基于時(shí)間切片法的艦載干擾設(shè)備多目標(biāo)干擾能力分析

王柏杉

(解放軍91404部隊(duì)，河北 秦皇島 066001)

0 引 言

防空反導(dǎo)是水面艦艇的重要作戰(zhàn)職能，通過有源干擾進(jìn)行末端防御是艦載電子對(duì)抗系統(tǒng)的主要功能，艦載干擾設(shè)備多目標(biāo)干擾則體現(xiàn)出水面艦艇在防空反導(dǎo)過程中利用軟武器抗擊的最大能力[1]。因此，多目標(biāo)干擾能力考核是檢驗(yàn)艦載干擾裝備性能的重要手段[2]。在傳統(tǒng)考核模式中，對(duì)該指標(biāo)考核基本采用定性模式兼顧定量進(jìn)行評(píng)定，存在量化模糊、能力考評(píng)不精確等缺陷，需要進(jìn)一步優(yōu)化完善。

1 多目標(biāo)干擾能力評(píng)估

1.1 傳統(tǒng)考評(píng)方法

對(duì)于艦載干擾設(shè)備多目標(biāo)干擾能力評(píng)估，傳統(tǒng)方法采用靜態(tài)定點(diǎn)布設(shè)威脅目標(biāo)的方式，在數(shù)據(jù)處理和結(jié)果評(píng)定時(shí)，基本采用在短時(shí)間內(nèi)最大化干擾目標(biāo)數(shù)量作為考核結(jié)果[3]。

傳統(tǒng)結(jié)果評(píng)定方法存在以下局限：

(1) 沒有考慮到在整個(gè)防空反導(dǎo)期間內(nèi)干擾的起伏特性對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

(2) 沒有將干擾資源的再次分配以及重新引導(dǎo)干擾等措施對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響納入考評(píng)要素。

(3) 僅采用短期內(nèi)最大化干擾目標(biāo)數(shù)量作為考評(píng)結(jié)論，而沒有將防空反導(dǎo)期間內(nèi)各威脅目標(biāo)之間的相互關(guān)聯(lián)統(tǒng)一衡量納入考評(píng)要素。

隨著艦艇防空反導(dǎo)能力的不斷加強(qiáng)，對(duì)干擾設(shè)備的多目標(biāo)干擾能力的需求進(jìn)一步加大，對(duì)考核評(píng)估工作也提出了新的挑戰(zhàn)[4]。防空反導(dǎo)任務(wù)當(dāng)中，干擾裝備的干擾資源分配、樣式優(yōu)選，威脅目標(biāo)的受干擾情況、數(shù)據(jù)采集，各戰(zhàn)位協(xié)同、考核評(píng)估等工作在各自的時(shí)域上同步推進(jìn)[5]，這些任務(wù)之間相互關(guān)聯(lián)，但又彼此獨(dú)立。考評(píng)時(shí)，如果對(duì)各威脅目標(biāo)受干擾情況進(jìn)行單線評(píng)估，則割裂了各系統(tǒng)之間的相互關(guān)聯(lián)；如果將所有威脅目標(biāo)混合在一起綜合評(píng)估，則又忽略了它們?cè)诟髯詴r(shí)域分布的起伏性。如果沒有將這些影響考評(píng)結(jié)果的因素考慮到結(jié)果評(píng)定當(dāng)中，會(huì)導(dǎo)致考評(píng)結(jié)論與裝備實(shí)際作戰(zhàn)能力存在一定偏差。為更好地評(píng)估多目標(biāo)干擾能力，更加貼近實(shí)際作戰(zhàn)使用，需要對(duì)原有評(píng)估方法進(jìn)行優(yōu)化，把相關(guān)因素一并考慮到結(jié)果評(píng)定當(dāng)中。對(duì)此，本文提出時(shí)間切片評(píng)估方法，優(yōu)化多目標(biāo)干擾能力評(píng)估。

1.2 考評(píng)方法改進(jìn)

為更加貼近實(shí)戰(zhàn)，對(duì)多目標(biāo)干擾能力作出精確評(píng)估，需要在原有考評(píng)方法的基礎(chǔ)上，對(duì)威脅目標(biāo)選型、作戰(zhàn)樣式選取、作戰(zhàn)流程規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集評(píng)估等方面進(jìn)一步細(xì)化。

在威脅目標(biāo)選型上，針對(duì)艦載干擾設(shè)備可能面臨的作戰(zhàn)對(duì)象，多目標(biāo)選取一般應(yīng)以反艦導(dǎo)引頭為主，數(shù)量不足時(shí)適當(dāng)以火控雷達(dá)補(bǔ)充。

在作戰(zhàn)樣式選取上，應(yīng)以水面艦艇在防空反導(dǎo)時(shí)面臨的最大威脅為假想，構(gòu)設(shè)多型末制導(dǎo)雷達(dá)同時(shí)開機(jī)捕捉被試艦船，模擬反艦導(dǎo)彈飽和攻擊。

在干擾組織實(shí)施上，根據(jù)水面艦艇防空反導(dǎo)流程，組織艦載干擾設(shè)備對(duì)多威脅目標(biāo)進(jìn)行分選識(shí)別，干擾資源分配，有序?qū)嵤└蓴_。

在數(shù)據(jù)采集評(píng)估上，參照實(shí)際作戰(zhàn)流程，在組織實(shí)施干擾過程中可根據(jù)干擾情況調(diào)整干擾樣式，并全程攝錄末制導(dǎo)雷達(dá)受干擾過程。

試驗(yàn)態(tài)勢(shì)構(gòu)設(shè)見圖1。

圖1 試驗(yàn)態(tài)勢(shì)構(gòu)設(shè)圖

2 時(shí)間切片法

艦載干擾設(shè)備多目標(biāo)干擾能力評(píng)定，主要利用所采集的每部末制導(dǎo)雷達(dá)受干擾情況數(shù)據(jù)，進(jìn)行干擾效果數(shù)據(jù)處理分析，獲得最終干擾目標(biāo)數(shù)量。傳統(tǒng)的處理方法基本采用最大取值法。最大取值法一般只考慮了某時(shí)段內(nèi)裝備具備的最大能力，但是卻忽略了整個(gè)防空反導(dǎo)期間內(nèi)干擾起伏特性的影響，以及各型末制導(dǎo)雷達(dá)之間的協(xié)同影響，不能充分體現(xiàn)出防空反導(dǎo)期間干擾的動(dòng)態(tài)過程，存在一定的局限性。因此，本文提出采用時(shí)間切片的方法進(jìn)行結(jié)果數(shù)據(jù)處理。

采用時(shí)間切片法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，重點(diǎn)要把握好以下考評(píng)要素：

(1) 統(tǒng)計(jì)每一型末制導(dǎo)雷達(dá)受干擾情況，在干擾時(shí)段內(nèi)按時(shí)間軸對(duì)干擾效果進(jìn)行分析。

(2) 將所有末制導(dǎo)雷達(dá)受干擾情況按時(shí)間軸進(jìn)行并行排列分析，時(shí)間同步，截取同時(shí)受干擾時(shí)間段作為干擾時(shí)間T。

(3) 在干擾時(shí)間T內(nèi)進(jìn)行切片分析，選取每一秒鐘作為時(shí)間切片，在1 s內(nèi)持續(xù)有效判為干擾有效，否則為無效。

(4) 統(tǒng)計(jì)每一時(shí)間切片內(nèi)的有效干擾目標(biāo)數(shù)量。

(5) 對(duì)所有時(shí)間切片進(jìn)行統(tǒng)計(jì)取平均值，作為多目標(biāo)干擾能力。

時(shí)間切片處理流程見圖2。

圖2 多目標(biāo)干擾時(shí)間切片示意圖

考核多目標(biāo)干擾能力時(shí)，統(tǒng)計(jì)所有時(shí)間切片的干擾目標(biāo)數(shù)量，進(jìn)行平均處理，作為最后考評(píng)結(jié)果。

計(jì)算公式如下：

(1)

3 仿真驗(yàn)證

結(jié)合對(duì)某型艦載干擾設(shè)備多目標(biāo)干擾能力試驗(yàn)，依托各裝備所采集的干擾數(shù)據(jù)，進(jìn)行時(shí)間切片式數(shù)據(jù)分析。

試驗(yàn)時(shí)，由于裝備數(shù)量多，協(xié)同困難，為保證獲得更多的有效數(shù)據(jù)，干擾持續(xù)時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，從所有末制導(dǎo)雷達(dá)受到干擾、工作正常開始起算，截取一定時(shí)間作為干擾時(shí)間T。

統(tǒng)計(jì)各型末制導(dǎo)雷達(dá)受干擾情況，干擾有效記為1，無效記為0。具體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 末制導(dǎo)雷達(dá)受干擾情況

根據(jù)各型末制導(dǎo)雷達(dá)受干擾情況，在時(shí)間軸上進(jìn)行切片，統(tǒng)計(jì)每一個(gè)時(shí)間切片上同時(shí)干擾目標(biāo)的數(shù)量，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。

表2 各時(shí)間切片多目標(biāo)干擾數(shù)量

根據(jù)各時(shí)間切片多目標(biāo)干擾數(shù)量，統(tǒng)計(jì)最終多目標(biāo)干擾能力：

試驗(yàn)結(jié)論：某艦載干擾設(shè)備同時(shí)多目標(biāo)干擾數(shù)量為7。

4 結(jié)束語

時(shí)間切片法對(duì)于解決多任務(wù)系統(tǒng)在特定時(shí)域內(nèi)的相互協(xié)同等問題非常有效，除對(duì)艦載多目標(biāo)干擾能力可以進(jìn)行考核評(píng)估外，對(duì)于偵察裝備的多信號(hào)分選能力也可以進(jìn)行評(píng)估，應(yīng)用前景廣泛。