(中国洛阳电子装备试验中心 孟州 454750)
雷达对抗作为现代电子对抗的重要内容,发挥着越来越重要的作用。要使雷达及对抗系统能够发挥最大的作战效能,需要对雷达及对抗指挥人员和装备操作人员进行科学有效的训练[1~4]。为了激发参训人员的训练热情、检验训练效果,需要对训练结果进行裁决。
雷达对抗训练内容涵盖了雷达对抗系统作战的整个过程,包括目标搜索跟踪、信号侦察、采取有效干扰或抗干扰措施和装备操作的熟练程度等因素。评估训练效果要综合考虑各个因素的影响。本文提出了一种雷达对抗裁评方法,为改进雷达及对抗装备的训练方法、提高训练效率提供有效方法支撑。
为了检验雷达对抗训练效果,在训练裁决评估时应该遵循以下准则。
1)裁评原则要切合实际。要按照实战条件下电子对抗作战要求确定裁评指标,制定裁评标准、设计裁评方法,全面、真实检验受训人员的能力水平,寻找差距,进而有针对性地强化训练。
2)裁评内容要覆盖全面。雷达对抗过程包括目标搜索、信号侦察、干扰与抗干扰等,在训练裁决评估时要对整个对抗过程进行整体考虑,认真分析各个环节对对抗结果的影响,总结归纳出各个环节的指标参数,确保指标体系的系统性和全面性。
3)裁评指标要精确合理。对抗训练裁决评估指标要能准确反映电子对抗装备训练水平和能力,因此要通过设计精确性的评估指标,才能在评判中发现参训人员训练中存在的问题,进而采取应对措施。
4)裁评过程要客观公正。要结合雷达对抗相关原理、装备训练相关法规以及指挥员和操作手的经验来综合裁决评判训练过程,要建立操作性强,便于数据采集与量化统计、便于组织与实施、便于分析与评估的指标体系[5~8],确保裁评过程客观公正。
根据电子对抗力量在雷达对抗训练中的职能使命,重点分析战斗力生成的核心指标,科学制定裁评指标。根据各项指标对评估结果的贡献不同,确定不同的权值,权值的选取可以通过专家评分法得到,由多位专家对各项指标的影响进行打分后综合得到各个指标的权值,最后采用层层聚合的方法得出雷达对抗训练评分,根据评分结果判定训练双方胜负[9~12]。
图1 雷达对抗训练雷达装备裁评指标体系
雷达装备以在有无干扰条件下的作战能力检验以及抗扰技能评估为主,以装备保障能力评估为辅的方式进行。干扰装备以雷达信号侦收能力和干扰能力评估为主,以装备保障能力评估为辅的方式进行。雷达对抗训练雷达装备和干扰装备裁评指标体系分别如图1、图2所示。
图2 雷达对抗训练干扰装备裁评指标体系
3.1.1 雷达装备对抗行动裁决
1)装备架设撤收能力
主要考察雷达架设撤收时长及操作规范性。
(1)装备架设能力
①架设时间:记录从架设到雷达能够正常工作的时间Tj,并与指标进行对比。满足指标要求,得满分;不满足指标,不得分。
②架设规范性:,检验装备操作人员是否按照操作规程要求组织装备架设,确保人员分工明确,配合默契,操作现场规范有序。
则装备架设能力指标计算如下:
(2)装备撤收能力
①撤收时间:记录从撤收到进入行军状态的时间Tc,并与指标进行对比。满足指标要求,得满分;不满足指标,不得分。
式中,为指标装备撤收时间。
则装备撤收能力指标计算如下:
综上所述,雷达装备架设撤收能力指标计算如下:
式中,λ11、λ12分别为装备架设能力和撤收能力所占的权重。
2)装备应急维修能力
利用自然故障或根据故障库人为设置故障,由装备保障人员使用配备的随机工具和备件对故障进行检测、定位、维修。
(1)故障定位能力
②故障定位时间:记录并统计故障定位时间Td,则故障定位时间指标计算如下:
则故障定位能力指标计算如下:
(2)故障维修能力
②故障维修时间:记录并统计故障维修时间Tw,则故障维修时间指标计算如下:
则故障维修能力指标计算如下
综上所述,装备应急维修能力指标计算如下:
式中,λ21、λ22分别为故障定位能力和故障维修能力在装备应急维修能力中所占的权重。
3)无干扰条件下的搜索跟踪能力
(1)发现目标能力
①首次发现目标正确率:即在作战时间内,目标引导雷达通报引导信息后,红方雷达首次发现目标的正确率Pf。
②目标发现响应时间:即预警雷达在目标进入各装备搜索范围时通报目标信息的时刻到各装备成功首次发现目标的时间Tf。
则雷达发现目标能力指标计算如下:
(2)跟踪目标能力
①目标跟踪距离:即雷达最大稳定跟踪(连续跟踪3个点以上)距离Rg。
②跟踪连续率:跟踪连续率Q是指稳定跟踪时间与总跟踪时间之比,按式(12)计算:
式中,S为根据点迹正常间隔判断出的遗漏点数,W为航迹显示点数。
4)干扰条件下的搜索跟踪能力
(1)发现目标能力
(2)跟踪目标能力
(3)抗干扰能力
①干扰识别率:即发现干扰且样式判断准确的概率。干扰识别率Ps按式(14)计算:
式中,Nc为红方准确识别干扰总次数,M为蓝方释放干扰总次数。
②抗干扰成功率:即雷达采取的抗干扰措施的有效性。抗干扰成功率Pc按式(15)计算:
式中,Mc为红方抗干扰有效总次数,M为蓝方释放干扰总次数。
综上所述,干扰条件下的搜索跟踪能力指标计算如下:
式中,λ41、λ42和λ43分别为发现目标能力、跟踪目标能力和抗干扰能力在雷达搜索跟踪能力中所占的权重。
3.1.2 干扰装备对抗行动裁决
1)装备架设撤收能力
,同雷达装备架设撤收能力。
2)装备应急维修能力
,同雷达装备应急维修能力。
3)雷达信号侦收能力
(1)信号侦察的准确性
信号判别准确性:Pz,即雷达开机的同时,干扰机侦察雷达信号,评判干扰机信号侦察的准确性,包括雷达信号的频率、脉宽、重周和信号样式。
(2)侦收速度
侦收时间:即蓝方侦收雷达信号至正确判别雷达信号的时间Tz。雷达每三分钟更换一次工作方式,三分钟之内干扰机未准确侦察雷达信号,干扰机不得分。侦收时间指标按式(18)计算:
则干扰机的雷达信号侦收能力指标计算如下:
式中,ϖ31、ϖ32分别为信号侦察的准确性和信号侦收速度在信号侦收能力中所占的权重。
4)干扰能力
雷达对抗行动目的是在飞机过顶的时间内对雷达达到全时段的干扰压制,破坏雷达对目标的探测。
(1)干扰效率
干扰压制时间比:即在作战时间内,假设蓝方释放干扰的总时长为,蓝方对红方形成的有效干扰(1级干扰以上)的总时长Tj,则干扰压制时间比ηj可以表示为
(2)干扰质量
干扰等级:即在作战时间内,假设蓝方对红方形成的有效干扰(1级干扰以上)的总时长T1,其中,受到1级干扰强度的时间为t1,受到2级干扰强度的时间为t2,受到3级干扰强度的时间为t3(强度“1”表示受轻度干扰,雷达在A/R显上干扰幅度比回波小或略高于回波,不影响对目、标的观测;在PPI显上形成一个较窄的干扰扇面,在干扰扇面中尚能观察到目标。强度“2”表示受中等干扰,在A/R显上干扰幅度超过目标回波很多,观察目标回波困难。在PPI上,难以观察到目标,采取一些简单的反干扰措施后可观察到目标。强度“3”表示受严重干扰,在A/R显上干扰充满画面,干扰幅度达到饱和甚至只有一条时间基线),则干扰质量Es的结果如下:
式中,ϖi为各级干扰的赋值权重(参考1级干扰0.2,2级干扰0.7,3级别干扰0.1)。
则干扰机干扰能力指标计算如下:
式中,ϖ41、ϖ42分别为干扰压制时间比和干扰等级在干扰能力中所占的权重。
最终裁决的结果由各装备行动的裁决结果进行加权聚合得出。根据作战的要求,假设分制为E(E=100/100),则
表1 雷达装备评估指标体系及参考权重
表2 干扰装备评估指标体系及参考权重
最终裁决,不同阶段、不同批次雷达装备平均成绩为R,干扰装备平均成绩为P,如果R<P,则判定雷达装备对抗失败,如果R≥P,则判定雷达装备对抗胜利。
以人工裁决为主,采用定性裁决与定量裁评相结合的方法组织综合演练的裁评工作。定性裁评适用于雷达对抗训练中难以量化的指标,如干扰等级判断等;定量裁评适用于雷达对抗训练中可以量化的指标,如干扰压制时间比、干扰有效率等;采取定性与定量相结合的方法综合评价部(分)队整体作战能力。裁决流程按照“数据收集、统计分析、结果评判”的步骤进行裁决评估。
1)数据收集。对抗双方调理员于综合对抗演练每一个对抗波次结束后立即向导演部上报对抗数据。
2)统计分析。裁决评估组对对抗双方调理员上报的数据进行统计分析。
3)结果评判。数据采集评估组按照对抗裁决规则评判波次对抗结果,并报执行导演部审定。
应用上述方法对某次雷达对抗训练结果进行裁评。通过专家评分法得到各指标权重如表1、表2所示。
将权重以及得分带入相应的评估指标,可得雷达装备分数为94.3,干扰装备分数为91.9。因此,此次训练雷达部队获胜。
针对雷达对抗训练裁决评估问题,阐述了训练效果评估需遵循的原则,分别从装备架设撤收能力、有无干扰条件下搜索跟踪能力等方面为雷达装备,从装备架设撤收能力、雷达信号侦收能力、干扰能力等方面为干扰装备建立了三级评估指标体系,并给出了训练效果评估的具体流程,最后通过举例验证了方法的有效性。该方法对电子对抗部队训练效果评估具有一定的参考价值。