舰载电子对抗系统作战效能评估*

房灿新，崔积丰

（中国人民解放军91404部队，河北 秦皇岛 066001）

0 引言

舰载电子对抗系统是舰艇作战系统的重要组成部分，是夺取信息优势、削弱并破坏敌方探测、攻击能力，以及有效防护舰艇的重要手段。舰载对子对抗系统相对于陆上、空中在作战环境上存在较大差异，因舰艇平台、安装位置、电磁兼容性，特别是威胁目标的战技性能、作战运用等方式的不同，电子对抗系统在实战中的具体效能发挥具有很大的不确定性。相对于舰艇远、近程导弹等防空武器存在冷备、热备等不同作战值班状态的一系列复杂使用问题，电子对抗系统在舰艇自防御作战运用中的经济性、灵活性、快捷性等是不言而喻的。对于在实战化条件下电子对抗系统能否充分发挥有源/无源干扰综合效能，能否保证本舰的防空反导成功率，能否提高复杂环境下舰艇生存能力，是试验鉴定必须要客观评估的问题［1-2］。

1 新一代舰载电子对抗系统

新一代舰载电子对抗系统的主要任务，是综合利用舷内、舷外的有源/无源电子对抗手段，遂行区域防空和末端自卫反导电子对抗作战。与此同时，监视本舰及编队周围的电磁态势，截获雷达信号后测量、分选，实现电子情报侦察和辐射源个体识别，经过威胁判断后向作战指挥系统预先告警等。

某舰载电子对抗系统组成如图1所示，共有侦察前端、综合显控及各种干扰设备组成。系统遵循基于嵌入式实时高速光纤通道（FC协议）和双冗余以太网的开放式架构，包括天线孔径和射频前端、预处理、共用计算环境等（含综合信息处理、综合调度控制）。

图1 某舰电子对抗系统设备组成

2 作战试验指标体系

作战试验旨在近似实战环境条件下，对装备作战效能和作战适用性等进行考核与评估，检验装备完成规定作战任务的适用条件和满足度。考核指标体系的选取，应本着实际作战能力的提升为目标，而不必过多追求设计技术的复杂度或某类别性能指标的单纯领先。

评估指标体系的选取需要从多层次、多视角体现舰载电子对抗系统的作战能力，在构建过程中遵循了针对性、系统性、独立简明性和可扩展性等原则。根据电子对抗的主要作战流程，可将评估指标分为侦察测向、控制处理和电子干扰3类。电子对抗系统作战效能指标体系如图2所示。

3 作战效能评估

国内对武器装备作战效能的评估方法研究较多，使用效果各有优劣［3-4］，本文主要对以下3类方法作研究分析。

3.1 基于ADC的效能评估

ADC是目前国内在评估技术、工程实现和试验鉴定管理部门反馈等各个层面认可度都比较高的一种评估方法［5-6］。它以系统的总体构成为对象，评估被试系统在完成系列化作战任务时令人满意的程度。将电子对抗系统定义为8种工作状态，如表1所示，表中设备序号与图1中的设备一一对应。

表1 电子对抗系统工作状态

如表1所示，将电子对抗系统定义为8种工作状态。根据图1所示的7类设备的平均故障间隔时间（MTBF）、平均回复时间（MTTR），相应的可用性ai和可信性ri为：

式（2）中的Ti为电子对抗实际作战过程中装备的工作时间，一般可取5 min。在此基础上，可用性矩阵A，以及可信性矩阵D为：

对图2所示的各底层指标进行归一化处理，基本方法是将红方的战技指标与蓝方的战技指标进行相对比较。参数越大越好者，按效益性函数式（5）或式（6）处理；反之，按成本性函数式（7）或式（8）处理。

图2 电子对抗系统作战效能指标体系

式中，参数a、b分别为效用区间最小、最大值；c为中间变量，c=(b-a)(-2×ln 0.2)-1/2；k为调节系数。将各底层指标逐一归一化后，再通过模糊判断矩阵计算后得到权重矩阵，不难得到能力矩阵C。将式（3）中的A、式4中的D矩阵和C相乘，即可得到电子对抗系统的作战效能。以此算法开发出软件，给出了某红方相对于蓝方电子战系统的电子干扰效能，如图3所示。

图3 红方相对于某蓝方电子战系统电子干扰效能

3.2 基于信息熵的效能评估

“熵”是从热力学物理中的概念引申而来，最初是用来表示事物不确定性的程度，这与电子对抗系统在复杂作战场景中的作战效用有着较为相似的属性［7-8］。舰载电子对抗系统的结构型态（复杂网络）与其功能表现是密切相关的，系统结构会由于装备的战损、可靠性等因素而发生变更，从而决定电子对抗系统的最终使用表征。

基于ADC的效能评估，便于从宏观的战术行为、装备上的总体效果来把握。舰载电子对抗系统，作为一级被试的对象，它是由如图1所示的7个二级被试分系统组成。上面评估方法，并没有同步给出这7个分系统独立的作战效能评估结论；以下用信息熵评估的方法，既可以独立给出7个分系统的评估结论，也能同步得到系统总体的评估结论。

于是不再从总体上建立如图2所示的指标体系，而是从7个分系统的个体上独立给出其特定装备的指标体系。然后用与分系统相适宜的解析归纳方法（灰色关联法、Petri网法）得出单一装备的作战能力Ci，再用信息熵表示Ii：

如图1所示，电子对抗系统由侦察测向（设备1、设备2并联）、控制处理和电子干扰（设备4、5、6、7并联）3大部分组成。

在求得电子对抗系统总信息熵（I总=I侦察测向+I3+I电子干扰）基础上，再经由式（9）即可反向求得电子对抗系统的电子干扰效能。

3.3 基于系统仿真的效能评估

基于水面舰艇在航母编队、联合机动编队等不同应用形态，以及在防空、反导作战中的电子战系统核心军事能力需求，作为系统仿真的重要测试目标。关于测试场景，须拟定好作战对抗的强度（强、较强、一般、弱），复杂电磁环境按照军用标准要求，也以4种级别来设定。

在微波暗室利用侦察回路、精确制导仿真回路，模拟常规飞机、隐身飞机舰艇防区外、内的中、远程空中突防，模拟高低弹道、亚超声速结合，主动制导、红外制导、复合制导等不同舷角、不同编组、不同波次的导弹攻击。在多粒度仿真系统试验前，须用海上的历史试验数据对系统模型进行校核和验证。各种工作参数、对抗方式（有源、无源、舷外、组合）按照正交表进行设定，在确立好打击效果等交战规则后，进行全系统、全流程的模拟对抗。

相对于半实物的准实时对抗方式，利用全数字仿真手段（如虚拟测试靶场软件VTR），更容易进行全速的大样本仿真试验。从作战任务清单角度，聚焦装备运用以及战术方法，给出舰载电子对抗系统在不同任务场景中的防空反导任务完成率。

4 结束语

舰载电子对抗系统作战效能评估是一项复杂的系统工程，包括海上实兵试验项目设置、电磁环境构建、测控靶标选取、试验数据获取，半实物/全数字仿真环境构建［9］、评估指标体系确立、指标分析与评估等多个环节。本文在分析舰载电子对抗实战化考核要求基础上，结合舰艇作战系内、外场试验工程实践，提出了舰载电子对抗系统作战效能的考核评估方法。此方法尽管在装备定型试验中得到了初步应用，但限于试验的局限性和评估上的主观性，仍然需要在军事理论研究和试验工程实践中不断发掘与完善。■