制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)檢飛驗(yàn)證中電子對(duì)抗環(huán)境的確定分析

中國人民解放軍93861部隊(duì) 張榮江 莊 瑾 季鏡炎

制導(dǎo)雷達(dá)電子對(duì)抗能力直接影響武器系統(tǒng)效能發(fā)揮，無論在合同作戰(zhàn)或獨(dú)立作戰(zhàn)中，對(duì)戰(zhàn)爭的決勝往往產(chǎn)生著直接的影響作用，已經(jīng)成為了地面防空武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的主要衡量指標(biāo)。因此，深入研究并分析制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中電子對(duì)抗環(huán)境的確定具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1.必要性

制導(dǎo)雷達(dá)電子對(duì)抗能力主要是在方案設(shè)計(jì)初期和外場驗(yàn)證中確定，在制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)方案論證階段就所具備的電子對(duì)抗能力進(jìn)行定性定量描述[1]。在制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)的外場檢飛驗(yàn)證中，需要優(yōu)先完成戰(zhàn)技指標(biāo)的確定，戰(zhàn)技指標(biāo)也會(huì)隨著電子對(duì)抗環(huán)境的改變而改變。在完成制導(dǎo)雷達(dá)檢飛工作以后，應(yīng)對(duì)其電子對(duì)抗的環(huán)境適應(yīng)能力進(jìn)行必要的試驗(yàn)與考核。因此，研究制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)在檢飛驗(yàn)證中的電子對(duì)抗環(huán)境十分有必要。

2.基本原則和模型選擇

2.1 基本原則

各型制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)用途不同，作戰(zhàn)對(duì)象、戰(zhàn)場環(huán)境也存在差異。而且，電子對(duì)抗環(huán)境在實(shí)戰(zhàn)中十分復(fù)雜多變。所以，制導(dǎo)站雷達(dá)的電子對(duì)抗環(huán)境確定難度極大，電子對(duì)抗環(huán)境主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1.1 遇到敵方偵察系統(tǒng)數(shù)量、性能與分布；

2.1.2 所處干擾環(huán)境的干擾源密度、數(shù)量、總功率、空間分布、樣式、頻率、參數(shù)以及形式等；

2.1.3 有效截面積與末制導(dǎo)性能等；

2.1.4 對(duì)低小慢目標(biāo)進(jìn)行探測，處于制導(dǎo)雷達(dá)工作頻率范圍內(nèi)有效截面積與特性等。

所以，電子對(duì)抗環(huán)境的確定需要嚴(yán)格遵循相關(guān)性和選擇性原則，才能確保制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)所提出電子對(duì)抗的指標(biāo)符合戰(zhàn)場需要，電子對(duì)抗指標(biāo)與初期方案的制定也更具可行性，為檢飛與試驗(yàn)提供必要的保障。

電子對(duì)抗環(huán)境選定的基本原則集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是電子對(duì)抗環(huán)境需要與實(shí)戰(zhàn)電子對(duì)抗環(huán)境需求相吻合[2]；二是在實(shí)戰(zhàn)過程中，電子對(duì)抗環(huán)境始終處于動(dòng)態(tài)，所以無需確保和實(shí)戰(zhàn)電子對(duì)抗環(huán)境相同。只要典型電子對(duì)抗環(huán)境被確定，即可完成制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)電子對(duì)抗的檢飛與試驗(yàn)；三是在制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)初期設(shè)計(jì)和檢飛過程中，要結(jié)合所研制的系統(tǒng)狀況對(duì)電子對(duì)抗環(huán)境加以確定，將雷達(dá)不會(huì)遇到的電子對(duì)抗模式剔除，有效地規(guī)避了重復(fù)性的工作。

2.2 模型選擇

Tobit（線性概率）模型

將定義的電子對(duì)抗環(huán)境選擇的全部變量放進(jìn)模型中進(jìn)行估計(jì)，通過比較各個(gè)變量的P值來考慮具體剔除哪些變量以及對(duì)哪些變量考慮將其交互影響的效應(yīng)放進(jìn)模型中去。

Tobit模型的形式如下：

其中ui為隨機(jī)誤差項(xiàng)，xi為定量解釋變量。yi為二元選擇變量。設(shè)：

對(duì)yi取期望：

研究yi的分布。因?yàn)閥i只能取兩個(gè)值，0和1，所以yi服從兩點(diǎn)分布。把yi的分布記為：

則：

由(2)和(3)式有：

以pi= - 0.2 + 0.05 xi為例，xi每增加一個(gè)單位，則采用第一種選擇的概率增加0.05。

分析Tobit模型誤差的分布。由Tobit模型（1）有，

由(4)式，有：

因?yàn)閥i只能取0, 1兩個(gè)值，所以：

上兩式說明，誤差項(xiàng)的期望為零，方差具有異方差。當(dāng)pi接近0或1時(shí)，ui具有較小的方差，當(dāng)pi接近1/2時(shí)，ui具有較大的方差。所以Tobit模型(1)回歸系數(shù)的OLS估計(jì)量具有無偏性和一致性，但不具有有效性。

假設(shè)用模型(4)進(jìn)行環(huán)境參數(shù)選擇預(yù)測，當(dāng)預(yù)測值落在 [0，1]區(qū)間之內(nèi)（即xi取值在[4, 24] 之內(nèi)）時(shí)，則沒有什么問題；但當(dāng)預(yù)測值落在[0，1] 區(qū)間之外時(shí)，則會(huì)暴露出該模型的嚴(yán)重缺點(diǎn)。因?yàn)楦怕实娜≈捣秶?[0，1]，此時(shí)必須強(qiáng)令環(huán)境參數(shù)預(yù)測值（概率值）相應(yīng)等于0或1（見圖1）。線性概率模型常寫成如下形式∶

圖1

然而這樣做的問題是。假設(shè)預(yù)測某個(gè)事件發(fā)生的概率等于1，但是實(shí)際中該事件可能根本不會(huì)發(fā)生。反之，預(yù)測某個(gè)事件發(fā)生的概率等于0，但是實(shí)際中該事件卻可能發(fā)生了。雖然估計(jì)過程是無偏的，但是由估計(jì)過程得出的預(yù)測結(jié)果卻是有偏的。

由于線性概率模型的上述缺點(diǎn)，希望能找到一種變換方法，（1）使解釋變量xi所對(duì)應(yīng)的所有環(huán)境參數(shù)預(yù)測值（概率值）都落在（0，1）之間。（2）同時(shí)對(duì)于所有的xi，當(dāng)xi增加時(shí)，希望yi也單調(diào)增加或單調(diào)減少。顯然累積概率分布函數(shù)F(zi) 能滿足這樣的要求。用正態(tài)分布的累積概率作為Probit模型的預(yù)測概率。

3.典型代表

根據(jù)電子對(duì)抗環(huán)境和多種因素之間存在緊密的聯(lián)系，需要針對(duì)制導(dǎo)雷達(dá)電子對(duì)抗環(huán)境進(jìn)行等級(jí)分類，并將其當(dāng)做典型的電子對(duì)抗環(huán)境。

在制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)電子對(duì)抗環(huán)境中，電子干擾最為常見，反輻射導(dǎo)彈與偵察次之，低小慢目標(biāo)位于末位。為此，在檢飛的電子對(duì)抗環(huán)境確定的過程中，可以將雷達(dá)電子對(duì)抗環(huán)境劃分為五級(jí)：

第一級(jí)，對(duì)機(jī)載干擾機(jī)水平脈沖干擾功率加以運(yùn)用。連續(xù)波干擾功率控制在80-100W之間，天線增益10dB，干擾主要形式為雜波干擾。這一等級(jí)的電子對(duì)抗環(huán)境支持海浪雜波與地物雜波干擾。

第二級(jí)，對(duì)機(jī)載干擾機(jī)水平脈沖干擾功率加以運(yùn)用，即1000-2000W。連續(xù)波干擾功率控制在100-140W之間，天線增益20dB，干擾主要形式為雜波干擾。這一等級(jí)的電子對(duì)抗環(huán)境支持角度欺騙與距離欺騙干擾，具備海浪雜波與地物雜波干擾的功能，并且雷達(dá)能夠探測亦或是監(jiān)聽輻射源。

第三級(jí)，具體的干擾環(huán)境為仿真國外近年來干擾水平，支持角度欺騙、距離欺騙與速度欺騙干擾，且能夠?qū)崿F(xiàn)多種干擾的復(fù)合。雷達(dá)應(yīng)能夠探測并監(jiān)聽輻射源，具備較強(qiáng)的反偵察能力。

第四級(jí)，干擾環(huán)境和二級(jí)干擾環(huán)境相同，其欺騙干擾與無源干擾性能較強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合式的干擾，具備反輻射導(dǎo)彈攻擊能力，且雷達(dá)應(yīng)具備一定的反偵察能力。

第五級(jí)，和第四級(jí)電子對(duì)抗環(huán)境相同，是否要對(duì)低小慢目標(biāo)做對(duì)抗進(jìn)行綜合分析。

4.結(jié)束語

綜上所述，制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)檢飛過程中的電子對(duì)抗環(huán)境確定問題做出了初步研究與探討，在檢飛過程中，制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)并非處于孤立狀態(tài)，而是包含于全系統(tǒng)當(dāng)中，屬于武器系統(tǒng)的重要組成部分。在這種情況下，對(duì)于制導(dǎo)雷達(dá)檢飛過程中的電子對(duì)抗環(huán)境的研究，也必須要對(duì)武器系統(tǒng)電子對(duì)抗環(huán)境做出綜合考慮。