復雜電磁環境下艦艇防空反導實戰化考核研究*

劉艷平

（91404部隊 秦皇島 066001）

1 引言

隨著海軍戰略從近海防御向遠海防衛轉變，海軍艦艇裝備迎來了快速發展的機遇期，承載不同作戰任務的各種型號水面艦艇陸續入列，標志著海軍部隊轉型發展進入了關鍵期［1～2］。為確保水面艦艇裝備質量和快速提升戰斗力，水面艦艇先后需要經過性能鑒定試驗、作戰試驗、在役考核以及專項試驗等，為水面艦艇戰斗力生成保駕護航［3～4］。實戰化考核是聚焦于提升裝備作戰能力的試驗，區別于裝備狀態確認、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化考核內容。復雜電磁環境是未來戰場對抗中的核心要素，是考核裝備能力的重要環境，因而水面艦艇的復雜電磁環境適應能力是裝備作戰效能發揮好壞的重要體現［5～6］。開展復雜電磁環境下的水面艦艇實戰化考核，是從試驗初衷上根本性改變，要向部隊“交裝備”轉為“交能力”［7］，符合海軍艦艇部隊戰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，反應裝備能力的一種體現，而在作戰運用中，要求是系統能力以及體系能力，采取一令一動“導演模式”的裝備性能試驗的局限性暴露無遺，無法從實戰角度體現出平臺的作戰能力［8～9］，這就要求實戰化考核組織模式上不斷探索試訓融合之路，同時需建立起較為完備的實戰化考核指標體系。另一方面，以往考核水面艦艇的復雜電磁環境適應能力主要是定性評價，缺乏量化評價方法和依據，迫切需要在實戰化考核中建立量化評價體系和確立評估方法。防空反導是水面艦艇對空作戰中最為重要的能力之一，是其確保艦艇生存和發揮戰斗力根本，因而主要就復雜電磁環境下水面艦艇防空反導實戰化考核開展研究。

2 防空反導體系構建

在防空反導體系構建中，主要構建兩個體系［10］，一是防空反導考核指標體系，確立防空反導考核著力點，圍繞指標體系開展防空反導實戰化考核；二是建立考核評價體系，評價復雜電磁環境對裝備影響能力，即裝備的復雜電磁電磁環境適應性。

2.1 構建考核指標體系

水面艦艇防空反導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，即預警偵察、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核心能力，以此建立二級指標體系；二級指標下又可以設置多項三級指標，遵循取重去輕的原則，重點考慮核心指標，因而分別設置威脅目標發現概率、威脅目標發現距離、目標航跡連續性、目標相關概率、目標相關連續性、指揮反應時間、抗擊覆蓋率、補充抗擊次數和抗擊成功次數9 項三級指標。如圖1所示，建立起水面艦艇防空反導實戰化考核三級指標體系。

圖1 水面艦艇防空反導考核指標體系圖

1）威脅目標發現概率：偵察預警裝備發現威脅目標數和試驗中構設威脅目標數的比率，考核艦艇威脅預警能力；

2）威脅目標發現距離：偵察預警裝備首次發現威脅目標的平均距離；

3）目標航跡連續性：指揮控制系統觀測時段內多批目標換批、斷批的總次數和理論跟蹤總時長的比率；

4）目標相關概率：雷達裝備探測目標與電子對抗裝備目標準確相關的威脅目標數和試驗中構設威脅目標（攜帶雷達輻射源靶機）數的比率；

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

6）指揮反應時間：從指揮員下達抗擊命令至武器發射按鈕按動的時間；

7）抗擊覆蓋率：完成抗擊的威脅目標數與試驗中構設威脅目標數之比；

8）補充抗擊率：完成補充抗擊的威脅目標數與試驗中構設威脅目標數之比；

9）抗擊成功次數：統計試驗中無源干擾成功次數與實彈射擊硬武器抗擊成功次數之和。

2.2 構建考核評價體系

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

3 試驗數據評定方法

3.1 電磁環境強度評定

雷達受干擾強度：1 級=1.0，受到一般干擾，但不影響發現、跟蹤目標；2級=2.0，受到中等干擾，影響目標發現、跟蹤，采取抗干擾措施，干擾減弱；3級=3.0，受到強干擾，被干擾扇區不能發現目標，采取抗干擾措施，無效；1～2級=1.5，2～3級=2.5。電子戰電磁環境密度：低密度環境，10萬脈沖=1.0；中密度環境，20 萬脈沖=2.0；高密度環境，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1～2級、2～3級等，是因為這是記錄的是試驗某一時段內出現的干擾強度，而非某一時刻的干擾強度，因而在同一訓練時段內可能同時出現1 級、2 級、3 級，所以進行特別約定，因而出現1.5級、2.5級。

3.2 試驗數據評價方法

在評價復雜電磁環境對防空反導系統的影響時，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 軸代表復雜電磁環境強度，Y軸代表不同電磁環境強度下各指標數值，以圖表形式定性評價各指標在不同電磁環境強度下變化趨勢。

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

圖2 數據矩陣處理方法圖

4 典型應用案例

4.1 作戰場景設置

實戰化考核通常帶有作戰背景，針對不同作戰背景設置不同作戰場景和作戰樣式。在本案中，實戰化考核背景設置為：藍方試圖通過對紅方作戰編組造成重創以鼓舞士氣，迎合T 獨形勢需要，在M方電磁壓制的配合下出動F-16A/B 型戰斗機編隊和“濟陽”級護衛艦（虛擬）對紅方編隊實施打擊。共設置魚叉導彈雙發單向、雙發雙向、多發多向攻擊和電磁壓制下雙發彈向、多發雙向、多發多向導六種攻擊樣式。

4.2 樣本數據統計

以下所有數據均采用人為賦值，僅作為試驗評估方法處理分析的數據樣本，統計數據見表2。

表2 不同電磁環境下目標發現距離數據統計表

1）魚叉導彈雙發單向攻擊

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

2）魚叉導彈雙發雙向攻擊

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

3）魚叉導彈多發多向攻擊

共組織2 次三發三向攻擊，在1 級～2 級干擾條件下最遠發現距離30.0km，最近發現距離20.3km，平均發現距離24.1km；2級～3級干擾條件下最遠發現距離22.0km，最近發現距離15.1km，平均發現距離20.8km；3級干擾條件下發現距離6.0km。

4）電磁壓制下雙發單向導彈攻擊

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

5）電磁壓制下雙發雙向導彈攻擊

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

6）電磁壓制下三發雙向導彈流攻擊

共組織2 次三發雙向導彈流攻擊，1 級干擾條件下，最遠發現距離39.7km，最近發現距離28.3km，平均發現距離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 代表電磁環境復雜度，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現距離。系列1～6分別代表表魚叉導彈雙發單向攻擊、雙發雙向攻擊、多發多向攻擊以及電磁壓制下雙發單向、雙發雙向、三發雙向六種作戰樣式。

圖3 威脅距離平均發現值趨勢圖

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

4.3.2 定量評價

根據矩陣數據處理方法，可對以上六種作戰樣式下數據列表如表3。

表3 六種作戰樣式下數據矩陣統計表

根據定量評價方法可得：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，復雜電磁環境強度每增加1 級，威脅目標平均發現距離降低13.0km～18.0km。

4.3.3 體系評價

以此類推，f威脅目標發現概率=0.11，f目標航跡連續性=0.17，f目標相關概率=0.21，f目標相關連續性=0.24，f指揮反應時間=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=0.18。

5 結語

本文從實戰化角度建立了水面艦艇防空反導指標考核體系和評價體系，區別于傳統裝備性能鑒定試驗中核對性能指標方法，從作戰整體角度評價了水面艦艇防空反導能力和復雜電磁環境適應能力。在試驗數據處理中，針對單種作戰樣式中樣本量不足的情況下，提取不同作戰樣式下中的復雜電磁環境這一共同因子，采用矩陣數據處理的方式，將相關、相似的數據通矩陣排列，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，解決了單種作戰樣式下試驗樣本量不足無法量化評價的問題。開展復雜電磁環境水面艦艇防空反導實戰化方法研究，對其它水面艦艇作戰試驗、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提供了實用方法。