雷达对抗兵棋中的棋子设计与应用

卢俊道，韩 鹏，顾荣军，丁桂强

（洛阳电子装备试验中心，河南洛阳471003）

0 引言

根据不同的用途，兵棋表现出不同的战争层级和内容，但兵棋的要素基本相同，一般包括棋盘（地图）、棋子、规则、回合、骰子和想定等6个部分，其中前3部分是基础要素[1]。棋子代表对阵双方的兵力兵器，表示不同的参战部队和武器平台及能力数值，它在兵棋推演中起着基础作用。

雷达对抗兵棋是电子对抗专业兵棋的重要分支，是未来战场模拟不能忽视的部分。它通过合理的抽象和适度的简化，将雷达频谱空间中对阵各方你来我往的态势变化和激烈的信息情报争夺，借助于相应的规则表现在棋子所刻画的相关参数属性交互之中[2-4]。在雷达对抗兵棋中，贴近实际的棋子设计是准确实现雷达对抗兵棋推演功能的关键。

1 雷达对抗兵棋棋子的特点

根据兵棋的定义，雷达及雷达对抗装备作为大型武器平台，可以设计为一种棋子，但自身又存在一些特点，如机动能力较小甚至机动值为零，攻击值则体现在威力而不是火力上。

在进行雷达对抗兵棋的棋子设计时，除遵循兵棋棋子与规则设计的通用设计规则外，为突出雷达对抗兵棋的领域特色，将研究的重点聚焦于频谱空间的对抗上，雷达对抗兵棋在设计中应遵循以下几点原则[2]。

1）准确反映雷达与雷达对抗装备的性能特点

雷达对抗兵棋中各作战实体建立交战关系的纽带是在电磁空间中传播的电磁波，根据作战用途，雷达对抗兵棋中的主要作战行动可划分为雷达侦察、雷达侦察干扰和雷达诱偏行动。由于电磁波的传播过程就是能量在空间的扩散过程，接收或辐射能量的大小往往是衡量雷达侦察、雷达对抗侦察和雷达干扰行动效果的最直接的判据，因而雷达对抗兵棋中的各类作战行动应建立在对空间传播的电磁能量强度进行数值比较的基础上，雷达对抗兵棋中的各类装备棋子相对应的能力特性便是对该类型装备有效利用接收或辐射的电磁能量能力的度量。

在兵棋的战场空间内，为便于推演决策与裁决，雷达对抗兵棋中表现三种作战行动效果的内在推演逻辑是：在对干扰机干扰能力以及环境因素进行数值量化的基础上确定雷达和雷达侦察装备的工作状态，通过具体的工作状态与特定目标的探测发现距离、发现概率建立联系以实现对雷达和雷达侦察装备实际的作战能力的直观表现。

2）准确反映雷达对抗装备的作战使用特点

在设计雷达对抗兵棋装备棋子时，应能够正确反映该类雷达对抗力量装备运用的方式方法。与火力战中直接的物理毁伤不同，雷达对抗装备主要以“软杀伤”的方式作用于敌方的电子信息系统上的关键节点，通过降低敌方获取和处理战场即时信息的能力从而影响到火力交战中的毁伤效果。雷达对抗兵棋中要围绕雷达对抗装备的作战使用机理，正确体现雷达对抗装备的作战特点。

3）有效融入火力交战过程中

雷达对抗作战行动往往置于联合或合同的作战背景中，雷达对抗的相关作战行动在直接影响战场电磁态势的分布之外，也间接地影响到常规作战单位火力效能的发挥。因而在雷达对抗兵棋中为准确刻画雷达对抗在战场上所发挥的作用，必须将雷达对抗作战效果对于火力交战结果的影响予以体现，以表现雷达对抗作战行动对常规单位作战能力提升所起的“倍增器”的作用。在将雷达对抗与火力作战相互融合的过程中，雷达对抗作战力量应按照火力战的度量标准为火力单位“赋能”。

2 雷达对抗兵棋棋子设计

雷达对抗兵棋棋子的设计过程是在具体的作战背景中根据雷达对抗装备的实际作战运用情况，提取出能够有效衡量雷达对抗作战效能的棋子参数属性，并在一个等价的赋值体系中运用数学模型对提取到的参数属性进行数值量化的过程。雷达对抗兵棋棋子设计的本质是在对雷达对抗行动抽象的基础上，将各类型作战装备的技战性能和电磁频谱领域交锋的效果通过棋子相应作战能力参数属性的数学逻辑运算在时间维度和空间维度上予以表现。一般来说，兵棋棋子通常包括单位棋子和注记棋子两大类。根据雷达兵棋的特点，可以把单位棋子分为雷达棋子、雷达干扰棋子、雷达诱饵棋子和反辐射武器棋子等，注记棋子主要分为状态注记棋子和地物注记棋子，如电子对抗状态、剩余战斗力情况和典型地物标志等[5]。

2.1 雷达棋子设计

雷达作为战场信息获取的有效手段，在棋子设计时应该重点提取影响雷达探测效果以及兵棋推演过程中交战关系建立的特征作为棋子参数属性，以正确反映雷达在辅助推演者进行战场决策时的地位和作用。在进行雷达棋子构建时，主要从雷达的战场探测效果的空间度量以及雷达自身探测能力两方面入手进行研究。雷达自身探测能力主要指雷达对信息的侦察处理能力，图1为一种典型雷达棋子模型。

图1 雷达棋子模型

图1 （a）是一种典型的雷达棋子，其中棋子上方的“雷达1”表示棋子名字，左上角的“6”表示防御值，右上角的“3”表示抗干扰值，左边的“10”表示雷达的探测距离，右边的“0506”表示棋子在地图上的初始位置，左下角的“6”表示该雷达威力值，将其记为W，其计算公式为：

式中，R表示雷达在无干扰环境下的实际威力值，S表示棋盘上六边形格代表的长度。

右下角的“1”表示其机动值，将其记为M，它是一个相对值，与六角格大小、回合长度、机动速度等都有关系，其常用的计算公式为：

式中，V表示作战单元的机动速度，H表示每个回合代表的实战时间，通常规定，棋子机动1格需要消耗1点机动值，在必要时根据不同的地形进行修正，修正值可以在规则书中查找。

图1（b）表示被干扰降级后的雷达棋子，可见其其他属性不变，但是威力值降低，其降低值与压制等级有关。

2.2 雷达干扰棋子设计

在战场上，雷达干扰装备的主要作战对象为雷达。根据雷达干扰信号的作用机制不同，雷达干扰可分为无源干扰和有源干扰，无源干扰主要包括箔条干扰、反射器和目标隐身等，为了简化讨论，这里不将无源干扰列入讨论之列。一般来说，雷达干扰装备自身都包含雷达侦察装置，侦察是干扰的基础，所以将雷达侦察棋子与雷达干扰棋子合二为一。在进行雷达对抗侦察设备棋子的具体设计时，选取有效探测距离以及对应的探测概率作为雷达对抗侦察装备的衡量，使得雷达对抗侦察行动像雷达实体侦察行动那样能够利用直观的表现方式进行推演裁决。在对雷达干扰装备棋子进行棋子设计时，结合雷达干扰机的战术使用，重点对空间距离内的干扰能力、雷达干扰的干扰样式以及干扰机的工作状态等进行描述，并通过不同干扰策略选取的制约关系有效地体现进电子对抗兵棋在雷达侦察与干扰上行动中作战双方交互博弈的过程。图2为一种典型干扰机棋子模型。

图2 干扰机棋子模型

图2 （a）是一种典型的干扰机棋子，其中棋子上方的“干扰机1”表示棋子名称，左边的“7”干扰机的侦察距离，右边的“1705”表示该棋子在地图上的初始位置，左下角的“4”表示干扰机的干扰威力值，右下角的“5”表示机动值。干扰威力值是该干扰机对雷达产生的干扰能力值，是从干扰机的试验和演戏过程中对雷达的实际干扰能力的综合考评值。图2（b）是干扰机被击中降级后的棋子反面，除了机动值变为0以为，其它不变。

2.3 雷达诱饵棋子设计

雷达诱饵：通过在被保护雷达附近合理地设置诱饵系统，对被保护雷达的辐射信号进行掩护，干扰反辐射武器对雷达的定位、跟踪，使反辐射导弹击点偏离目标雷达及诱饵设备，保护雷达或诱饵系统本身免受反辐射武器的攻击，是目前公认的最有效的对抗反辐射武器的手段之一。雷达诱饵通常与雷达配合使用，所以在对雷达诱饵棋子进行设计时，选取其诱偏能力值作为棋子的主要属性，机动值作为其次要属性。图3是一种典型的雷达诱饵棋子模型。

图3 雷达诱饵棋子模型

一般来说，雷达诱饵由3个子站构成，按一定的布站规律分布于被保护雷达周围。图3（a）中，“0506”表示该棋子在地图上的初始位置，通常与雷达在同一个六角格内，左下角的“4”表示雷达诱饵的诱偏能力值，在兵棋推演过程中结合反辐射攻击战斗结果表使用，右下角的“2”表示棋子的机动值。图3（b）表示被击中降级后的雷达诱饵棋子，诱饵如果被反辐射武器击中时，通常只会使其中1个子站失去诱饵功能，所以只影响其诱偏能力值，不影响其机动值。

2.4 反辐射武器棋子设计

反辐射武器是现代雷达面对的主要威胁之一，与信号或信息层面的压制、欺骗等手段不同，作为一种主动进攻的电子战手段，反辐射武器可以有效摧毁敌方雷达等电磁辐射源实体，还会给敌方雷达的操作手带来极大的心理压力。反辐射武器的核心传感器是被动导引头，针对被动雷达导引头的对抗技术和战术应运而生，其中有源诱偏技术是目前对抗反辐射攻击效果最好的方法。反辐射武器也可以借助多模复合制导、超分辨算法等措施对抗雷达关机、有源诱偏等。因此，在反辐射武器棋子设计时，主要选取攻击值、攻击范围和抗诱偏/干扰值作为其主要属性。图4为一种典型的反辐射武器棋子模型。

图4 反辐射武器棋子模型

图4 中“AGM”为棋子名称，左侧的“20”表示攻击范围，左下角的“10”表示攻击值，右下角的“2”表示抗诱偏/干扰值，右侧的“1707”则表示其在地图上的初始位置。

2.5 注记棋子设计

注记棋子主要分为状态注记棋子和地物注记棋子。代表战场事件的兵棋棋子叫状态注记棋子，主要用于记录交战、伤亡情况、电磁压制等级、部队士气状况与补给状态等动态战场情况，不同的兵棋系统，注记棋子通常有所不同，一般视情况需要来进行设计。地物注记棋子主要用来表示地图上道路、桥梁、机场、港口、河流、坚固工事等，2种注记棋子如图5所示。

图5 注记棋子

3 雷达对抗兵棋的典型应用

棋子设计是兵棋设计的基础之一，只有把棋子和兵棋的实体规则有机地结合起来，并进行实地推演，一款兵棋才算完整。ZunTzu软件是操作极为简洁、制作MOD包极为简单的软件，是兵棋推演的极好帮手。图6是使用该软件制作的一个雷达对抗兵棋推演示例，如图6所示红方是由一部防空雷达、一套雷达诱饵（含3个子站）和一套低空导弹组成，扮演守护要地的角色；蓝方是由一架电子战飞机、一套反辐射武器和一部干扰机组成，扮演攻占要地的角色。

红蓝双方根据兵棋的行动规则、战斗规则、裁决规则等进行兵棋推演，通过推演测试可以发现兵棋设计过程中的问题并进行改进，最终完成兵棋的设计开发。

图6 雷达对抗兵棋推演示例

4 结束语

作为战争模拟手段之一，兵棋推演目前受到了世界各主要军事强国的重视，其原因在于它能够合理地构建出虚拟的战场环境，并量化作战力量的各种能力，为指挥人员训练和战争决策提供了理想平台。随着信息化战争的推进，雷达作为战场的“眼睛”，其重要性不言而喻，因此本文将雷达对抗纳入兵棋推演的范畴，从分析雷达对抗兵棋棋子的特点出发，找出雷达对抗兵棋中4类棋子在兵棋应用中的主要属性，对雷达对抗兵棋棋子设计的具体方法进行了初步探索。