孫 健，雷 鳴，朱惠民

（解放軍92941 部隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125001）

0 引言

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)典型作戰(zhàn)對(duì)象主要有反艦導(dǎo)彈、飛機(jī)、精確制導(dǎo)武器、直升機(jī)等，其主要作戰(zhàn)對(duì)象和潛在作戰(zhàn)對(duì)象配置的電子干擾手段和性能看，應(yīng)具備抗遠(yuǎn)距離支援干擾、隨隊(duì)掩護(hù)干擾和自衛(wèi)干擾以及組合干擾方式等多種干擾樣式的能力［1］。本文針對(duì)艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾能力考核需求，首先分析了武器系統(tǒng)抗干擾能力指標(biāo)，并提出一種綜合試驗(yàn)方法?；谂灴諏?dǎo)彈武器系統(tǒng)的制導(dǎo)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)，對(duì)多種干擾環(huán)境下的武器系統(tǒng)抗干擾能力進(jìn)行逐一檢驗(yàn)，再通過外場(chǎng)飛行試驗(yàn)進(jìn)行典型工況下的驗(yàn)證。該方法可以支撐對(duì)防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在單一、復(fù)合干擾形式下的抗干擾能力指標(biāo)的評(píng)估。

1 艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)制導(dǎo)體制

艦空導(dǎo)彈常用的制導(dǎo)方式有遙控、尋的和復(fù)合制導(dǎo)3 種［2］。遙控制導(dǎo)分為無線電指令、駕束、導(dǎo)彈跟蹤和電視制導(dǎo)等；尋的制導(dǎo)分為主動(dòng)、半主動(dòng)和被動(dòng)等，其中半主動(dòng)制導(dǎo)主要包括連續(xù)波半主動(dòng)和間斷半主動(dòng)兩種方式；復(fù)合制導(dǎo)是指由幾種制導(dǎo)系統(tǒng)依次或同時(shí)參與工作的制導(dǎo)方式。從世界主要艦空導(dǎo)彈看，一般采用慣性初制導(dǎo)、指令修正中制導(dǎo)和尋的末制導(dǎo)的復(fù)合制導(dǎo)體制。制導(dǎo)的技術(shù)體制差異主要表現(xiàn)在末制導(dǎo)導(dǎo)引頭上。世界主要艦空導(dǎo)彈采用半主動(dòng)、主動(dòng)和半主動(dòng)/主動(dòng)復(fù)合3 種制導(dǎo)體制，因此，艦空導(dǎo)彈面臨的電磁干擾主要分成有源干擾和無源干擾［3-9］。

2 艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾能力指標(biāo)

2.1 抗干擾能力指標(biāo)定義

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾成功可以定義為導(dǎo)彈在干擾條件下實(shí)現(xiàn)初、中及末制導(dǎo)交班并導(dǎo)引至目標(biāo)附近（制導(dǎo)精度范圍內(nèi)）成功實(shí)現(xiàn)引信啟動(dòng)?？垢蓴_成功概率：是在干擾環(huán)境下武器系統(tǒng)攔截概率相對(duì)系統(tǒng)攔截概率指標(biāo)百分比。武器系統(tǒng)典型空域的單發(fā)殺傷概率可表示為：

其中，P可靠為武器系統(tǒng)戰(zhàn)斗工作可靠性，P交班為中末制導(dǎo)交班概率，P落入為末端落入概率，P引信為引信正常工作概率，P戰(zhàn)斗部條件殺傷為戰(zhàn)斗部條件殺傷概率。武器系統(tǒng)戰(zhàn)斗工作可靠性和戰(zhàn)斗部的殺傷概率不受干擾條件影響或者不敏感干擾環(huán)境。因此，抗干擾成功概率主要與中末制導(dǎo)交班概率、末端落入概率和引信正常工作概率相關(guān)。

導(dǎo)彈武器受干擾影響環(huán)節(jié)主要包括應(yīng)答機(jī)、導(dǎo)引頭和引信。分析各環(huán)節(jié)受干擾的影響如下：1）應(yīng)答機(jī)抗干擾性能表征了干擾對(duì)上行制導(dǎo)指令傳輸性能的影響，并最終影響導(dǎo)彈中制導(dǎo)性能和中末制導(dǎo)交班性能；2）導(dǎo)引頭抗干擾性能表征了干擾對(duì)導(dǎo)引頭跟蹤和測(cè)量性能的影響，最終影響導(dǎo)彈的制導(dǎo)控制性能，并體現(xiàn)在落入概率；3）引信抗干擾性能表征了引信是否能夠正常啟動(dòng)并實(shí)現(xiàn)引戰(zhàn)配合、目標(biāo)毀傷，引信抗干擾性能與制導(dǎo)控制系統(tǒng)工作過程相對(duì)獨(dú)立。

需要說明的是，中制導(dǎo)性能和中末制導(dǎo)交班性能主要影響導(dǎo)引頭正常截獲目標(biāo)性能，并最終影響導(dǎo)彈制導(dǎo)精度。因此，應(yīng)答機(jī)抗干擾性能通過制導(dǎo)控制系統(tǒng)的傳遞，也最終反映到對(duì)導(dǎo)彈落入概率的影響。綜上所述，影響導(dǎo)彈抗干擾成功概率的因素包括導(dǎo)彈落入概率和引信正常工作概率。排除無干擾條件下的影響因素，導(dǎo)彈抗干擾成功概率可表示為：

其中，Pj為干擾條件下導(dǎo)彈單發(fā)殺傷概率，P0為導(dǎo)彈單發(fā)殺傷概率指標(biāo)，P落入j為干擾條件下導(dǎo)彈落入概率，P落入0為導(dǎo)彈落入概率指標(biāo)，P引信j為干擾條件下引信正常工作概率，P引信0為引信正常工作概率指標(biāo)。

2.2 考核流程

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾能力主要體現(xiàn)在彈載應(yīng)答機(jī)、導(dǎo)引頭、引信以及導(dǎo)彈制導(dǎo)控制能力上。導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾成功概率的考核流程如圖1所示。1）選取典型空域點(diǎn)和抗干擾評(píng)估針對(duì)的典型干擾形式和目標(biāo)類型；2）通過彈載應(yīng)答機(jī)抗干擾仿真模型，計(jì)算應(yīng)答機(jī)在干擾條件下的工作信干比，判斷導(dǎo)彈飛行過程中應(yīng)答機(jī)是否正確譯碼，輸出給制導(dǎo)控制系統(tǒng)。應(yīng)答機(jī)工作信干比門限、尾焰衰減等數(shù)據(jù)均通過試驗(yàn)獲?。?）通過導(dǎo)引頭抗干擾仿真模型，模擬實(shí)物將干擾條件下的相關(guān)信息輸出給制導(dǎo)控制系統(tǒng)。其中，導(dǎo)引頭仿真模型通過半實(shí)物仿真、外場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)校驗(yàn)；4）利用應(yīng)答機(jī)抗干擾仿真模型、導(dǎo)引頭抗干擾仿真模型、制導(dǎo)控制系統(tǒng)仿真模型，建立導(dǎo)彈落入概率仿真模型，獲取導(dǎo)彈在干擾條件下的落入概率。其中，制導(dǎo)控制系統(tǒng)仿真模型通過發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、外場(chǎng)校飛、飛行試驗(yàn)等數(shù)據(jù)校驗(yàn)；5）在相同的評(píng)估場(chǎng)景下，利用序貫試驗(yàn)方法，開展引信抗干擾實(shí)驗(yàn)室路饋試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果通過二項(xiàng)分布可靠性置信下限評(píng)估方法，獲取引信在干擾條件下正常工作概率；6）將干擾條件下的落入概率與引信正常工作概率的乘積，與系統(tǒng)落入概率指標(biāo)與引信正常工作指標(biāo)的乘積相比，得到典型空域點(diǎn)導(dǎo)彈抗干擾成功概率。

圖1 抗干擾成功概率評(píng)估流程

3 艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾能力指標(biāo)考核方法

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)類型、飛行高度、超音速蛇形機(jī)動(dòng)等因素制定了多個(gè)殺傷概率指標(biāo)，再加上多個(gè)干擾環(huán)境下的抗干擾對(duì)抗成功率指標(biāo)，受試驗(yàn)子樣數(shù)的限制，不可能通過飛行試驗(yàn)對(duì)干擾條件下的殺傷概率指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。因此，艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾能力指標(biāo)的考核，主要通過半實(shí)物仿真試驗(yàn)對(duì)各種干擾模式下抗干擾成功概率進(jìn)行檢驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上選取典型干擾樣式、試驗(yàn)航路開展外場(chǎng)實(shí)彈打靶飛行試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

3.1 半實(shí)物仿真試驗(yàn)方法

在艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾成功概率評(píng)估方法中，導(dǎo)引頭抗干擾仿真模型可以由半實(shí)物仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。半實(shí)物仿真系統(tǒng)由彈上信息處理設(shè)備、導(dǎo)引頭等被試設(shè)備實(shí)物，和微波暗室、三軸轉(zhuǎn)臺(tái)、轉(zhuǎn)臺(tái)控制機(jī)、陣列控制機(jī)、目標(biāo)控制機(jī)、仿真計(jì)算機(jī)等參試設(shè)備等組成，目標(biāo)控制機(jī)進(jìn)行目標(biāo)的仿真計(jì)算，并驅(qū)動(dòng)陣列控制機(jī)在微波暗室的面陣上模擬產(chǎn)生目標(biāo)和干擾信號(hào)；仿真計(jì)算機(jī)進(jìn)行彈體動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真計(jì)算，并產(chǎn)生控制信號(hào)控制轉(zhuǎn)臺(tái)模擬彈體的姿態(tài)變化，指令線及引信以分系統(tǒng)抗干擾試驗(yàn)結(jié)果形式串入半實(shí)物仿真系統(tǒng)中；導(dǎo)引頭放置在三軸轉(zhuǎn)臺(tái)上，測(cè)量面陣上的模擬目標(biāo)，輸出彈目距離和導(dǎo)引頭視線角；彈上信息處理設(shè)備與導(dǎo)引頭之間采用彈上電纜網(wǎng)進(jìn)行連接，其信息傳遞關(guān)系與彈上基本相同。

圖2 半實(shí)物仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

典型空域點(diǎn)選取策略：1）空域點(diǎn)要覆蓋導(dǎo)彈的高界、低界、近界、遠(yuǎn)界、最大航路捷徑、最大高低角、最大航路角；2）在高層方向與水平方向，按照均勻方式選取規(guī)定數(shù)目的空域點(diǎn)；3）比對(duì)微波暗室的性能參數(shù)，對(duì)選取的空域點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，如果超出微波暗室的模擬范圍，則去除該空域點(diǎn)。

3.2 外場(chǎng)飛行試驗(yàn)方法

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾飛行試驗(yàn)方案是基于給定的試驗(yàn)彈數(shù)，根據(jù)武器系統(tǒng)殺傷空域、殺傷概率、抗干擾成功概率等因素設(shè)計(jì)試驗(yàn)序號(hào)，采用各序號(hào)概率綜合平均方法計(jì)算方案檢驗(yàn)概率，根據(jù)二項(xiàng)分布經(jīng)典假設(shè)檢驗(yàn)方法設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方案［10］。例如：某型艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)、直升機(jī)、反艦導(dǎo)彈類目標(biāo)的單發(fā)殺傷概率分別為A1、A2、A3，對(duì)抗遠(yuǎn)距離支援干擾、自衛(wèi)有源干擾、自衛(wèi)無源干擾、復(fù)合干擾的成功概率分別為B1、B2、B3、B4。當(dāng)外場(chǎng)飛行試驗(yàn)彈數(shù)沒有限制時(shí)，每個(gè)干擾模式和目標(biāo)類型均應(yīng)設(shè)計(jì)飛行試驗(yàn)驗(yàn)證，至少應(yīng)安排12 次飛行試驗(yàn)；當(dāng)外場(chǎng)飛行試驗(yàn)彈數(shù)有限制且只有5 個(gè)飛行序號(hào)時(shí)，根據(jù)艦空導(dǎo)彈典型作戰(zhàn)環(huán)境，飛行試驗(yàn)選取攔截的目標(biāo)類型和干擾模式如表1。

表1 飛行試驗(yàn)選取攔截的目標(biāo)類型和干擾模式

根據(jù)二項(xiàng)分布經(jīng)典假設(shè)檢驗(yàn)方法設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方案，其中飛行試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的指標(biāo)值為：

依據(jù)經(jīng)典評(píng)估方法，二項(xiàng)分布的置信下限設(shè)計(jì)試驗(yàn)。已知試驗(yàn)次數(shù)為N，試驗(yàn)成功數(shù)為S，試驗(yàn)失敗數(shù)為F，在給定置信水平γ 下，概率指標(biāo)R 的經(jīng)典單側(cè)置信下限RLC由下式確定：

4 結(jié)論

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的抗干擾能力作為其戰(zhàn)斗力生成的重要指標(biāo)，是武器系統(tǒng)試驗(yàn)鑒定考核的重點(diǎn)。本文提出一種試驗(yàn)方法，主要通過半實(shí)物仿真試驗(yàn)對(duì)各種干擾模式下抗干擾成功概率進(jìn)行檢驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上選取典型干擾樣式、試驗(yàn)航路開展外場(chǎng)實(shí)彈打靶飛行試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，該方法可以支撐對(duì)防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在單一、復(fù)合干擾形式下的對(duì)抗成功概率指標(biāo)考核評(píng)估。