战略靶场复杂电磁环境构建的几点思考

2011-12-28师振荣陈永东

河北科技大学学报 2011年2期

关键词：战略武器靶场电磁

师振荣，张超，陈永东，淳静

（太原卫星发射中心技术部，山西太原 030027）

战略靶场复杂电磁环境构建的几点思考

师振荣，张超，陈永东，淳静

（太原卫星发射中心技术部，山西太原 030027）

指出了在战略靶场构建复杂电磁环境面临的困难，叙述了构建复杂电磁环境的总体构想，并对复杂电磁环境下的靶场进行了效能评估，提出了发展环境构建的设想与建议。对战略导弹靶场构建复杂电磁环境有一定的借鉴作用。

战略靶场；复杂电磁环境；构建

战略导弹作为未来战场上的“杀手锏”武器，是克敌制胜的重要手段。在其仅仅用于战略威慑的年代，由于发射点距目标很遥远，指挥通信系统不存在受敌方干扰的问题；制导方式是纯惯性制导，也不存在受到敌方干扰、欺骗与诱偏的可能。随着战略导弹的大量装备与多种制导方式的大量采用，导弹发射阵地受敌方强大电子战系统影响的可能性明显增大，制导系统也不可避免地成为敌方电子战系统对抗的焦点。

战略导弹靶场具有武器型号繁杂，参试系统庞大，考核内容齐全，发射任务频繁，试验经验丰富，对开展复杂电磁环境下战略导弹武器试验、训练与模拟实战具有独特的环境条件。在以往试验任务的准备过程中，靶场曾多次出现过参试系统或设备不能相互兼容工作的现象，影响了试验任务的正常执行。为此，人们必须认真思考在复杂电磁环境下进行靶场试验、训练的方法，对于保障基地在复杂电磁环境下进行靶场试验有重要意义［1－2］。

1 构建复杂电磁环境面临的困难

构建覆盖导弹飞行全程的复杂电磁环境，面临很多无法克服的困难。

1）技术难度大，短期内无法突破。外国军队，尤其是美国、英国、以色列等具有电子作战经验的国家一直注重靶场电磁环境建设，在靶场电磁环境建设方面走在前列，开发了各具特色、多种类型的靶场电磁环境设施或设备，可以构建适应其武器装备试验、人员训练和战术研究需要的靶场电磁环境，对于其电子战装备、武器系统电磁环境效应试验和作战人员训练发挥了至关重要的作用。与发达国家相比，中国的电子技术相对落后，发射场在电磁环境建设方面及对于复杂电磁环境下的试验技术研究还处于起步阶段，尚未建立信息化武器装备试验需要的电磁环境条件。一些敌对势力使用的电磁武器我们没法生产制造；敌对势力高新技术对我方进行技术封锁，未来实战中敌方使用的电磁武器及其技术参数无法准确获得。要构建靶场复杂电磁环境，技术难度大，短期内无法突破。

2）经费问题。构建覆盖导弹飞行全程的实战复杂电磁环境，需要购买大量设备，投入巨大，基地无法承担。美国电子靶场专业化分工明确，小型靶场大量存在，满足小规模的试验、训练。对于像导弹这样的大武器系统试验，美国建立了白沙导弹靶场，该靶场设有专门的电子对抗靶场。在该靶场进行导弹试验，不仅可以完成导弹的设计定型试验，还可以进行导弹对抗试验以及仿真模拟试验，是一个功能非常齐备的综合性靶场。中国的电子对抗设施建设明显落后于白沙靶场，还缺乏复杂电磁环境下的发射任务分析，也不能完成复杂电磁环境下的导弹对抗试验，其建设规模还不能达到对航天发射任务及导弹武器系统进行全面试验分析的程度。要弥补中国与美国的差距，需要投入巨大的财力，而现阶段中国国力还难实现。

3）国情所限。现阶段，中国战略导弹武器系统试验投入巨大，风险较高，人们失败不起。在模拟实战电磁环境中若试验出现意外，造成较大损失，人们无法承受。在国外曾经出现过因电磁兼容问题导致的箭毁人亡的重大事故。只要发射的电磁脉冲能量足够大，就可能造成弹上设备故障，严重时会导致弹上元器件的烧毁、击穿，引起系统性能的降低、失效，使发射任务失败。如：1964年肯尼迪发射场Delta运载火箭三级发动机发生的意外点火事故；1962年美国民兵I型导弹飞行试验时干扰制导计算机，导致导弹炸毁，试验失败。实际上，基于经费和技术难度的考虑，目前国外以电子战为目的的复杂电磁环境试验活动也更多转向实验室或暗室设施进行模拟试验。在强调有限但至关重要的真实飞行实验验证前提下突出大量的实验室或暗室设施地面模拟试验，是世界电子战靶场试验发展的主流方向，既降低成本又提高靶场试验能力。因此，现阶段构建覆盖导弹飞行全程的模拟未来实战复杂电磁环境不现实。

2 总体构想

综合考虑试验需求、费效比、国内外技术发展和组织管理等诸多因素，复杂电磁环境下的战略武器试验构建的总体设想分为组织模式、构建模式、战略靶场的构建模式。

2．1 组织模式

组织模式为总部统筹、军地结合、优势互补、分步突破。

1）总部统筹是指由总装统一组织，制定周密细致的计划，结集各方力量，按照将来怎么打、现在怎么训的原则，对战略导弹靶场构建复杂电磁环境，已使战略武器从储存、测试、转运、发射的全过程能够适应未来信息化战争的需要，应对复杂电磁环境的考验。

2）军地结合是指充分发挥军队与地方具有构建、监测、对抗功能等专业技术特长的单位，将战略导弹置于复杂电磁环境下，充分考核运载和武器系统的各项战术技术指标。

3）优势互补是指充分发挥各个单位的功能特长，例如，发射靶场可以发挥外场实景、试验实装和真实场景的优势，电子靶场可以发挥其测试仪器、干扰设备、电子对抗与综合评价的优势，科研院所可以发挥其实验室、微波暗室和理论分析的优势。使各种资源得到综合利用，节约经费，取长补短，形成最大的合力。

4）分步突破是指复杂电磁环境下靶场试验分两步进行。在复杂电磁环境下进行导弹飞行试验，需投入大量的资金支持，涉及到诸多方面的因素。因此，复杂电磁环境下导弹试验总体建设应结合型号任务和“十二·五”计划，统筹规划、分步进行。

第1步以靶场飞行试验需求为牵引，通过统筹靶场资源和研制改造，使发射场具备以下能力：①具备电磁信号监测、记录、分析的能力；②具备卫星导航系统干扰试验的能力；③具备某些频段主被动雷达导引头试验的能力；④具备某频段导引头干扰试验的能力；⑤具备某些频段自卫突防装置突防试验的能力。

第2步通过进一步完善，到“××”末期，建设集成环境模拟、参数测量、指挥控制、结果分析与评估为一体的，配置合理、功能齐全、性能稳定、运行高效的综合测控系统，基本达到电子攻防对抗试验和使用部队复杂电磁环境训练的需求。

2．2 构建模式

构建模式为全实战模拟、半实物模拟、全数字仿真模拟。

1）全实战模拟主要是利用部队现有装备构建战场电磁环境。全实装模拟一般在外场条件下进行。其优点是参调部队利用实装进行相互对抗训练，彼此都熟悉自己的装备，真实感强，建设投资少；缺点是实装构建的电磁环境难以控制，电磁环境设置具有一定的局限性，缺乏主要作战对手典型的电磁信号环境，训练实战性不强。

2）半实物模拟主要是利用各种信号环境模拟器构建战场电磁环境。半实物模拟一般可在内场或外场条件下进行。其优点是电磁环境可控，保密性强，可根据参调部队的训练水平设置不同等级的复杂电磁环境，能够提供逼真的战场电磁环境背景信号和威胁目标信号；缺点是建设周期长，经费投资较大。

3）全数字仿真模拟基于计算机网络技术，通过数学建模，构造一个虚拟的逼真战场电磁环境。全数字模拟一般在计算机上进行，其优点是可根据部队的训练需要，设置训练规模和战场态势，并能够按照作战设想虚拟作战对象，进行网上对抗训练、作战推演以及作战效能评估；其优点是仿真建模困难，仿真的逼真度很难确定。

2．3 战略导弹靶场的构建模式

战略靶场的构建模式按照红、蓝对抗的思路进行建设。

武器系统按照电磁防护、电子对抗、电磁兼容的有关国家军队标准进行设计和生产。试验靶场从技术阵地、发射阵地到航区、落区建设，既保证电磁兼容，又可进行对抗试验的复杂电磁环境系统，遵循的原则是：分布试验与综合检验相结合、研制试验与作战检验相结合、型号需求与通用要求相结合、仿真推演与实战检验相结合。

复杂电磁环境下战略武器试验的基本单元分为以下几部分。

1）导调单元。该单元是复杂电磁环境下试验的导演和指挥中枢，硬件设施可以与靶场试验指挥系统部分共用，也共享试验指挥信息。

2）伪装与欺骗单元。该单元布设于技术阵地和发射阵地并在转用过程中持续工作，该部分不属于导弹武器系统，但在试验中属于红方装备。

3）电子化指挥系统对抗单元。电子化指挥系统对抗单元为地面车载设备，使用时布置在需要的站点上，开机工作后，对发射场区内导弹部队用于指挥通信的短波、超短波通信信号进行自主侦收，测量其参数和方位，并实施压制、阻塞干扰。

4）中段、末段制导对抗单元。该单元根据不同系列导弹制导方式采取对抗措施，而且在这一工作阶段导弹完全暴露在高空，或已进入敌方疆域，易受到敌核电磁脉冲、激光武器、电磁武器的拦截，但这种抗毁伤考验不宜在飞行试验中进行，可以采取分系统毁伤试验结果进行估计，然后在发射阵地对全系统进行必要的检验。

5）态势感知与信息收集单元。该单元主要包括各分系统状态信息监控、视频信息传输显示和电磁信号环境监测。状态信息和视频信息可以采用靶场现有系统，电磁信号环境监测需要建设。

6）仿真推演与评估评价单元。该单元对靶场复杂电磁环境构建和战术演练进行推演验证，一方面对现有设备的电磁兼容性进行有效的仿真验证和评估，为发射场设备间电磁兼容问题分析及设备的合理布局提供技术支持；另一方面，对潜在的敌方电磁干扰（主要考虑空中平台）威胁进行模拟，对未来复杂电磁环境下导弹电子对抗效能进行评估，为设备的改造和升级提供理论依据。为此设计了复杂电磁环境下靶场试验仿真系统，复杂电磁环境下靶场试验按照红蓝对抗理念进行仿真。红军是进行测试发射的导弹系统、测控系统以及指控系统；蓝军为针对红军各系统的干扰和侦查系统。目的是对导弹技术阵地、发射阵地测试以及导弹飞行过程中红蓝对抗情况进行仿真。

7）强电磁信号模拟单元。在导弹全系统工作状态，在发射阵地附近采用传输或辐射方式，高功率射频功率放大器及高效辐射天线，模拟高压静电、雷电、核电磁脉冲、超宽带电磁脉冲等强场电磁脉冲环境。最大脉冲场强高于50 k V／m；连续波射频场强达到200 V／m以上。可以借鉴已有的技术成果，在新型号规划的环境实验区建设野外电磁环境试验场，在武器系统从技术阵地转运到发射阵地这一阶段，对全武器系统进行电磁环境效应试验、生存能力、加固水平试验考核。

复杂电磁环境下战略武器试验总体构成如图1所示。