靶場復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建方法研究?

時 磊 劉江波 熊永坤

（中國人民解放軍91404部隊 秦皇島 066000）

1 引言

在未來戰(zhàn)場中，誰掌握了電磁權(quán)，誰就有了主動權(quán)，誰失去了電磁權(quán)，誰就會被挨打。因此，要響應(yīng)習(xí)主席“能打仗，打勝仗”的指示，我們就應(yīng)該大力發(fā)展電子戰(zhàn)手段，大力提升在復(fù)雜電磁環(huán)境下的部隊?wèi)?zhàn)斗力。靶場是電子武器裝備的試驗場，也是作戰(zhàn)部隊的訓(xùn)練場。要想在信息化戰(zhàn)爭中取得勝利，首先必須使裝備具有適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境的能力，然后也要使作戰(zhàn)部隊在復(fù)雜電磁環(huán)境下能打得準(zhǔn)，打得贏。提供具有戰(zhàn)場實戰(zhàn)水平的復(fù)雜電磁環(huán)境，對試驗電子武器裝備和訓(xùn)練作戰(zhàn)部隊，具有十分重要的意義。本文對靶場復(fù)雜電磁環(huán)境的特點、構(gòu)建原則及方法進行了研究探討。

2 靶場復(fù)雜電磁環(huán)境特點分析

靶場復(fù)雜電磁環(huán)境是指電子武器裝備進行試驗或作戰(zhàn)部隊訓(xùn)練時，在靶場特定的時域上、?？沼蛏?，施加針對性的電磁環(huán)境信號，來抑制或干擾武器裝備的工作性能，使其不能正常工作，以此檢驗電子武器裝備的在復(fù)雜電磁環(huán)境下實際作戰(zhàn)能力。靶場復(fù)雜電磁環(huán)境主要由人為產(chǎn)生的電磁信號、電子裝備的自擾互擾信號、民用電磁環(huán)境信號以及自然電磁環(huán)境信號等四種信號構(gòu)成，如圖1所示。

圖1 靶場復(fù)雜電磁環(huán)境組成

2.1 人為產(chǎn)生的電磁信號

人為電磁環(huán)境信號是指在試驗和訓(xùn)練時不以干擾為目的發(fā)射或反射的電磁背景環(huán)境信號和以干擾武器裝備為目的電磁干擾信號構(gòu)成的電磁環(huán)境，主要由通信環(huán)境、雷達環(huán)境、光電環(huán)境組成。

電磁背景環(huán)境信號對電子偵察裝備而言是一種復(fù)雜的信號，從這種背景信號中區(qū)分有用信號難度很大。大量與真實目標(biāo)特征信號接近的電磁背景信號進入裝備的偵察接收機，對接收機造成干擾和威脅。在試驗訓(xùn)練區(qū)域的空中和地面針對性布設(shè)一定數(shù)量的模擬目標(biāo)，為無源偵察裝備性能檢驗得到更為真實的結(jié)果。在靶場復(fù)雜電磁環(huán)境中，人為的電子干擾信號是靶場電磁環(huán)境復(fù)雜性最活躍、最突出的因素。通過空中、海面、地面對電子武器設(shè)備和作戰(zhàn)部隊進行全方位全頻域進行干擾，檢驗電子裝備性能和作戰(zhàn)部隊在復(fù)雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)能力。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，目前對無線通信干擾的頻率范圍達到2MHz～1000MHz，對雷達干擾的頻率范圍達到64MHz～18GHz，在干擾頻段方面基本做到了全面覆蓋；在干擾信號樣式方面，無線通信干擾的樣式主要有欺騙干擾、瞄準(zhǔn)式壓制干擾、寬帶阻塞式壓制干擾、跳頻跟蹤式干擾、跳頻攔阻式干擾等樣式；雷達干擾的樣式主要有瞄準(zhǔn)式干擾、寬帶阻塞式干擾、掃頻式干擾、距離欺騙干擾、速度欺騙干擾、角度欺騙干擾、無源欺騙干擾、無源壓制干擾等樣式。

2.2 電子裝備的自擾互擾信號

電子裝備的自擾互擾信號主要是指在靶場試驗或訓(xùn)練時各類用頻裝備之間可能存在的同頻段或相近頻段相互干擾（影響）的信號。自擾互擾環(huán)境信號主要由1.5MHz～18GHz頻段范圍內(nèi)的雷達、通信、導(dǎo)航、敵我識別以及干擾信號構(gòu)成。產(chǎn)生這種環(huán)境的主要原因有：一是裝備研制或引進時，沒有進行頻率協(xié)調(diào)，部分主戰(zhàn)裝備的電子設(shè)備頻譜使用重疊，可能會發(fā)生相互干擾；二是各類用頻設(shè)備客觀存在的諧波、旁瓣和雜散輻射，產(chǎn)生多頻、多向干擾，影響其他設(shè)備相近頻段的工作。

2.3 民用電磁環(huán)境信號

民用電磁環(huán)境主要是指靶場地域內(nèi)一些民用輻射源及設(shè)施在其工作時產(chǎn)生的電磁環(huán)境，比如民用雷達、廣播電視發(fā)射臺和其它一些民用的無線通信等。在30MHz～1GHz頻段中，廣泛分布著廣播（幾十兆）、電視（幾百兆）和移動通信信號。在1GHz～18GHz頻段中，各種民用雷達影響較嚴重。

2.4 自然電磁環(huán)境信號

自然電磁輻射環(huán)境主要由靶場中所有非人為因素產(chǎn)生的電磁信號共同構(gòu)成。一般來說，自然環(huán)境因素中電磁輻射源的種類還非常多，有靜電、雷電、電子噪聲、大地表面磁場與電場、宇宙輻射和太陽活動引起的電場，其中靜電和雷電是對電子裝備影響最大。

3 靶場復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)建原則

靶場復(fù)雜電磁環(huán)境的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在信號密集、樣式復(fù)雜、動態(tài)交迭三個方面。因此，在構(gòu)建靶場復(fù)雜電磁環(huán)境時，要合理確定構(gòu)建的對象與要素，構(gòu)建出真實反映戰(zhàn)場信號、樣式的動態(tài)電磁環(huán)境來檢驗裝備性能和訓(xùn)練部隊。

3.1 合理確定構(gòu)建對象

靶場復(fù)雜電磁環(huán)境主要由通信環(huán)境、雷達環(huán)境、光電環(huán)境、電子裝備的自擾互擾電磁環(huán)境信號、民用電磁環(huán)境和自然電磁環(huán)境等六部分組成，在開始構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境前，應(yīng)當(dāng)首先確定構(gòu)建的對象。構(gòu)建通信環(huán)境時，應(yīng)按不同的試驗訓(xùn)練需求考慮不同的通信類型，具體構(gòu)建時可用通信電臺部署、電臺的技術(shù)參數(shù)、通信信號和通信網(wǎng)絡(luò)等屬性加以描述；構(gòu)建雷達環(huán)境時，要重點分析不同輻射信號樣式，在實際復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建時，應(yīng)重點關(guān)注動目標(biāo)顯示雷達信號與脈沖多普勒雷達信號，雷達環(huán)境可用雷達站部署、雷達技術(shù)參數(shù)、信號等屬性加以描述；光電環(huán)境的構(gòu)建相對來講比較復(fù)雜，可用光電系統(tǒng)所屬平臺、光電源信號、光電信號探測器等方面來描述；在構(gòu)建中要充分考慮電子裝備的自擾互擾電磁環(huán)境信號；民用電磁環(huán)境和自然電磁環(huán)境對試驗訓(xùn)練的影響相對較小，但在某些特殊情況下也必須加以重點構(gòu)建。在構(gòu)建民用電磁環(huán)境時，主要考慮對訓(xùn)練地域內(nèi)的信息化武器裝備性能有影響的設(shè)施，可用電磁輻射源名稱、型號、位置、頻率范圍、方向性來加以描述；自然電磁環(huán)境在構(gòu)建時主要考慮其對電磁信號修正性的影響，使其能把電磁環(huán)境構(gòu)建背離理想化的狀態(tài)。

3.2 合理確定構(gòu)建要素

由于復(fù)雜電磁環(huán)境要以電磁信號的形式表現(xiàn)出來，構(gòu)建靶場復(fù)雜電磁環(huán)境實質(zhì)就是生成滿足要求的各種電磁信號。因此，電磁信號就是電磁環(huán)境構(gòu)建的基本要素。要按照不同電子信息裝備的不同運用方式，結(jié)合作戰(zhàn)對手電子戰(zhàn)部隊作戰(zhàn)編成、作戰(zhàn)思想、裝備主要戰(zhàn)技性能和作戰(zhàn)運用方式，確定相應(yīng)試驗訓(xùn)練環(huán)境用例，逼真設(shè)置戰(zhàn)場電磁態(tài)勢，模擬展現(xiàn)敵我雙方的電磁對抗行動，逼真模擬戰(zhàn)場各類電子信息裝備的信號特征，構(gòu)設(shè)典型作戰(zhàn)場景下電子信息裝備面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境，檢驗各類電子信息裝備在對抗電磁環(huán)境條件下的作戰(zhàn)性能。

3.3 合理考慮戰(zhàn)技因素

在構(gòu)建靶場復(fù)雜電磁環(huán)境時，從技術(shù)條件分析雖能夠從較大的范圍內(nèi)確定復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)建對象與要素，但在構(gòu)建與訓(xùn)練相適應(yīng)的復(fù)雜電磁環(huán)境時，還必須把構(gòu)建的對象和要素與戰(zhàn)術(shù)要求結(jié)合起來，有重點的挑選對象與要素?？傊?，要針對具體的試驗內(nèi)容，在真實、客觀地反映電磁環(huán)境的前提下，有重點地選取構(gòu)建對象與構(gòu)建要素。

4 靶場復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)建方法

4.1 利用實體裝備方法構(gòu)建

在進行復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)建時，應(yīng)根據(jù)復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)成優(yōu)先選擇實體裝備，特別是性能接近的外軍裝備。利用性能接近的真實裝備，嚴格按照規(guī)定的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)要求，根據(jù)實際作戰(zhàn)需要構(gòu)建典型的復(fù)雜電磁環(huán)境，產(chǎn)生的電磁環(huán)境真實，所得到的被試電子裝備復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性評估數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，評估結(jié)果更能反映出該裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性性能。但是電子對抗裝備的對抗目標(biāo)往往是一些特定的國外先進電子戰(zhàn)裝備，在實際操作過程中根本無法獲得相應(yīng)的國外電子戰(zhàn)裝備來構(gòu)建接近實戰(zhàn)的對抗針對性很強的電磁環(huán)境，同時在較短的時間內(nèi)研制和仿制外軍裝備或性能相近的裝備也不現(xiàn)實，所以在現(xiàn)實條件下，如果沒有同型號的裝備，可以用同類裝備進行等效替代；沒有外軍裝備，可以用性能相近的己方裝備進行等效替代。

4.2 利用信號模擬器方法構(gòu)建

各種信號模擬器是生成復(fù)雜電磁環(huán)境的重要設(shè)備，利用計算機來模擬產(chǎn)生典型試驗環(huán)境下的真實射頻信號，具有模擬裝備種類多、信號參數(shù)可控制、使用方式機動靈活等特點，模擬的信號環(huán)境可以準(zhǔn)確地反映出實際電磁環(huán)境中的距離、時間、空間幾何關(guān)系、電磁波大氣傳輸特性、天線掃描特性以及其它因素的影響等。根據(jù)不同被試裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性要求，選擇不同種類的信號模擬器是生成復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗電磁環(huán)境的重要手段。

4.3 利用實體裝備與信號模擬器的組合方法構(gòu)建

由于全部選用實體電子裝備構(gòu)建電磁環(huán)境都存在各自難以解決的弱點，因此選用部分實體裝備和不同種類的信號模擬器共同生成復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗所需電磁環(huán)境是最常用，也是比較科學(xué)、經(jīng)濟的方法，這種構(gòu)建模式俄、美軍也經(jīng)常采用。實體裝備的數(shù)量應(yīng)視復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗要求和現(xiàn)實條件的可能來確定。

4.4 假想敵部隊

內(nèi)外場一體化、多靶場聯(lián)合一體化和試、訓(xùn)一體化是當(dāng)今世界電子裝備試驗技術(shù)的發(fā)展趨勢，其中試訓(xùn)一體化的特點尤其突出。而試訓(xùn)一體化的前提條件是具備假想敵部隊，假想敵部隊是軍事訓(xùn)練中受訓(xùn)部隊的作戰(zhàn)對手，它扮演的是受訓(xùn)部隊的假想敵。在軍事訓(xùn)練中，假想敵部隊依照假想敵進行作戰(zhàn)編成，運用真實的或模擬的假想敵裝備，以假想敵的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法與受訓(xùn)部隊進行對抗訓(xùn)練。通過這種訓(xùn)練，可以達到訓(xùn)練部隊的作戰(zhàn)能力、熟悉武器裝備的操作使用、檢驗電子裝備作戰(zhàn)性能之目的。

5 結(jié)語

靶場復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)建，直接關(guān)系到武器裝備的戰(zhàn)技性能檢驗和作戰(zhàn)部隊復(fù)雜電磁環(huán)境下作戰(zhàn)能力形成。本文在分析復(fù)雜電磁環(huán)境特點的基礎(chǔ)上，提出了構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境的原則，并闡述了構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境的方法，可為構(gòu)建靶場復(fù)雜電磁環(huán)境提供參考。