反舰导弹导引头作战试验鉴定方法研究

罗华锋，田 宇，王丽红

（中国人民解放军92941部队，辽宁 葫芦岛 125001）

0 引言

武器装备作战试验是指在武器装备全寿命周期过程中，为确定其作战适用性和作战效能，由作战试验机构依据作战任务剖面要求，构建近似实战的试验环境，运用多种试验方法进行试验与评估的综合过程。作战试验作为一种新的试验模式，由美军率先提出，已成为我军在当代新军事变革背景下传统武器装备试验工作转型的重要方向。其基本理念是：构建接近真实的作战使用环境，通过模拟真实的作战运用和对抗过程，检验武器装备的作战效能和作战适用性，在实战使用前对新型武器装备的真实作战能力和满足战场需求的程度做出全面的评价［1］。导引头作为反舰导弹制导分系统的核心，是完成命中目标的作战使命、进行电磁对抗的主要装备，对导引头性能的评价，是对整个武器系统性能评价的重点环节。以往研制定型试验模式中，针对导引头的评价采用了性能指标逐项进行评定（评估）的方法，无法反映其综合作战能力，也不适于作战试验。为此，本文对作战试验条件下对反舰导弹导引头的鉴定指标提出了一种新的评价体系，并研究了反舰导弹导引头作战试验鉴定方法。

1 反舰导弹导引头作战试验鉴定指标

分析反舰导弹导引头在作战过程中的工作内容，可将其作战任务剖面划为两个阶段：一是导弹发射前，导引头通过接口有线接收武控系统的装订信息、返回武控系统导引头射前检查结果及工作状态，红外导引头还执行预制冷；二是导弹发射后，导引头按装订的时间开机，搜索、识别、选择、捕获、跟踪敌方舰艇目标，将导引信息传至导弹控制系统控制导弹按控制律接近毁伤目标。

根据上述剖面，综合导引头在研制过程中各研制阶段的工作及所进行的数字仿真、原理样机模型试验、工程样机性能试验和反舰导弹作战试验等，提出了对导引头进行作战试验鉴定的三个方面指标：作战效能定量指标、作战适用性定量指标和任务满意度定性指标。

1.1 作战效能定量指标

效能的定义是在规定条件下达到规定使用目标的能力［2］。因此，作战效能可定义为在作战环境中武器装备满足特定作战任务要求的能力，针对导引头的作战特点，效能主要包括探测识别、导引跟踪和生存能力。通过作战效能试验对这些指标进行量化评估，可检验导引头在作战使用过程中能力发挥程度和效果。

1.1.1 探测识别能力

用于量化评定的探测识别能力指标有探测识别时间和探测识别率［3－4］。其中：探测识别时间是指导引头从开机至稳定跟踪作战目标并输出其导引信息所用时间；探测识别率是指识别出作战目标数与探测范围内目标数（包括合作与非合作目标）的比值。

1.1.2 导引跟踪能力

用于量化评定的导引跟踪能力指标有跟踪时间比和跟踪目标率［5－6］。其中：跟踪时间比是指导引头捕获作战目标后对其稳定跟踪的时间与捕获作战目标至命中作战目标时间的比值；跟踪目标率是指跟踪作战目标数与探测范围内目标数（包括合作与非合作目标）的比值。

1.1.3 生存能力

用于量化评定的生存能力指标有辐射功率和频率捷变比。其中：辐射功率用于主动雷达导引头，是指导引头发射机高频工作时向前辐射的峰值功率；频率捷变比用于主动和被动雷达导引头，是指导引头发射（接收）频率捷变范围与其中心频率的比值。

1.2 作战适用性定量指标

作战适用性是指武器装备在作战使用过程中能保持可用的程度，即装备在计划的保障方案和资源条件下，由军事人员在外场使用时支持装备的使用者能完成规定任务的程度。其定义是在考虑可用性、兼容性、可运输性、互操作性、可靠性、战时使用率、可维修性、安全性、人的因素、后勤可保障性、自然环境效果与影响等因素的情况下，武器装备投入战场使用并维持的满意程度。针对导引头的使用特点，作战适用性评价主要包括通过作战环境适用性试验、作战使用适用性试验和作战保障适用性试验，对环境、使用和保障的适应性进行定量评价。其中保障使用性主要通过定性分析方法进行评估。

1.2.1 作战环境适用性

a）战场自然环境适用性

战场自然环境对导引头的影响因素主要有气象环境中的温度、湿度、降水（雨、雪）及其水量、能见度（针对电视导引头）、烟雾、云团、太阳亮带（针对红外导引头），水文环境的海情等。

导引头对战场自然环境适用性的指标主要有导弹上舰战备值班过程中导引头的维护时间与频率、平均故障间隔时间；作战过程中导弹发射前导引头射前检查正常率（战备完好率）、红外导引头的预制冷时间；导弹发射、导引头开机后的探测识别时间、探测识别率等。

b）战场电磁环境适用性

包括攻击环境适用性和运行环境适用性。其中：攻击环境适用性包括敌方的电磁压制、电磁欺骗、电磁毁伤环境；战场电磁运行环境适用性即电磁兼容性能。

c）战场电磁环境复杂度

战场电磁环境复杂度从侧面反映战场电磁环境对导引头效能发挥的影响程度。

d）战场地形环境复杂度

专于攻击具岛岸背景的舰船目标的反舰导弹导引头，能侧面反映战场地形环境对导引头效能发挥的影响程度，内容主要是地表属性复杂度。

1.2.2 作战使用适用性

a）安全性

导引头在作战过程中的安全性影响因素主要是在导弹发射前，一是红外导引头预制冷过程中误操作产生危险，可由定性方法进行评估；二是主动雷达导引头在射前检查过程中因加高压而出现的侧向电磁泄漏，功率过大可能造成附近人员受到辐射轻度受伤。

b）可靠性

导引头在作战过程中的可靠性指标主要有平均故障间隔时间、平均故障持续时间、温度影响和湿度影响等。

1.3 任务满意度定性指标

上述的作战效能和适用性试验是对局部指标的量化考核，但试验的整体结论无法进行完全依靠定量方法评定，因此提出任务满意度评估指标。任务满意度包括基本满意度和专项满意度。专项满意度要评估以下6个指标：误操作的安全性；人机结合性（专用于人在回路中体制的导引头），包括界面友好性和易操作性；作战保障适用性，包括作战维修保障性、作战使用保障性和作战保障资源。

2 反舰导弹导引头作战试验指标鉴定方法

2.1 定量指标评定方法

2.1.1 各单项指标评定模型

定量指标可用以下两种模型评定。

a）适于行动结果数值越小越好的评定模型（模型A）

式中：S为评定成绩；x为指标实测值；r为指标标准值。

b）适于行动结果数值越大越好的评定模型（模型B）

式中：S为评定成绩；x为指标实测值；r为指标标准值。

各指标的评定模型见表1。

2.1.2 复杂度计算方法

战场电磁环境复杂度和战场地形环境复杂度中的“战场”，对反舰导弹导引头而言应定义为导引头搜索、跟踪范围，包括距离和方位。两个复杂度的计算方法与其他单项指标不同。

a）战场电磁环境复杂度

将通信频段分为超短波、短波、中波和长波四个波段，每个波段均匀划分为20个区间。考查每个恶意信号源、无恶意信号源占用的频谱范围，统计每个波段每个区间内的信号源个数，计算信号源个数的均值和标准差，计算频谱复杂度

表1 反舰导弹导引头作战试验定量指标评定模型Tab.1 Battle experiment quantitative identification mode of anti－ship missile seeker

式中：Nyxqj为在某个波段内的20个区间中有信号源的区间数；Nqjxy为在某个波段内平均每个区间中的信号源数；Npdxy为在某个波段内信号源的总数；Spd为在某个波段内区间信号源数量的标准差。

另还应统计计算恶意类信号源、无恶意类信号源分别在战场上围出的最大面积占战场总面积的百分比。战场电磁环境的整体复杂度是恶意与无恶意信号源的频谱复杂度、分布复杂度之和。

b）战场地形环境复杂度

以战场矢量地形图为基础，按一定分辨率（可取1／2导引头距离分辨率×1／2导引头角度分辨率）将导引头搜索区域划分为若干均匀方格，假设在一个方格内各点的地形参数相同，在此基础上统计每个方格内的地形参数。地表种类（岛、岛岸、海）的复杂度以自然数计，在战场矢量地形图中直接取得，计为NDB；地表分布的复杂度以各种地表所占的区域面积标准差表示（各种面积用相应的用所占网格数量近似代替），计为SDB，则地表属性复杂度FDB＝NDB／SDB。

2.1.3 定量指标评定结果计算方法

多次行动评定成绩为若干单次行动评定成绩的加权和。以探测识别能力为例，可表示为

式中：S1I为探测识别能力单次行动评定成绩；θ1I为影响因子，主要是指天气状况、战场烟尘、地形、探测距离和目标特性等；S1I1为探测识别时间评定成绩；ω1I1为探测识别时间指标权重；S1I2为探测识别率评定成绩；ω1I2为探测识别率指标权重。

行动次数根据不少于导引头相关性能指标单侧置信下限的原则确定（置信度不能低于0.7，通常应取0.8）。各单项指标的权重分配及影响因子需具体分析确定，由于作战目标、战场态势、导弹射程、攻击方式等因素而不尽相同。

作战效能的三组指标评定最终结果还应乘以战场电磁环境复杂度（雷达体制导引头）和战场地形环境复杂度（攻击具有岛岸背景的舰船目标的反舰导弹导引头）。

2.2 定性评估方法

定性评估主要采用专家评分法和问卷调查法两种评估方式。专家评分法采用制式的评分模板（模板中包括评估对象、评估内容、评分标准、评分结果等内容）。问卷调查法采用制式的调查问卷，组织评估专家提前熟悉评估问题，随同作战试验进行动态评估，对试验过程和结果进行综合分析与评判；试验结束后组织武器装备操作员完成调查问卷。汇总所有评估专家的结论，根据集成的评价结果给出作战效能和适用性试验的整体结论。各指标计算方法如下。

a）基本满意度

式中：EJB为基本满意度均值；PJSB为基本满意度标准差权值。

b）专项满意度

式中：EZX为基本满意度均值；PZSX为基本满意度标准差权值。其中AZX为6个指标之和。

c）任务总体满意度

3 反舰导弹导引头作战试验设计

基于“优秀的试验设计应为形成有效的因果关系提供足够的证据”的设计理念，作战试验不应仅仅是单独的一次或数次实装对抗试验，而应贯穿于一型武器装备从立项论证与总体方案设计、工程研制试验阶段、设计定型试验阶段、生产定型试验阶段、批抽检阶段和使用保障阶段的全寿命周期过程，在每个阶段的试验设计中都应考虑作战试验鉴定的需求，积累作战试验鉴定指标的实测数据，评定（评估）合格后才能进入下个阶段［7］。因此，在导引头工程研制阶段，可在工程样机性能试验中进行电磁泄漏功率的度量；在导引头设计定型阶段，可在抗干扰专项试验中进行战场电磁攻击环境适用性的度量，在电磁兼容性鉴定试验中进行战场电磁运行环境适用性的度量，在可靠性鉴定试验中进行平均故障间隔时间的度量，在维修性鉴定试验中进行平均故障持续时间的度量，在环境适应性鉴定试验中进行不同温度、湿度对导引头作战使用可靠性影响的度量。

专项的作战试验设计应根据实战要求，在试验环境构建、试验数据获取和试验结果评估等方面应遵循系统化、综合化的原则，综合运用可信高效的仿真试验技术和贴近实战的外场试验技术，尽可能地形成被试装备要求的作战目标和环境、形成装备对抗双方实施对抗的动态过程，采取系统仿真试验与实装对抗试验结合、分阶段试验与全过程试验结合、定量数据采集与定性评价判断结合、动态试验评价与静态分析评价结合的方法，实现武器装备多层次（部件、分系统、系统、体系）和多维度（静态能力、动态效能）的试验评估。

4 结束语

本文研究了反舰导弹导引头作战试验鉴定指标，提出了其作战效能、作战适用性定量指标鉴定方法和作战试验定性评估方法，对反舰导弹导引头作战试验鉴定的设计与实施有一定的参考意义。其中探测识别能力、跟踪导引能力和生存能力定量鉴定方法已用于某多型导引头抗干扰专项试验，实现了多型导引头部分作战效能的评定，在型号的设计定型中发挥了重要作用。同时，通过多个型号的验证，该方法的评价体系、参数和标准也在不断完善，目前正在某新型复合导引头鉴定试验中得到应用。

［1］ 王 凯，赵定海，闫耀东，等.武器装备作战试验［M］.北京：国防工业出版社，2012.

［2］ 罗 云，张际良，蔡鲁闻，等.GJB 1364—92装备费用－效能分析［S］.中国国防科学技术工业委员会，1992.

［3］ 任子西.反舰导弹雷达导引头电子对抗能力评估［J］.飞航导弹，2009（2）：8－11.

［4］ 赵 超，杨 号.雷达导引头干扰对抗仿真技术研究［J］.航天电子对抗，2010，27（1）：16－19.

［5］ 安 红.用于干扰技术研究的雷达对抗仿真系统［J］.电子信息对抗技术，2006（1）：34－40.

［6］ 张 强.雷达对抗环境仿真模型［J］.舰船电子对抗，2004（10）：31－34.

［7］ KASS R A，ALBERTS D S，HAYES R E.作战试验及其逻辑［M］.北京：国防工业出版社，2010.