復(fù)雜電磁環(huán)境下艦艇防空反導(dǎo)實戰(zhàn)化考核研究*

劉艷平

（91404部隊 秦皇島 066001）

1 引言

隨著海軍戰(zhàn)略從近海防御向遠海防衛(wèi)轉(zhuǎn)變，海軍艦艇裝備迎來了快速發(fā)展的機遇期，承載不同作戰(zhàn)任務(wù)的各種型號水面艦艇陸續(xù)入列，標志著海軍部隊轉(zhuǎn)型發(fā)展進入了關(guān)鍵期［1～2］。為確保水面艦艇裝備質(zhì)量和快速提升戰(zhàn)斗力，水面艦艇先后需要經(jīng)過性能鑒定試驗、作戰(zhàn)試驗、在役考核以及專項試驗等，為水面艦艇戰(zhàn)斗力生成保駕護航［3～4］。實戰(zhàn)化考核是聚焦于提升裝備作戰(zhàn)能力的試驗，區(qū)別于裝備狀態(tài)確認、固化的性能鑒定試驗，因而除裝備性能鑒定試驗外，其余試驗都可以納入實戰(zhàn)化考核內(nèi)容。復(fù)雜電磁環(huán)境是未來戰(zhàn)場對抗中的核心要素，是考核裝備能力的重要環(huán)境，因而水面艦艇的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力是裝備作戰(zhàn)效能發(fā)揮好壞的重要體現(xiàn)［5～6］。開展復(fù)雜電磁環(huán)境下的水面艦艇實戰(zhàn)化考核，是從試驗初衷上根本性改變，要向部隊“交裝備”轉(zhuǎn)為“交能力”［7］，符合海軍艦艇部隊?wèi)?zhàn)斗力快速形成的迫切需要。

裝備性能鑒定試驗聚焦裝備性能指標考核，反應(yīng)裝備能力的一種體現(xiàn)，而在作戰(zhàn)運用中，要求是系統(tǒng)能力以及體系能力，采取一令一動“導(dǎo)演模式”的裝備性能試驗的局限性暴露無遺，無法從實戰(zhàn)角度體現(xiàn)出平臺的作戰(zhàn)能力［8～9］，這就要求實戰(zhàn)化考核組織模式上不斷探索試訓(xùn)融合之路，同時需建立起較為完備的實戰(zhàn)化考核指標體系。另一方面，以往考核水面艦艇的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力主要是定性評價，缺乏量化評價方法和依據(jù)，迫切需要在實戰(zhàn)化考核中建立量化評價體系和確立評估方法。防空反導(dǎo)是水面艦艇對空作戰(zhàn)中最為重要的能力之一，是其確保艦艇生存和發(fā)揮戰(zhàn)斗力根本，因而主要就復(fù)雜電磁環(huán)境下水面艦艇防空反導(dǎo)實戰(zhàn)化考核開展研究。

2 防空反導(dǎo)體系構(gòu)建

在防空反導(dǎo)體系構(gòu)建中，主要構(gòu)建兩個體系［10］，一是防空反導(dǎo)考核指標體系，確立防空反導(dǎo)考核著力點，圍繞指標體系開展防空反導(dǎo)實戰(zhàn)化考核；二是建立考核評價體系，評價復(fù)雜電磁環(huán)境對裝備影響能力，即裝備的復(fù)雜電磁電磁環(huán)境適應(yīng)性。

2.1 構(gòu)建考核指標體系

水面艦艇防空反導(dǎo)能力作為被考核對象，列為一級指標，主要由三個方面的能力進行體現(xiàn)，即預(yù)警偵察、指揮控制和武器抗擊能力［11］。三個分項能力基本涵蓋了防空反導(dǎo)核心能力，以此建立二級指標體系；二級指標下又可以設(shè)置多項三級指標，遵循取重去輕的原則，重點考慮核心指標，因而分別設(shè)置威脅目標發(fā)現(xiàn)概率、威脅目標發(fā)現(xiàn)距離、目標航跡連續(xù)性、目標相關(guān)概率、目標相關(guān)連續(xù)性、指揮反應(yīng)時間、抗擊覆蓋率、補充抗擊次數(shù)和抗擊成功次數(shù)9 項三級指標。如圖1所示，建立起水面艦艇防空反導(dǎo)實戰(zhàn)化考核三級指標體系。

圖1 水面艦艇防空反導(dǎo)考核指標體系圖

1）威脅目標發(fā)現(xiàn)概率：偵察預(yù)警裝備發(fā)現(xiàn)威脅目標數(shù)和試驗中構(gòu)設(shè)威脅目標數(shù)的比率，考核艦艇威脅預(yù)警能力；

2）威脅目標發(fā)現(xiàn)距離：偵察預(yù)警裝備首次發(fā)現(xiàn)威脅目標的平均距離；

3）目標航跡連續(xù)性：指揮控制系統(tǒng)觀測時段內(nèi)多批目標換批、斷批的總次數(shù)和理論跟蹤總時長的比率；

4）目標相關(guān)概率：雷達裝備探測目標與電子對抗裝備目標準確相關(guān)的威脅目標數(shù)和試驗中構(gòu)設(shè)威脅目標（攜帶雷達輻射源靶機）數(shù)的比率；

5）目標相關(guān)連續(xù)性：雷達裝備探測目標與電子對抗裝備目標準確相關(guān)的總時長和理論相關(guān)的總時長的比率；

6）指揮反應(yīng)時間：從指揮員下達抗擊命令至武器發(fā)射按鈕按動的時間；

7）抗擊覆蓋率：完成抗擊的威脅目標數(shù)與試驗中構(gòu)設(shè)威脅目標數(shù)之比；

8）補充抗擊率：完成補充抗擊的威脅目標數(shù)與試驗中構(gòu)設(shè)威脅目標數(shù)之比；

9）抗擊成功次數(shù)：統(tǒng)計試驗中無源干擾成功次數(shù)與實彈射擊硬武器抗擊成功次數(shù)之和。

2.2 構(gòu)建考核評價體系

考核評價體系主要是為了考核水面艦艇防空反導(dǎo)裝備在復(fù)雜電磁環(huán)境中變化情況，以特定方法評估防空反導(dǎo)裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力［12］。設(shè)置二級指標權(quán)重為ζ，三級指標權(quán)重為δ，復(fù)雜電磁環(huán)境影響值為f。則可建立其如下考核評價體系。如表1所示，優(yōu)、良、差，代表著裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力。

3 試驗數(shù)據(jù)評定方法

3.1 電磁環(huán)境強度評定

雷達受干擾強度：1 級=1.0，受到一般干擾，但不影響發(fā)現(xiàn)、跟蹤目標；2級=2.0，受到中等干擾，影響目標發(fā)現(xiàn)、跟蹤，采取抗干擾措施，干擾減弱；3級=3.0，受到強干擾，被干擾扇區(qū)不能發(fā)現(xiàn)目標，采取抗干擾措施，無效；1～2級=1.5，2～3級=2.5。電子戰(zhàn)電磁環(huán)境密度：低密度環(huán)境，10萬脈沖=1.0；中密度環(huán)境，20 萬脈沖=2.0；高密度環(huán)境，30 萬脈沖=3.0；10～20 萬脈沖=1.5，20～30 萬脈沖=2.5。在試驗中之所以出現(xiàn)1～2級、2～3級等，是因為這是記錄的是試驗?zāi)骋粫r段內(nèi)出現(xiàn)的干擾強度，而非某一時刻的干擾強度，因而在同一訓(xùn)練時段內(nèi)可能同時出現(xiàn)1 級、2 級、3 級，所以進行特別約定，因而出現(xiàn)1.5級、2.5級。

3.2 試驗數(shù)據(jù)評價方法

在評價復(fù)雜電磁環(huán)境對防空反導(dǎo)系統(tǒng)的影響時，主要采用定性評價和定量評價兩種方法，定性評價主要反映變化趨勢，定量評價主要是以量化值范圍進行評價。

定性評價方法：X 軸代表復(fù)雜電磁環(huán)境強度，Y軸代表不同電磁環(huán)境強度下各指標數(shù)值，以圖表形式定性評價各指標在不同電磁環(huán)境強度下變化趨勢。

定量評價方法：以雷達受干擾強度或電磁環(huán)境密度為橫向，以不同作戰(zhàn)樣式為縱向，建立各指標體系實兵數(shù)據(jù)矩陣，如圖2。xXX代表在特定復(fù)雜電磁環(huán)境強度中特定作戰(zhàn)樣式下實測得某指標的平均值。

圖2 數(shù)據(jù)矩陣處理方法圖

4 典型應(yīng)用案例

4.1 作戰(zhàn)場景設(shè)置

實戰(zhàn)化考核通常帶有作戰(zhàn)背景，針對不同作戰(zhàn)背景設(shè)置不同作戰(zhàn)場景和作戰(zhàn)樣式。在本案中，實戰(zhàn)化考核背景設(shè)置為：藍方試圖通過對紅方作戰(zhàn)編組造成重創(chuàng)以鼓舞士氣，迎合T 獨形勢需要，在M方電磁壓制的配合下出動F-16A/B 型戰(zhàn)斗機編隊和“濟陽”級護衛(wèi)艦（虛擬）對紅方編隊實施打擊。共設(shè)置魚叉導(dǎo)彈雙發(fā)單向、雙發(fā)雙向、多發(fā)多向攻擊和電磁壓制下雙發(fā)彈向、多發(fā)雙向、多發(fā)多向?qū)ЯN攻擊樣式。

4.2 樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計

以下所有數(shù)據(jù)均采用人為賦值，僅作為試驗評估方法處理分析的數(shù)據(jù)樣本，統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表2。

表2 不同電磁環(huán)境下目標發(fā)現(xiàn)距離數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

1）魚叉導(dǎo)彈雙發(fā)單向攻擊

共組織6 次雙發(fā)單向攻擊，在1 級～2 級干擾條件下最遠發(fā)現(xiàn)距離48.0km，最近發(fā)現(xiàn)距離17.0km，平均發(fā)現(xiàn)距離28.0km；3級干擾條件下，未發(fā)現(xiàn)目標。

2）魚叉導(dǎo)彈雙發(fā)雙向攻擊

共組織7 次雙發(fā)雙向攻擊，在1 級～2 級干擾條件下最遠發(fā)現(xiàn)距離43.0km，最近發(fā)現(xiàn)距離10.6km，平均發(fā)現(xiàn)距離32.8km；3 級干擾條件下未發(fā)現(xiàn)目標；2級～3級干擾條件下，最遠發(fā)現(xiàn)距離27.0km，最近發(fā)現(xiàn)距離6.6km，平均發(fā)現(xiàn)距離15.1km。

3）魚叉導(dǎo)彈多發(fā)多向攻擊

共組織2 次三發(fā)三向攻擊，在1 級～2 級干擾條件下最遠發(fā)現(xiàn)距離30.0km，最近發(fā)現(xiàn)距離20.3km，平均發(fā)現(xiàn)距離24.1km；2級～3級干擾條件下最遠發(fā)現(xiàn)距離22.0km，最近發(fā)現(xiàn)距離15.1km，平均發(fā)現(xiàn)距離20.8km；3級干擾條件下發(fā)現(xiàn)距離6.0km。

4）電磁壓制下雙發(fā)單向?qū)椆?/p>

共組織5 次雙發(fā)單向攻擊，在1 級干擾條件下最遠發(fā)現(xiàn)距離53.0km，最近發(fā)現(xiàn)距離21.0km，平均發(fā)現(xiàn)距離38.0km；在2 級干擾條件下最遠發(fā)現(xiàn)距離51.0km，最近發(fā)現(xiàn)距離18.7km，平均發(fā)現(xiàn)距離24.2km；3級干擾條件下發(fā)現(xiàn)距離8.3km。

5）電磁壓制下雙發(fā)雙向?qū)椆?/p>

共組織8 次雙發(fā)雙向攻擊，在0～1 級干擾條件下最遠發(fā)現(xiàn)距離46.0km，在2 級干擾條件下最遠發(fā)現(xiàn)距離29.0km，最近發(fā)現(xiàn)距離16.7km，平均發(fā)現(xiàn)距離19.4km；2 級～3 級干擾條件下最遠發(fā)現(xiàn)距離12.0km，最近發(fā)現(xiàn)距離8.6km，平局發(fā)現(xiàn)距離9.1km。

6）電磁壓制下三發(fā)雙向?qū)椓鞴?/p>

共組織2 次三發(fā)雙向?qū)椓鞴簦? 級干擾條件下，最遠發(fā)現(xiàn)距離39.7km，最近發(fā)現(xiàn)距離28.3km，平均發(fā)現(xiàn)距離34.0km。

4.3 試驗總體評價

4.3.1 定性評價

如圖3所示。橫坐標0～6 代表電磁環(huán)境復(fù)雜度，代表0～3 級干擾強度，每一格代表增加0.5 個干擾強度；縱坐標代表雷達平均發(fā)現(xiàn)距離。系列1～6分別代表表魚叉導(dǎo)彈雙發(fā)單向攻擊、雙發(fā)雙向攻擊、多發(fā)多向攻擊以及電磁壓制下雙發(fā)單向、雙發(fā)雙向、三發(fā)雙向六種作戰(zhàn)樣式。

圖3 威脅距離平均發(fā)現(xiàn)值趨勢圖

從圖3 可以看出，本次試驗環(huán)境主要集中在電磁環(huán)境1～1.5 之間，不同電磁環(huán)境下科目設(shè)置不均勻；隨著電磁環(huán)境強度的增加，無論是在單種作戰(zhàn)樣式下還是多種作戰(zhàn)樣式下，威脅目標平均發(fā)現(xiàn)距離均呈明顯下降趨勢。

4.3.2 定量評價

根據(jù)矩陣數(shù)據(jù)處理方法，可對以上六種作戰(zhàn)樣式下數(shù)據(jù)列表如表3。

表3 六種作戰(zhàn)樣式下數(shù)據(jù)矩陣統(tǒng)計表

根據(jù)定量評價方法可得：0.5～1.5 級降低18.0km；1.5～2.5級降低13.0km；1～2級降低13.7km；2～3 級降低14.6km，復(fù)雜電磁環(huán)境強度每增加1 級，威脅目標平均發(fā)現(xiàn)距離降低13.0km～18.0km。

4.3.3 體系評價

以此類推，f威脅目標發(fā)現(xiàn)概率=0.11，f目標航跡連續(xù)性=0.17，f目標相關(guān)概率=0.21，f目標相關(guān)連續(xù)性=0.24，f指揮反應(yīng)時間=0.14，f抗擊覆蓋率=0.09，f補充抗擊率=0.06，f抗擊成功次數(shù)=0.18。

5 結(jié)語

本文從實戰(zhàn)化角度建立了水面艦艇防空反導(dǎo)指標考核體系和評價體系，區(qū)別于傳統(tǒng)裝備性能鑒定試驗中核對性能指標方法，從作戰(zhàn)整體角度評價了水面艦艇防空反導(dǎo)能力和復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力。在試驗數(shù)據(jù)處理中，針對單種作戰(zhàn)樣式中樣本量不足的情況下，提取不同作戰(zhàn)樣式下中的復(fù)雜電磁環(huán)境這一共同因子，采用矩陣數(shù)據(jù)處理的方式，將相關(guān)、相似的數(shù)據(jù)通矩陣排列，以求取平均值和取最大最小值的方法，量化評價指標變化范圍，解決了單種作戰(zhàn)樣式下試驗樣本量不足無法量化評價的問題。開展復(fù)雜電磁環(huán)境水面艦艇防空反導(dǎo)實戰(zhàn)化方法研究，對其它水面艦艇作戰(zhàn)試驗、在役考核和體系對抗試驗等具有借鑒和參考價值，為摸清裝備效能底數(shù)提供了實用方法。