雷達對抗兵棋中的棋子設計與應用

盧俊道，韓 鵬，顧榮軍，丁桂強

（洛陽電子裝備試驗中心，河南洛陽471003）

0 引言

根據不同的用途，兵棋表現出不同的戰爭層級和內容，但兵棋的要素基本相同，一般包括棋盤（地圖）、棋子、規則、回合、骰子和想定等6個部分，其中前3部分是基礎要素[1]。棋子代表對陣雙方的兵力兵器，表示不同的參戰部隊和武器平臺及能力數值，它在兵棋推演中起著基礎作用。

雷達對抗兵棋是電子對抗專業兵棋的重要分支，是未來戰場模擬不能忽視的部分。它通過合理的抽象和適度的簡化，將雷達頻譜空間中對陣各方你來我往的態勢變化和激烈的信息情報爭奪，借助于相應的規則表現在棋子所刻畫的相關參數屬性交互之中[2-4]。在雷達對抗兵棋中，貼近實際的棋子設計是準確實現雷達對抗兵棋推演功能的關鍵。

1 雷達對抗兵棋棋子的特點

根據兵棋的定義，雷達及雷達對抗裝備作為大型武器平臺，可以設計為一種棋子，但自身又存在一些特點，如機動能力較小甚至機動值為零，攻擊值則體現在威力而不是火力上。

在進行雷達對抗兵棋的棋子設計時，除遵循兵棋棋子與規則設計的通用設計規則外，為突出雷達對抗兵棋的領域特色，將研究的重點聚焦于頻譜空間的對抗上，雷達對抗兵棋在設計中應遵循以下幾點原則[2]。

1）準確反映雷達與雷達對抗裝備的性能特點

雷達對抗兵棋中各作戰實體建立交戰關系的紐帶是在電磁空間中傳播的電磁波，根據作戰用途，雷達對抗兵棋中的主要作戰行動可劃分為雷達偵察、雷達偵察干擾和雷達誘偏行動。由于電磁波的傳播過程就是能量在空間的擴散過程，接收或輻射能量的大小往往是衡量雷達偵察、雷達對抗偵察和雷達干擾行動效果的最直接的判據，因而雷達對抗兵棋中的各類作戰行動應建立在對空間傳播的電磁能量強度進行數值比較的基礎上，雷達對抗兵棋中的各類裝備棋子相對應的能力特性便是對該類型裝備有效利用接收或輻射的電磁能量能力的度量。

在兵棋的戰場空間內，為便于推演決策與裁決，雷達對抗兵棋中表現三種作戰行動效果的內在推演邏輯是：在對干擾機干擾能力以及環境因素進行數值量化的基礎上確定雷達和雷達偵察裝備的工作狀態，通過具體的工作狀態與特定目標的探測發現距離、發現概率建立聯系以實現對雷達和雷達偵察裝備實際的作戰能力的直觀表現。

2）準確反映雷達對抗裝備的作戰使用特點

在設計雷達對抗兵棋裝備棋子時，應能夠正確反映該類雷達對抗力量裝備運用的方式方法。與火力戰中直接的物理毀傷不同，雷達對抗裝備主要以“軟殺傷”的方式作用于敵方的電子信息系統上的關鍵節點，通過降低敵方獲取和處理戰場即時信息的能力從而影響到火力交戰中的毀傷效果。雷達對抗兵棋中要圍繞雷達對抗裝備的作戰使用機理，正確體現雷達對抗裝備的作戰特點。

3）有效融入火力交戰過程中

雷達對抗作戰行動往往置于聯合或合同的作戰背景中，雷達對抗的相關作戰行動在直接影響戰場電磁態勢的分布之外，也間接地影響到常規作戰單位火力效能的發揮。因而在雷達對抗兵棋中為準確刻畫雷達對抗在戰場上所發揮的作用，必須將雷達對抗作戰效果對于火力交戰結果的影響予以體現，以表現雷達對抗作戰行動對常規單位作戰能力提升所起的“倍增器”的作用。在將雷達對抗與火力作戰相互融合的過程中，雷達對抗作戰力量應按照火力戰的度量標準為火力單位“賦能”。

2 雷達對抗兵棋棋子設計

雷達對抗兵棋棋子的設計過程是在具體的作戰背景中根據雷達對抗裝備的實際作戰運用情況，提取出能夠有效衡量雷達對抗作戰效能的棋子參數屬性，并在一個等價的賦值體系中運用數學模型對提取到的參數屬性進行數值量化的過程。雷達對抗兵棋棋子設計的本質是在對雷達對抗行動抽象的基礎上，將各類型作戰裝備的技戰性能和電磁頻譜領域交鋒的效果通過棋子相應作戰能力參數屬性的數學邏輯運算在時間維度和空間維度上予以表現。一般來說，兵棋棋子通常包括單位棋子和注記棋子兩大類。根據雷達兵棋的特點，可以把單位棋子分為雷達棋子、雷達干擾棋子、雷達誘餌棋子和反輻射武器棋子等，注記棋子主要分為狀態注記棋子和地物注記棋子，如電子對抗狀態、剩余戰斗力情況和典型地物標志等[5]。

2.1 雷達棋子設計

雷達作為戰場信息獲取的有效手段，在棋子設計時應該重點提取影響雷達探測效果以及兵棋推演過程中交戰關系建立的特征作為棋子參數屬性，以正確反映雷達在輔助推演者進行戰場決策時的地位和作用。在進行雷達棋子構建時，主要從雷達的戰場探測效果的空間度量以及雷達自身探測能力兩方面入手進行研究。雷達自身探測能力主要指雷達對信息的偵察處理能力，圖1為一種典型雷達棋子模型。

圖1 雷達棋子模型

圖1 （a）是一種典型的雷達棋子，其中棋子上方的“雷達1”表示棋子名字，左上角的“6”表示防御值，右上角的“3”表示抗干擾值，左邊的“10”表示雷達的探測距離，右邊的“0506”表示棋子在地圖上的初始位置，左下角的“6”表示該雷達威力值，將其記為W，其計算公式為：

式中，R表示雷達在無干擾環境下的實際威力值，S表示棋盤上六邊形格代表的長度。

右下角的“1”表示其機動值，將其記為M，它是一個相對值，與六角格大小、回合長度、機動速度等都有關系，其常用的計算公式為：

式中，V表示作戰單元的機動速度，H表示每個回合代表的實戰時間，通常規定，棋子機動1格需要消耗1點機動值，在必要時根據不同的地形進行修正，修正值可以在規則書中查找。

圖1（b）表示被干擾降級后的雷達棋子，可見其其他屬性不變，但是威力值降低，其降低值與壓制等級有關。

2.2 雷達干擾棋子設計

在戰場上，雷達干擾裝備的主要作戰對象為雷達。根據雷達干擾信號的作用機制不同，雷達干擾可分為無源干擾和有源干擾，無源干擾主要包括箔條干擾、反射器和目標隱身等，為了簡化討論，這里不將無源干擾列入討論之列。一般來說，雷達干擾裝備自身都包含雷達偵察裝置，偵察是干擾的基礎，所以將雷達偵察棋子與雷達干擾棋子合二為一。在進行雷達對抗偵察設備棋子的具體設計時，選取有效探測距離以及對應的探測概率作為雷達對抗偵察裝備的衡量，使得雷達對抗偵察行動像雷達實體偵察行動那樣能夠利用直觀的表現方式進行推演裁決。在對雷達干擾裝備棋子進行棋子設計時，結合雷達干擾機的戰術使用，重點對空間距離內的干擾能力、雷達干擾的干擾樣式以及干擾機的工作狀態等進行描述，并通過不同干擾策略選取的制約關系有效地體現進電子對抗兵棋在雷達偵察與干擾上行動中作戰雙方交互博弈的過程。圖2為一種典型干擾機棋子模型。

圖2 干擾機棋子模型

圖2 （a）是一種典型的干擾機棋子，其中棋子上方的“干擾機1”表示棋子名稱，左邊的“7”干擾機的偵察距離，右邊的“1705”表示該棋子在地圖上的初始位置，左下角的“4”表示干擾機的干擾威力值，右下角的“5”表示機動值。干擾威力值是該干擾機對雷達產生的干擾能力值，是從干擾機的試驗和演戲過程中對雷達的實際干擾能力的綜合考評值。圖2（b）是干擾機被擊中降級后的棋子反面，除了機動值變為0以為，其它不變。

2.3 雷達誘餌棋子設計

雷達誘餌：通過在被保護雷達附近合理地設置誘餌系統，對被保護雷達的輻射信號進行掩護，干擾反輻射武器對雷達的定位、跟蹤，使反輻射導彈擊點偏離目標雷達及誘餌設備，保護雷達或誘餌系統本身免受反輻射武器的攻擊，是目前公認的最有效的對抗反輻射武器的手段之一。雷達誘餌通常與雷達配合使用，所以在對雷達誘餌棋子進行設計時，選取其誘偏能力值作為棋子的主要屬性，機動值作為其次要屬性。圖3是一種典型的雷達誘餌棋子模型。

圖3 雷達誘餌棋子模型

一般來說，雷達誘餌由3個子站構成，按一定的布站規律分布于被保護雷達周圍。圖3（a）中，“0506”表示該棋子在地圖上的初始位置，通常與雷達在同一個六角格內，左下角的“4”表示雷達誘餌的誘偏能力值，在兵棋推演過程中結合反輻射攻擊戰斗結果表使用，右下角的“2”表示棋子的機動值。圖3（b）表示被擊中降級后的雷達誘餌棋子，誘餌如果被反輻射武器擊中時，通常只會使其中1個子站失去誘餌功能，所以只影響其誘偏能力值，不影響其機動值。

2.4 反輻射武器棋子設計

反輻射武器是現代雷達面對的主要威脅之一，與信號或信息層面的壓制、欺騙等手段不同，作為一種主動進攻的電子戰手段，反輻射武器可以有效摧毀敵方雷達等電磁輻射源實體，還會給敵方雷達的操作手帶來極大的心理壓力。反輻射武器的核心傳感器是被動導引頭，針對被動雷達導引頭的對抗技術和戰術應運而生，其中有源誘偏技術是目前對抗反輻射攻擊效果最好的方法。反輻射武器也可以借助多模復合制導、超分辨算法等措施對抗雷達關機、有源誘偏等。因此，在反輻射武器棋子設計時，主要選取攻擊值、攻擊范圍和抗誘偏/干擾值作為其主要屬性。圖4為一種典型的反輻射武器棋子模型。

圖4 反輻射武器棋子模型

圖4 中“AGM”為棋子名稱，左側的“20”表示攻擊范圍，左下角的“10”表示攻擊值，右下角的“2”表示抗誘偏/干擾值，右側的“1707”則表示其在地圖上的初始位置。

2.5 注記棋子設計

注記棋子主要分為狀態注記棋子和地物注記棋子。代表戰場事件的兵棋棋子叫狀態注記棋子，主要用于記錄交戰、傷亡情況、電磁壓制等級、部隊士氣狀況與補給狀態等動態戰場情況，不同的兵棋系統，注記棋子通常有所不同，一般視情況需要來進行設計。地物注記棋子主要用來表示地圖上道路、橋梁、機場、港口、河流、堅固工事等，2種注記棋子如圖5所示。

圖5 注記棋子

3 雷達對抗兵棋的典型應用

棋子設計是兵棋設計的基礎之一，只有把棋子和兵棋的實體規則有機地結合起來，并進行實地推演，一款兵棋才算完整。ZunTzu軟件是操作極為簡潔、制作MOD包極為簡單的軟件，是兵棋推演的極好幫手。圖6是使用該軟件制作的一個雷達對抗兵棋推演示例，如圖6所示紅方是由一部防空雷達、一套雷達誘餌（含3個子站）和一套低空導彈組成，扮演守護要地的角色；藍方是由一架電子戰飛機、一套反輻射武器和一部干擾機組成，扮演攻占要地的角色。

紅藍雙方根據兵棋的行動規則、戰斗規則、裁決規則等進行兵棋推演，通過推演測試可以發現兵棋設計過程中的問題并進行改進，最終完成兵棋的設計開發。

圖6 雷達對抗兵棋推演示例

4 結束語

作為戰爭模擬手段之一，兵棋推演目前受到了世界各主要軍事強國的重視，其原因在于它能夠合理地構建出虛擬的戰場環境，并量化作戰力量的各種能力，為指揮人員訓練和戰爭決策提供了理想平臺。隨著信息化戰爭的推進，雷達作為戰場的“眼睛”，其重要性不言而喻，因此本文將雷達對抗納入兵棋推演的范疇，從分析雷達對抗兵棋棋子的特點出發，找出雷達對抗兵棋中4類棋子在兵棋應用中的主要屬性，對雷達對抗兵棋棋子設計的具體方法進行了初步探索。