靶场复杂电磁环境构建方法研究∗

2018-08-01刘江波熊永坤

舰船电子工程 2018年7期

时磊刘江波熊永坤

（中国人民解放军91404部队秦皇岛 066000）

1 引言

在未来战场中，谁掌握了电磁权，谁就有了主动权，谁失去了电磁权，谁就会被挨打。因此，要响应习主席“能打仗，打胜仗”的指示，我们就应该大力发展电子战手段，大力提升在复杂电磁环境下的部队战斗力。靶场是电子武器装备的试验场，也是作战部队的训练场。要想在信息化战争中取得胜利，首先必须使装备具有适应复杂电磁环境的能力，然后也要使作战部队在复杂电磁环境下能打得准，打得赢。提供具有战场实战水平的复杂电磁环境，对试验电子武器装备和训练作战部队，具有十分重要的意义。本文对靶场复杂电磁环境的特点、构建原则及方法进行了研究探讨。

2 靶场复杂电磁环境特点分析

靶场复杂电磁环境是指电子武器装备进行试验或作战部队训练时，在靶场特定的时域上、海空域上，施加针对性的电磁环境信号，来抑制或干扰武器装备的工作性能，使其不能正常工作，以此检验电子武器装备的在复杂电磁环境下实际作战能力。靶场复杂电磁环境主要由人为产生的电磁信号、电子装备的自扰互扰信号、民用电磁环境信号以及自然电磁环境信号等四种信号构成，如图1所示。

图1 靶场复杂电磁环境组成

2.1 人为产生的电磁信号

人为电磁环境信号是指在试验和训练时不以干扰为目的发射或反射的电磁背景环境信号和以干扰武器装备为目的电磁干扰信号构成的电磁环境，主要由通信环境、雷达环境、光电环境组成。

电磁背景环境信号对电子侦察装备而言是一种复杂的信号，从这种背景信号中区分有用信号难度很大。大量与真实目标特征信号接近的电磁背景信号进入装备的侦察接收机，对接收机造成干扰和威胁。在试验训练区域的空中和地面针对性布设一定数量的模拟目标，为无源侦察装备性能检验得到更为真实的结果。在靶场复杂电磁环境中，人为的电子干扰信号是靶场电磁环境复杂性最活跃、最突出的因素。通过空中、海面、地面对电子武器设备和作战部队进行全方位全频域进行干扰，检验电子装备性能和作战部队在复杂电磁环境下的作战能力。随着电子技术和计算机技术的快速发展，目前对无线通信干扰的频率范围达到2MHz～1000MHz，对雷达干扰的频率范围达到64MHz～18GHz，在干扰频段方面基本做到了全面覆盖；在干扰信号样式方面，无线通信干扰的样式主要有欺骗干扰、瞄准式压制干扰、宽带阻塞式压制干扰、跳频跟踪式干扰、跳频拦阻式干扰等样式；雷达干扰的样式主要有瞄准式干扰、宽带阻塞式干扰、扫频式干扰、距离欺骗干扰、速度欺骗干扰、角度欺骗干扰、无源欺骗干扰、无源压制干扰等样式。

2.2 电子装备的自扰互扰信号

电子装备的自扰互扰信号主要是指在靶场试验或训练时各类用频装备之间可能存在的同频段或相近频段相互干扰（影响）的信号。自扰互扰环境信号主要由1.5MHz～18GHz频段范围内的雷达、通信、导航、敌我识别以及干扰信号构成。产生这种环境的主要原因有：一是装备研制或引进时，没有进行频率协调，部分主战装备的电子设备频谱使用重叠，可能会发生相互干扰；二是各类用频设备客观存在的谐波、旁瓣和杂散辐射，产生多频、多向干扰，影响其他设备相近频段的工作。

2.3 民用电磁环境信号

民用电磁环境主要是指靶场地域内一些民用辐射源及设施在其工作时产生的电磁环境，比如民用雷达、广播电视发射台和其它一些民用的无线通信等。在30MHz～1GHz频段中，广泛分布着广播（几十兆）、电视（几百兆）和移动通信信号。在1GHz～18GHz频段中，各种民用雷达影响较严重。

2.4 自然电磁环境信号

自然电磁辐射环境主要由靶场中所有非人为因素产生的电磁信号共同构成。一般来说，自然环境因素中电磁辐射源的种类还非常多，有静电、雷电、电子噪声、大地表面磁场与电场、宇宙辐射和太阳活动引起的电场，其中静电和雷电是对电子装备影响最大。

3 靶场复杂电磁环境的构建原则

靶场复杂电磁环境的复杂性主要体现在信号密集、样式复杂、动态交迭三个方面。因此，在构建靶场复杂电磁环境时，要合理确定构建的对象与要素，构建出真实反映战场信号、样式的动态电磁环境来检验装备性能和训练部队。

3.1 合理确定构建对象

靶场复杂电磁环境主要由通信环境、雷达环境、光电环境、电子装备的自扰互扰电磁环境信号、民用电磁环境和自然电磁环境等六部分组成，在开始构建复杂电磁环境前，应当首先确定构建的对象。构建通信环境时，应按不同的试验训练需求考虑不同的通信类型，具体构建时可用通信电台部署、电台的技术参数、通信信号和通信网络等属性加以描述；构建雷达环境时，要重点分析不同辐射信号样式，在实际复杂电磁环境构建时，应重点关注动目标显示雷达信号与脉冲多普勒雷达信号，雷达环境可用雷达站部署、雷达技术参数、信号等属性加以描述；光电环境的构建相对来讲比较复杂，可用光电系统所属平台、光电源信号、光电信号探测器等方面来描述；在构建中要充分考虑电子装备的自扰互扰电磁环境信号；民用电磁环境和自然电磁环境对试验训练的影响相对较小，但在某些特殊情况下也必须加以重点构建。在构建民用电磁环境时，主要考虑对训练地域内的信息化武器装备性能有影响的设施，可用电磁辐射源名称、型号、位置、频率范围、方向性来加以描述；自然电磁环境在构建时主要考虑其对电磁信号修正性的影响，使其能把电磁环境构建背离理想化的状态。

3.2 合理确定构建要素

由于复杂电磁环境要以电磁信号的形式表现出来，构建靶场复杂电磁环境实质就是生成满足要求的各种电磁信号。因此，电磁信号就是电磁环境构建的基本要素。要按照不同电子信息装备的不同运用方式，结合作战对手电子战部队作战编成、作战思想、装备主要战技性能和作战运用方式，确定相应试验训练环境用例，逼真设置战场电磁态势，模拟展现敌我双方的电磁对抗行动，逼真模拟战场各类电子信息装备的信号特征，构设典型作战场景下电子信息装备面临的复杂电磁环境，检验各类电子信息装备在对抗电磁环境条件下的作战性能。

3.3 合理考虑战技因素

在构建靶场复杂电磁环境时，从技术条件分析虽能够从较大的范围内确定复杂电磁环境的构建对象与要素，但在构建与训练相适应的复杂电磁环境时，还必须把构建的对象和要素与战术要求结合起来，有重点的挑选对象与要素。总之，要针对具体的试验内容，在真实、客观地反映电磁环境的前提下，有重点地选取构建对象与构建要素。

4 靶场复杂电磁环境的构建方法

4.1 利用实体装备方法构建

在进行复杂电磁环境的构建时，应根据复杂电磁环境的构成优先选择实体装备，特别是性能接近的外军装备。利用性能接近的真实装备，严格按照规定的战术技术指标要求，根据实际作战需要构建典型的复杂电磁环境，产生的电磁环境真实，所得到的被试电子装备复杂电磁环境适应性评估数据准确度高，评估结果更能反映出该装备的复杂电磁环境适应性性能。但是电子对抗装备的对抗目标往往是一些特定的国外先进电子战装备，在实际操作过程中根本无法获得相应的国外电子战装备来构建接近实战的对抗针对性很强的电磁环境，同时在较短的时间内研制和仿制外军装备或性能相近的装备也不现实，所以在现实条件下，如果没有同型号的装备，可以用同类装备进行等效替代；没有外军装备，可以用性能相近的己方装备进行等效替代。

4.2 利用信号模拟器方法构建

各种信号模拟器是生成复杂电磁环境的重要设备，利用计算机来模拟产生典型试验环境下的真实射频信号，具有模拟装备种类多、信号参数可控制、使用方式机动灵活等特点，模拟的信号环境可以准确地反映出实际电磁环境中的距离、时间、空间几何关系、电磁波大气传输特性、天线扫描特性以及其它因素的影响等。根据不同被试装备的复杂电磁环境适应性要求，选择不同种类的信号模拟器是生成复杂电磁环境适应性试验电磁环境的重要手段。

4.3 利用实体装备与信号模拟器的组合方法构建

由于全部选用实体电子装备构建电磁环境都存在各自难以解决的弱点，因此选用部分实体装备和不同种类的信号模拟器共同生成复杂电磁环境适应性试验所需电磁环境是最常用，也是比较科学、经济的方法，这种构建模式俄、美军也经常采用。实体装备的数量应视复杂电磁环境适应性试验要求和现实条件的可能来确定。

4.4 假想敌部队

内外场一体化、多靶场联合一体化和试、训一体化是当今世界电子装备试验技术的发展趋势，其中试训一体化的特点尤其突出。而试训一体化的前提条件是具备假想敌部队，假想敌部队是军事训练中受训部队的作战对手，它扮演的是受训部队的假想敌。在军事训练中，假想敌部队依照假想敌进行作战编成，运用真实的或模拟的假想敌装备，以假想敌的战术战法与受训部队进行对抗训练。通过这种训练，可以达到训练部队的作战能力、熟悉武器装备的操作使用、检验电子装备作战性能之目的。