基于雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)集成技術(shù)研究

劉哲男

（91404部隊(duì)340所，河北秦皇島，066000）

(91404 troops340,Qinhuangdao Hebei,066000)

0 引言

對(duì)于諸如新型防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)之類(lèi)的復(fù)雜高新武器裝備，實(shí)裝訓(xùn)練存在諸多制約因素。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得脫離實(shí)裝的模擬訓(xùn)練成為可能，且發(fā)展迅速，成為實(shí)裝訓(xùn)練的必要補(bǔ)充和重要支撐，在裝備作戰(zhàn)人員培訓(xùn)和戰(zhàn)斗力快速形成方面發(fā)揮了重要作用。因此，為了完善現(xiàn)代作戰(zhàn)體系,滿足作戰(zhàn)訓(xùn)練系統(tǒng)的實(shí)際需求,應(yīng)加強(qiáng)各種仿真技術(shù)的合理使用,實(shí)現(xiàn)雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)構(gòu)建,使得仿真系統(tǒng)集成技術(shù)可以滿足全要素、高逼真度的模擬需求,為作戰(zhàn)理論的豐富及體系的完善提供可靠的參考依據(jù)。

1 雷達(dá)對(duì)抗的基本原理分析

通過(guò)運(yùn)用測(cè)定目標(biāo)對(duì)電磁波反射現(xiàn)象來(lái)找出目標(biāo)位置的設(shè)備稱(chēng)之為雷達(dá)。雷達(dá)的整個(gè)運(yùn)作過(guò)程如下：雷達(dá)的基本工作原理是性能可靠的雷達(dá)對(duì)抗設(shè)備通過(guò)偵察的方式接收到目標(biāo)雷達(dá)發(fā)出的電磁信號(hào),進(jìn)而對(duì)這些電磁信號(hào)進(jìn)行全面地分析與處理,獲得目標(biāo)雷達(dá)的各個(gè)參數(shù),結(jié)合雷達(dá)信號(hào)處理專(zhuān)業(yè)知識(shí),獲取目標(biāo)雷達(dá)的各種狀態(tài)信息,最終將分析結(jié)果及時(shí)地傳送給干擾機(jī)及相關(guān)設(shè)備的過(guò)程。雷達(dá)對(duì)抗的基本條件有[1]:(1)像空間領(lǐng)域發(fā)送電磁信號(hào);(2)接收機(jī)在一定的時(shí)間內(nèi)接收到強(qiáng)度高的電磁信號(hào);(3)目標(biāo)雷達(dá)的各個(gè)參數(shù)、狀態(tài)信息處于雷達(dá)對(duì)抗設(shè)備能夠處理的范圍內(nèi)。

2 雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)

現(xiàn)代建模與仿真技術(shù)主要是指以相似的原理、模型理論、系統(tǒng)技術(shù)及建模與仿真應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)業(yè)仿真設(shè)備的合理使用,構(gòu)建出已有的或者設(shè)想過(guò)的系統(tǒng),進(jìn)而進(jìn)行分析、評(píng)估、維護(hù)等方面的綜合性技術(shù)。

雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)的主要特征有:(1)動(dòng)態(tài)性?？梢詫?duì)事物的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行描述,實(shí)現(xiàn)連續(xù)事件與離散事件的有效分析;(2)分布性、系統(tǒng)性及實(shí)時(shí)性。復(fù)雜的仿真系統(tǒng)是由多個(gè)分布式計(jì)算機(jī)共同組成的;建模與仿真可視為一個(gè)完整的系統(tǒng),是由多種關(guān)系共同組成的;仿真系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)需要充分考慮實(shí)時(shí)性需求,并將時(shí)間管理理念融入到系統(tǒng)構(gòu)建中;(3)交互性、一致性及可行性。仿真系統(tǒng)構(gòu)建中包含了多個(gè)模型,不同的信息之間交互性強(qiáng);一個(gè)完整的仿真系統(tǒng)中包含了多個(gè)視圖、幀速率、模型與數(shù)據(jù),但需要保持這些組成部分的一致性;建模與仿真得到的結(jié)果是可信的,需要滿足使用者的實(shí)際需求。

在構(gòu)建可靠的雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)系統(tǒng)過(guò)程中,需要注重建模與仿真技術(shù)體系的不斷完善。該體系主要包括建模技術(shù)、建模與仿真支撐系統(tǒng)的各種技術(shù)、仿真應(yīng)用技術(shù)。像數(shù)據(jù)可視化建模技術(shù)、多視圖建模技術(shù)、模糊識(shí)別、連續(xù)系統(tǒng)建模技術(shù)等,可以為建模與仿真技術(shù)體系的不斷健全提供可靠地保障。同時(shí),需要加強(qiáng)對(duì)武器裝備仿真、作戰(zhàn)仿真組成的軍用仿真的深入分析,注重戰(zhàn)役仿真、戰(zhàn)術(shù)仿真、技術(shù)仿真、訓(xùn)練仿真等不同軍用仿真技術(shù)的合理運(yùn)用,擴(kuò)大電子戰(zhàn)建模技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用范圍。

3 基于反射內(nèi)網(wǎng)橋接的雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)集成架構(gòu)技術(shù)要點(diǎn)分析

該仿真系統(tǒng)集成技術(shù)使用中的異構(gòu)性具體表現(xiàn)在:(1)參考模型方面的異構(gòu)。通過(guò)對(duì)不同集成技術(shù)及仿真系統(tǒng)實(shí)際作用的分析,可以結(jié)合不同顆粒度的建模方式實(shí)現(xiàn)建模分析。(2)仿真實(shí)現(xiàn)方式異構(gòu)。通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)模擬及其它模擬方式的適應(yīng),有利于實(shí)現(xiàn)聯(lián)合試驗(yàn)仿真系統(tǒng)構(gòu)建。(3)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的異構(gòu),結(jié)合不同仿真試驗(yàn)對(duì)象的實(shí)際需求,應(yīng)注重RTI以太網(wǎng)及系統(tǒng)時(shí)鐘實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的合理運(yùn)用,優(yōu)化仿真系統(tǒng)通信機(jī)制,優(yōu)化雷達(dá)對(duì)抗性能?；诜瓷鋬?nèi)網(wǎng)構(gòu)成的雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)集成架構(gòu)技術(shù)要點(diǎn)具體表現(xiàn)在以下方面。

3.1 基于反射內(nèi)存網(wǎng)異構(gòu)橋接的相關(guān)機(jī)制

構(gòu)建可靠的雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng),需要充分考慮作戰(zhàn)效能層面的實(shí)時(shí)模擬及射頻信號(hào)方面的實(shí)物模擬。作戰(zhàn)效能層面的實(shí)時(shí)模擬有利于計(jì)算機(jī)仿真分系統(tǒng),需要集合TCP/IP協(xié)議及RTI以太網(wǎng)通信體制的作用,構(gòu)建出可靠的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式,滿足逼真度強(qiáng)、超實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)需求;視頻信號(hào)層面的實(shí)物模擬仿真分系統(tǒng)依賴(lài)性系統(tǒng)時(shí)鐘與射頻電纜相結(jié)合的聯(lián)結(jié)方式,增強(qiáng)了仿真系統(tǒng)模擬的實(shí)時(shí)性。體現(xiàn)了仿真系統(tǒng)模擬分析中的復(fù)雜性。

在可靠的系統(tǒng)集成技術(shù)支持下,雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)構(gòu)建中需要充分地考慮模擬實(shí)時(shí)性、模擬粗粒度滿足模擬細(xì)粒度等原則的要求,制定出完善的系統(tǒng)集成方案,并將系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本控制在合理的范圍內(nèi),促使半實(shí)物仿真分系統(tǒng)支持下異構(gòu)仿真系統(tǒng)信息與運(yùn)行方控制之間可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互,保持不同體制下仿真方式的互通性,確保各種仿真方式的良好操作性。

3.2 基于反射內(nèi)存網(wǎng)異構(gòu)仿真系統(tǒng)集成架構(gòu)技術(shù)要點(diǎn)

確定反射內(nèi)存網(wǎng)橋接的具體位置,有利于實(shí)現(xiàn)雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)等不同異構(gòu)形式的銜接,增強(qiáng)仿真系統(tǒng)內(nèi)部各構(gòu)件之間的互聯(lián)互通性。同時(shí),設(shè)置好的每個(gè)橋接席位都需要安裝反射內(nèi)存卡,并在光纖交換機(jī)及相關(guān)傳輸介質(zhì)的作用下形成具有良好拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的放射內(nèi)存網(wǎng)。通過(guò)對(duì)基于反射內(nèi)存卡應(yīng)用軟件的合理使用,有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)所有數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)交互,確保這些數(shù)據(jù)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)被處理,保持?jǐn)?shù)據(jù)與時(shí)間的同步性。在處理時(shí)鐘數(shù)據(jù)的過(guò)程中主要依賴(lài)于半實(shí)物橋接席位,促使雷達(dá)能夠?qū)z測(cè)到的目標(biāo)信息及時(shí)地寫(xiě)入發(fā)射內(nèi)存卡,并在反射內(nèi)存網(wǎng)的支持下使得其它的橋接席位能夠?qū)崟r(shí)地讀取系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,通過(guò)對(duì)反射內(nèi)存網(wǎng)原理的利用,可以對(duì)時(shí)鐘信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的讀取,提高不同節(jié)點(diǎn)時(shí)間推進(jìn)過(guò)程中節(jié)拍信息獲取效率,并在信息處理機(jī)制作用下優(yōu)化雷達(dá)搜索目標(biāo)、跟蹤航跡數(shù)據(jù)工作性能。

3.3 雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)運(yùn)行的不同方式

為了使雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)能夠處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),需要在選擇集成技術(shù)的過(guò)程中充分考慮系統(tǒng)運(yùn)行的不同方式。系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)階段、試驗(yàn)運(yùn)行階段、綜合效能評(píng)估階段中各類(lèi)仿真工具軟件的合理使用,可以為系統(tǒng)運(yùn)行方式的有效選擇提供必要的參考依據(jù)。雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)運(yùn)行的不同方式主要包括:(1)時(shí)間受限方式;(2)時(shí)間控制方式;(3)時(shí)間控制與時(shí)間受限相結(jié)合方式;(4)時(shí)間控制與時(shí)間不受限方式。通過(guò)這些不同運(yùn)行方式的合理使用,可以為雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高及服務(wù)范圍的擴(kuò)大提供可靠地保障,促使效能仿真系統(tǒng)作用下的所有數(shù)據(jù)信息能夠高效傳遞,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的實(shí)時(shí)追蹤與鎖定。

4 結(jié)語(yǔ)

這些不同的集成技術(shù)在現(xiàn)代雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)運(yùn)行中起著重要的保障作用,最大限度地滿足了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)戰(zhàn)略計(jì)劃制定與實(shí)施的實(shí)際需求。因此,需要結(jié)合當(dāng)前部隊(duì)深化改革及國(guó)防事業(yè)快速發(fā)展的要求,健全軍隊(duì)指揮管理體系,增強(qiáng)作戰(zhàn)訓(xùn)練計(jì)劃制定合理性,提高雷達(dá)電子對(duì)抗異構(gòu)仿真系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性,在各種集成技術(shù)的作用下保持電子戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)水平的了良好性,為部隊(duì)電子對(duì)抗能力的全面提高打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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