复杂电磁环境下雷达对抗训练效果评估方法

耿 涛

复杂电磁环境下雷达对抗训练效果评估方法

耿 涛

（中国电子科技集团公司第二十研究所，西安 710068）

复杂电磁环境下的雷达对抗实战化训练，是检验雷抗部队应对复杂电磁环境并发挥装备最大作战能力的有效手段。本文首先分析并建立了涵盖雷达对抗实战化训练多个方面的综合评估指标体系和评估流程；其次针对训练效果评估需求与电磁环境复杂度之间的关系，提出了用电磁环境复杂度影响因子来表示复杂电磁环境对训练效果的影响程度；最后采用层次分析法建立基于加权的训练效果评估算法，进行复杂电磁环境下的雷达对抗实战化训练效果评估，确保受训部队在基本一致的电磁环境尺度上进行训练成绩评比。研究成果可为雷达对抗实战化训练组织和训练效果评估系统设计提供参考。

雷达对抗；训练效果评估；复杂电磁环境

0 引言

复杂电磁环境下的雷达对抗实战化训练，是检验电抗部队应对复杂电磁环境，发挥装备最大作战能力的有效手段。训练效果评估作为训练过程的重要环节，要运用多种分析手段，计算和评估部队执行训练任务达到预期目的的程度。其评估方法的客观性和有效性将直接关系到雷达对抗实战化训练效益的发挥程度，其评估结果将是牵引和推动训练手段持续改进，提升部队战备能力的重要依据。

雷达对抗训练效果评估涉及到评价指标的选取、权重和聚合方法等一系列评估要素，这些要素与电磁环境的复杂程度紧密相关。在不同电磁环境条件下，用频装备在时域、空域、频域和能量域的表现属性不尽相同，直接影响受训部队在信号侦察、指挥控制和干扰对抗等方面呈现出不同的作战效能。因此在进行雷达对抗训练效果评估时，需要将训练区域内电磁环境复杂性作为一个重要的考量因素，合理运用电磁环境复杂度评估结果来修正和完善评估模型，使评估结果能够更加准确、客观、具有可比性地反映部队的实际作战效果和训练水平[1]。

本文针对复杂电磁环境下雷达对抗训练效果评估的问题，首先建立涵盖雷达对抗实战化训练主要方面的综合评估指标体系和评估流程；然后分析训练效果评估需求与电磁环境复杂度之间的关系，旨在确定复杂电磁环境对训练评估产生的影响；最后综合两方面需求建立综合型的评估算法，进行复杂电磁环境下的雷达对抗实战化训练效果的整体性评估计算。

1 评估框架和评估流程

在训练过程中，雷抗训练效果的评估通常由考评组负责实施。评估过程主要是根据现场考评人员记录的数据对指挥员、操作员完成各项指控任务、战术动作的正确性和及时性进行定性评价；并通过采集红、蓝对抗双方装备在对抗过程中的目标信号侦察、分析计算和干扰释放等情况，进行交战关系匹配、训练态势分析和侦察干扰效果统计分析，评价作战效果达成情况。雷达对抗训练效果评估流程如图1所示。

在考评组实施事中和事后评估的过程中，首先应建立作战效果和训练成绩评定的评估指标体系，指标体系主要采用层次分析法来逐级细化解析作战能力的影响因素，形成层次化的“树状”评估指标内容；然后以部队作战行动产生的各类实测训练数据为支撑，运用训练效果评估模型计算部队单项能力值和综合作战能力值，同时参照部队在整个训练过程中能力的变化情况，综合评定训练效果。

图1 雷达对抗训练效果评估流程

2 作战能力评估指标体系

对于雷达对抗专项训练，考核的重点一般在侦察、干扰和指挥控制等方面[2]，部队的既有装备性能、生存力和后勤保障能力等不是主要方面，本文暂不作分析。雷达对抗侦察能力，主要从对威胁目标的发现、识别、定位与跟踪能力等方面进行描述。部队指挥控制能力，主要从指挥员、指挥机构的快速反应能力、作战筹划与决策能力、对所属兵力的协调控制能力、突发情况下的临机处置能力和自身通信保障能力方面进行描述。干扰能力，主要从实际操作能力（包括对威胁目标进行干扰的样式、参数设置和释放及时性）以及干扰有效性方面进行描述。

根据雷达对抗专项训练的实际情况，以及基本作战流程和要素，遵循独立、完备和可评可测的原则，建立复杂电磁环境下雷达对抗作战能力评估的指标体系，如图2所示。

图2 雷达对抗作战能力评估指标体系

根据考评组获取的双方训练过程数据和装备工作参数等，可对以下指标进行定量统计和定性评价。

（1）目标发现率

（2）目标信号参数正确率

（3）目标识别正确率

（4）目标测向准确率

（5）目标定位准确率

（6）目标干扰有效率

（7）对于指标体系中其他的指标，包括指挥控制能力以及操作人员的实操能力等，主要是根据考核标准制定更加详细的考核条目，由现场考评人员根据指挥员和操作员完成工作职责的情况进行打分考评。

3 电磁环境复杂度对训练效果评估的影响

实兵对抗训练时，通常需要根据不同的训练课题、阶段和受训对象，统一筹划和控制各类背景和威胁信号模拟设备的工作参数和状态，设置并评估电磁环境的复杂程度，以构建接近于真实战场条件的辐射态势。不同复杂程度的电磁环境对部队作战能力的影响不尽相同。电磁环境越复杂，部队在作战指挥、情报处理和通信等方面受到的制约也越大。体现在两个方面，一是复杂电磁环境中的各种用频系统数量较多，产生的电磁信号种类和样式多样，信号本身具有极强的不确定性，而且信号的动态变化规律很复杂，导致需要处理和分选的信息量大大增加，信息的准确程度也会受到影响；二是辐射源与辐射源之间，传播环境与辐射源之间的相互作用关系复杂，导致构成整个电磁环境的用频实体连接成一个复杂网络，这个网络具有复杂系统的涌现性特征，即在时空、频率、能量和信号样式等方面的复杂性表现不完全是各个用频设备的辐射特征的叠加，还包含了多种因素非线性的共同作用所引起的全新的、非平稳的、不属于任何一个用频设备的特征与关系。

电磁环境的复杂度越大，部队达到其作战效果的难度就越大，电子装备系统效能发挥程度与所处的战场电磁环境复杂度成反比关系。为统一不同复杂度下部队作战能力的比较尺度，建立统一评估参照系，可在评估模型中加入电磁环境影响因子，从而把不同电磁环境复杂度下作战效能转化为特定电磁环境复杂度下作战效能。从复杂系统的涌现性特征考虑，可采用折叠突变函数[3]得到电磁环境复杂度影响因子如式（7）所示：

式中，为战场电磁环境复杂度评价值。电磁环境复杂程度具体表现为一段时间内训练区域内电磁信号的强弱、频率占有度的大小、电磁信号密集交迭的程度及辐射源类型和数量的多少。的计算公式如式（8）所示：

4 训练效果综合评估方法

根据前述单项指标的评估结果，采用加权综合方法计算出受训部队的作战能力评估值如式（9）所示：

上述各权重的计算一般根据领域专家给出指标相对重要性关系，采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）得到[6]，文内不再赘述。

训练效果的综合评估需要综合电磁环境复杂度和部队作战能力两方面因素，因此训练效果的综合评价值如式（13）所示：

5 算例分析

假设分别获取某部队一段时期内两次雷抗训练的底层指标量化评估结果，采用本文方案对该部队的训练成绩进行评估和对比分析，如表1所示。

此外，经领域专家综合评定，得到各权重向量如式（14）所示：

表1 雷达对抗训练评估底层指标量化值

针对两次训练所构设的电磁环境复杂程度有所不同，分别获取到对两次训练的电磁环境复杂程度底层指标评价值如表2所示。

表2 电磁环境复杂度评估底层指标量化值

首先计算两次训练时的电磁环境复杂度分别为：

然后根据式（8），可得电磁环境复杂度影响因子分别为：

然后根据式（9），得到两次训练时的部队雷达对抗作战能力评价值分别为：

最后根据式（13），得到部队两次训练的成绩分别为：

6 结论

本文从雷达对抗训练效果评估需求入手，开展在复杂电磁环境下对雷抗部队的实战训练效果评价方法的研究。在建立的包含侦察、干扰和指挥控制等主要训练要素的综合指标体系、基础指标统计方法和指标综合计算方法基础上，加入电磁环境影响因子可以实现在不同的训练场景构设条件下，采用基本一致的环境尺度来评价雷达对抗训练效果。不同部队之间的训练水平也可通过综合评价值进行横向比较，相比一般仅靠粗略的电磁环境分级评价方式，该方法能够根据战场电磁环境复杂度的量化值为评估者提供可靠的评估调整信息。同时该评价方法不关联部队武器装备的技术体制和性能水平，可以为实战化训练组训以及为通用化的训练效果考评系统设计提供参考。

[1] 王睿，姜宁，陈奇. 基于训练效果评估需求的战场电磁环境复杂度研究[J]. 舰船电子对抗，2015，38（4）：89-92.

[2] 田德贵，李小明，刘云路，等. 复杂电磁环境下雷达兵训练效果评估[J]. 空军雷达学院学报，2009，23（4）：251-253.

[3] 罗小明. 基于突变理论的战场电磁环境复杂性评价方法[J]. 装备指挥技术学院学报，2009，20（1）：7-11.

[4] 顾有林，张志，王伟. 电磁环境复杂度评估算法研究与仿真实现[J]. 系统仿真学报，2012，24（2）：394-398.

[5] 邵涛，胡以华，石亮，等. 战场电磁环境复杂度定量评估方法研讨[J]. 电光与控制，2010，17（1）：81-84.

[6] 胡大川，陈永光. 对空防御雷达对抗训练水平评估的AHP-Fuzzy方法[J]. 电子信息对抗技术，2007，22（3）：45-49.

Evaluation Method of Radar Countermeasure Training in Complex Electromagnetic Environment

GENG Tao

The actual combat training is an effective means to check the response of radar countermeasure troops to the complex electromagnetic environment sand exercise the full combat capability of combat equipments. First, the training evaluation process and relevant comprehensive evaluation index system covering major aspects of radar countermeasure training are established in the paper. Second, according to the relationship between training effect evaluation requirements and electromagnetic environment complexity, a complexity influence factor is proposed to weigh the influence degree of complex electromagnetic environment on training effect. Finally, an weighted training effect evaluation algorithm based on analytic hierarchy process is established, which can be used to evaluate the radar countermeasure training effect in complex electromagnetic environment, and measure the troops’ training scores on consistent scale of electromagnetic environment. The research can provide reference for organization of radar countermeasure training or training effect evaluation system design.

Radar Countermeasure Warfare; Training Effect Evaluation; Complex Electromagnetic Environment

TN974

A

1674-7976-(2021)-03-221-06

2021-03-23。耿涛（1984.11-），陕西汉中人，博士，工程师，主要研究方向为信息系统和效能评估技术。