对防空预警系统的电子对抗作战仿真实验指标选择研究

陶玉犇，邓 宝，葛江涛

（电子工程学院，合肥230037）

0 引 言

空军是高技术军种，在现代空中战场上受信息的制约很大。在空中进攻作战中，电子对抗有着举足轻重的地位和作用，在某种程度上决定着空中进攻作战的进程和结局，它通常先于进攻行动展开，并贯穿于作战始终，有时也可作为空中进攻作战中相对独立的阶段出现［1］。其中，对防空预警系统的电子对抗作战是整个进攻作战过程的前奏，直接影响着后续突防、攻击、返航等相关作战行动的顺利开展，是空中进攻作战的关键阶段。

作战仿真实验是一种虚拟实验方法，它以作战仿真系统为实验平台，通过对作战计划、兵力运用及其战法等想定的运行进行虚拟实验，最后对实验数据进行分析挖掘得出结论［2］。近年来，世界各军事强国在重视电子装备发展的基础上，都已开始广泛运用作战仿真实验的方法研究对防空预警系统的电子对抗作战问题，并取得了丰硕的研究成果。其中，实验指标的选择是进行作战仿真实验的第一步，对整个作战仿真实验的成败有着重要的影响。

1 作战仿真实验指标选择概述

作战仿真实验指标选择，在整个实验过程中占有十分重要的地位和作用。为了理清作战仿真实验指标选择的相关问题，需要从实验指标的概念、实验指标选择的基本要求以及方法等几个方面进行深入分析。

1.1 作战仿真实验指标

作战仿真实验指标是在作战仿真实验实施的过程中，根据实验目的而选定的用来考察或者衡量虚拟作战效果的特性值，有时也将其称为反应变量、因变量，它是获取实验结论的基本依据［3］。作战仿真实验指标选择是作战仿真实验方案设计的一部分。具体实验中，根据不同的研究目的，所选择的作战仿真实验指标、实验指标的数量也会有所不同。

1.2 作战仿真实验指标选择的基本要求

作战仿真实验指标除满足客观性、合理性、灵敏性以及可转换性等基本要求外［4］，还应满足全面性、典型性、适度性等特殊要求。

（1）客观性。所谓客观性是指所选的实验指标是客观存在的，是可以为实验者、实验仪器所感知并记录下来的。指标的客观性是不依人的主观愿望为转移的。

（2）合理性。就是说，所选择的实验指标必须与实验的研究目的有本质上的联系，能准确地反映出实验因素的效应，保证该指标确实代表所研究的现象。为了解决实验指标的合理性，必须深入了解和研究实验指标对所研究问题的理论意义。

（3）灵敏性。灵敏性是说实验指标的特性值要比较容易观察和测量，能详细地反映实验因素的变化对实验结果的影响。否则，作为实验的指标，就无法反映出实验所能达到的真实效果。

（4）可转换性。有时，从实验指标本身并不能直接看出其中所蕴含的规律来，但经过数学上的变换，便可以找出反映本质规律的因变量，进而方便实施深入的数据挖掘。

（5）全面性。实验指标应能充分反映出实验因素在各个被考察方面所能达到的性能水平，应能对整个实验结果进行全面的反映。

（6）典型性。作战仿真实验指标要易于为作战指挥员和相关军事人员所理解，在时间要求较高的情况下，可直接为相关军事人员提供对作战情况的宏观描述。

（7）适度性。实验指标的个数要适度，既要避免因过多而造成实验结果分析的困难，又要避免因过少而不能反映实验的整体情况。

为了选出得当、有用的作战仿真实验指标，不仅要求实验者对数理统计知识和现代实验方法具有较好的理论基础和实验经验，更要求实验者对军事专业理论知识有较深的理解与掌握。如果在作战仿真实验研究中所建立的理论假说符合实际，那么它就为作战仿真实验指标的选择提供了前提条件。准确地选择作战实验指标，关键还在于实验者根据已有的军事专业理论知识建立一个符合实际的理论假说。

1.3 作战仿真实验指标选择的基本方法

在某种程度上，作战仿真实验指标的选择与作战效能评估指标体系的构建有相似之处。依据文献［5］中的有关表述可知，目前可用于作战仿真指标选择的方法主要有专家法和试验统计法等。

（1）专家法

专家法也称专家咨询法，它是依靠专家的知识和经验，在掌握了一定的客观情况和实际资料的基础上，对征询项目做出评价的方法。该方法采用匿名的方式，收集和征询该领域专家们的意见，将其答复作统计分析，再将分析结果反馈给此领域专家，同时进一步就同一问题再次征询专家意见，如此反复多轮，使专家们的意见逐渐统一，进而选出恰当的实验指标。

（2）试验统计法

试验统计法的特点是应用数理统计方法，依据实践、演习、试验以及计算机仿真获得的大量统计资料来进行实验指标选择。统计法应用的前提是所获统计数据的随机特性可清楚地用模型表示并加以利用。统计法得到的结果比较准确，但需大量试验作基础，耗费大，时间长。

在实际选择实验指标的过程中，应根据实验的考察重点，紧密结合实验因素的数目，采用恰当的实验指标选择方法从众多备选指标中选出最能反映实验结果、最具代表性的实验指标。

2 对防空预警系统的电子对抗作战目标分析

为了分析对防空预警系统的电子对抗作战目标，首先应该掌握防空预警系统的基本构成，并在进一步分析对防空预警系统电子对抗作战任务的基础上，理清对防空预警系统的电子对抗作战目标。

2.1 防空预警系统构成

防空预警系统是利用雷达、红外、声纳等各种类型的传感器，对指定区域的目标进行探知、测量的系统，为采取应对行动提供足够的预警时间。防空预警系统包括信息搜集、传输和处理三大环节［6］。其主要由天基预警探测系统、空基预警探测系统、地基预警探测系统、海基预警探测系统和地面观察哨系统等组成，各系统在功能上互为联系，综合集成，形成远中近、高中低全面覆盖，战略预警和战术引导相结合的综合预警探测网络［7］。

（1）天基预警探测系统

天基预警探测系统通常由侦察卫星、预警卫星、导航卫星以及地面站等设备组成。预警探测的对象是弹道导弹、战役轰炸机和巡航导弹等各种空袭目标，主要任务是对来袭的目标提供预警，拟定拦截所需的目标指示数据。

（2）空基预警探测系统

空基预警探测系统通常由大型电子侦察机、直升机机载侦察系统、预警机无源探测系统、空中巡逻机、电子侦察吊舱、遥控飞行器、无人侦察机等组成。其中，空中预警机是空中预警探测系统的主要技术装备。空中预警探测系统的主要任务是对领空进行监视，对来袭的轰炸机、巡航导弹等空中目标尽早提供预警，搜索、监视、识别空中目标，测报目标位置和飞行参数，并向上级或各级指挥中心及有关部门提供空中情报。

（3）地基预警探测系统

地基预警探测系统主要由成百上千部大、中、小型雷达和多种光学、声学传感器构成。地基预警探测系统的主要任务是监视地面战场交战对手的态势和力量变化，为己方部队提供其部队编成、指挥关系和行动企图等信息。

（4）海基预警探测系统

海基预警探测系统主要由部署在各类舰艇、潜艇上的预警探测设备构成。海基预警探测系统的主要任务是对领海进行搜索、监视，采用声纳、雷达等传感器对水下和水面的来袭目标进行识别、跟踪。

（5）地面观察哨系统

在预警探测系统中，配置在联合预警系统末端的地面观察哨作为整个系统的一个有益补充，其作用是不容忽视的。地面观察哨的配置较为灵活，使用的装备主要是光电侦察器材。在使用光电器材侦察过程中，空中目标落入视场被探测到的概率主要取决于搜索装置的技术性能与观察员感官的功能，其探测效果受可变因素的影响较大。

2.2 对防空预警系统的电子对抗作战目标分析

依据目前我军的电子对抗作战手段，可将电子对抗作战目标分为电子干扰目标和电子摧毁目标。电子干扰是指采用有源、无源的干扰方式对敌方电子设备或系统实施的电波扰乱，其目的是使部署在特定方向上的敌方电子设备或系统的使用效能在一定时间内被降低甚至失效。电子摧毁是指采用反辐射、定向能和电磁脉冲等武器对敌方的电子设备或系统进行毁灭性的打击，使其失去使用效能。

对防空预警系统的电子对抗作战目标，就是使敌方的防空预警系统不能有效发挥其原有功能，降低其有效发现距离，缩短其预警时间。总的来说，对防空预警系统的电子对抗作战可以分为对雷达分系统的电子对抗作战和对通信分系统的电子对抗作战2个方面。

2.2.1 对雷达分系统的电子对抗作战目标

雷达是利用发射和接收反射的无线电波探测目标的设备。由天线、发射机、接收机、显示器和电源等部分组成。在防空预警系统中，雷达主要用于警戒、侦察和敌我识别等。对雷达分系统的电子对抗作战目标就是削弱、破坏敌方雷达的使用效能，具体来说，包括以下几个方面：

（1）缩短雷达分系统的有效探测距离

雷达的有效探测距离与等效干扰功率的开四次方成反比，通过实施电子干扰可以极大地降低雷达的有效探测距离，进而可以减少敌方的有效预警时间，为我方准备、实施相关作战行动提供更充足的时间。

（2）降低雷达分系统的发现概率

雷达的发现概率亦称探测概率、检测概率，是表示雷达装备在一定条件下发现目标可能性大小的量，用0～1之间的数值表示［8］。发现概率的大小决定于目标特性、雷达装备的特性以及实际所处的环境与气象条件等因素。实施电子干扰可以使战场电磁环境更加复杂，进而影响雷达的探测性能，降低其发现概率。

（3）增大雷达分系统的测量误差

雷达的测量误差包括测距误差、测角误差和测速误差，这些误差大都是由各种干扰所引起的。实施电子干扰在增大其测量误差的同时，也可以使敌方的防空预警设备真假难辨，不能进行有效的火力分配，浪费有限的作战资源，从而有助于提高我方装备的战场生存概率。

（4）摧毁部分雷达设备

电子干扰对敌方防空预警系统效能的影响只是暂时性的，加之我军电子对抗能力的限制，很难对敌方实施长时间的有效干扰，只有对敌方防空预警系统中的部分雷达设备进行毁灭性打击，才能从根本上削弱敌方的防空预警能力。

2.2.2 对通信分系统的电子对抗作战目标

通信系统是由通信人员及其所使用的通信装备、设施组成的、用以传递信息的系统［9］。在防空预警系统中，通信分系统主要用于向上传递雷达分系统的探测信息，向下传达战场指挥员的作战指示。对通信分系统的电子对抗作战目标就是削弱、破坏敌方的信息传递，具体目标可概括为：

（1）增大通信误码率（误信率）

实施电子干扰可以增大敌方通信接收机输入端的干信比，会对其正确发现、识别信号造成一定的困难，进而增大其通信误码率（误信率），影响情报质量，使其指挥机构不能准确地判断战场态势。

（2）压缩有效通信区域

有效通信区就是信号可以无障碍传递的区域。实施电子干扰可以通过增大敌方通信误码率（误信率）的方式，使部分通信因误码率（误信率）过大而中断，从而压缩其有效通信区域，缩短信息传输范围。

（3）摧毁关键通信枢纽

通信枢纽是汇接、调度通信线路（电路）和传递、交换信息的中心［8］，在指挥控制体系中占有极其重要的地位。摧毁关键通信枢纽就是为了破坏敌信息传输通道，使其作战体系中下级的信息传递不了，上级的指令传达不出，造成其指挥混乱，削弱其原有作战能力。

3 对防空预警系统的电子对抗作战仿真实验指标

对防空预警系统的电子对抗作战仿真实验指标必须能有效反映相应的电子对抗作战目标，即实验指标的选取必须紧贴相关的电子对抗作战行动目标。在实际选择过程中，首先需要理清实验中可直接得到的相关数据，然后根据实验目的确定实验的主要考察点，再依据实验中得出的数据或通过变换后得出对防空预警系统的电子对抗作战仿真实验指标。假设实验目的是为了探索在选择不同的电子对抗作战目标时敌防空预警系统对我相关作战行动的预警时间，便可据此得出各层次的电子对抗作战仿真实验指标，如图1所示。

图1 对防空预警系统的电子对抗作战仿真实验指标体系

4 结束语

作战仿真实验指标选择是进行作战仿真实验的关键阶段，对整个实验的成败有着重要的影响。本文通过分析防空预警系统的组成以及对防空预警系统的电子对抗作战任务与目标，构建了对防空预警系统的电子对抗作战仿真实验指标体系，为相关作战仿真实验的顺利开展奠定了基础，但文中对一些因素的考虑还比较简单，在实际应用中还有待进一步补充完善。

［1］李可达.现代空袭作战模式研究［J］.航天电子对抗，2010，26（6）：56－60.

［2］肖滨，黄文斌，陆铭华.作战仿真实验的研究与实践［J］.军事运筹与系统工程，2010，24（1）：28－33.

［3］胡晓峰，杨镜宇，司光亚，张明智.战争复杂系统仿真分析与实验［M］.北京：国防大学出版社，2008.

［4］龙建国.作战实验设计原理和方法探析［J］.军事运筹与系统工程，2003（4）：2－7.

［5］陈浩.空间信息干扰效能评估方法研究［D］.北京：北京邮电大学，2007.

［6］陈富生.外军预警探测系统发展现状与趋势［J］.外军信息战，2005（3）：2－5.

［7］曹毅，苗德成，路建伟，胥少卿.联合防空侦察预警系统探测能力浅析［J］.系统工程与电子技术，2006，28（2）：253－256.

［8］国防大学.中国人民解放军军语［Z］.北京：军事科学出版社，2011.

［9］丁鹭飞，耿富录.雷达原理（第3版）［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2002.