基于作戰(zhàn)過(guò)程的電子戰(zhàn)試驗(yàn)

李曉琳

（中國(guó)人民解放軍91404部隊(duì)87分隊(duì)，河北 秦皇島066000）

0 引言

由于現(xiàn)代電子技術(shù)變得越來(lái)越復(fù)雜微妙，電子戰(zhàn)（EW）作戰(zhàn)面臨越來(lái)越復(fù)雜的電磁環(huán)境。因此，指揮官和參謀人員需要透徹地理解電磁環(huán)境如何影響他們的作戰(zhàn)，并清楚地知道如何使用他們的EW作戰(zhàn)能力來(lái)獲得優(yōu)勢(shì)。此外，信息共享是戰(zhàn)斗力生成的新源泉。由于信息共享，EW不再僅僅是使用電磁能量保護(hù)平臺(tái)或發(fā)射射頻能量攻擊敵人，它成為Cyberspace作戰(zhàn)的一部分。隨著信息在作戰(zhàn)中的地位越來(lái)越顯著，EW作戰(zhàn)也呈現(xiàn)出搶先性、聯(lián)合性和遠(yuǎn)距離等新特點(diǎn)?；贓W試驗(yàn)訓(xùn)練需求，美軍提出了“邏輯靶場(chǎng)”的基本概念，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將分布于各靶場(chǎng)設(shè)施中的系統(tǒng)互連起來(lái)，為被試系統(tǒng)生成逼真的聯(lián)合任務(wù)試驗(yàn)環(huán)境，為試驗(yàn)、訓(xùn)練等活動(dòng)提供廣泛的、持久的服務(wù)。因此，信息化或網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)給EW系統(tǒng)、作戰(zhàn)過(guò)程及其試驗(yàn)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

本文基于對(duì)電子戰(zhàn)斗序列和電子戰(zhàn)作戰(zhàn)過(guò)程的研究，在分析EW作戰(zhàn)新特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出EW靶場(chǎng)在真實(shí)、虛擬、構(gòu)造三種條件下建模和仿真的方法，并用該方法構(gòu)建電子戰(zhàn)試驗(yàn)的實(shí)例，為EW試驗(yàn)提供一個(gè)低耗費(fèi)、高逼真度的仿真環(huán)境。

1 電子戰(zhàn)斗序列和電子戰(zhàn)作戰(zhàn)過(guò)程

1.1 電子戰(zhàn)斗序列

現(xiàn)代的EW作戰(zhàn)可以總結(jié)為：利用電子情報(bào)信息，從背景電磁環(huán)境中檢測(cè)并認(rèn)知對(duì)手的電磁信號(hào)，在對(duì)電磁信號(hào)分析的基礎(chǔ)上理解對(duì)手的電子戰(zhàn)斗序列，預(yù)先判斷對(duì)手下一步的EW動(dòng)作，從而在總體上理解對(duì)手的作戰(zhàn)意圖，并能適時(shí)做出反應(yīng)，在有利于我認(rèn)知對(duì)手的基礎(chǔ)上，破壞對(duì)手對(duì)我認(rèn)知，使對(duì)手陷入電磁“迷霧”。

電子戰(zhàn)斗序列（EOB）詳細(xì)描述了在特定的領(lǐng)域內(nèi)平臺(tái)和發(fā)射器的所有已知結(jié)合。由于EOB主要包含各種類型和種類的電子設(shè)備，為了完成電子戰(zhàn)，理解EOB是絕對(duì)必要的。有關(guān)EOB的信息包含：通信和非通信設(shè)備的屬性、電子發(fā)射設(shè)備的類型和標(biāo)示（其頻率范圍、其調(diào)制、其脈沖參數(shù)、以及電磁輻射的其他屬性）。這些數(shù)據(jù)幫助對(duì)敵軍的EOB了解。掌握了這些技術(shù)數(shù)據(jù)：（1）可能更精確地估計(jì)敵軍電子設(shè)備在遇到電子進(jìn)攻和欺騙時(shí)的不足，（2）使得截獲發(fā)射機(jī)并發(fā)現(xiàn)其輻射方向更加容易，（3）有關(guān)敵軍電子戰(zhàn)能力的數(shù)據(jù)可能支持我軍的電子防護(hù)。電子偵察裝備是EW中的第一步，它用來(lái)評(píng)估、刻畫(huà)、理解電磁環(huán)境，電磁環(huán)境的有效映射對(duì)開(kāi)發(fā)精確的EOB是必要的。EOB對(duì)EW決策和利用電磁頻譜滿足使命任務(wù)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。而電子對(duì)抗裝備應(yīng)該具有擾亂或破壞敵軍EOB的能力。總之，EOB可以看作電子戰(zhàn)裝備發(fā)生效力的途徑，只有通過(guò)配置優(yōu)良的EOB，才能在戰(zhàn)場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)EW裝備兵力倍增器的效果。

1.2 EW作戰(zhàn)過(guò)程

EW作戰(zhàn)過(guò)程[1]包括在作戰(zhàn)期間執(zhí)行的主要指揮和控制活動(dòng)：規(guī)劃、準(zhǔn)備、運(yùn)行和持續(xù)的評(píng)估。這些活動(dòng)在作戰(zhàn)過(guò)程中連續(xù)執(zhí)行，如果需要可以交疊和重復(fù)執(zhí)行。

每個(gè)EW相關(guān)設(shè)施的能力有其特定的優(yōu)勢(shì)和不足，為了優(yōu)化作戰(zhàn)效果，需用在作戰(zhàn)早期通過(guò)規(guī)劃將這些設(shè)施恰當(dāng)?shù)亟M合。EW規(guī)劃包括：根據(jù)司令官的意圖更新基本的EW任務(wù)、確定期望的電磁分布圖、按照可用裝備和能力更新EW評(píng)估、消解確定的EW活動(dòng)與其他頻譜

使用之間的沖突、同步電子進(jìn)攻和電子支援活動(dòng)等。一旦開(kāi)始規(guī)劃作戰(zhàn)，EW規(guī)劃者必須監(jiān)控規(guī)劃的執(zhí)行，隨著作戰(zhàn)推進(jìn)的動(dòng)態(tài)性在需要對(duì)規(guī)劃進(jìn)行修訂的時(shí)候準(zhǔn)備幫助規(guī)劃的協(xié)調(diào)。EW準(zhǔn)備包括各軍事單元為提高它們遂行各種EW作戰(zhàn)的能力而進(jìn)行的活動(dòng)。準(zhǔn)備為提高軍隊(duì)成功機(jī)會(huì)創(chuàng)造了條件。EW準(zhǔn)備包括：修改和精化EW估計(jì)、彩排EW對(duì)規(guī)劃支持的同步、與ISR作戰(zhàn)單元的協(xié)調(diào)過(guò)程、完成EW裝備的戰(zhàn)前檢測(cè)和視察、完成EW裝備的維護(hù)準(zhǔn)備等。EW運(yùn)行是將規(guī)劃轉(zhuǎn)變?yōu)樾袆?dòng)，通過(guò)應(yīng)用作戰(zhàn)能力完成使命，通過(guò)使用對(duì)情形的理解來(lái)評(píng)估過(guò)程以及對(duì)運(yùn)行好調(diào)整做出決策。EW運(yùn)行包括：在運(yùn)行期間，監(jiān)視EW作戰(zhàn)，并給出調(diào)整建議；維護(hù)火力和網(wǎng)絡(luò)操作單元與指揮控制工作組的直接聯(lián)絡(luò)，用以確保EW的集成和沖突消解；向下級(jí)單元或裝備協(xié)調(diào)和管理EW任務(wù)；持續(xù)幫助目標(biāo)定位工作組發(fā)現(xiàn)新目標(biāo)，通過(guò)電子進(jìn)攻裝備推薦攻擊目標(biāo)；維護(hù)、更新并分發(fā)EW裝備的狀態(tài)；等等。EW評(píng)估是對(duì)當(dāng)前和將來(lái)作戰(zhàn)的連續(xù)評(píng)估，來(lái)確定當(dāng)前的作戰(zhàn)是否按照司令官的意圖處理，將來(lái)作戰(zhàn)是否為可接受的。在EW規(guī)劃期間，EW評(píng)估從EW的角度為每個(gè)提議的作戰(zhàn)過(guò)程的支持能力提供評(píng)估。在EW準(zhǔn)備期間，EW軍官負(fù)責(zé)基于EW評(píng)估進(jìn)行分析和提供建議，用于回答司令官可能提出的任何問(wèn)題。在EW運(yùn)行期間，EW評(píng)估作為記錄EW軍官對(duì)EW作戰(zhàn)的評(píng)估、分析、建議的主要工具，用于為當(dāng)前和將來(lái)的作戰(zhàn)提供信息，確定當(dāng)前的EW作戰(zhàn)是否按照規(guī)劃，將來(lái)的EW作戰(zhàn)是否為可忍受的。在此基礎(chǔ)上，可根據(jù)需要修改EW或目標(biāo)感知系統(tǒng)，確保有效應(yīng)對(duì)敵軍裝備、戰(zhàn)術(shù)或電磁環(huán)境的改變。

2 EW靶場(chǎng)中的建模與仿真

當(dāng)前，電子戰(zhàn)靶場(chǎng)已經(jīng)具有外場(chǎng)的真實(shí)仿真、基于暗室的虛擬仿真、基于構(gòu)造仿真的構(gòu)造仿真（LVC）三種手段。但是這三種手段各有優(yōu)劣，需要將其聯(lián)合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同完成電子戰(zhàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)、訓(xùn)練任務(wù)。構(gòu)造仿真具有在沒(méi)有系統(tǒng)硬件的情況下進(jìn)行試驗(yàn)與評(píng)估、靈活性高、重復(fù)性好、費(fèi)用低廉等獨(dú)特能力和優(yōu)勢(shì)，在試驗(yàn)前、中、后的不同階段都扮演關(guān)鍵角色。但是，構(gòu)造仿真也存在難以保證對(duì)絕對(duì)的高可信性、構(gòu)建環(huán)境逼真度低等局限性。例如，構(gòu)造仿真系統(tǒng)中表示電磁環(huán)境的模型相對(duì)來(lái)說(shuō)不很成熟。如果使用微波暗室的虛擬仿真，就可以產(chǎn)生真實(shí)的、安全的、可控的電磁環(huán)境，還可以測(cè)量環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的影響，并將結(jié)果加入到合成環(huán)境中，支持對(duì)電子戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)所必需的資源。外場(chǎng)的真實(shí)仿真對(duì)于試驗(yàn)和評(píng)估電子戰(zhàn)系統(tǒng)的整體性能非常有用。另外，三種方法獨(dú)立運(yùn)行難以關(guān)聯(lián)在不同階段、不同試驗(yàn)設(shè)施中試驗(yàn)獲得的結(jié)果；難以跟蹤被試系統(tǒng)不同階段的性能和作戰(zhàn)效能變化；難以同時(shí)利用眾多試驗(yàn)設(shè)施各自優(yōu)勢(shì)的試驗(yàn)?zāi)芰Φ取?/p>

在基于ADS體系結(jié)構(gòu)的EW仿真系統(tǒng)中，利用并整合靶場(chǎng)的現(xiàn)有資源：外場(chǎng)的真實(shí)系統(tǒng)、基于暗室的虛擬系統(tǒng)、基于構(gòu)造仿真的構(gòu)造系統(tǒng)。各種資源存在于“數(shù)據(jù)”領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)分布式仿真環(huán)境下的交互。真實(shí)的和虛擬的資源大多是模擬系統(tǒng)，為了參與到ADS系統(tǒng)中，必須對(duì)它們進(jìn)行數(shù)字化“封裝”，即進(jìn)行模-數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。構(gòu)造的系統(tǒng)本身可能已經(jīng)是數(shù)字化的，但是，在某些情況下已有的構(gòu)造仿真可能需要額外的軟件和/或硬件才能將它封裝成一個(gè)實(shí)體。這樣，分布式仿真環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)世界和仿真世界中的各種對(duì)象之間的雙向交互，對(duì)于仿真世界來(lái)說(shuō)，它將真實(shí)世界的實(shí)體“數(shù)字化”并與仿真世界交互；對(duì)于真實(shí)世界來(lái)說(shuō)，它將數(shù)字交互轉(zhuǎn)化成跟真實(shí)實(shí)體的物理交互。

3 貼近實(shí)戰(zhàn)的EW試驗(yàn)過(guò)程

基于ADS的EW試驗(yàn)系統(tǒng)能夠提供一個(gè)低花費(fèi)、高逼真度的環(huán)境，用于EW系統(tǒng)試驗(yàn)訓(xùn)練。其開(kāi)發(fā)過(guò)程可歸納為以下四個(gè)階段：

（1）構(gòu)建數(shù)字化模型：數(shù)字系統(tǒng)模型是模擬真實(shí)模型構(gòu)建的。數(shù)字系統(tǒng)模型代表著我們對(duì)真實(shí)模型的深刻理解，只有這樣，我們才能實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的需求和對(duì)外場(chǎng)試驗(yàn)中測(cè)量數(shù)據(jù)的采樣。數(shù)字化模型是各個(gè)階段相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)，也是我們研究的立足之本。數(shù)字系統(tǒng)模型的性能可以根據(jù)真實(shí)模型實(shí)際測(cè)得的戰(zhàn)技指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。模型與先進(jìn)分布式仿真框架的接口有另行編制的接口代碼。

（2）外場(chǎng)基準(zhǔn)試驗(yàn)：在外場(chǎng)進(jìn)行真實(shí)的試驗(yàn)，以建立環(huán)境和性能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為以后各階段的試驗(yàn)開(kāi)發(fā)ADS試驗(yàn)環(huán)境，并將其作為判定ADS試驗(yàn)結(jié)果是否有效的依據(jù)。

（3）數(shù)字系統(tǒng)模型試驗(yàn)：用高保真、實(shí)時(shí)的數(shù)字系統(tǒng)模型進(jìn)行試驗(yàn)，該模型與硬件在回路的虛擬仿真、仿真系統(tǒng)的想定模型相連接，在合成的ADS環(huán)境中復(fù)制出外場(chǎng)試驗(yàn)的威脅場(chǎng)景，從而用ADS環(huán)境復(fù)現(xiàn)外場(chǎng)基準(zhǔn)試驗(yàn)，并外推多種不同環(huán)境下的試驗(yàn)結(jié)果。

（4）外場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)：用外場(chǎng)的真實(shí)player替換第二階段的數(shù)字系統(tǒng)模型，對(duì)安裝在實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)字模型進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)。該階段中被試裝備與硬件在回路的仿真威脅、仿真系統(tǒng)的想定模型相連接，利用和先前的試驗(yàn)相同的威脅場(chǎng)景，進(jìn)行真實(shí)的外場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)中真實(shí)的和虛擬的目標(biāo)共存，從而實(shí)現(xiàn)了在真實(shí)作戰(zhàn)環(huán)境下的電子戰(zhàn)系統(tǒng)仿真試驗(yàn)。

當(dāng)然，上述階段可以采用螺旋式遞進(jìn)的方式對(duì)模型進(jìn)行利用和驗(yàn)證。另一方面，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的數(shù)字模型也可以應(yīng)用到訓(xùn)練系統(tǒng)，適應(yīng)靶場(chǎng)對(duì)數(shù)字化藍(lán)軍的迫切需求。

4 小結(jié)

在研究電子戰(zhàn)斗序列和EW作戰(zhàn)過(guò)程的基礎(chǔ)上，修正了我們對(duì)雷達(dá)等設(shè)備及其建模與仿真的認(rèn)識(shí)，提出了EW靶場(chǎng)中貼近實(shí)戰(zhàn)的電磁環(huán)境建設(shè)和試驗(yàn)過(guò)程。

［1］FM 3-36,ELECTRONICWARFARE IN OPERATIONS,February 2009[Z].

［2］John T.Arnold.THE SHORELINE:WHERE CYBER AND ELECTRONIC WARFARE OPERATIONSCOEXIST.A Research Report Submitted to the Faculty In Partial Fulfillment of the Graduation Requirements[Z].17 February 2009.

［3］中國(guó)人民解放軍總參謀部第四部.電子戰(zhàn)行動(dòng)60例[M].北京：解放軍出版社，2007.