艦艇反導戰法內外場聯合實驗方法研究?

張 宇 韓 鵬 劉麗明 李宏海

（1.91404部隊 秦皇島 066001）（2.海軍航空大學航空作戰勤務學院 煙臺 264001）（3.91336部隊 杜莊 066326）

1 引言

作戰實驗起源于美軍，美軍“提出構想—作戰實驗—部隊演習—實戰驗證”的新型建軍與備戰模式的形成，使作戰實驗成為美軍轉型的四大支柱之一，被擺在重要戰略位置。美軍從20世紀90年代初即開始建立各個軍種的作戰實驗室，供美國陸、海、空三軍及海軍陸戰隊各自驗證部隊建設方案，至今已形成了較完備的作戰實驗理論，在戰法研究等方面發揮了重要作用［1-3］。國內作戰實驗研究起步較晚，但理論成果較為豐富，實踐應用相對較少，且這些實踐應用大多以內場數學仿真為作戰模擬手段，采用外場作戰模擬手段的作戰實驗很少開展［4］。

戰法實驗是針對戰法的一類作戰實驗的典型應用［5］。隨著以貼近實戰為方向的使命任務的不斷深入和拓展，導彈攻防研究成為熱點，反艦導彈是現代戰爭中水面艦艇最大的威脅，在攻擊形式上，通常采用多方向、不同高度、多批次飽和攻擊，使水面艦艇面臨更加復雜的作戰態勢［6～7］。在以往任務中，更多的是專注于裝備性能試驗和作戰運用訓練，在相關戰法驗證上涉獵不多、研究不深，尚不具備戰法實驗能力。本文結合內外場裝備資源及作戰模擬手段，借助于美軍、我軍已形成的作戰實驗理論和實踐經驗，將內外場作戰模擬手段有機結合，使內外場作戰模擬手段相互補充、相互印證，形成基于內外場聯合的戰法實驗模式、方法與流程，對未來實際開展戰法實驗具有指導借鑒意義。

2 艦艇反導戰法分析

2.1 艦艇反導作戰流程

2.1.1 情報偵察與對空觀察

1）早期預警觀察組織

當沒有情報支援時，單艦需及時掌握戰場態勢，電子偵察全程開機，重點搜索可能威脅方向扇面內的敵搜索雷達信號，并適時進行戰斗部署等級的轉換，所有防御武器處于備便狀態。

當有情報支援時，單艦需連續接收上級敵情通報，全面了解戰場態勢，適時提高戰斗部署等級，偵察雷達重點監視威脅方向扇面，所有防御武器處于備便狀態。

2）對飛機/導彈的觀察組織

通過兵力協同計劃、敵我識別器、電子偵察設備和對空搜索雷達完成對敵機觀察判別。

通過對敵機作戰狀態、機載雷達信號變化判斷敵機是否已對我艦實施了導彈攻擊，同時調整搜索雷達的工作模式，并借助紅外警戒、雷達偵察設備對末制導威脅信號進行連續警戒觀察。

2.1.2 艦艇機動

單艦機動以預機動為主，實時機動為輔。根據當時的艦艇位置、風速、風向和導彈來襲方位，采取預先機動，使我艦艇處于最佳的對抗態勢，從而有利于硬武器發揚火力和軟武器實施干擾，有利于降低反艦導彈毀傷效果。

實時機動時，根據當時氣象情況在硬武器最佳攔截扇面內機動，必要時以艦空導彈最佳攔截扇面為主。

2.1.3 軟硬武器協同反導

單艦反導步驟如下。

第一步：使用有源干擾。當發現機載搜索雷達信號時，使用電子戰系統實施有源欺騙干擾。

第二步：使用沖淡干擾。在導彈距離本艦適當距離時，實施沖淡干擾。

第三步：使用艦空導彈抗擊。當導彈在艦空導彈反導發射區遠界時，艦空導彈立即實施雙發齊射，并及時判效，適時組織補射，直到攔截成功或來襲導彈突破發射區近界。

第四步：使用質心/煙幕干擾。當雷達偵察系統接受到來襲導彈末制導雷達信號時，在不知道末制導雷達的制導方式時，應立即實施復合質心干擾，后續可實施煙幕遮蔽干擾。

第五步：使用近防武器抗擊。當艦空導彈未抗擊成功時，組織近防炮進行抗擊。

2.2 艦艇反導戰法表達方法

2.2.1 表達內容

從作戰任務、三情分析、作戰原則、戰斗行動、應急情況處置等方面對艦艇反導戰法進行描述，并制定表達模板。

2.2.2 戰法實驗規范化輸入方法

收到艦艇反導戰法方案后，對方案進行分析，按照戰法實驗需要的輸入條件對方案預案進行描述，并從敵情、我情、作戰環境、戰斗行動四個方面進行輸入規范化。

2.3 復雜電磁環境對艦艇反導作戰的影響

2.3.1 對情報偵察與對空觀察的影響

1）對雷達偵察裝備的影響

復雜電磁環境使得背景雷達信號密度增大并不斷變化，致使信號增批、漏批現象嚴重，直接導致虛警率、漏警率提高。同時，由于數據率低或分選準則原因，會造成信號分選錯誤，信號參數與實際不符等問題，甚至會出現雷達偵察裝備阻塞、死機等現象。

2）對雷達裝備的影響

不同強度干擾環境下，會使雷達接收機飽和、作用距離減小、探測概率降低、無法穩定建航。受到欺騙干擾時，雷達會得到虛假的目標數據信息，導致被跟蹤的真實目標丟失。也會明顯增大操作手心理壓力，導致錯報、漏報和誤報。

2.3.2 對軟硬武器協同反導的影響

軟硬武器協同主要是在艦載指揮控制系統的協調下，各類傳感器與軟硬武器有效配合，共同完成威脅判別、打擊目標參數裝訂、電子干擾、硬武器抗擊等動作。一旦有敵方的強烈電磁干擾造成指揮控制網絡工作不穩定甚至癱瘓，將使本艦的協同作戰能力大幅下降，高效的指揮控制更是無從談起。

3 艦艇反導作戰方法評估

戰法評估的方法有很多，廣泛應用的有層次分析法、專家評估法、灰色層次分析法、模糊綜合評判法、概率法、指數法等［8～9］。艦艇反導作戰中，可使用的反導作戰資源多樣，且可以通過互相組合以構成不同的反導方案，以達到不同的預期結果。通過對部分文獻資料和案例的分析研究，對于艦艇反導作戰這種作戰過程復雜、涉及部門多的作戰行為，其作戰方法評估適合采用綜合評估法。

3.1 綜合分析論證

綜合評估戰法是戰法論證的最終環節，是在統計分析仿真推演、運籌計算實驗結果基礎上，采用定性與定量相結合的方式，借助戰法實驗演示手段，圍繞戰法目的進行的綜合分析論證及戰法優化完善［10］。一般分三個層次：一是基于實驗結果數據的統計分析。主要是根據實驗結果數據來統計戰法實驗的效益、戰法行動效果，對戰法過程中不合理的現象與數據進行重點分析。二是基于實驗評估指標的評估分析。戰法實驗記錄的結果反映的一般都是戰法戰術行動的微觀結果，無法從戰法宏觀層次上體現戰法的效果，必須在這些微觀實驗結果基礎上針對戰法評估指標進行建模分析，從戰法整體層面上來評估戰法。三是基于戰法目的的綜合分析。綜合運用前兩個層次的分析結果，針對戰法論證研究的問題，以定性分析為主進行綜合研究，提出戰法評估的可行性結論、戰法優化完善對策措施。

3.2 評估指標體系

復雜電磁環境下艦艇反導戰法實驗屬于典型的基于體系的作戰實驗，涉及的系統和單元很多，評估指標較為復雜且層次差別較大，有些指標用于評估整個作戰流程，而有些指標用于評估某個具體環節或單元的性能?；谝陨咸攸c，可將艦艇反導作戰方法實驗評估指標劃分為作戰任務層、系統層、單元層等3個層次的評估指標。其中，艦艇反導作戰任務層描述的是度量完成作戰任務涉及的指標，作戰系統層是度量各作戰系統效能的指標，作戰單元層是衡量作戰單元層各要素能力的指標。上述指標涵蓋了艦艇反導作戰的任務范圍和能力領域，而且每層指標都具有明確的軍事和物理含義，為進行內外場聯合戰法實驗的結果分析和評估提供了基礎。

4 內外場聯合實驗方法設計

作戰實驗的基本方法主要有模擬分析法、對抗推演法、綜合研討法和綜合集成法［11］，內外場聯合實驗與這些方法均有一定聯系與區別，它借鑒了這些方法并結合了戰法實驗的部分要求，是與它們并列的一種作戰實驗方法。

4.1 總體過程

內外場聯合實驗的“聯合”是一種總體上的、形式上的、任務上的聯合，與底層的、技術上的、信息流上的互聯互通互操作有著本質區別。與其他作戰實驗不同，內外場聯合實驗總體上要經過“從內場到外場，再到內場”的循環過程，總體過程如圖2所示。

“從內場到外場，再到內場”的循環實驗要經歷四個過程。過程一：A→B→A，使用內場半實物仿真數據校驗數學模型，要反復進行多次，直到數學模型最優化；過程二：A→B→C→D→A，使用內場半實物仿真數據校驗后最優化的數學模型，重新進行一次內場數學仿真、內場半實物仿真、外場實物仿真，實驗數據對數學模型進行再次校驗；過程三：A→B→C→A，使用再次優化后的數學模型進行內場數學仿真、內場半實物仿真，再次與外場實物仿真數據進行比對，對數學模型進行再次校驗，需要反復進行多次，直到數學模型最優化；過程四：A→B→C→E，使用最優化后的數學模型進行內場數學仿真和內場半實物仿真，進行極限條件、邊界條件、窘迫狀態下內場數學仿真。

4.2 實現方法

在內外場聯合實驗中，實驗資源的聯合通過實驗設計的聯合、實驗數據的聯合、實驗結果的聯合來實現。實驗設計的聯合，重點在于為不同的內外場實驗資源分配作戰因素組合，既要考慮各實驗資源情況，又要考慮數學模型校驗需求。實驗數據的聯合，一是指實驗數據的對比印證、相互校驗，無論使用何種方法得到的相同作戰因素組合下的作戰過程數據，理論上都應該是相似的；二是指用外場數據校驗內場數據，外場數據量少但真實可信，可用于校驗內場數據及數學模型；三是可將內外場實驗得到的不同作戰階段的過程數據串聯在一起，形成整體性的艦艇反導作戰過程數據。實驗結果的聯合，主要是指對實驗結果的綜合分析，一方面，除內場數學仿真外，大部分內外場資源無法模擬各作戰片段之間的聯系和相互影響，需要通過實驗結果的聯合分析來實現；另一方面，不同實驗資源得到的實驗結果側重點可能各有不同，可以相互補充。

4.3 實驗流程

作戰實驗大致可劃分為實驗設計、實驗準備、實驗實施和實驗分析等四個階段［12］。艦艇反導戰法內外場聯合實驗遵循作戰實驗的一般流程，但基于艦艇反導戰法內外場聯合實驗的特殊性，其各階段的任務又與一般作戰實驗有一定區別，實驗基本流程如下圖所示。基于以上實驗流程，以Matlab和DWK（Digital Weapon Kit）軟件作為實驗工具，結合內場仿真和外場實驗數據，針對某型艦開展了艦艇反導戰法內外場聯合實驗，主要包括箔條沖淡/質心干擾最佳效果及干擾方法實驗，抗擊多方向單波次/單方向多波次反艦導彈最佳效果及抗擊方法實驗。對數學仿真模型進行了優化，對單艦反導戰法進行了實驗驗證，具有較強的針對性、實用性和可操作性。

5 結語

本文從艦艇反導戰法研究的實際需求出發，基于試訓場現有裝備資源，在作戰實驗、戰法實驗等概念基礎上提出了內外場聯合實驗方法，并對每個環節的具體任務、目標、方法和要求進行了詳細設計，通過實驗驗證該方法具有較強的針對性、實用性和可操作性。但仍處于認識“作戰實驗”的初級階段，要想真正意義上開展并保障作戰實驗任務，尤其是在資源整合、條件歸一化、數據復用、評估方法確立等方面，還有更多更復雜的技術問題，需要持續和深化研究。