田益明

本文針對(duì)艦船電子對(duì)抗系統(tǒng)測(cè)試中存在的問題，首先對(duì)外場(chǎng)測(cè)試、內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物仿真測(cè)試和計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真測(cè)試的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析，然后探索性的設(shè)計(jì)了艦船電子對(duì)抗系統(tǒng)內(nèi)外場(chǎng)一體化測(cè)試的具體步驟，最后對(duì)艦船電子對(duì)抗系統(tǒng)內(nèi)外場(chǎng)一體化測(cè)試的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分別闡述。

【關(guān)鍵詞】艦船電子對(duì)抗系統(tǒng) 內(nèi)外場(chǎng)一體化 外場(chǎng)測(cè)試 半實(shí)物仿真測(cè)試 數(shù)字仿真測(cè)試

1 測(cè)試方法的比較

1.1 數(shù)字仿真測(cè)試

計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真測(cè)試主要借助計(jì)算機(jī)程序，通過模擬一個(gè)系統(tǒng)的使用邏輯、過程、規(guī)則、技術(shù)和方法來代表這個(gè)系統(tǒng)，將它置身于計(jì)算機(jī)模擬的威脅環(huán)境中進(jìn)行性能分析。計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真測(cè)試突出的優(yōu)點(diǎn)就是效費(fèi)比高、保密性強(qiáng)，其不足主要在于測(cè)試“風(fēng)險(xiǎn)”大，不可能全面描述系統(tǒng)的能力，可信度低，如果沒有經(jīng)過檢驗(yàn)、證實(shí)和認(rèn)可的數(shù)學(xué)模型和仿真，可信度問題就無法解決。

1.2 內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物仿真測(cè)試

內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物仿真測(cè)試工具是一種安全的室內(nèi)設(shè)施，它用硬件和軟件來仿真電子對(duì)抗系統(tǒng)的電磁性能，由計(jì)算機(jī)控制的測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)生典型測(cè)試環(huán)境中的真實(shí)射頻信號(hào)，把被試系統(tǒng)放置在內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物仿真測(cè)試環(huán)境中來開展測(cè)試。內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物仿真測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)在于效費(fèi)比高、模擬信號(hào)環(huán)境逼真可控、保密性好、不受氣候條件限制和外界信號(hào)干擾、能獲取較全面的測(cè)試數(shù)據(jù)。局限性在于受測(cè)試設(shè)施限制，內(nèi)場(chǎng)輻射式仿真測(cè)試被試裝備的范圍受被試裝備天線的制約，注入式仿真測(cè)試測(cè)試范圍受射頻接口的制約，并且有些測(cè)試項(xiàng)目受仿真測(cè)試系統(tǒng)的限制不能進(jìn)行。

1.3 外場(chǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)試

外場(chǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)試將被試裝備加裝于測(cè)試平臺(tái)或?qū)嵮b平臺(tái)，通過實(shí)兵、實(shí)裝為被試裝備構(gòu)建了一個(gè)典型對(duì)抗態(tài)勢(shì)的測(cè)試環(huán)境。外場(chǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)試的優(yōu)勢(shì)在于測(cè)試場(chǎng)景真實(shí)， 測(cè)試結(jié)果可信度高。局限性在于測(cè)試周期長(zhǎng)、動(dòng)用兵力多、消耗大，測(cè)試可重復(fù)性差、保密性差、易受外界干擾，測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)量要求高、數(shù)據(jù)獲取難。

2 測(cè)試流程設(shè)計(jì)

測(cè)試實(shí)施流程一般按照數(shù)字仿真測(cè)試、半實(shí)物仿真和外場(chǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)試順序進(jìn)行，通過分析內(nèi)外場(chǎng)測(cè)試的技術(shù)、測(cè)試設(shè)計(jì)、執(zhí)行過程、測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)量等存在的優(yōu)勢(shì)和局限性，擬定各個(gè)階段的測(cè)試項(xiàng)目，分析可能存在的測(cè)試項(xiàng)目串行、并行和重疊、迭代關(guān)系，進(jìn)行測(cè)試因素、測(cè)試水平的綜合設(shè)計(jì)，擬制兩者聯(lián)合測(cè)試的基本框架。從目標(biāo)特性、電子偵察、信號(hào)分選、威脅告警、電子組合干擾能力等方面，提出數(shù)字仿真、半實(shí)物仿真和外場(chǎng)測(cè)試項(xiàng)目分配、過程銜接、數(shù)據(jù)融合的一體化測(cè)試鑒定與評(píng)估方法。

3 測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)

3.1 實(shí)體建模技術(shù)

在對(duì)艦船電子對(duì)抗系統(tǒng)的干擾能力測(cè)試中，由于艦船反射面積很大，測(cè)試用彈消耗量較多，在同等成本下限制了測(cè)試樣本的數(shù)量。通過在測(cè)試前精確測(cè)量艦船各狀態(tài)下的反射面積全向數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)字實(shí)體建模仿真的方法對(duì)受干擾效果進(jìn)行建模仿真運(yùn)算，得出干擾全方位成功率仿真曲線。在外場(chǎng)測(cè)試方案設(shè)計(jì)過程中，依據(jù)內(nèi)場(chǎng)仿真結(jié)果，在滿足置信度的測(cè)試樣本數(shù)量前提下，選取典型角度進(jìn)行外場(chǎng)測(cè)試。

3.2 測(cè)試環(huán)境建模

測(cè)試環(huán)境建模主要針對(duì)外場(chǎng)測(cè)試中對(duì)被試產(chǎn)品有影響的實(shí)際環(huán)境進(jìn)行建模，這些實(shí)際環(huán)境包括各種各樣的空間環(huán)境、地形環(huán)境、大氣環(huán)境、海洋環(huán)境和電磁環(huán)境等。對(duì)測(cè)試環(huán)境建模的原理與測(cè)試資源實(shí)體建模的原理相似，首先分析真實(shí)環(huán)境的內(nèi)部物理機(jī)理，然后建立數(shù)學(xué)模型，最后通過軟件或者各種硬件實(shí)現(xiàn)這些數(shù)學(xué)模型。軟件實(shí)現(xiàn)的環(huán)境稱為虛擬環(huán)境模型，各種硬件實(shí)現(xiàn)的環(huán)境稱為模擬器。

3.3 測(cè)試數(shù)據(jù)一致性檢驗(yàn)

測(cè)試模型的 VV&A; 意指模型的校核、驗(yàn)證和確認(rèn)，內(nèi)外場(chǎng)測(cè)試的數(shù)據(jù)的一致性檢驗(yàn)是VV&A;的重要內(nèi)容，內(nèi)場(chǎng)數(shù)據(jù)必須經(jīng)過一致性檢驗(yàn)才有價(jià)值。這個(gè)問題在統(tǒng)計(jì)學(xué)上就是兩個(gè)總體的一致性檢驗(yàn)問題。一致性檢驗(yàn)的具體方法可使用參數(shù)檢驗(yàn)法，假設(shè)總體的分布函數(shù)服從正態(tài)分布，則分布函數(shù)的形狀僅與個(gè)別參數(shù)如均值、方差有關(guān)，一致性檢驗(yàn)也只需對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行即可。

3.4 測(cè)試樣本置信度評(píng)估

艦船電子對(duì)抗系統(tǒng)測(cè)試中，由于測(cè)試樣本容量與測(cè)試成本密切相關(guān)，出于裝備的造價(jià)等因素考慮，總是期望能夠在較小的樣本容量之下進(jìn)行。測(cè)試的需求是：在保證結(jié)果可信的前提下，以一個(gè)較小的外場(chǎng)測(cè)試樣本數(shù)，盡可能地充分利用其他有用信息，有效地進(jìn)行武器裝備的性能、效能評(píng)估。測(cè)試的基本思路是將內(nèi)場(chǎng)仿真測(cè)試結(jié)果用于測(cè)試鑒定，充分利用仿真測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)的驗(yàn)前信息，結(jié)合外場(chǎng)測(cè)試樣本信息，運(yùn)用Bayes小子樣理論與方法完成對(duì)干擾測(cè)試樣本量的評(píng)定與估計(jì)。

4 結(jié)束語

隨著國(guó)內(nèi)測(cè)試?yán)碚摵涂萍妓降牟粩嗵岣?，通過對(duì)內(nèi)外場(chǎng)一體化測(cè)試方法的研究，將外場(chǎng)測(cè)試、內(nèi)場(chǎng)半實(shí)物仿真測(cè)試和計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真測(cè)試三種工具綜合運(yùn)用于艦船裝備測(cè)試的工作中，可以提高測(cè)試的效率和質(zhì)量，大幅降低測(cè)試消耗和風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

91404部隊(duì) 河北省秦皇島市 066001