海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力分析與評估*

王運(yùn)棟，周海燕

（海軍指揮學(xué)院，南京 210016）

海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力分析與評估*

王運(yùn)棟，周海燕

（海軍指揮學(xué)院，南京 210016）

未來信息化條件下的海上戰(zhàn)斗，信息對抗的地位越來越重要。為科學(xué)評估海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力，采取定性與定量分析相結(jié)合的方法，對編隊(duì)信息對抗能力的構(gòu)成及影響因素進(jìn)行了分析，建立了評估指標(biāo)體系，并利用指數(shù)法建立了各種能力以及綜合對抗能力的評估模型。結(jié)合具體的算例給出了評估結(jié)果，并就單個評估指標(biāo)對評估結(jié)果的影響進(jìn)行了靈敏度分析。對海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力分析和評估，對于科學(xué)組合和正確運(yùn)用信息對抗兵力，具有重要參考價值。

聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)，信息對抗能力，指數(shù)法，分析與評估

0 引言

隨著武器裝備性能的不斷提高以及信息網(wǎng)絡(luò)的廣泛運(yùn)用，包括水面艦艇、潛艇、航空兵在內(nèi)的各種兵力分布在廣闊的海戰(zhàn)場空間。在海上戰(zhàn)斗對抗過程中，信息和信息系統(tǒng)既是各種兵力緊密聯(lián)系的紐帶，也是發(fā)揮體系對抗能力的基礎(chǔ)。因此，信息對抗既是組織和實(shí)施海上戰(zhàn)斗的重要內(nèi)容，也是有效發(fā)揮整體對抗效能的關(guān)鍵。海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力評估，是為科學(xué)組合和正確運(yùn)用信息對抗兵力提供依據(jù)。在評估中涉及內(nèi)容多，因素復(fù)雜。為此，采用定量與定性分析相結(jié)合的方法，建立海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力指數(shù)評估方法和模型。

1 海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力評估指標(biāo)體系

海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)是遂行海上作戰(zhàn)任務(wù)的基本編組，通常包括水面艦艇、潛艇、航空兵以及其他軍兵種支援保障力量，其作戰(zhàn)能力構(gòu)成主要是根據(jù)編隊(duì)的編成形式、所擔(dān)負(fù)的作戰(zhàn)任務(wù)、現(xiàn)代條件下海上作戰(zhàn)的基本要素以及各種作戰(zhàn)活動的特性而決定［1］。海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力，是聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)完成作戰(zhàn)任務(wù)時應(yīng)該具備的信息作戰(zhàn)能力，取決于編隊(duì)編成內(nèi)的各種信息對抗兵力和裝備器材，由編隊(duì)所承擔(dān)的作戰(zhàn)任務(wù)、編隊(duì)的信息攻防能力，以及各種支援保障能力等因素決定，是衡量編隊(duì)完成信息對抗任務(wù)的基本依據(jù)。因此，海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力包括信息進(jìn)攻能力、信息防護(hù)能力，以及支援保障能力，如圖1所示。

圖1 海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力評估指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)圖

1.1 信息進(jìn)攻能力

編隊(duì)信息進(jìn)攻能力，是指編隊(duì)運(yùn)用各種信息對抗裝備，對敵預(yù)警偵察系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等信息系統(tǒng)實(shí)施壓制干擾、欺騙干擾、破壞或摧毀的能力，主要取決于編成內(nèi)各型電子戰(zhàn)飛機(jī)或其他信息進(jìn)攻兵力的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能，編隊(duì)信息對抗能力主要包括：支援干擾能力和反輻射摧毀能力。

（1）支援干擾能力。支援干擾主要用來掩護(hù)空中突防的參戰(zhàn)飛機(jī)、海上的艦船以及地面重要軍事目標(biāo)，最典型的支援干擾手段是專用電子干擾飛機(jī)及地面干擾站［2］。支援干擾能力，是指利用編隊(duì)內(nèi)的電子干擾設(shè)備和器材，對敵方雷達(dá)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等進(jìn)行壓制或欺騙，破壞、削弱其使用效能的措施。支援干擾能力主要包括：干擾功率、干擾范圍、干擾頻段、干擾響應(yīng)時間、干擾的目標(biāo)數(shù)等；

（2）反輻射摧毀能力，是指編隊(duì)運(yùn)用自身攜帶的反輻射武器對敵電子設(shè)備或軍事信息系統(tǒng)進(jìn)行打擊的能力，通常包括反輻射導(dǎo)彈、反輻射無人機(jī)等。集軟、硬武器于一身，專門用來摧毀敵輻射源或電子設(shè)備，是編隊(duì)信息進(jìn)攻能力的重要組成部分。編隊(duì)反輻射能力主要包括：反輻射導(dǎo)彈數(shù)量和效能，攻擊范圍和縱深、同時攻擊多批次、多目標(biāo)的能力，武器系統(tǒng)的反應(yīng)時間等。

1.2 信息防護(hù)能力

編隊(duì)信息防護(hù)能力是指編隊(duì)在海上作戰(zhàn)時，采取各種信息防護(hù)手段和措施，保證編隊(duì)內(nèi)各種信息系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及編隊(duì)的安全所應(yīng)該具有的能力，取決于編隊(duì)內(nèi)部各種信息對抗裝備、各種信息系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能以及一系列的防范措施。信息防護(hù)能力主要包括：

（1）電子防護(hù)能力。是指通過有效的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)手段，減少各種電子信息系統(tǒng)和設(shè)備的電磁輻射，反敵電子偵察、抗敵電子干擾的能力，主要取決于編隊(duì)編成內(nèi)各種電子信息系統(tǒng)和設(shè)備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能以及防護(hù)手段措施。電子防護(hù)能力主要包括：各種作戰(zhàn)單元的電磁輻射控制能力、抗電子干擾能力以及電子偽裝能力等；

（2）網(wǎng)絡(luò)防護(hù)能力。是指保障編隊(duì)內(nèi)預(yù)警偵察系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全以及戰(zhàn)術(shù)信息安全所具備的能力，主要取決于編成內(nèi)各種信息網(wǎng)絡(luò)的傳輸安全以及信息節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)安全。主要包括訪問傳輸保密能力，報文保密能力，系統(tǒng)訪問控制能力等；

（3）自衛(wèi)干擾能力。是指編隊(duì)內(nèi)的艦艇、飛機(jī)為保護(hù)平臺本身安全和編隊(duì)安全而實(shí)施的各種干擾，主要取決于編隊(duì)內(nèi)的各種艦艇、飛機(jī)所攜帶的干擾設(shè)備和器材的性能和數(shù)量。包括對敵觀察警戒、引導(dǎo)和武器控制系統(tǒng)的雷達(dá)、通信、光電等電子設(shè)備實(shí)施有源干擾或無源干擾。

1.3 信息保障能力

信息保障能力主要包括預(yù)警探測、電子偵察以及信息傳輸能力。

（1）預(yù)警探測能力。各種空中、水面、水下目標(biāo)是信息系統(tǒng)和信息對抗行動的載體，對各種空中、水面、水下威脅的早期預(yù)警，及時掌握海戰(zhàn)場戰(zhàn)場態(tài)勢，是有效實(shí)施信息對抗的前提條件。編隊(duì)預(yù)警探測能力取決于編隊(duì)內(nèi)的各種探測兵力和器材，如預(yù)警機(jī)、直升機(jī)、對海、對空警戒雷達(dá)、聲納、光電觀察設(shè)備及電子偵察設(shè)備等。編隊(duì)預(yù)警探測能力包括：預(yù)警觀察空間和縱深、漏警率、虛警率、抗干擾性以及預(yù)警觀察系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性等；

（2）電子偵察能力，是指運(yùn)用電子偵察設(shè)備獲取敵雷達(dá)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等信息系統(tǒng)的性能參數(shù)、工作情況等，為信息對抗提供目標(biāo)信息和數(shù)據(jù)。電子偵察能力主要取決于地面、空中、海上各種電子偵察設(shè)備和衛(wèi)星偵察設(shè)備。電子偵察能力主要包括：偵察空域，偵察距離，精度，告警數(shù)量；

（3）信息傳輸能力是指編隊(duì)在海上作戰(zhàn)時，將情報在規(guī)定時間、以合適的方式傳送給指定用戶的能力，主要取決于編成內(nèi)通信系統(tǒng)特別是數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的性能，主要包括：信息傳輸?shù)馁|(zhì)量，包括信息傳輸?shù)谋Ｃ艹潭?、誤碼率等；吞吐量，在規(guī)定時間內(nèi)傳送信息的數(shù)量；信息傳輸?shù)臅r效性，能夠按照規(guī)定的時間發(fā)送給需要的用戶。

2 海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力評估方法

海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力評估中涉及內(nèi)容繁多，因素復(fù)雜。由于各因素的量綱不同，各種不同量綱難以用簡單的方法進(jìn)行聚合。指數(shù)法是用作戰(zhàn)能力指數(shù)反映人員和武器裝備在一定條件下的相對作戰(zhàn)能力，其特點(diǎn)是在不同武器之間、軍事力量之間建立一種相對的比例關(guān)系，以便統(tǒng)一衡量其作戰(zhàn)效能［3］。為此，采用指數(shù)分析的方法，建立海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力評估方法和模型，對于信息進(jìn)攻能力、信息防護(hù)能力、支援保障能力以及各單項(xiàng)作戰(zhàn)能力，分別建立指數(shù)模型，并采用半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法，對影響信息對抗能力的各因素進(jìn)行分析，通過由低層向高層多次聚合，形成綜合能力指數(shù)。

2.1 信息對抗綜合能力指數(shù)模型

編隊(duì)信息對抗能力包括3個方面，即信息進(jìn)攻能力指數(shù)，信息防護(hù)能力指數(shù)，支援保障能力指數(shù)。評估模型如下：

其中，I綜合、I進(jìn)攻、I防護(hù)、I保障分別為編隊(duì)的信息對抗能力、信息進(jìn)攻能力、信息防護(hù)能力和支援保障能力的指數(shù)。k為修正系數(shù)，α、β、γ為冪指數(shù)。

2.1.1 信息進(jìn)攻能力評估模型

編隊(duì)信息進(jìn)攻能力主要取決于編隊(duì)內(nèi)信息進(jìn)攻裝備的性能和協(xié)調(diào)一致的程度。具體由支援干擾能力指數(shù)，反輻射摧毀能力指數(shù)構(gòu)成，具體包括計(jì)算模型如下：

其中，K1、K2為修正系數(shù)，α、β分別為權(quán)重系數(shù)。

N1、N2分別為編隊(duì)內(nèi)用于支援干擾的電子干擾設(shè)備、反輻射武器的種類數(shù)。

I支援干擾i、I反輻射i分別為編隊(duì)內(nèi)第i種支援干擾的電子干擾設(shè)備、反輻射武器能力的指數(shù)。

M支援干擾i、M反輻射i分別表示編隊(duì)內(nèi)第i種支援干擾的電子干擾設(shè)備、反輻射武器的數(shù)量。

2.1.2 信息防護(hù)能力評估模型

信息防護(hù)能力由自衛(wèi)干擾能力、電子防護(hù)能力、網(wǎng)絡(luò)防護(hù)能力指數(shù)構(gòu)成，計(jì)算模型如下：

其中，K1、K2、K3為修正系數(shù)，α、β、γ分別為權(quán)重系數(shù)。

N1、N2、N3分別為編隊(duì)內(nèi)各種自衛(wèi)干擾設(shè)備、各種信息系統(tǒng)、各種信息節(jié)點(diǎn)的種類數(shù)。

I自衛(wèi)干擾i、I電子i、I網(wǎng)絡(luò)i分別為編隊(duì)內(nèi)第i種自衛(wèi)干擾設(shè)備、信息系統(tǒng)、信息節(jié)點(diǎn)能力的指數(shù)。

M自衛(wèi)干擾i、M電子i、M網(wǎng)絡(luò)i分別為編隊(duì)內(nèi)第i種自衛(wèi)干擾設(shè)備、信息系統(tǒng)、信息節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。

2.1.3 支援保障能力評估模型

支援保障能力由預(yù)警探測能力指數(shù)、信息傳輸能力指數(shù)和信息處理能力指數(shù)構(gòu)成，計(jì)算模型如下：

其中，I保障、I探測、I電子偵察、I傳輸分別為編隊(duì)的支援保障能力、預(yù)警探測能力、電子偵察能力、信息傳輸能力的指數(shù)。k為修正系數(shù)，α、β、γ為冪指數(shù)。

（1）預(yù)警探測能力，其表達(dá)式為：

其中，I探測、I對海、I對空、I對潛分別為編隊(duì)的預(yù)警探測能力、對海探測能力、對空探測能力以及對潛探測能力的指數(shù)。K為修正系數(shù)，α、β、γ為權(quán)重系數(shù)。

（2）電子偵察能力，其表達(dá)式為：

其中，K為修正系數(shù)。N分別為編隊(duì)內(nèi)各種各種電子偵察設(shè)備的種類數(shù)。

I電子偵察、I偵察分別為編隊(duì)內(nèi)第i種電子偵察設(shè)備能力的指數(shù)。M偵察分別為編隊(duì)內(nèi)第i種電子偵察設(shè)備的數(shù)量。

（3）信息傳輸能力，其表達(dá)式為：

其中，I信息傳輸、I吞吐量、I時效性、I傳輸質(zhì)量分別為編隊(duì)內(nèi)的信息傳輸能力、吞吐量、傳輸時效性以及信息傳輸質(zhì)量的指數(shù)。K為修正系數(shù)，α、β、γ為冪指數(shù)。

2.2 信息對抗單項(xiàng)能力量化模型

信息對抗單項(xiàng)能力，與編隊(duì)內(nèi)具體裝備或信息系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能密切相關(guān)，因此，單項(xiàng)能力指數(shù)可以根據(jù)單項(xiàng)武器裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)，用效用函數(shù)或概率進(jìn)行量化。例如，有源干擾能力指數(shù)，可以根據(jù)編隊(duì)內(nèi)的各種機(jī)載、艦載有源干擾設(shè)備的輻射功率、干擾?？沼?、同時干擾目標(biāo)數(shù)等，通過效用分析的方法來確定。對于無法量化的定性指標(biāo)，也可以根據(jù)可以根據(jù)專家打分、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理方法來量化［4］。

2.3 指標(biāo)權(quán)重的確定

由于各單項(xiàng)指標(biāo)能力對整體信息對抗能力的影響大小不一，因此，在信息對抗能力指數(shù)綜合時，必須考慮各單項(xiàng)指標(biāo)能力的權(quán)重分配。權(quán)重系數(shù)的確定，可以通過專家對各項(xiàng)基本因素的重要性程度進(jìn)行評判，建立兩兩比較判斷矩陣，求解其特征向量作為各因素之間的權(quán)重系數(shù)。例如，在確定某一編隊(duì)的信息防護(hù)能力時，自衛(wèi)干擾能力、電子防護(hù)能力、網(wǎng)絡(luò)防護(hù)能力反應(yīng)了編隊(duì)的主要信息防護(hù)能力，這3種能力的指數(shù)分別為C1、C2、C3，這3項(xiàng)能力對編隊(duì)信息防護(hù)能力影響的重要性的兩兩對比矩陣如表1所示。

經(jīng)過歸一化處理，得出3個能力的權(quán)重系數(shù)為（0.605，0.292，0.103），根據(jù)權(quán)重向量的大小可以看出，各因素的重要性依次是自衛(wèi)干擾能力，電子防護(hù)能力，網(wǎng)絡(luò)防護(hù)能力。

表1 單向指標(biāo)能力影響重要性對比矩陣

3 評估實(shí)例分析

3.1 算例

例如對編隊(duì)信息對抗能力進(jìn)行評估，對于各項(xiàng)評估指標(biāo)的權(quán)重，成立由指揮員和專家組成的評估小組，采取投票方法對其進(jìn)行評估，經(jīng)過定量運(yùn)算后可以得到如表2所示的定量評估數(shù)據(jù)。

表2 海上編隊(duì)信息對抗能力評估值

取k=1，經(jīng)過定量評估后，可以得出，編隊(duì)3的信息對抗能力較強(qiáng)，編隊(duì)2次之，編隊(duì)1的信息對抗能力較差。

3.2 單個評估指標(biāo)的靈敏度分析

圖2 單指標(biāo)變化對評估結(jié)果的影響

靈敏度分析，又稱后驗(yàn)分析，是對影響決策結(jié)果的各種因素所作的定量化分析［5］，單個評估指標(biāo)的靈敏度分析，是在各指標(biāo)權(quán)重不發(fā)生變化的情況下，改變單個指標(biāo)的值，檢驗(yàn)信息對抗評估結(jié)果隨各種條件變化的敏感性，研究取值變化對信息對抗能力的影響。從圖2中可以看出，網(wǎng)絡(luò)防護(hù)能力、預(yù)警探測能力的變化對信息對抗能力的影響較小，而支援干擾能力、反輻射摧毀能力以及電子偵察能力的對信息對抗能力影響的潛力較大，應(yīng)該通過提高支援干擾能力、反輻射摧毀能力以及電子偵察能力，來提升編隊(duì)的信息對抗能力。

4 結(jié)論

本文采用定量分析和定性分析相結(jié)合的方法，對海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)信息對抗能力進(jìn)行了分析和評估，結(jié)合具體的算例，用靈敏度分析的方法探討了單項(xiàng)指標(biāo)因素對信息對抗能力的影響。本文算例中的數(shù)據(jù)，均為試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對于編隊(duì)信息對抗能力評估，具有一定的參考價值?？傊訌?qiáng)對編隊(duì)信息對抗能力進(jìn)行分析和評估，對于科學(xué)組織和正確運(yùn)用信息對抗兵力，提升海上聯(lián)合機(jī)動編隊(duì)的整體對抗效能，具有重要意義。

［1］陸勤夫，周銀龍.編隊(duì)綜合作戰(zhàn)能力指數(shù)評估方法與模型［J］.軍事系統(tǒng)工程，2000（2）：31-36.

［2］高東華.艦艇電子對抗戰(zhàn)術(shù)［M］.北京：解放軍出版社，2004.

［3］沈浩.海軍裝備作戰(zhàn)效能評估研究［M］.北京：海潮出版社，2004.

［4］許騰.海軍合同戰(zhàn)術(shù)運(yùn)籌分析［M］.北京：海軍出版社，2002.

［5］劉鵬程，袁進(jìn)徐，員向前.防空作戰(zhàn)指揮對抗能力評估與分析［J］.火力與指揮控制，2007，32（10）：43-48.

Capability Analysis and Assessment of Information Confrontation of Maritime Formation

WANG Yun-dong，ZHOU Hai-yan
（Naval Command College，Nanjing 210016，China）

In the future，Information Confrontation is the key to maritime combat.In order to evaluate the capability of the information confrontation of maritime formation，this paper describes the capability of information confrontarion of maritime formation and its factors.Based on it，the system of evaluation index is established.The exponent function method is used to establish an evaluation model and an example is given.This method is in favor of delicacy degree，which can reflect how important each index is.

maritime formation，capablity of information confrontation，exponent method，analysis and assessment

E835

A

1002-0640（2015）03-0060-04

2014-01-18

2014-03-17

全軍軍事學(xué)研究生課題資助項(xiàng)目（2011JY002-×××）

王運(yùn)棟（1967- ），江蘇邳州人，博士研究生。研究方向：體系對抗，指揮信息系統(tǒng)。