基于事件驅(qū)動的任務(wù)級雷達(dá)對抗功能模塊設(shè)計(jì)

于 堯,劉廣建,呂雅帥

(1.裝備學(xué)院 復(fù)雜電子系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)室,北京 101400; 2.河南洛陽電子裝備試驗(yàn)中心，河南 洛陽 471003)

0 引言

任務(wù)級[1-2]的雷達(dá)對抗仿真屬于對針對復(fù)雜問題的分析仿真，目的是尋找最優(yōu)方案結(jié)果及提供輔助決策等，仿真往往需要執(zhí)行幾百甚至上千次，因此對仿真效率有很高的需求。當(dāng)前國內(nèi)在雷達(dá)對抗研究中更多的是時間步進(jìn)機(jī)制[2-6]，為方便實(shí)體裝備的管理，采用對象的管理技術(shù)，但時間步進(jìn)機(jī)制的“空轉(zhuǎn)”現(xiàn)象、對象管理技術(shù)中對象間的鎖操作、同步處理增加了仿真額外的開銷以及實(shí)體內(nèi)部為串行執(zhí)行，這些問題都極大影響了仿真效率。因此作者提出了基于事件驅(qū)動的雷達(dá)對抗功能交互的建模方法，該方法將時間步進(jìn)的對象交互轉(zhuǎn)化為事件驅(qū)動的功能交互，將功能模塊映射到多個邏輯進(jìn)程中，并以并行仿真技術(shù)運(yùn)行以縮短仿真時間。

而本文重點(diǎn)對該方法需要的功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)需要注意平衡模型的仿真粒度，若粒度過粗則會使得模型的適用場景減少，若粒度過細(xì)則[6-12]會使得模型產(chǎn)生不必要的計(jì)算，影響仿真的效率。首先針對典型裝備進(jìn)行功能提取，形成事件驅(qū)動[13]的功能交互模塊，功能模塊設(shè)計(jì)是將雷達(dá)對抗的數(shù)學(xué)模型及蒙特卡羅仿真方法相結(jié)合。并在ROSS引擎中對該功能模塊組合進(jìn)行了簡單應(yīng)用，為最終實(shí)現(xiàn)并行離散事件仿真高效解決任務(wù)級雷達(dá)對抗作戰(zhàn)分析問題提供了模型基礎(chǔ)。

1 雷達(dá)對抗典型功能模塊的事件交互分析

傳統(tǒng)的雷達(dá)對抗研究是基于HLA分布式仿真，采用的是對象管理技術(shù)，每個實(shí)體內(nèi)部的功能模塊是串行執(zhí)行的，而且對象間的鎖操作、同步處理增加了仿真額外的開銷，這將對仿真效率有很大的影響，因此提出基于事件驅(qū)動的雷達(dá)對抗功能交互的建模方法，該方法采用事件驅(qū)動機(jī)制，將對象交互轉(zhuǎn)化為功能交互，將功能模塊映射到不同的邏輯進(jìn)程上，如圖1所示，每個模塊被映射到不同的邏輯進(jìn)程，模塊間仍以事件交互，利用并行仿真技術(shù)能夠發(fā)揮原本對象內(nèi)部的并行性。模塊如何映射到邏輯進(jìn)程需要根據(jù)具體仿真場景進(jìn)行判斷，其原則是模塊交互頻繁的應(yīng)在同一邏輯進(jìn)程上，因?yàn)檫壿嬤M(jìn)程的切換也將有額外的開銷，這個問題本文不具體探討，本文重點(diǎn)研究功能模塊的交互分析及設(shè)計(jì)。

圖1 功能模塊在邏輯進(jìn)程映射示意圖

在體系對抗的復(fù)雜態(tài)勢下，交戰(zhàn)雙方的參戰(zhàn)實(shí)體單位往往達(dá)到上百個甚至更多。在電子攻防聯(lián)合作戰(zhàn)場景中，分為進(jìn)攻方與防御方，進(jìn)攻方一般以大量的電子偵察、干擾設(shè)備和硬殺傷武器系統(tǒng)構(gòu)成攻擊體系，防御方則會組織防御體系，一般包括常規(guī)預(yù)警雷達(dá)、雷達(dá)干擾及導(dǎo)彈干擾等。

每個交戰(zhàn)實(shí)體所面臨的交互實(shí)際上是功能的交互，而往往一個裝備實(shí)體可能是若干個功能的集合，雖然每個交戰(zhàn)實(shí)體所面臨的交互復(fù)雜，但功能交互是固定的，因此采用功能模塊交互將降低建模的難度并具有良好的重用性。

事件結(jié)構(gòu)用于描述仿真狀態(tài)和內(nèi)部交互的變化，事件觸發(fā)條件反映了該事件的產(chǎn)生原因，事件引發(fā)行為則反映了該事件導(dǎo)致的結(jié)果，從而能夠完整表征仿真因果關(guān)系。本文從偵察、決策、干擾角度提取了6個典型功能模塊，其事件的交互作用如圖2所示，其中干擾系統(tǒng)分為兩類，一類是對雷達(dá)進(jìn)行干擾，主要表現(xiàn)為壓制、假目標(biāo)、角度欺騙以及破壞跟蹤，另一類是對導(dǎo)彈進(jìn)行干擾，主要體現(xiàn)在對來襲導(dǎo)彈干擾，形成新的導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)點(diǎn)。偵察系統(tǒng)是決策系統(tǒng)和干擾系統(tǒng)的前提與基礎(chǔ)，偵察系統(tǒng)(雷達(dá)偵察模塊)將偵察的情況傳遞相應(yīng)的決策事件給決策系統(tǒng)(雷達(dá)、導(dǎo)彈干擾決策模塊)，決策系統(tǒng)將相應(yīng)的干擾事件傳遞給干擾系統(tǒng)(雷達(dá)、導(dǎo)彈干擾效果模塊)產(chǎn)生相應(yīng)的干擾效果，干擾系統(tǒng)將干擾結(jié)果作用于對應(yīng)實(shí)體的功能模塊，例如導(dǎo)彈的干擾效果體現(xiàn)在移動模塊，雷達(dá)干擾效果體現(xiàn)在雷達(dá)偵察模塊。

圖2 功能模塊的事件交互分析示意圖

2 事件驅(qū)動的功能模塊模型設(shè)計(jì)

從雷達(dá)對抗整體的角度，根據(jù)交互作用將其分為6個模塊：雷達(dá)偵察模塊、雷達(dá)干擾決策模塊、雷達(dá)干擾效果模塊、導(dǎo)彈干擾決策模塊、導(dǎo)彈干擾效果模塊、移動模塊，期望以6個模塊簡化任務(wù)級雷達(dá)對抗分析仿真的場景設(shè)計(jì)，這里忽略了復(fù)雜環(huán)境、以及作戰(zhàn)人員的影響，若需要考慮應(yīng)該增加相應(yīng)的模塊。體系對抗條件下，仿真效果更多地取決于裝備的典型作戰(zhàn)能力，這種典型作戰(zhàn)能力主要體現(xiàn)在其表達(dá)出的功能上，而不需要對其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)理進(jìn)行仿真，因此采用功能仿真即可，傳統(tǒng)的雷達(dá)系統(tǒng)仿真采用時間步進(jìn)機(jī)制，這與仿真應(yīng)用的目的相關(guān)，對此我們可將研究其數(shù)學(xué)模型機(jī)理，將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的功能仿真，其特點(diǎn)是通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到已知概率，然后通過蒙特卡羅法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)。

2.1 雷達(dá)偵察模塊

雷達(dá)偵察是雷達(dá)對抗的重要組成部分，是從敵方雷達(dá)輻射的信號中提取信號參數(shù)和方向數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行威脅判斷、告警顯示。不少文獻(xiàn)將雷達(dá)偵察和雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)分，本文將兩者均稱為雷達(dá)偵察，按照雷達(dá)是否輻射電磁波將其分成主動探測和被動探測兩個方面。該模塊需要一個共享的全局可探測列表，該表用來保存雷達(dá)ID號、目標(biāo)ID，該表表示該ID的雷達(dá)已經(jīng)探測到該ID的目標(biāo)，其列表標(biāo)記參數(shù)有兩個，壓制標(biāo)記參數(shù)、虛假標(biāo)記參數(shù)，若雷達(dá)遭到壓制干擾，則目標(biāo)不可探測，進(jìn)行壓制標(biāo)記，直到壓制解除后，才恢復(fù)正常，虛假標(biāo)記參數(shù)指的是由于欺騙干擾等手段產(chǎn)生的虛假點(diǎn)的信息。其基本流程為：

1)模塊的啟動：所有的目標(biāo)將會給偵察模塊發(fā)送自身的位置事件，即目標(biāo)的位置報(bào)告事件，當(dāng)接收到該事件后，雷達(dá)偵察模塊啟動并執(zhí)行模塊內(nèi)的活動。

2)雷達(dá)粗過濾：

為減少計(jì)算量，按照以下準(zhǔn)則進(jìn)行粗過濾。

雷達(dá)工作頻段、脈寬、重頻不處于偵察范圍內(nèi)；偵察時段內(nèi)未開機(jī)的雷達(dá)。

3)距離和角度上的判別：

(1)天線對準(zhǔn)的角度θt判別：目標(biāo)不在θt角度范圍按照平均副瓣增益計(jì)算，在角度范圍內(nèi)按照主瓣增益計(jì)算。

(2)雷達(dá)可搜索距離的判別：距離判別主要是從雷達(dá)探測范圍最大值和雷達(dá)視距中選擇二者的最小值，當(dāng)目標(biāo)距雷達(dá)小于該值，則認(rèn)為滿足距離判斷。

(1)

(2)

式(1)表示主動雷達(dá)探測，式(2)表示被動雷達(dá)，Rmax為雷達(dá)探測距離最大值；Pt為雷達(dá)發(fā)射機(jī)功率；Gt雷達(dá)發(fā)射天線增益；Gr雷達(dá)接收天線增益；σ目標(biāo)的雷達(dá)截面；λ雷達(dá)工作波長；L綜合損耗因子；Smin為雷達(dá)接收機(jī)的靈敏度；R為目標(biāo)距雷達(dá)的距離。

雷達(dá)視距公式為：

(3)

其中:H1(m)為雷達(dá)天線架高度；H2(m)為目標(biāo)高度。

當(dāng)距離上符合R

4)計(jì)算雷達(dá)的檢測概率：雷達(dá)目標(biāo)檢測綜合信干比S/R模型為：

(4)

式(4)中的Ps為回波信號功率，Pn接收機(jī)噪聲信號功率；Pc雷達(dá)接收的無源干擾信號功率；Pj雷達(dá)接收的有源干擾信號功率；Da雷達(dá)綜合抗干擾改善因子的抗有源干擾改善因子；Dc雷達(dá)綜合抗干擾改善因子的抗無源干擾改善因子。

根據(jù)North提出檢測概率模型的近似運(yùn)算方法, 其公式表示為：

(5)

式(5)中的Pfa為虛警概率，erfc()為補(bǔ)余誤差函數(shù), 其表達(dá)式為：

(6)

5)目標(biāo)檢驗(yàn)：所有的檢驗(yàn)問題采用蒙特卡羅試驗(yàn)的方法，生成0～1隨機(jī)數(shù)u。若u≤Pd，則目標(biāo)偵察成功，否則偵察失敗。若偵察成功，將該目標(biāo)ID及雷達(dá)ID保存至可探測表，并生成相應(yīng)的決策事件，有負(fù)責(zé)決策的系統(tǒng)接收。如果仿真中不存在單獨(dú)的指揮決策系統(tǒng)，則可直接生成需要執(zhí)行模塊的相應(yīng)的事件，如(雷達(dá)或?qū)?干擾決策事件、導(dǎo)彈襲擊事件等。

2.2 雷達(dá)干擾決策模塊

干擾決策模塊用于模擬雷達(dá)資源如何調(diào)度，將偵察結(jié)果與威脅庫進(jìn)行配對，對未識別的偵察結(jié)果進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)威脅判斷(例如雷達(dá)重頻、功率越高等)，給出目標(biāo)的威脅度，安排最合適的干擾資源，該模塊需要維護(hù)一個資源管理表，以及一個威脅庫，資源表有一個資源狀態(tài)參數(shù)，記錄該資源是使用中還是空閑中，威脅庫存儲各類威脅型號的威脅等級以及適合的各型號適合的干擾資源的信息。其基本流程為：

1)模塊的啟動：當(dāng)接收到雷達(dá)干擾決策事件后，雷達(dá)干擾決策模塊啟動并執(zhí)行模塊內(nèi)的活動。

2)雷達(dá)是否被干擾狀態(tài)判別：若需要干擾雷達(dá)已經(jīng)被干擾，則退出該模塊，若未被干擾，則執(zhí)行下一步。

3)威脅匹配模型：匹配因子P可按下式(7)計(jì)算：

(7)

式中，RF、PW、PRF分別為雷達(dá)頻率、脈寬、重頻；腳標(biāo)1表示測量值，腳標(biāo)0表示威脅庫裝訂值；Ref為參考閾值；如果沒有某項(xiàng)參數(shù)測量能力或未裝訂某項(xiàng)參數(shù)，則認(rèn)為該項(xiàng)偏差為0。

當(dāng)P大于匹配門限閾值，則成功識別出該威脅型號，確定威脅等級。

4)經(jīng)驗(yàn)威脅判斷模型:對于未匹配偵察結(jié)果，若重頻越高(其次按干擾功率最大計(jì)算)，則認(rèn)為威脅等級越高，但經(jīng)驗(yàn)威脅目標(biāo)的威脅等級弱于所有威脅庫目標(biāo)。

5)干擾資源配置:該模型負(fù)責(zé)資源管理，根據(jù)威脅庫的信息分配合適的資源，對使用過的資源進(jìn)行標(biāo)記，并生成雷達(dá)干擾效果事件。

2.3 雷達(dá)干擾效果模塊

雷達(dá)干擾分為遮蓋性干擾和欺騙性干擾，典型的遮蓋性干擾有噪聲干擾，典型的欺騙性干擾有距離、角度、速度欺騙干擾及假目標(biāo)誘餌干擾。該模塊將雷達(dá)干擾效果分成四類，主要表現(xiàn)為壓制、欺騙、假目標(biāo)、拖引等。該模塊需要對共享的可探測列表進(jìn)行操作，以便對被壓制的雷達(dá)ID和目標(biāo)ID進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記。其基本流程為：

1)模塊的啟動:當(dāng)接收到雷達(dá)干擾效果事件后，雷達(dá)干擾效果模塊啟動并執(zhí)行模塊內(nèi)的活動。

2)干擾粗過濾:為減少計(jì)算量，剔出不符合以下條件的干擾：

(1)該雷達(dá)工作頻段不在干擾機(jī)工作頻段范圍；

(2)干擾機(jī)關(guān)機(jī)。

3)距離和角度上的判別:

圖3 雷達(dá)、干擾機(jī)、目標(biāo)位置關(guān)系示意圖

(2)距離判別:根據(jù)干擾方程可得到干擾機(jī)能夠?qū)嵤└蓴_的距離判別，如式(8)所示。

(8)

4)雷達(dá)干擾效果計(jì)算:

(1)雷達(dá)壓制效果計(jì)算:被干擾雷達(dá)的雷達(dá)搜索半徑如式(9)所示:

(9)

被壓制的雷達(dá)ID和目標(biāo)ID在可探測列表中進(jìn)行標(biāo)記，表示該雷達(dá)無法探測該目標(biāo)，但可被其他雷達(dá)探測，直到壓制干擾解除為止，被壓制的雷達(dá)無法進(jìn)行范圍外的目標(biāo)偵察。

(2)雷達(dá)假目標(biāo)誘餌效果:生成0～1隨機(jī)數(shù)u，假目標(biāo)誘餌概率為P0。若u≤P0,按照目標(biāo)點(diǎn)的參數(shù)生成相應(yīng)的假目標(biāo)點(diǎn)，并在可探測表內(nèi)進(jìn)行虛假目標(biāo)標(biāo)記，否則干擾無效果。

(3)雷達(dá)欺騙效果:生成0～1隨機(jī)數(shù)u，欺騙成功概率為P1。若u≤P1,按照概率生成虛假信息及位置點(diǎn)，雷達(dá)對干擾機(jī)保護(hù)的目標(biāo)點(diǎn)跡丟失，并在可探測表內(nèi)進(jìn)行虛假目標(biāo)標(biāo)記，保護(hù)的目標(biāo)ID標(biāo)記為不可探測，否則干擾無效果。

(4)雷達(dá)拖引干擾效果:生成0～1隨機(jī)數(shù)u，拖引成功概率為P2。若u≤P2,雷達(dá)對干擾機(jī)保護(hù)的目標(biāo)點(diǎn)跡丟失，將可探測表內(nèi)保護(hù)的目標(biāo)ID標(biāo)記為不可探測，否則干擾無效果。

若成功干擾，生成相應(yīng)的效果事件，對可探測列表進(jìn)行修改。若干擾未成功，則不產(chǎn)生效果。

2.4 導(dǎo)彈干擾決策模塊

導(dǎo)彈干擾決策模塊用于模擬導(dǎo)彈干擾資源如何調(diào)度，根據(jù)概率確定能否識別導(dǎo)彈型號信息以及導(dǎo)彈的威脅度，然后安排合適的干擾資源及釋放時機(jī)。該模塊同樣需要維護(hù)一個資源管理表(同雷達(dá)干擾決策模塊)。其基本流程為：

1)在接收導(dǎo)彈干擾決策事件后啟動該模塊;

2)導(dǎo)彈是否為失效狀態(tài)判別:若需要干擾導(dǎo)彈已經(jīng)被干擾，則退出該模塊，若未被干擾，則執(zhí)行下一步。

3)導(dǎo)彈識別:

(1)計(jì)算導(dǎo)彈與目標(biāo)的相對距離變化曲線；

(2)計(jì)算識別概率，按照式(10)計(jì)算:

且若Pn>1則Pn=1

(10)

式中，P3為識別表中的識別概率。

(3)生成隨機(jī)數(shù)u，若u≤P0則識別成功，輸出導(dǎo)彈型號及識別時刻、干擾時刻；否則，若Rn≤Rmin則識別失敗；

4)干擾資源配置:干擾資源配置策略分為樂觀策略和保守策略。初始階段采用樂觀策略，即干擾資源盡早啟用；當(dāng)干擾資源總數(shù)消耗一半以后采用保守策略，即干擾資源盡晚啟用，并根據(jù)導(dǎo)彈的威脅度確定導(dǎo)彈干擾的順序。

干擾資源配置后，產(chǎn)生導(dǎo)彈干擾效果事件。

2.5 導(dǎo)彈干擾效果模塊

導(dǎo)彈干擾分為有源和無源干擾，常見的有源干擾有有源誘偏、拖引和交叉眼干擾，其中有源誘偏僅對被動雷達(dá)導(dǎo)引頭有效，拖引和交叉眼僅對主動雷達(dá)導(dǎo)引頭有效；常見的無源干擾有沖淡箔條彈、質(zhì)心箔條彈(頻率的作用忽略)、曳光彈和遮蔽彈。本節(jié)將幾種干擾效果分成三類，誘偏效果、拖引效果和壓制效果。有源誘偏、交叉眼、質(zhì)心箔條彈、紅外曳光彈均屬于誘偏效果，拖引干擾屬于拖引效果，沖淡箔條彈和遮蔽彈屬于壓制效果。導(dǎo)彈干擾效果模塊是把導(dǎo)彈干擾方式轉(zhuǎn)化為導(dǎo)彈受干擾的效果，其基本流程為：

1)模塊的啟動:當(dāng)接收到導(dǎo)彈干擾效果事件后，導(dǎo)彈干擾效果模塊啟動并執(zhí)行模塊內(nèi)的活動。

2)導(dǎo)彈是否為失效狀態(tài)判別:若導(dǎo)彈已失效，則直接退出該模塊，若未失效則執(zhí)行下一步。

3)干擾效果計(jì)算。

4)干擾樣式匹配及特性:導(dǎo)引頭樣式與當(dāng)前可用干擾樣式匹配，即被動雷達(dá)導(dǎo)引頭與有源誘偏干擾匹配，或主動雷達(dá)導(dǎo)引頭與拖引、交叉眼匹配；質(zhì)心箔條彈和紅外曳光彈都表現(xiàn)為誘偏效果，具備同時干擾多發(fā)導(dǎo)彈的特性。

沖淡箔條彈和遮蔽彈都表現(xiàn)為壓制效果，具備同時干擾多發(fā)導(dǎo)彈的特性。

5)導(dǎo)彈誘騙干擾效果計(jì)算:區(qū)分是否為交叉眼干擾，若是該誘偏效果只對一個干擾對象起作用，其他的可同時干擾多發(fā)導(dǎo)彈。根據(jù)干擾彈發(fā)射距離和發(fā)射方向，計(jì)算得到誘餌位置，以二維平面坐標(biāo)系表示；誘餌的質(zhì)心可看作誘餌彈爆炸時的位置，則誘餌彈的干擾概率為P0，生成0～1隨機(jī)數(shù)u。若u≤P0，則干擾成功，導(dǎo)彈失效；否則，導(dǎo)彈則打向誘餌質(zhì)心。

6)導(dǎo)彈壓制干擾效果計(jì)算：根據(jù)干擾彈發(fā)射距離和發(fā)射方向，計(jì)算得到每個彈的遮蔽區(qū)中心；計(jì)算導(dǎo)彈與打擊目標(biāo)連線，若距離某個彈遮蔽區(qū)中心距離小于遮蔽區(qū)半徑，則形成遮蔽；對于形成遮蔽的導(dǎo)彈，生成0～1隨機(jī)數(shù)u，若小于有效遮蔽概率，則導(dǎo)彈丟失目標(biāo)。

7)導(dǎo)彈拖引干擾效果計(jì)算：生成0～1隨機(jī)數(shù)u，若小于拖引成功概率，則導(dǎo)彈丟失目標(biāo)且無新瞄準(zhǔn)點(diǎn)，導(dǎo)彈失效。

若干擾失敗，則無影響。若干擾成功，由于狀態(tài)內(nèi)并不執(zhí)行什么操作，則目標(biāo)狀態(tài)直接轉(zhuǎn)為失效，若失效狀態(tài)內(nèi)需要執(zhí)行其他活動，則需要生成相應(yīng)的事件。

2.6 移動模塊

移動模塊是針對某一移動實(shí)體而言，移動模塊在交互過程中有很重要的地位，因?yàn)檎谴嬖谟形恢米兓膶?shí)體，事件觸發(fā)的活動才會有變化，事件的循環(huán)才有意義。其中導(dǎo)彈可直接認(rèn)為是一個移動模塊，因此移動模塊可作為整個仿真中實(shí)現(xiàn)循環(huán)的一個模塊。其基本流程是：

1)模塊的啟動:當(dāng)接收到目標(biāo)位置更新事件后，移動模塊啟動并執(zhí)行模塊內(nèi)的活動。

2)判定該移動實(shí)體是否失效。

3)位置計(jì)算:通過實(shí)體的飛行軌跡，計(jì)算移動后的坐標(biāo)位置，為簡化移動模塊，我們只需要考慮空間位置關(guān)系而不考慮目標(biāo)姿態(tài)等計(jì)算，也不考慮目標(biāo)運(yùn)動學(xué)模型，在要求并非嚴(yán)格的情況下，可以采用平面坐標(biāo)系，其中實(shí)體在空間的高度只作為其中的一個屬性，由于采用離散事件仿真，高度值可認(rèn)為是瞬間變化的，該屬性也將決定是否在雷達(dá)偵察、干擾及武器攻擊范圍。

4)任務(wù)判別:任務(wù)判別可以分成兩類：第一類距離判別是基礎(chǔ)，以轟炸機(jī)及導(dǎo)彈為例，導(dǎo)彈的任務(wù)完成即距目標(biāo)的距離為0，轟炸機(jī)的目標(biāo)為到達(dá)規(guī)定地點(diǎn)投放炸彈，即與目標(biāo)的距離為0，然后原路返回，即與降落地點(diǎn)的距離為0；第二類效果判別，它是基于距離判別后，對效果有要求的，例如戰(zhàn)斗機(jī)以擊毀對面裝備為目標(biāo)，那么在到達(dá)規(guī)定地點(diǎn)后發(fā)射導(dǎo)彈后，如果導(dǎo)彈未完成目標(biāo)，原位置持續(xù)作戰(zhàn)，直至彈藥量為0后撤離，干擾機(jī)則在掩護(hù)其脫離敵方雷達(dá)探測范圍后再做撤離。

5)位置更新:根據(jù)位置計(jì)算和任務(wù)判別，重新對實(shí)體的位置更新，進(jìn)入仿真下一次循環(huán)。

如果該實(shí)體沒有失效，則把該模塊的位置報(bào)告事件報(bào)告給所有相關(guān)的實(shí)體，以開啟再次循環(huán)，如果該實(shí)體失效，目標(biāo)狀態(tài)直接轉(zhuǎn)為失效狀態(tài)。

3 建模仿真及分析

本節(jié)試探究事件驅(qū)動的功能模塊設(shè)計(jì)能否適用于解決雷達(dá)對抗中導(dǎo)彈攻防問題，僅對固定雷達(dá)偵察干擾設(shè)備及導(dǎo)彈進(jìn)行建模。整個事件模塊交互圖如圖4所示，當(dāng)接收到導(dǎo)彈實(shí)體傳來的導(dǎo)彈位置報(bào)告事件后進(jìn)入偵察狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的活動，在成功檢測到導(dǎo)彈目標(biāo)后生成干擾決策事件。當(dāng)接收到干擾決策事件后，進(jìn)入干擾決策狀態(tài)，執(zhí)行干擾資源配置，生成導(dǎo)彈干擾效果事件，發(fā)送到導(dǎo)彈實(shí)體。導(dǎo)彈實(shí)體接收到導(dǎo)彈命中事件，進(jìn)入導(dǎo)彈命中狀態(tài)，執(zhí)行導(dǎo)彈命中統(tǒng)計(jì)。

圖4 導(dǎo)彈攻防的事件驅(qū)動建模圖

現(xiàn)在Ubuntu Kylin 15.10系統(tǒng)下，基于ROSS仿真引擎建立上述的離散事件仿真模型，明確每個模塊的狀態(tài)定義及轉(zhuǎn)換邏輯，對各參數(shù)接口進(jìn)行設(shè)計(jì)并做好初始化，對每個模塊進(jìn)行C語言編程實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)對敵方分布的128個地面目標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)彈襲擊，每個目標(biāo)上空都配有一個雷達(dá)及干擾設(shè)備，導(dǎo)彈發(fā)射地距離目標(biāo)群中心1 000 km，導(dǎo)彈飛行速度為306 m/s，雷達(dá)功率為10 kw，雷達(dá)天線增益為6，工作頻率為9.7 GHz，波長K= 0. 05 m，接收機(jī)靈敏度S= 10- 7W，每個干擾機(jī)干擾資源為30個，經(jīng)ROSS仿真可得需要264枚導(dǎo)彈才能完成任務(wù)，用時1.28 s，仿真截圖如圖5所示，基于Agent仿真所得結(jié)果258枚，用時7 s，仿真截圖如圖6所示，數(shù)據(jù)結(jié)果相差并不是很大，但是仿真時間卻僅為agent建模仿真的1/5，因此證明了該方法及模型的正確性及有效性。

圖5 ROSS仿真結(jié)果報(bào)告圖

圖6 agent仿真結(jié)果及仿真過程圖

4 結(jié)束語

根據(jù)雷達(dá)對抗分析仿真效率要求，提出了基于事件驅(qū)動的雷達(dá)對抗功能交互的建模方法，該方法的功能交互能夠節(jié)省更多的對象管理帶來的額外開銷。本文重點(diǎn)平衡了雷達(dá)對抗仿真模型的仿真粒度，避免了細(xì)粒度仿真的大量計(jì)算，有盡可能適應(yīng)更多的場景，并用該方法的對雷達(dá)對抗中導(dǎo)彈攻防問題進(jìn)行研究，并取得很好的效果，體現(xiàn)了研究的價值與應(yīng)用前景，為任務(wù)級雷達(dá)對抗分析仿真研究提供了思路，但仿真系統(tǒng)的模塊還不夠合理準(zhǔn)確，適應(yīng)場景還很有限，需要在下一步研究中繼續(xù)完善。

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