采取自动录取、音视频摄录和人工记录方式进行数据采集。自动录取方式采集航偏角、距离、战斗指令等要素；音视频摄录方式采集末制导雷达工作界面和示波器回波波形；人工记录方式采集加高压时刻、跟踪时刻、受干扰时刻、干扰消失时刻、受干扰情况、效果初判、关高压时刻等要素。

4）复杂电磁环境监测采取人工记录方式进行数据采集，主要采集训练海区实时电磁频谱信息。

5）雷达信号环境模拟采取计算机自动录取、人工记录方式进行数据采集，主要采集模拟设备的工作状态及雷达信号模拟情况。

6）态势采集方面，电子对抗评估席全时录取态势，重点采集威胁方位、舰艇航向、对抗双方距离等要素。

2.4 评估优选

1）效果评估

依据原始信息采集数据，检验舰艇被末制导雷达稳定跟踪情况下，电子战系统有源干扰样式的干扰效果，并通过有效性优选判定准则，研究确定有源干扰样式优化组合，为部队有源干扰作战运用提供指导。针对预选有源干扰样式，以有源干扰样式“干扰有效性”和“干扰成功率”作为检验项目：

①干扰有效性

每种预选干扰样式对相应末制导雷达至少干扰n0次，每次干扰时长t0，持续干扰以干扰发出后t1时刻起算。在干扰有效时间段内，如出现末制导雷达持续稳定跟踪目标Δt0以上，即判定干扰无效；在干扰有效时间段内，如稳定跟踪目标累计时间大于Δt1，则判定干扰无效；否则判定干扰有效。

②干扰成功率

干扰成功率是有源干扰样式优选的重要准则，成功率高的干扰样式作为优选对象。当不同干扰样式的干扰成功率相同时，通过计算有效干扰起始时刻t、有效干扰时长Δt、角度误差α、距离误差r的归一化有效性系数，并结合专家意见权重，采用“专家意见灰色关联算法”和“代数加权评估法”计算得出该干扰样式的成功率优选指数，优选指数较大的干扰样式作为优选对象，并结合理论分析得出最终评估结论。

2）半实物仿真复盘验证

通过外场高速数据记录的能量、距离、多普勒信息，实现目标回波和干扰回波的分离，依托半实物仿真系统，通过想定方案设计，双方对抗态势设置，结合弹道仿真模拟系统，实现对抗过程动态模拟，通过计算导弹命中目标的脱靶量、成功率，完成有源干扰效果内场闭环仿真验证工作，实现对外场评估结果的复盘验证、效果优选目的。

3 有效性检验仿真分析

为了展现检验方法的有效性及合理性，通过仿真系统设置有源干扰对抗场景，基于仿真结果数据描述有源干扰有效性的判定过程。以某电子对抗系统有源干扰样式为例，通过数字仿真形式模拟有源干扰对抗过程，对仿真数据进行综合评估，主要分析末制导雷达受干扰前后，跟踪目标距离、方位、战斗指令信息的变化，并绘制有效性标识曲线，进行干扰样式有效性判定。假定有源干扰设备与干扰对象距离D，对抗仿真时长为1 000 s，步长为1 s，仿真结果如图4 所示。

由图4 可知，末制导雷达受干扰前，可以稳定跟踪目标，距离信息为真值数据，方位角稳定变化，战斗指令为1。舰艇在距离目标D时，采用某干扰样式对末制导雷达实施干扰，末制导雷达受到干扰进入搜索状态，距离、方位、战斗指令信息变为0，综合上述信息绘制有效性标识曲线如图4（d）所示。通过统计分析，该干扰样式共有效实施n次，其中有效干扰n0次，则该干扰样式干扰成功率为。通过不同干扰样式干扰成功概率比较，进行干扰样式有效性排序，建立有源干扰优选方案集合。

图4 某干扰样式干扰有效性判定图

4 结束语

随着水面舰艇部队作战任务的不断拓展，对水面舰艇兵力训练质效要求越来越高。电子战系统作为水面舰艇对抗反舰导弹的重要软防御手段，其效能底数是部队作战运用的基础。文中着眼部队作战应用需求，基于水面舰艇信息作战训练，提出一种有源干扰样式有效性检验方法，该方法能够为部队有源干扰作战运用提供指导，为电子战作战手册完善提供一定参考。