电子对抗干扰效果评估技术现状解析
2020-02-03石志勋
石志勋
(桂林长海发展有限责任公司 广西壮族自治区桂林市 541001)
当前,随着现代信息技术的快速发展,卫星和大量电子设备的应用,使得我们生活的环境充满了电磁,且这种电磁环境日益复杂。在这样的背景下,电子对抗技术在现代化战争中发挥着越来越重要的作用,逐渐成为未来战争的主体,同时也反映了一个国家经济发展建设能力与水平的重要因素。在电子对抗战中,对电子对抗干扰效果进行评估是整个工作的核心所在,是进一步研发电子对抗技术和设备的关键因素,并对其未来发展具有重要的意义。
1 相关概念分析
1.1 电子对抗
电子对抗又被称为电子战,或电子斗争,是现代化信息战的主体,同时也是信息战的主要手段,是敌对双方利用各种各样的电子设备和器材进行的电磁频谱斗争。其目的就是为了有效削弱、破坏对方电子设备的使用效能,同时保障己方电子设备能效的发挥。可以说,电子对抗在现代化战争中发挥着十分重要的作用,甚至直接影响到战争的结局。在电子对抗战中,主要是进行三个方面的对抗,分别是:电子对抗侦察、电子干扰和电子防御(见图1)。
1.2 电子干扰
电子干扰是电子对抗战重要的组成形式,是为了削弱或者破坏敌方的电子设备效能而采用的各种电子技术和措施。在电子对抗战中,双方的技术人员通过人为地辐射或转发电磁波和声波,制造出一种假回波或者是直接吸收发射过来的电磁波,用来扰乱或者欺骗对方的电子设备,使对方的电子设备,特别是雷达系统无法正常运转,甚至是出现失效的状况。当前,随着信息技术的发展,信息化武器越来越多,也越来越先进。而这些信息化武器大都是由电磁频谱控制其火力攻击的,具有高度的电子化特点,而且,根据统计数据显示,现代化战争中大约有70%的情报信息来源于各种电子设备。因此,电子对抗在现代化战争中具有获取重要军事情报、削弱敌方作战效能、掩护己方突防和攻击以及保护己方重要目标的作用。在实际运用中,就电子干扰而言,手段多样,如:有源电子干扰和无源电子干扰、压制性干扰与欺骗性干扰等。如果进一步细分的话,还可以分为无线电通信干扰、无线电导航干扰、无线电遥控遥测干扰、雷达干扰、红外干扰和激光干扰等。
1.3 电子对抗评估
电子对抗评估是指在实施电子干扰后,己方的干扰设备对对方电子设备所产生的破坏和损伤进行定性与定量评价的过程。对干扰效果进行评估是电子对抗战的核心问题,只有准确地评估,才能在真正作战时及时、高效地反馈电子干扰的效果,同时也可以针对性研发降低电子干扰的装备,避免己方电子设备受到严重的损伤或破坏。
2 电子对抗干扰效果评估技术分析
图1:电子对抗的基本内容
图2:模糊综合评估法的运用流程图
目前,电子对抗在全球各国的军事领域中都得到了广泛的应用,具有十分重要的作用。我国自上世纪海湾战争之后,十分重视电子对抗技术的发展,对其进行了细致的分析,并逐渐建立了完善的电子对抗战系统。
在实际应用中,电子对抗干扰效果评估的核心是评估的指标、评估的准则和评估的方法。其中评估指标是检测的关键所在,对后续评估方法的使用具有极大的影响;评估准则则是评估工作必须遵循的前提依据;而评估的方法则是对干扰结果进行定性、定量分析的数学途径。在实际运用中,对电子对抗干扰效果进行评估,主要可以分为以下几个步骤:首先是对被干扰的对象进行特性分析,精心选择干扰的措施,并选择合适的干扰评估准则,可以是一种,也可以是多种;其次依据评估的准则考虑具体的评估要求以及内外环境因素等,以确定评估的指标。最后,根据指标的特点和形式选择恰当的方法进行干扰效果的评估。
2.1 评估的指标与准则分析
在电子对抗干扰效果评估工作中,评估的指标和准则对评估结果的准确性具有极大的影响。在实际运用,常用的评估准则主要分为信息准则、功率准则、概率准则和效率准则四大类,这四种评估的准则各自具有不同的优劣势,其中,信息准则的优势是理论清晰,运算十分简便,而其劣势则是仅仅依靠干扰信号本身进行评估评价,往往忽略了其他类型因素对电子对抗干扰效果的影响,因此,评估的结果往往带有一定的误差;而功率准则在评价方面的优势是对压制性干扰效果的反应较好,评估的结果比较准确,而其不足则是无法全面反映出欺骗性干扰的效果,因此,也具有较大的局限性;而概率准则在干扰评估方面的优势是全面而具体,但该准则应用的范围较小,受到很大的限制,而且需要大量的数据统计作为基础,工作量较大;而效率准则在干扰评估方面的优势是具有直观的效果,且该准则适用范围广,但这种评估准则往往在实际作战意图方面欠缺考虑,因此,评估的效果也不是很理想。而评估的指标根据评估准则的不同,依次分为:干扰信号熵、雷达接收机输入端信干比、压制系数、干扰压制区域、最小干扰距离、杀伤率、引导率、发现率、受欺骗概率、拖引成功率、探测距离、检测时间、检测速度。检测距离、检测角度、检测精度下降的程度等。具体见表1。
表1:常见的评估准则及其对应的评估指标
2.2 评估的具体方法分析
在实际运用中,电子对抗干扰效果评估技术主要包括评估因子法、模糊综合评估法和智能评估法这三种,其中智能评估法又可以分为神经网络评估法和支持向量机评估法:
2.2.1 评估因子法
这种评估方法是利用数学方式将影响干扰效果的几种因素通过处理组合成相应的评估因子,对其效果进行简单的评估。其应用优势是方法简单,便于操作,可以针对一种重要的因素进行评估,但不足是考虑的方面不够齐全,可参考的因素无法全面、真实地反映出最终的效果,因此,应用的范围较窄。
2.2.2 模糊综合评估法
在实际运用中,研究者为了解决效果评估具有模糊性的问题,将模糊数学理念融入到实际应用中,逐渐形成了模糊综合评估法。这种模糊综合评估法主要是通过分析相应的干扰因素,然后借助相应的函数进行计算,得出相应的数据,计算出最终的干扰效果。具体流程见图2。
2.2.3 智能评估法
智能评估法是基于当前人工智能技术机器学习理论而兴起的电子对抗干扰效果评估方法。这种评估方法主要是利用现代信息技术,获取电子对抗中相应的数据,然后对电子对抗具体的干扰效果进行评估。根据实验分析方式的不同,智能评估法还可以分为人工神经网络评估法和支持向量机评估方法这两种。其中,人工神经网络评估法是利用神经网络进行评估分析。在实际运用中,常用的神经网络主要有BP 神经网络和RBF 神经网络,其优势是操作方法简单易行,样本足够的情况下准确率极高,如果样本有限,就会降低其准确率;而支持向量机评估法是为了解决神经网络评估法存在的缺陷而出现的一种评估方法,是对小样本进行评估,且具有较好的学习能力。但这种评估方法对于缺失的数据十分敏感,而且,对于非线性问题和函数的选择缺少通用的解决方法。
总之,评估因子法、模糊综合评估法和智能评估法(人工神经网络评估法和支持向量机评估法)这三种电子对抗干扰效果评估方法都具有自身的优势,也具有自身的不足之处,在具体运用中,评估人员可灵活选择合适的评估方法,既可以是单一的评估方法,也可以将几种方法综合在一起进行,以提高电子对抗干扰效果评估的准确性。
3 电子对抗干扰效果评估技术的应用分析
在某电子对抗训练演练中,为了提升电子通信水平及干扰能力,对抗双方进行了综合性的对抗训练。
首先,工作人员对参与双方进行综合评估分析,根据前期干扰状况的实际性质进行分析,并将结果作为标准的参数。在实际操作中,工作人员应综合分析被干扰对象工作的特点,科学选择干扰效果评估的准则,并且还应根据实际状况的变化,对评估准则进行适度的调整。其次,选择并调整好评估准则后,工作人员应根据影响因素合理地确定评估的指标参数。最后,工作人员还应科学、合理地选择评估的方法,并建立评估指标体系。
在本次对抗赛中,工作人员通过预先评估的方式对对抗战进行了模拟,深入研究了不同场景下干扰的效果,然后根据不同的对抗场景,制定了不同的评估标准及方案,有效地降低了环境因素及人为因素对电子对抗干扰效果评估技术应用的不良影响。使得本次电子对抗干扰效果评估体系取得了良好的效果。
4 结语
综上所述,电子对抗可以获取重要的军事情报、削弱敌方的作战效能、掩护己方进行突防和攻击,并保护己方的重要目标。在电子对抗战中,干扰效果评估具有十分重要的意义,特别是在当前电子装备更新速度越来越快的时代,智能化、数字化技术越来越先进,应用也越来越广泛,我们要面临的未知的电子装备也会越来越多。利用智能化、数字化技术对电子对抗干扰效果评估技术进行深入的研究,能促进电子技术的快速发展。因此,我们必须重视智能化、数字化技术对电子对抗干扰效果评估技术的影响,不断深入研究,从而促进我国相应技术的快速发展。