電子戰裝備復雜電磁環境下適應性試驗研究

李竟然，劉小龍，劉 俊

（1.裝備指揮技術學院昌平校區，北京昌平 102200；2.裝備指揮技術學院，北京懷柔 101416；3.中國人民解放軍66016部隊，山西忻州 034000）

電子戰裝備復雜電磁環境下適應性試驗研究

李竟然1，劉小龍2，劉 俊3

（1.裝備指揮技術學院昌平校區，北京昌平 102200；2.裝備指揮技術學院，北京懷柔 101416；3.中國人民解放軍66016部隊，山西忻州 034000）

隨著復雜電磁環境相關問題研究的日益深入，電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗研究日趨重要。本文總結了具體的研究內容和研究思路，分析了國內相關研究現狀及存在的問題，并提出了一些意見和建議。

電子戰裝備；復雜電磁環境；適應性試驗

近年來，隨著軍隊信息化進程的加快，世界軍事領域電磁應用日益廣泛，電子戰逐漸成為現代戰爭的主要作戰樣式，電磁戰場上日益激烈的制電磁權爭奪，日益復雜的戰場電磁環境給電子戰裝備作戰能力的發揮帶來了嚴重的影響。因此大力加強對復雜電磁環境問題的研究，努力提高各種電子戰裝備在復雜電磁環境下的作戰能力成為了一項重要而緊迫的任務。

電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗研究就是在這樣一個大背景下提出的，其主要研究目的是為分析現有電子戰裝備在復雜電磁環境下的作戰能力奠定基礎，為電子戰裝備的研制和發展提供對策建議。

1 適應性試驗的基本概念

一般來講，環境適應性（Environmental Adaptation）是指設備在其壽命周期內可能會遇到的各種極端應力的作用下實現其預定的所有功能、性能和必備防破壞的能力，是設備重要的質量特性之一。環境條件包括氣候環境、機械環境、電磁環境、核輻射環境、生物環境、化學環境、運輸環境、貯存環境的噪聲環境等等。電磁環境適應性是指裝備、系統以及平臺受電磁環境影響時的適應能力［1］。

從這些概念中可以看出，適應性是一種交互性的表達，強調通過裝備在特定環境條件下的響應來反映其作戰能力。因此，可以將電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應能力定義為電子戰裝備在特定電磁環境條件下完成作戰任務的能力。電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗主要考查雷達偵察裝備對各種復雜電磁環境態勢的適應能力，在各種復雜電磁環境下雷達偵察裝備各項功能是否正常、各項性能指標能否滿足研制總要求規定等。

2 電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗研究的重要性

2.1 開展電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗研究是提高復雜電磁環境下裝備作戰能力研究的基礎

對電子戰裝備復雜電磁環境適應性試驗進行研究，就是要通過模擬裝備可能面臨的復雜電磁環境，并在這種環境條件下測試裝備性能參數，從而弄清楚我軍現有電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應力如何、長處和短處是什么，只有這樣才能有的放矢，為研究如何提高復雜電磁環境下電子戰裝備的作戰能力奠定基礎。

2.2 開展電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗研究是武器裝備發展的必然要求

我軍電子戰裝備的研制起步較晚，裝備性能和美國等發達國家相比差距仍較大。電子戰裝備復雜電磁環境適應性試驗研究的目的之一就是為電子戰裝備試驗鑒定方法改進提供對策建議，使裝備研制方從研制初期就重視裝備的復雜電磁環境適應性。可以說，電子戰裝備復雜電磁環境適應性試驗研究將從根本上推動電子戰裝備的研制和發展。

2.3 開展電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗研究是軍隊發展趨勢的客觀要求

現代幾場高科技戰爭，讓我們看到了和美國等軍事強國之間的差距，也看到了電子戰裝備在戰爭中發揮的巨大威力。因此，我軍要想實現跨越式發展，必須加緊開展電子戰裝備復雜電磁環境適應性試驗研究，努力提高裝備在復雜電磁環境下的作戰能力。

3 電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗試驗研究的主要內容

3.1 電子戰裝備面臨的復雜電磁環境構建方法研究

構建復雜電磁環境，需要首先對電磁環境復雜程度度量方法進行深入研究。由于復雜性研究的特殊性，目前對電磁環境復雜程度的度量或判斷方法主要有2種：一種是先總后分，即先從整體上對電磁環境的復雜程度進行度量，再由各個感受者根據其自身適應能力等情況相對照，定量判斷和分析電磁環境對其使用的影響程度。另一種是先分后總，即先對各個感受者受到影響的程度進行定性和定量分析，根據其受影響的嚴重程度，度量當前戰場電磁環境的復雜程度［4］。客觀地說，以上2種對電磁環境復雜程度的度量方法都有一定的合理性。

電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗具有很強的實踐性，為了滿足各類型裝備試驗鑒定的需求，對復雜電磁環境構建也有特殊的需求，主要是條件已知，可調可控，分層分級。在對復雜電磁環境分析的基礎上，更加體現試驗設計的主觀性。因此，宜選用基于試驗對象的復雜電磁環境復雜性分級，就是以被試裝備為參照點，在其有效工作范圍內，進行裝備試驗的復雜電磁環境適應性分級。

電磁環境的復雜程度是由具體裝備來感知的，在進行分析和度量時必須從具體裝備入手。因此，引入“電磁信號環境應力函數”來表征電磁環境的復雜程度。“應力”是物理學名詞，是指使形體伸張或變形的應用力或力的系統。在電子戰裝備仿真試驗領域中，“應力”被引伸為使被試裝備能夠明顯感知的，具有一定復雜程度和強度的電磁信號輻射“作用力”。“應力”概念的引入強調了被試裝備與環境之間的聯系，使得對裝備面臨的電磁環境描述更科學，更適合于用來分析和度量復雜電磁環境對裝備性能的影響。

以雷達對抗偵察裝備為例，其面臨的電磁信號環境的復雜程度和強度主要與信號密度、雷達部數、頻率占用度、空間占用度、工作體制分布、信號功率強度分布等參數有關，因此，可將電磁信號環境應力函數定義為

電磁信號環境應力函數＝f（ρ，N，F，E，S，P），

其中：ρ為信號密度；N為雷達部數；F為頻率占用度；E為空間占用度；S為工作體制分布；P為信號功率強度分布。

上述參數的某種組合即稱為一種試驗態勢，各參數具體數值的選取是通過總結試驗經驗，綜合考慮裝備性能參數來確定的。其他類型的電子戰裝備可通過類似的方法確定其電磁信號環境應力函數，選取具體參數數值，構造試驗態勢。

復雜電磁環境構建是將上述試驗態勢從理論變為現實的過程。具體的構建方法有很多，主要包括：全數字化計算機環境仿真、內場半實物環境仿真、外場全實物電磁環境模擬等。

在內場試驗中，通常采用全數字化計算機環境仿真或半實物環境仿真的方式，通過控制輻射源的參數（包括輻射源類型、體制、工作參數、編號、空間分布、動態特性等）構建相應的試驗態勢。這種構造方法方便、靈活，具有很高的可重復性，可較好地適用于開展電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗研究。

在外場試驗中，通常采用全實物電磁環境模擬的方式，用典型裝備構建典型電磁環境。這種構造方法更能真實地反映實際情況，但是成本較高，可重復性差，可以作為內場試驗的補充，對內場試驗結果進行驗證。

3.2 電子戰裝備復雜電磁環境適應性試驗指標體系研究

電子戰裝備對復雜電磁環境適應性試驗指標體系的研究一方面應保留和優化原有內容，主要是對單個指標的細化深化，增加條件設置的因素集，提高指標體系的涵蓋能力。另一方面要充分考慮復雜電磁環境的影響，增加適應性考核的定性和定量描述，從整體角度實現有效融合。

其中，原有的指標主要包括固有技術性能指標、戰術性能指標、作戰平臺協調能力指標等。對固有技術性能指標、戰術性能指標的改進方法主要是在原有的試驗考核方法基礎上，增加電磁環境條件的設置。作戰平臺協調能力反映裝備在實際裝載平臺上，與己方電子信息系統在使用時的相互協調性，這類指標的考核對試驗場地、試驗條件等要求較高，數據搜集獲取難度較大，因此主要進行定性分析。

指標體系研究的重點是，針對復雜電磁環境對裝備的影響，在指標體系中增加“電子戰裝備對復雜電磁環境適應性指標”，主要從電磁環境對裝備的影響出發，通過合理的抽取，結合具體裝備的工作原理和流程，設置相關的指標項。

以雷達對抗偵察裝備［5］為例。它的主要工作是從隨機交錯的信號流中分離出各單部雷達信號并與雷達對抗數據庫中的已知雷達的技術參數進行比較，以確定所偵獲雷達類型和屬性。復雜電磁環境的存在，會導致裝備性能和系統操作性的退化；同時，針對該裝備的干擾也是不可忽略的影響因素。據此，可給出雷達對抗偵察裝備對復雜電磁環境適應性試驗指標體系的3個一級指標。

結合理論［6］和試驗經驗，對上述3類影響因素進行具體分析，可以得到相應的二級指標。構造出雷達對抗偵察裝備對復雜電磁環境適應性試驗指標體系如圖1所示。

圖1 雷達對抗偵察裝備對復雜電磁環境適應性試驗指標體系

3.3 電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗方法研究

構建基于作戰想定的典型電磁環境，研究電子戰裝備復雜電磁環境適應性指標的試驗方法和數據獲取方法，為修訂電子戰裝備試驗相關的標準提供建議。

以雷達對抗偵察裝備多部脈沖信號分選能力試驗為例。根據裝備工作原理及其在電磁環境下的響應情況，選取脈沖密度、特殊體制比例、掃描信號比例、頻率分布特征、信號數量、信號功率等作為電磁信號環境應力因素，并根據工程經驗，確定各參數的取值范圍。為減少試驗次數，采用正交設計法設計試驗。采用仿真試驗方法完成測試，并統計計算試驗結果。

3.4 電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應能力分析

在對電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗數據進行分析時，可以采用圖表、曲線和三維圖形方式，對結果數據進行橫向和縱向的比較，分析不同裝備作戰使用特點，相同裝備不同條件下響應與規律，進行指標的一致性驗證，以及為內外場試驗結果的一致性研究提供依據。

同時，由于電子戰裝備適應性試驗指標體系呈現出多層次結構，任一層次的能力可能由其多個下層能力（性能參數／戰技指標）聚合而成。因此可以采用層次分析方法（AHP）進行指標聚合，并引入基于區間數的模糊層次分析法計算各指標的權重，從而對復雜電磁環境下的電子戰裝備適應能力進行評估。

4 電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性試驗研究現狀及存在的問題

當前，我軍電子戰裝備在復雜電磁環境適下的適應性試驗研究取得了初步成績，主要表現在以下幾個方面。

1）研究意識正在增強。隨著全軍信息化建設的全面展開，戰場復雜電磁環境研究的深入發展，軍內各級逐漸意識到開展電子戰裝備復雜電磁環境適應性試驗研究的重要性。

2）相關試驗正在起步。近年來，各科研單位、院校和基地都加大了對復雜電磁環境研究的力度。部分基地相繼成立了專門的仿真試驗中心等機構，模擬戰場復雜電磁環境進行裝備試驗，為電子戰裝備在復雜電磁環境條件下的適應性試驗研究積累了經驗和數據。

3）人員訓練正在展開。近年來，各試驗基地逐漸從單一的裝備試驗向試、訓、研一體化轉變，在完成試驗任務的同時，越來越多地承擔訓練任務，定期組織干部和士官進行短期培訓，幫助他們適應復雜電磁環境條件下電子戰裝備的作戰使用。

但在看到成績和進步的同時，必須清醒地認識到當前仍存在的問題：

1）試驗理論研究明顯落后。電磁環境的復雜性給電子戰裝備適應性試驗研究帶來了很多困難，各科研單位大都各自為戰，沒有形成整體效應，在復雜電磁環境構建方法、適應性指標體系、試驗方法以及數據分析等方面的理論研究不夠系統。

2）試驗條件有限。復雜電磁環境構建難以貼近實戰，試驗設計難以滿足實際作戰需求，部分試驗數據難以獲取。

3）相應的考核標準尚未確立。復雜電磁環境適應性試驗僅作為考察試驗項目，受試驗條件限制，態勢設置較為單一，不能全方位、多側面的考核武器裝備的作戰性能，無法真實反映電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應能力。

5 結 語

針對目前存在的問題，提出以下建議：

1）從分析裝備的工作原理出發，結合過去的試驗經驗和數據，構建各類型電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性指標體系，并通過進一步試驗對該指標體系進行完善；

2）著眼作戰使用需求，改進裝備試驗方法（包括復雜電磁環境構建方法、作戰想定設計），使試驗設計更貼近實戰，重點考核電子戰裝備在復雜電磁環境下的適應性指標，試驗結果更有實用價值；

3）盡快修訂相關的試驗考核標準，抓好科研立項、研制、考核定型等環節，從源頭上解決提高電子戰裝備適應復雜電磁環境能力的問題。

4）充分利用各試驗基地的資源，組織相關人員進行訓練，幫助他們了解復雜電磁環境，適應復雜電磁環境，掌握在復雜電磁環境條件下電子戰裝備的作戰使用方法。

［1］ 彭新潮，沈明強.通信電子戰系統電磁環境適應性分析［J］.通信對抗，2008（2）：53-55.

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［3］ 王汝群.戰場電磁環境［M］.北京：解放軍出版社，2006.

［4］ 邵國培，劉雅奇，何俊，等.戰場電磁環境的定量描述與模擬構建及復雜性評估［J］.軍事運籌與系統工程，2007，21（4）：17-20.

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TN97

A

1008-1542（2011）07-0014-04

2011-06-25；

2011-09-12；責任編輯:李 穆

李竟然（1986-），女，山東泰安人，碩士，主要從事雷達測控方面的研究。