韓建輝
本文針對(duì)靶場(chǎng)任務(wù)中對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)的實(shí)際需求出發(fā),研究了海戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)方法,提出了由數(shù)據(jù)獲取、方案設(shè)計(jì)、分析與評(píng)估過(guò)程域組成的雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)流程,并給出了實(shí)現(xiàn)的基本技術(shù)途徑。
【關(guān)鍵詞】雷達(dá)信號(hào)環(huán)境 數(shù)據(jù)獲取 方案設(shè)計(jì) 分析與評(píng)估
海戰(zhàn)場(chǎng)電磁態(tài)勢(shì)復(fù)雜多變、時(shí)效性要求高,如果不能及時(shí)掌握高密度、寬頻帶、動(dòng)態(tài)復(fù)雜信號(hào)環(huán)境的總體特征及綜合發(fā)展趨勢(shì),將極大影響靶場(chǎng)任務(wù)的準(zhǔn)確性、真實(shí)性及效能。本文基于海戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境復(fù)雜多變、信號(hào)種類繁多的現(xiàn)狀,針對(duì)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境生成困難等問(wèn)題,重點(diǎn)開(kāi)展海戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)方法研究,研究雷達(dá)信號(hào)態(tài)環(huán)境構(gòu)設(shè)流程,為靶場(chǎng)完成任務(wù)的有效開(kāi)展提供理論支撐。
1 海戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)中的主要問(wèn)題
海戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境的研究在近年來(lái)己經(jīng)得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界廣泛的關(guān)注,目前這方面最新的研究主要集中在電磁輻射源目標(biāo)檢測(cè)、輻射源識(shí)別、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)分析與評(píng)估等方面,這些研究的針對(duì)性非常強(qiáng),從不同角度研究了戰(zhàn)場(chǎng)電磁態(tài)勢(shì)構(gòu)設(shè)的一些基本要素,這也為研究雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)流程提供了很好的基礎(chǔ)。但在靶場(chǎng)任務(wù)中構(gòu)建雷達(dá)信號(hào)環(huán)境,主要面臨以下兩個(gè)方面問(wèn)題:
1.1 缺乏系統(tǒng)的電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)框架
在電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)領(lǐng)域,目前缺乏類似美軍JDL模型這種系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)生成框架,導(dǎo)致對(duì)許多關(guān)鍵技術(shù)的研究顯得零散而不成體系;雷達(dá)環(huán)境構(gòu)設(shè)框架應(yīng)集成數(shù)據(jù)獲取、態(tài)勢(shì)分析、態(tài)勢(shì)評(píng)估等過(guò)程。
1.2 多維度的雷達(dá)信號(hào)環(huán)境信息難以展現(xiàn)
目前對(duì)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境的分析主要集中在時(shí)、空、頻、能、波形等多個(gè)維度的特征,往往僅對(duì)空、頻等域進(jìn)行重點(diǎn)構(gòu)設(shè),信息層次單一、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性不強(qiáng),忽略各維度之間的關(guān)聯(lián)。因此,多維、無(wú)形的雷達(dá)信號(hào)環(huán)境難以展現(xiàn)是制約電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)的關(guān)鍵因素之一。
2 海戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)方法
雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)流程如圖1所示。我們將雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)分為三個(gè)過(guò)程域:數(shù)據(jù)獲取域、方案設(shè)計(jì)域、分析與評(píng)估域。其中數(shù)據(jù)獲取域是雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)的基礎(chǔ),獲取試驗(yàn)、訓(xùn)練方案等相關(guān)資料信息、威脅裝備情報(bào)信息和保障裝備信息等;方案設(shè)計(jì)域是手段,通過(guò)對(duì)相關(guān)情報(bào)的分析,確定實(shí)際作戰(zhàn)中雷達(dá)威脅目標(biāo)在空、時(shí)、頻、能等多方面的運(yùn)用情況,并根據(jù)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境態(tài)勢(shì)和保障裝備的實(shí)際能力進(jìn)行綜合分析,確定環(huán)境構(gòu)設(shè)的具體方案,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證;分析與評(píng)估域是依據(jù),通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、裝備工作信息和訓(xùn)練效果數(shù)據(jù)分析輻射源的空間、頻率、能量信息和其對(duì)任務(wù)區(qū)域的電磁效應(yīng)及影響等,評(píng)判環(huán)境構(gòu)設(shè)方案是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
2.1 數(shù)據(jù)獲取域
數(shù)據(jù)獲取域主要分為三層:
第一層,獲取任務(wù)方案和環(huán)境構(gòu)設(shè)要求。用于獲取任務(wù)基本條件信息、戰(zhàn)場(chǎng)想定及用頻設(shè)備、地域、電磁環(huán)境要求等信息,確定雷達(dá)信號(hào)環(huán)境的作用對(duì)象,對(duì)多個(gè)任務(wù)對(duì)象作最大化處理;
第二層,分析任務(wù)對(duì)象和雷達(dá)威脅環(huán)境。分析任務(wù)對(duì)象自身能力和目標(biāo)區(qū)域電磁環(huán)境信息,包含地理信息、敵我雙方威脅雷達(dá)信息和第三方電磁信息;
第三層,獲取威脅雷達(dá)情報(bào)數(shù)據(jù)和進(jìn)行電磁頻譜使用規(guī)劃。通過(guò)多種渠道獲取敵我雙方威脅雷達(dá)空、時(shí)、頻、能和波形等參數(shù),并根據(jù)任務(wù)對(duì)象規(guī)劃電磁頻譜使用。
2.2 方案設(shè)計(jì)域
方案設(shè)計(jì)域主要分為五層:
第一層,分析威脅雷達(dá)情報(bào)數(shù)據(jù)及環(huán)境構(gòu)設(shè)要素。通過(guò)對(duì)威脅雷達(dá)的信號(hào)密度、信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)類型、信號(hào)分布等數(shù)據(jù)的分析,確定電磁環(huán)境的應(yīng)力范圍,為構(gòu)設(shè)電磁環(huán)境提供依據(jù),再根據(jù)試驗(yàn)訓(xùn)練對(duì)象對(duì)電磁環(huán)境的試驗(yàn)訓(xùn)練需求,確定整個(gè)雷達(dá)電磁環(huán)境輻射源數(shù)量、信號(hào)參數(shù)、脈沖密度等,形成輻射源集合;
第二層,模擬設(shè)備構(gòu)建初始位置和參數(shù)。根據(jù)實(shí)際作戰(zhàn)中威脅雷達(dá)在空、時(shí)、頻、能等多方面的運(yùn)用情況以及雷達(dá)信號(hào)環(huán)境態(tài)勢(shì)和保障裝備的實(shí)際能力進(jìn)行綜合分析,合理分配構(gòu)設(shè)裝備,區(qū)分背景環(huán)境信號(hào)和威脅目標(biāo)信號(hào),確定裝備布站方式;
第三層,擬制雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)方案。根據(jù)不同威脅雷達(dá)的作戰(zhàn)使用要求、保障裝備的實(shí)際能力和作戰(zhàn)進(jìn)程,制定環(huán)境態(tài)勢(shì)動(dòng)態(tài)控制策略;
第四層,構(gòu)設(shè)方案仿真推演。將擬制完成的電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)計(jì)劃通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真的形式進(jìn)行理論推演,確保方案達(dá)到預(yù)期目標(biāo),達(dá)到目標(biāo)繼續(xù)生成電磁環(huán)境,沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)重新分析確定雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)方案;
第五層,應(yīng)用電磁環(huán)境構(gòu)設(shè)方案。按照實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練要求,根據(jù)已擬制的雷達(dá)信號(hào)環(huán)境方案和戰(zhàn)斗進(jìn)程模擬生成復(fù)雜電磁信號(hào)環(huán)境,并根據(jù)指揮導(dǎo)調(diào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。
2.3 分析與評(píng)估域
分析與評(píng)估域主要分為三層:
第一層,電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)。采用電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)訓(xùn)練重點(diǎn)區(qū)域的電磁環(huán)境的分布情況,并反饋?zhàn)饔糜凇半姶怒h(huán)境生成”單元,為定量評(píng)價(jià)電磁環(huán)境提供依據(jù)。
第二層,分析與評(píng)估雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)方案。先通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和裝備工作信息分析輻射源的空間、頻率、能量信息和其對(duì)任務(wù)區(qū)域的電磁效應(yīng)及影響等;再根據(jù)任務(wù)效果數(shù)據(jù)和電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)判環(huán)境構(gòu)設(shè)方案是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo),并反饋?zhàn)饔糜诶走_(dá)信號(hào)環(huán)境的方案,為動(dòng)態(tài)調(diào)整雷達(dá)信號(hào)環(huán)境應(yīng)力提供依據(jù)。
第三層,擬制雷達(dá)信號(hào)環(huán)境評(píng)估報(bào)告。根據(jù)分析和評(píng)估的結(jié)果撰寫(xiě)評(píng)估報(bào)告。
3 結(jié)論
本文針對(duì)靶場(chǎng)任務(wù)中構(gòu)設(shè)海戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境存在的問(wèn)題,研究分析了雷達(dá)信號(hào)環(huán)境的構(gòu)設(shè)結(jié)構(gòu)。提出了由數(shù)據(jù)獲取、方案設(shè)計(jì)、分析與評(píng)估這三個(gè)過(guò)程域組成的雷達(dá)信號(hào)環(huán)境構(gòu)設(shè)流程,對(duì)各組成部分的實(shí)現(xiàn)手段給出了基本技術(shù)途徑。所提出的雷達(dá)信號(hào)態(tài)勢(shì)構(gòu)設(shè)流程在數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)任務(wù)分析確定雷達(dá)信號(hào)環(huán)境生成方案。在該流程下,電磁態(tài)勢(shì)生成中的各個(gè)環(huán)節(jié)與任務(wù)緊密結(jié)合,可為靶場(chǎng)任務(wù)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和合理性提供理論支撐。
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作者單位
中國(guó)人民解放軍92785部隊(duì) 河北省秦皇島市 066200