電子對抗對防空作戰(zhàn)效果影響的定量評估

姜廣順，于海濤，黃院生，崔國峰，余　碩

(1.空軍二十三廠，北京　102200； 2.解放軍93655部隊，北京　101500)

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電子對抗對防空作戰(zhàn)效果影響的定量評估

姜廣順1，于海濤2，黃院生1，崔國峰1，余碩1

(1.空軍二十三廠，北京102200； 2.解放軍93655部隊，北京101500)

摘要：提出了一種無線電電子對抗兵力兵器對防空部隊作戰(zhàn)效能貢獻的評估方法；結合仿真結果，分析了將殺傷兵器引導至目標的概率與引導均方根誤差之間，目標殺傷概率與空襲兵器無線電電子設備遭受無線電壓制之間的關系；提出了應該在對目標探測、引導、殺傷兵器進行無線電電子對抗和火力殺傷的防空部隊和兵力合同行動進行效能評估的基礎上，擬定不同環(huán)境條件下的部隊指揮方法。

關鍵詞：電子對抗；防空作戰(zhàn)；定量評估

本文引用格式：姜廣順，于海濤，黃院生，等.電子對抗對防空作戰(zhàn)效果影響的定量評估[J].兵器裝備工程學報，2016(6):170-173.

Citation format:JIANG Guang-shun, YU Hai-tao, HUANG Yuan-sheng,et al.Quantitative Evaluation of Electronic Countermeasures Influence on Effects of Air Defence Combat[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2016(6):170-173.

信息化戰(zhàn)爭所形成的復雜電磁環(huán)境已成為制約高技術裝備發(fā)揮作戰(zhàn)效能的瓶頸[1]。未來信息化條件下的聯合戰(zhàn)役中，首先要展開奪取制信息權的電子戰(zhàn)作戰(zhàn)行動，要迎戰(zhàn)的是敵方通過電子戰(zhàn)武器裝備對防御方實施的電磁攻擊[2]。在這種復雜電磁環(huán)境下，防空部隊作戰(zhàn)指揮和行動將受到極大威脅，迫切需要一種與敵方電子對抗裝備對抗的防御方電子對抗兵力兵器對防空部隊作戰(zhàn)效能貢獻的定量評估方法，以便改進和完善防空力量與電子對抗部隊(分隊)合同行動的組織和實施方法，提高部隊戰(zhàn)斗力。

電子對抗是電子信息技術與軍事斗爭日益結合的產物，是在信息空間展開的斗爭[3]。由于我國對電子對抗技術的研究起步晚[4]，加上部隊平時訓練與戰(zhàn)場真實的復雜電磁環(huán)境差別較大，使得電子對抗條件下防空部隊作戰(zhàn)效能的評估工作進展緩慢[5]。因此，研究無線電電子對抗對防空部隊作戰(zhàn)效能貢獻的評估方法，對制定武器系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，評估和發(fā)揮現役武器系統(tǒng)的合同作戰(zhàn)能力都有著重要意義[6]。

1　無線電對抗對防空部隊作戰(zhàn)效能貢獻的評估方法

下達給防空部隊的抗擊敵方空襲兵器突擊的戰(zhàn)斗任務，可以通過防空導彈部隊、殲擊航空兵火力殺傷和無線電電子對抗部隊(分隊)合同行動來完成。通常使用在數值上等于被殺傷的敵方空襲兵器數量的數學期望與其參加空中突擊的兵器總量之比這一指標，同時考慮空襲兵器危險(重要)程度的情況下，評估防空導彈部隊和殲擊航空兵的作戰(zhàn)效能。由于無線電電子對抗兵力兵器對上述指標的影響程度難以定量評估，因此，只能間接考慮其作用結果[7]。

一方面，無線電電子對抗作為武裝對抗的一種形式，其對抗內容包括電子偵查、電子防御、電子進攻[8]。它是集目的、任務和時間為一體的部隊(兵力)行動和措施的總和，旨在查明敵方武器(兵器)和部隊(兵力)指揮系統(tǒng)的無線電電子目標；使其喪失戰(zhàn)斗力；對敵方技術偵查設備進行無線電電子對抗和壓制；防護己方指揮系統(tǒng)以及無線電電子目標。另一方面，無線電電子對抗作為戰(zhàn)役(戰(zhàn)斗)的戰(zhàn)役(戰(zhàn)斗)保障形式之一，主要目的在于破壞敵方指揮系統(tǒng)；降低其目標殺傷兵器的使用效能；保障我方偵查和指揮系統(tǒng)、兵器工作的穩(wěn)定性。

無線電電子壓制是無線電電子對抗的主要組成部分。它是建立在使用無線電電子干擾對敵方無線電電子系統(tǒng)和設備接收裝置進行作用的基礎上，使用假目標、誘餌以及其他方法，破壞(中斷)敵方無線電電子系統(tǒng)和設備的正常工作，降低其作戰(zhàn)使用效能的一整套行動和措施。

無線電電子壓制措施用于防護地面(海上)和空中目標免受雷達探測，降低突擊目標殺傷兵器的引導概率。

人為無線電干擾是對機載殺傷兵器引導和目標探測雷達正常工作實施無線電對抗的最有效的手段之一。在使用有源和無源干擾施放設備時，無線電電子壓制效能反映了敵方無線電電子設備功能的破壞程度。對用于目標殺傷兵器信息保障的敵方機載無線電電子設備實施無線電電子壓制，可以最大限度地降低空中敵人的作戰(zhàn)效能。

可以使用使防御目標免受損失值來評估防空導彈部隊、殲擊航空兵和無線電電子對抗兵力合同行動的效能。該損失值可式(1)確定：

(1)

第i個目標被敵方雷達探測的概率可以按式(2)計算；

(2)

敵方將殺傷兵器引導至第i個目標的概率由下式表示：

(3)

式中，Ri為以圓表示的第i個目標的半徑(m)；rij為使用j型殺傷兵器殺傷敵i個目標時的殺傷區(qū)半徑(m)；

σij為將j型殺傷兵器引導至第i個目標的均方根誤差(m)。

σij值取決于空襲兵器的飛行高度、速度以及空襲兵器群選定的地標距離突擊目標的距離。均方根誤差值對機載無線電電子設備的無線電壓制設備的作用敏感。

從式(3)可以看出：當Ri和rij值固定時，由于使用無線電電子對抗設備，均方根誤差增大，導致殺傷兵器引導概率下降。這時，關系式Piyd=f(σij)具有非線性特性。說明將殺傷兵器引導至目標的概率與引導均方根誤差關系的實例，見表1。由表1中的數據繪制的曲線圖，見圖1。

表1　關系式Piyd=f(σij)實例

圖1　將殺傷兵器引導至目標的概率與引導均方根誤差的關系

考慮無線電電子對抗設備無線電對抗時，第i個目標的殺傷概率按下式計算。

(4)

式中，Pij：考慮無線電電子對抗設備無線電對抗時，使用1個j型空襲兵器殺傷第i個目標的概率；第i個目標的防御效能指標(Ei)。在數值上等于被殺傷的敵方空襲兵器數量的數學期望與指定攻擊第i個目標的空襲兵器數量之比；用于對第i個目標進行突擊的j型空襲兵器機載殺傷兵器的數量(nij)。

考慮敵方機載無線電電子設備的無線電壓制時，使用1個j型空襲兵器殺傷第i個目標的概率，可以根據下式計算：

(5)

其中，不考慮空中敵人無線電電子設備無線電對抗時，使用1個j型空襲兵器殺傷第i個目標的概率(P1ij)；使用j型掩護裝備，對j型空襲兵器無線電電子設備進行無線電壓制的概率(Pnij)。

下面舉例說明當nij=2時，Pij與P1ij、Pnij值的關系。根據表2中的數據繪制的曲線見圖2。由圖可見，隨著Pnij的增大，目標殺傷概率降低。例如，當對敵方無線電電子設備進行無線電壓制概率增大0.2(從0.6增大到0.8)時，目標殺傷概率降低0.17(當P1ij=0.5時)。

圖2　目標殺傷概率與對敵方空襲兵器機載無線電電子設備實施無線電壓制概率的關系

PnijP1ij0.30.40.50.60.700.510.640.750.840.910.10.470.590.700.790.860.20.420.540.640.730.810.30.380.480.580.660.740.40.330.420.510.590.660.50.280.360.440.510.580.60.230.290.360.420.480.70.170.230.280.330.380.80.120.150.190.230.260.90.060.080.100.120.14

2　仿真結果分析

通過分析可以得出3個對防空組織的理論和實踐有重要意義的原則：

1) 當執(zhí)行保護防御目標，使其免受敵方空襲兵器突擊的戰(zhàn)斗任務時，防空部隊和兵力合同行動的效能既可以用使防御目標免受毀傷值，也可以用目標保全概率進行評估。這兩個指標具有相同的戰(zhàn)役戰(zhàn)術意義。

2) 當目標殺傷區(qū)半徑和目標半徑值一定時，將殺傷兵器引導至目標的概率與引導均方根誤差的關系具有非線性特性。隨著引導均方根誤差的增大，引導概率值下降，而且降低程度與殺傷區(qū)半徑成正比。因此，當定下決心對敵方空襲兵器的無線電電子設備進行無線電對抗時，首先應該選擇機載武器具有最大殺傷區(qū)半徑的空襲兵器。

3) 擬定對防空(空天防御)部隊行動方法，在不同環(huán)境條件下對部隊的指揮方法的完善建議時，應該基于對目標探測、引導、殺傷兵器進行無線電電子對抗和火力殺傷的防空部隊和兵力合同行動進行的效能評估。

3　結束語

信息化條件下，復雜電磁環(huán)境是個不可回避的問題，對戰(zhàn)場感知、指揮控制、武器裝備效能發(fā)揮以及戰(zhàn)場生存等有顯著影響和制約作用[9]。只有認識到對參與合同作戰(zhàn)的武器裝備哪個環(huán)節(jié)可能造成的影響，通過采取一定的反制措施，強化對部隊的有效指揮和控制，增強在復雜電磁環(huán)境下的整體作戰(zhàn)指揮效能[10]，才能設法避免或降低對防御作戰(zhàn)效能造成的影響，最大限度地發(fā)揮信息化條件下防空部隊聯合戰(zhàn)役的應有效能。

參考文獻：

[1]陳楊,胡曉,劉書杰.戰(zhàn)場電磁環(huán)境對指揮信息系統(tǒng)的干擾分析[J].四川兵工學報,2010,31(1):60-62.

[2]余輝,李冬,張超,等.復雜電磁環(huán)境對電子戰(zhàn)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的影響分析[J].電子信息對抗技術,2009,24(5):47-50.

[3]周國祥,古軍峰.指揮自動化系統(tǒng)電子對抗效能模糊綜合評估[J].艦船電子工程,2008,28(6):73-76.

[4]王朝田,任海泉,嚴大鵬,等.聯合作戰(zhàn)基礎知識[M].北京:總參軍訓與兵種部,2009.

[5]閆永玲,張志峰,張慶波.電子對抗條件下地空導彈武器系統(tǒng)效能評估[J].火力與指揮控制,2014,39(7):78-81.

[6]HONG H,HAN S,CHOI J.Simulation of the Spinning Concentric Annular Ring Reticle Seeker and an Efficient Counter-countermeasure[C].Proc,SPIE,1997.

[7]С.Г.БЕГЛАРЯН.Оценка вклада сил и средств РЭБ в эффективность боевых действий воинского формирования ПВО[J].Военная мысль,2013 (11):48-53.

[8]李玉廣,項國喜.機載電子對抗系統(tǒng)效能評估分析[J].國防科技,2010,31(2):18-20.

[9]王超孫,玉濤,吳超.復雜電磁環(huán)境下地空導彈系統(tǒng)生存能力評估[J].艦船電子工程,2009,29(8):53-57.

[10]李泳,王磊.復雜電磁環(huán)境下炮兵作戰(zhàn)指揮效能評估研究[J].艦船電子工程,2013,33(2):94-95.

(責任編輯楊繼森)

doi:10.11809/scbgxb2016.06.040

收稿日期：2015-11-12；修回日期：2015-12-25

作者簡介：姜廣順(1967—)，男，碩士，工程師，主要從事裝備維修和保障技術研究。

中圖分類號：E83

文獻標識碼：A

文章編號：2096-2304(2016)06-0170-04

Quantitative Evaluation of Electronic Countermeasures Influence on Effects of Air Defence Combat

JIANG Guang-shun1, YU Hai-tao2, HUANG Yuan-sheng1, CUI Guo-feng1, YU Shuo1

(1.The No. 23rdFactory of PLA Air Force, Beijing 102200, China; 2.The No. 93655thTroop of PLA, Beijing 101500, China)

Abstract:A methodical approach for assessing their contribution into the effectiveness of air defence military formation’s combat operation was proposed. Through the simulation, the relationship between probability of guiding the defeat means to target and average square error of guidance, and the relationship between probability of defeating target and electronic equipments in means of air attack suppressed by electronic means were analyzed. This paper proposed that command method for forces in various environmental conditions should be studied out based on efficiency evaluation for forces of air defence and combined actions of arms on the target detection, guide and damage weapon in radio electronic countermeasures and firepower.

Key words:electronic countermeasure; air defence combat; quantitative evaluation