艦載箔條沖淡干擾效果在線評估方法*

劉松濤，劉振興，姜寧

（海軍大連艦艇學(xué)院，遼寧大連116018）

艦載箔條沖淡干擾效果在線評估方法*

劉松濤，劉振興，姜寧

（海軍大連艦艇學(xué)院，遼寧大連116018）

針對作戰(zhàn)應(yīng)用時電子對抗干擾效果的在線評估問題，以艦載箔條沖淡干擾為例，提出基于我方干擾裝備和被保護目標的實際狀態(tài)和預(yù)期狀態(tài)的差別進行評估。具體思路是綜合考慮干擾彈發(fā)射延誤、是否出現(xiàn)啞彈等作戰(zhàn)使用因素對干擾成功概率的影響，結(jié)合艦載箔條沖淡干擾的干擾成功概率理論模型，實現(xiàn)干擾效果的在線評估。仿真結(jié)果表明，新方法對干擾效果的評估更具有實際應(yīng)用價值。

沖淡干擾，干擾效果，在線評估

0 引言

干擾效果評估是水面艦艇電子對抗系統(tǒng)作戰(zhàn)使用研究的一個重要課題。通過評判干擾效果的好壞，可以指導(dǎo)電子對抗系統(tǒng)在技術(shù)研究、裝備研制及使用過程中采取相應(yīng)的對策。當(dāng)前干擾效果評估的基本思路是利用有或無干擾條件下導(dǎo)彈末制導(dǎo)系統(tǒng)的某些性能或效能參數(shù)作為評估指標，比如：信干比、最大探測距離、探測區(qū)域、壓制系數(shù)、發(fā)現(xiàn)概率、欺騙概率等變化來度量干擾效果；也提出了諸如信息準則、功率準則、效率準則、概率準則等一系列評估準則。這類干擾效果評估方法可以實施的前提是已知敵方末制導(dǎo)系統(tǒng)的性能參數(shù)變化情況。這種評估應(yīng)用在電子對抗裝備的試驗和訓(xùn)練中完全可行，因為實驗或訓(xùn)練時，敵我雙方裝備性能參數(shù)的變化情況都是已知的，但在實戰(zhàn)條件下由于缺乏直接從敵方獲取的評估指標數(shù)據(jù)，將會導(dǎo)致無法實施干擾效果評估［1］。

針對作戰(zhàn)應(yīng)用時干擾效果的在線評估問題，國內(nèi)外相關(guān)單位都非常重視。目前的評估方法主要是基于偵察信息的變化進行評估。文獻［2］利用干擾方在實施干擾前后其偵察設(shè)備接收雷達信號所攜帶的被干擾信息（比如戰(zhàn)術(shù)改頻、采用不同的工作模式等），分析雷達遭受干擾后可能采取的措施，以及采取這些措施后干擾方偵察接收機信號的改變情況；文獻［3］以多功能相控陣體制雷達為干擾研究對象，從雷達對抗裝備作戰(zhàn)應(yīng)用層面提出了對相控陣雷達實施有源干擾的干擾效果評估方法和基本原則。本文以艦載箔條沖淡干擾為例，提出基于我方干擾裝備和被保護目標的實際狀態(tài)和預(yù)期狀態(tài)的差別進行評估。具體思路是綜合考慮干擾彈發(fā)射延誤、是否出現(xiàn)啞彈等對干擾成功概率的影響，結(jié)合艦載箔條沖淡干擾的干擾成功概率理論模型，在線評估本次干擾的成功概率。

1 箔條沖淡干擾效果的理論評估模型

箔條沖淡干擾成功概率用空域和時域一起搜索、捕捉目標的概率來表示，具體為：

其中，num為假目標個數(shù)，Pb和Pf分別是未釋放箔條干擾彈時反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達系統(tǒng)在平臺制導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)下搜索和捕捉真目標和干擾目標的概率［4］，ECT是時域干擾效能。求解過程中，需要建立導(dǎo)彈捕捉目標的概率模型和時域干擾效能模型，具體模型如下：

1.1 末制導(dǎo)雷達系統(tǒng)在平臺制導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)下搜索和捕捉目標的概率模型

反艦導(dǎo)彈自控終點在x、y方向上的概率密度為

式中：x，y分別為導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達開鎖點的縱向、側(cè)向散布誤差；σx，σy分別為導(dǎo)彈末制導(dǎo)開機點在距離方向和方位方向的散布標準偏差。

在射擊理論中，正態(tài)分布有著廣泛的應(yīng)用，但描述其散布特征的往往不用均方差σ，而是用概率誤差E。σ和E兩者之間的關(guān)系為

所以

1.2 時域干擾效能評估模型

設(shè)箔條彈飛行時間為TF，箔條云形成時間為TXC，箔條云留空時間為TLK，箔條彈于某時刻ts發(fā)射，反艦導(dǎo)彈完成自控飛行時間后結(jié)束于某時刻tm，則時域干擾效能為

2 作戰(zhàn)使用對箔條沖淡干擾效果影響的修正模型

2.1 干擾彈發(fā)射延誤對干擾效果影響的修正

主要考察發(fā)射時間變化對干擾效果的影響。改變發(fā)射延誤時間，可以得到干擾成功概率隨發(fā)射延誤時間的變化曲線。

2.2 啞彈對干擾效果影響的修正

主要考察干擾彈發(fā)射數(shù)量變化對干擾效果的影響，比如出現(xiàn)啞彈或彈本身數(shù)量不滿足要求，體現(xiàn)在干擾效果評估模型中num的變化。

3 箔條沖淡干擾成功概率的綜合評估模型

通過對作戰(zhàn)使用影響因素的逐個分析，發(fā)現(xiàn)：①延遲時間不同，會導(dǎo)致不同的干擾效果。當(dāng)延遲時間大于某個閾值時，干擾無效；②若出現(xiàn)啞彈，干擾肯定受影響。啞彈數(shù)的增加將會導(dǎo)致干擾成功概率降低。因此，綜合評估模型要統(tǒng)籌考慮這兩個作戰(zhàn)使用影響因素，以及箔條沖淡干擾效果的理論評估模型，才能得出合理的干擾效果評估結(jié)論。評估流程見圖1。

4 仿真驗證

仿真初始條件為：仿真時刻從導(dǎo)彈發(fā)射開始計算；導(dǎo)彈參數(shù)為自控距離101 000 m，導(dǎo)彈飛行速度300 m/s，距離近波門7 000 m，距離遠波門32 000 m，波束寬度5°，天線掃描范圍45°；干擾彈參數(shù)為發(fā)射時刻320 s，形成時間7 s，持續(xù)時間360 s，默認發(fā)射個數(shù)為4枚。

4.1 箔條沖淡干擾效果的理論評估模型仿真

令干擾彈的發(fā)射時刻為320 s，干擾彈發(fā)射個數(shù)為4，利用式（1）可以獲得該發(fā)射方案的干擾成功概率，見圖2。一方面，時域干擾成功概率為1，說明干擾彈發(fā)射后，導(dǎo)彈末制導(dǎo)頭才開機，時域重合。另一方面，由于真目標和干擾目標的位置不同，導(dǎo)彈捕捉真假目標的概率也不同。最終，由于箔條彈的干擾作用，導(dǎo)彈捕捉真目標的概率下降。

4.2 作戰(zhàn)使用對箔條沖淡干擾效果影響的修正模型仿真

在理論評估模型的基礎(chǔ)上，更改作戰(zhàn)使用的影響因素，進行干擾效果影響的修正效果仿真。

4.2.1 干擾彈發(fā)射延誤對干擾效果的影響

通過仿真來發(fā)現(xiàn)干擾彈不同延遲時間的影響，延遲時間以0.1 s為間隔進行仿真。延遲時間是橫坐標，干擾成功概率為縱坐標，得出延遲時間對干擾效果的影響。分析圖3發(fā)現(xiàn)，延遲時間對干擾效果的影響存在一個閾值。若延遲時間大于該閾值，則干擾無效；否則，干擾有效。

4.2.2 是否啞彈對干擾效果的影響

隨著干擾彈個數(shù)的增加，意味著假目標個數(shù)增加了，因此，干擾成功概率肯定也增加。圖4為干擾成功概率隨干擾彈個數(shù)變化的曲線，與理論分析完全吻合，其中橫坐標為干擾彈個數(shù)，縱坐標為干擾成功概率。

4.3 箔條沖淡干擾成功概率的綜合評估模型仿真

針對不同的發(fā)射延遲時間和啞彈數(shù)，點擊“在線干擾效果評估”按鈕，可以得到干擾效果的綜合評估結(jié)果。比如：針對干擾彈發(fā)射時刻為320 s，干擾彈個數(shù)為4，理論評估結(jié)果為63.99%；當(dāng)發(fā)射延遲時間為5 s，啞彈數(shù)為1時，在線評估干擾成功概率為59.99%。結(jié)果說明，延遲時間和啞彈數(shù)使箔條彈的沖淡干擾成功概率降低。

5 結(jié)論

本文針對作戰(zhàn)使用時艦載箔條沖淡干擾效果評估問題，建立了導(dǎo)彈的捕捉概率模型和時域干擾效果模型，構(gòu)成了干擾效果評估的理論模型，分析了作戰(zhàn)使用對干擾效果的影響因素，比如：干擾彈發(fā)射的延遲時間、是否出現(xiàn)啞彈等，對干擾效果評估的理論模型進行修正，得到干擾效果評估的綜合模型，實現(xiàn)干擾效果的在線評估。仿真結(jié)果表明，新方法對干擾效果的評估更具有實際應(yīng)用價值。

［1］林連雷.支持向量機算法及其在雷達干擾效果評估中的應(yīng)用研究［D］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009.

［2］李潮，周金泉.基于干擾方的干擾效果評估研究［J］.電子信息對抗技術(shù)，2008，23（2）：46-49.

［3］安紅，楊莉，高由兵，等.基于作戰(zhàn)應(yīng)用的相控陣雷達干擾效果評估方法初探［J］.電子信息對抗技術(shù)，2014，29（3）：42-46.

［4］周剛，姜寧，戎華.艦艇電子戰(zhàn)系統(tǒng)作戰(zhàn)使用［M］.北京：海潮出版社，2007.

［5］傅婷華，張波，王斌.大型艦載箔條質(zhì)心干擾防御反艦導(dǎo)彈仿真［J］.火力與指揮控制，2014，40（12）：100-103.

Online Evaluation Method of the Jamming Effects of Shipborne Chaff Dilution

LIU Song-tao，LIU Zhen-xing，JIANG Ning
（Dalian Naval Academy，Dalian 116018，China）

In order to solve the online evaluation problem of jamming effects of electronic countermeasure in the case of operation use，take shipborne chaff dilution jamming for example，the evaluation method is presented according to the difference of practical state and expectant state of jamming equipment and protected ship.The specific idea is considering the factors of operation use，such as launching delay of jamming bomb，the emergence of the dud，etc.，which influences the jamming effects，combined with theoretical evaluation model of jamming effects of chaff dilution jamming，and implementing the online evaluation of jamming effects.The simulation results show that the novel method is more practical for the evaluation of jamming effects in the case of operation use.

chaff dilution，jamming effects，online evaluation

E94；TJ761

A

1002-0640（2017）01-0114-03

2015-11-05

2016-01-07

國家自然科學(xué)基金資助項目（61303192）；中國博士后基金資助項目（2015M572694）

劉松濤（1978-），男，河南孟津人，博士后，副教授，碩士生導(dǎo)師。研究方向：電子對抗、圖像處理、光電工程等。