海战场电磁态势复杂多变、时效性要求高,如果不能及时掌握高密度、宽频带、动态复杂信号环境的总体特征及综合发展趋势,将极大影响靶场任务的准确性、真实性及效能本文基于海战场需达信号环境复杂多变、信号种类繁多的现状,针对需达信号环境生成困难等问题,重点开展海战场需达信号环境构设方法研究,研究需达信号态环境构设流程,为靶场完成仟务的有效开展提供理沦支撑。
1 海战场雷达信号环境构设中的主要问题
海战场电磁环境的研究在近年来己经得到了国内外学术界广泛的关注,目前这方面最新的研究主要集中在电磁辐射源目标检测、辐射源识别、战场态势分析与评估等方面,这些研究的针对性非常强,从不同角度研究了战场电磁态势构设的一些基本要素,这也为研究需达信号环境构设流程提供了很好的基础但在靶场任务中构建需达信号环境,主要面临以下两个方面问题:缺乏系统的电磁环境构设框架。
在电磁环境构设领域,目前缺乏类似美军JDL模型这种系统的态势生成框架,导致对许多关键技术的研究显得零散而不成体系;需达环境构设框架应集成数据获取、态势分析、态势评估等过程多维度的雷达信号环境信息难以展现。
目前对需达信号环境的分析主要集中在时、空、频、能、波形等多个维度的特征,往往仅对空、频等域进行重点构设,信息层次单一、数据关联性不强,忽略各维度之间的关联因此,多维、无形的需达信号环境难以展现是制约电磁环境构设的关键因素之一。
2海战场雷达信号环境构设方法
需达信号环境构设流程如图1所示。我们将需达信号环境构设分为三个过程域:数据获取域、方案设计域、分析与评估域。其中数据获取域是需达信号环境构设的基础,获取试验、训练方案等相关资料信息、威胁装备情报信息和保障装备信息等;方案设计域是手段,通过对相关情报的分析,确定实际作战中需达威胁目标在空、时、频、能等多方面的运用情况,并根据需达信号环境态势和保障装备的实际能力进行综合分析,确定环境构设的具体方案,并进行仿真验证;分析与评估域是依据,通过环境监测数据、装备工作信息和训练效果数据分析辐射源的空间、频率、能量信息和其对任务区域的电磁效应及影响等,评判环境构设方案是否达到预期目标。
2.1 数据获取域
数据获取域主要分为三层:
第一层,获取任务方案和环境构设要求用于获取任务基本条件信息、战场想定及用频设备、地域、电磁环境要求等信息,确定需达信号环境的作用对象,对多个任务对象作最大化处理;
第二层,分析任务对象和需达威胁环境分析任务对象自身能力和目标区域电磁环境信息,包含地理信息、敌我双方威胁需达信息和第三方电磁信息;
第三层,获取威胁需达情报数据和进行电磁频谱使用规划。通过多种渠道获取敌我双方威胁需达空、时、频、能和波形等参数,并根据仟务对象规划电磁频谱使用。
2.2 方案设计域
方案设计域主要分为五层:
第一层,分析威胁需达情报数据及环境构设要素。通过对威胁需达的信号密度、信号强度、信号类型、信号分布等数据的分析,确定电磁环境的应力范围,为构设电磁环境提供依据,再根据试验训练对象对电磁环境的试验训练需求,确定整个需达电磁环境辐射源数量、信号参数、脉冲密度等,形成辐射源集合;
第二层,模拟设备构建初始位置和参数根据实际作战中威胁需达在空、时、频、能等多方面的运用情况以及需达信号环境态势和保障装备的实际能力进行综合分析,合理分配构设装备,区分背景环境信号和威胁目标信号,确定装备布站方式;
第三层,拟制需达信号环境构设方案根据不同威胁需达的作战使用要求、保障装备的实际能力和作战进程,制定环境态势动态控制策略;
第四层,构设方案仿真推演。将拟制完成的电磁环境构设计划通过计算机仿真的形式进行理沦推演,确保方案达到预期目标,达到目标继续生成电磁环境,没有达到目标重新分析确定需达信号环境构设方案;
第五层,应用电磁环境构设方案。按照实战化训练要求,根据己拟制的需达信号环境方案和战斗进程模拟生成复杂电磁信号环境,并根据指挥导调进行动态控制。
2.3 分析与评估域
分析与评估域主要分为三层:
第一层,电磁环境监测。采用电磁环境监测系统实时监测训练重点区域的电磁环境的分布情况,并反馈作用于“电磁环境生成”单元,为定量评价电磁环境提供依据。
第二层,分析与评估需达信号环境构设方案。先通过环境监测数据和装备工作信息分析辐射源的空间、频率、能量信息和其对任务区域的电磁效应及影响等;再根据任务效果数据和电磁环境监测结果评判环境构设方案是否达到预期目标,并反馈作用于需达信号环境的方案,为动态调整需达信号环境应力提供依据。
第三层,拟制需达信号环境评估报告根据分析和评估的结果撰写评估报告。
3 结论
本文针对靶场任务中构设海战场需达信号环境存在的问题,研究分析了需达信号环境的构设结构。提出了由数据获取、方案设计、分析与评估这三个过程域组成的需达信号环境构设流程,对各组成部分的实现手段给出了基本技术途径。所提出的需达信号态势构设流程在数据获取的基础上,通过对任务分析确定需达信号环境生成方案。在该流程下,电磁态势生成中的各个环节与任务紧密结合,可为靶场仟务的科学性、准确性和合理性提供理沦支撑。