复杂电磁环境下舰艇防空反导实战化考核研究.pdf
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1、总第351期1引言随着海军战略从近海防御向远海防卫转变,海军舰艇装备迎来了快速发展的机遇期,承载不同作战任务的各种型号水面舰艇陆续入列,标志着海军部队转型发展进入了关键期12。为确保水面舰艇装备质量和快速提升战斗力,水面舰艇先后需要经过性能鉴定试验、作战试验、在役考核以及专项试验等,为水面舰艇战斗力生成保驾护航34。实战化考核是聚焦于提升装备作战能力的试验,区别于装备状态确认、固化的性能鉴定试验,因而除装备性能鉴定试验外,其余试验都可以纳入实战化考核内容。复杂电磁环境是未来战场对抗中的核心要素,是考核装备能力的重要环境,因而水面舰艇的复杂电磁环境适应能力是装备作战效能发挥好坏的重要体现56。开
2、展复杂电磁环境下的水面舰艇实战化考核,是从试验初衷上根本性改变,要向部队“交装备”转为“交能力”7,符合海军舰艇部队战斗力快速形成的迫切需要。装备性能鉴定试验聚焦装备性能指标考核,反收稿日期:2023年3月2日,修回日期:2023年4月9日作者简介:刘艳平,男,硕士,工程师,研究方向:信息作战训练。复杂电磁环境下舰艇防空反导实战化考核研究刘艳平(91404部队秦皇岛066001)摘要水面舰艇实战化考核目前尚在起步阶段,组织模式、考核内容、评价体系以及处理方法都不完善,正在结合演训任务开展探索和尝试。从水面舰艇防空反导任务出发,构建考核指标体系和评价体系,确立实战化考核内容和评价机制;另一方面,
3、在评价复杂电磁环境对防空反导影响时建立了矩阵处理方法,解决了单种作战样式下试验样本量不足的问题,实现了复杂电磁环境的量化评价。研究成果对后续水面舰艇实战化考核试验具有重要指导意义。关键词防空反导;实战化考核;评价体系;矩阵处理法中图分类号TP391.9DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2023.09.044Research on Practical Assessment Method of Air Defense andAnti-missile in Complex Electromagnetic Environment of SurfaceShipsLIU Yanpi
4、ng(No.91404 Troops of PLA,Qinhuangdao066001)AbstractThe practical assessment of surface ships is still in its infancy,and the organization mode,assessment content,evaluation system and processing methods are not perfect.It is being explored and tried in combination with the trial training task.Start
5、ing from the air defense and antimissile mission of surface ships,this paper constructs the evaluation index system and evaluationsystem,and establishes the practical evaluation content and evaluation mechanism.On the other hand,when evaluating the impactof complex electromagnetic environment on air
6、 defense and anti missile,the matrix processing method is established,which solvesthe problem of insufficient test sample size under a single combat style,and realizes the quantitative evaluation of complex electromagnetic environment.The research results have important guiding significance for the
7、follow-up practical assessment tests of surface ships.Key Wordsair defense and anti-missile,practical assessment,evaluation system,matrix processing methodClass NumberTP391.9舰 船 电 子 工 程Ship Electronic Engineering总第 351 期2023 年第 9 期Vol.43 No.9212舰 船 电 子 工 程2023 年第 9 期应装备能力的一种体现,而在作战运用中,要求是系统能力以及体系能力,
8、采取一令一动“导演模式”的装备性能试验的局限性暴露无遗,无法从实战角度体现出平台的作战能力89,这就要求实战化考核组织模式上不断探索试训融合之路,同时需建立起较为完备的实战化考核指标体系。另一方面,以往考核水面舰艇的复杂电磁环境适应能力主要是定性评价,缺乏量化评价方法和依据,迫切需要在实战化考核中建立量化评价体系和确立评估方法。防空反导是水面舰艇对空作战中最为重要的能力之一,是其确保舰艇生存和发挥战斗力根本,因而主要就复杂电磁环境下水面舰艇防空反导实战化考核开展研究。2防空反导体系构建在防空反导体系构建中,主要构建两个体系10,一是防空反导考核指标体系,确立防空反导考核着力点,围绕指标体系开展
9、防空反导实战化考核;二是建立考核评价体系,评价复杂电磁环境对装备影响能力,即装备的复杂电磁电磁环境适应性。2.1构建考核指标体系水面舰艇防空反导能力作为被考核对象,列为一级指标,主要由三个方面的能力进行体现,即预警侦察、指挥控制和武器抗击能力11。三个分项能力基本涵盖了防空反导核心能力,以此建立二级指标体系;二级指标下又可以设置多项三级指标,遵循取重去轻的原则,重点考虑核心指标,因而分别设置威胁目标发现概率、威胁目标发现距离、目标航迹连续性、目标相关概率、目标相关连续性、指挥反应时间、抗击覆盖率、补充抗击次数和抗击成功次数9项三级指标。如图1所示,建立起水面舰艇防空反导实战化考核三级指标体系。
10、1)威胁目标发现概率:侦察预警装备发现威胁目标数和试验中构设威胁目标数的比率,考核舰艇威胁预警能力;2)威胁目标发现距离:侦察预警装备首次发现威胁目标的平均距离;3)目标航迹连续性:指挥控制系统观测时段内多批目标换批、断批的总次数和理论跟踪总时长的比率;4)目标相关概率:雷达装备探测目标与电子对抗装备目标准确相关的威胁目标数和试验中构设威胁目标(携带雷达辐射源靶机)数的比率;5)目标相关连续性:雷达装备探测目标与电子对抗装备目标准确相关的总时长和理论相关的总时长的比率;图1水面舰艇防空反导考核指标体系图213总第351期6)指挥反应时间:从指挥员下达抗击命令至武器发射按钮按动的时间;7)抗击覆
11、盖率:完成抗击的威胁目标数与试验中构设威胁目标数之比;8)补充抗击率:完成补充抗击的威胁目标数与试验中构设威胁目标数之比;9)抗击成功次数:统计试验中无源干扰成功次数与实弹射击硬武器抗击成功次数之和。2.2构建考核评价体系考核评价体系主要是为了考核水面舰艇防空反导装备在复杂电磁环境中变化情况,以特定方法评估防空反导装备的复杂电磁环境适应能力12。设置二级指标权重为,三级指标权重为,复杂电磁环境影响值为 f。则可建立其如下考核评价体系。如表1所示,优、良、差,代表着装备的复杂电磁环境适应能力。表1复杂电磁环境下水面舰艇防空反导评价体系一级指标防空反导能力三级指标评价二级指标评价一级指标评价二级指
12、标(权重)侦察预警能力(0.3)指挥控制能力(0.3)武器抗击能力(0.4)三级指标(权重)威胁目标发现概率(0.4)威胁目标发现距离(0.3)目标航迹连续性(0.3)目标相关概率(0.4)目标相关连续性(0.3)指挥反应时间(0.3)抗击覆盖率(0.3)补充抗击率(0.3)抗击成功次数(0.4)f0.1,则该指标表现为优;0.10.3,则该指标表现为差。13fnn0.1,则该指标表现为优;0.10.3,则该指标表现为差。13fnnn0.1,则该指标表现为优;0.10.3,则该指标表现为差。复杂电磁环境影响值定义:复杂电磁环境强度每增加 1级时,三级指标中变化最大值与三级指标中最大值的比值。设
13、三级指标变化最大值max(m),三级指标中不同电磁环境强度下指标数值最大为max(n),则复杂电磁环境影响值为f=max(m)max(n)3试验数据评定方法3.1电磁环境强度评定雷达受干扰强度:1级=1.0,受到一般干扰,但不影响发现、跟踪目标;2级=2.0,受到中等干扰,影响目标发现、跟踪,采取抗干扰措施,干扰减弱;3级=3.0,受到强干扰,被干扰扇区不能发现目标,采取抗干扰措施,无效;12级=1.5,23级=2.5。电子战电磁环境密度:低密度环境,10万脉冲=1.0;中密度环境,20 万脉冲=2.0;高密度环境,30 万脉冲=3.0;1020万脉冲=1.5,2030万脉冲=2.5。在试验中
14、之所以出现12级、23级等,是因为这是记录的是试验某一时段内出现的干扰强度,而非某一时刻的干扰强度,因而在同一训练时段内可能同时出现1级、2级、3级,所以进行特别约定,因而出现 1.5级、2.5级。3.2试验数据评价方法在评价复杂电磁环境对防空反导系统的影响时,主要采用定性评价和定量评价两种方法,定性评价主要反映变化趋势,定量评价主要是以量化值范围进行评价。定性评价方法:X轴代表复杂电磁环境强度,Y轴代表不同电磁环境强度下各指标数值,以图表形式定性评价各指标在不同电磁环境强度下变化趋势。定量评价方法:以雷达受干扰强度或电磁环境密度为横向,以不同作战样式为纵向,建立各指标体系实兵数据矩阵,如图2
15、。xXX代表在特定复杂电磁环境强度中特定作战样式下实测得某指标的平均值。x1=x11+.+xn1n,以此类推,x6=x16+.+xn6n;复杂电磁强度每增加1级,实战化考核指标变化值集合 m=x1x1-x3x3-x5x2-x4x4-x6,则指标变化范围值为 min(m),max(m),从而可以量化得出考核指标在复杂电磁环境强度增加1级时的变化值。4典型应用案例4.1作战场景设置实战化考核通常带有作战背景,针对不同作战刘艳平:复杂电磁环境下舰艇防空反导实战化考核研究214舰 船 电 子 工 程2023 年第 9 期背景设置不同作战场景和作战样式。在本案中,实战化考核背景设置为:蓝方试图通过对红方
16、作战编组造成重创以鼓舞士气,迎合T独形势需要,在M方电磁压制的配合下出动F-16A/B型战斗机编队和“济阳”级护卫舰(虚拟)对红方编队实施打击。共设置鱼叉导弹双发单向、双发双向、多发多向攻击和电磁压制下双发弹向、多发双向、多发多向导六种攻击样式。图2数据矩阵处理方法图4.2样本数据统计以下所有数据均采用人为赋值,仅作为试验评估方法处理分析的数据样本,统计数据见表2。1)鱼叉导弹双发单向攻击共组织6次双发单向攻击,在1级2级干扰条件下最远发现距离48.0km,最近发现距离17.0km,平均发现距离28.0km;3级干扰条件下,未发现目标。2)鱼叉导弹双发双向攻击共组织7次双发双向攻击,在1级2级
17、干扰条件下最远发现距离43.0km,最近发现距离10.6km,平均发现距离 32.8km;3 级干扰条件下未发现目标;2级3级干扰条件下,最远发现距离27.0km,最近发现距离6.6km,平均发现距离15.1km。3)鱼叉导弹多发多向攻击共组织2次三发三向攻击,在1级2级干扰条件下最远发现距离30.0km,最近发现距离20.3km,平均发现距离24.1km;2级3级干扰条件下最远发现距离22.0km,最近发现距离15.1km,平均发现距离20.8km;3级干扰条件下发现距离6.0km。4)电磁压制下双发单向导弹攻击共组织5次双发单向攻击,在1级干扰条件下最远发现距离53.0km,最近发现距离2
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