中国指挥与控制学会会刊 
1 指标体系研究思路
1.1 基于作战能力评估需求
为充分发挥陆军战术通信干扰营的作战效能,指挥员需要对陆军战术通信干扰营进行战前的作战筹划和战时的指挥控制,前提是要充分掌握陆军战术通信干扰营的作战能力。作战能力的评估是为了回答“陆军战术通信干扰营能干什么”、“大概率情况下作战效果如何”这两个问题,为指挥员解决“陆军战术通信干扰营怎么用”、“作战能力如何提高”等问题提供可靠依据。
基于作战能力评估需求,指标体系的构建要面向指挥员,辅助指挥员进行兵力需求计算、兵力配置确定、兵力任务规划等作战筹划和指挥控制活动,不考虑过于专业的纯技术指标,暂不讨论指标的权重和聚合问题。
1.2 基于作战机理
陆军战术通信干扰营包含指挥所、侦控站、测向站、干扰站。指挥所负责掌握战场电磁态势,指挥控制各作战要素协调完成地面侦察、测向、干扰任务;侦控站负责频谱监控和分析判证信号,对干扰站、测向站实施引导控制;测向站根据指令或自主执行侦察测向任务;干扰站根据指令或自主执行侦察干扰任务。
将陆军战术通信干扰营视为一个通信侦察干扰复杂系统,系统输入一定空域、频域范围内满足一定能量要求的通信信号,称其为输入信号,系统经过分析从输入信号筛选出有干扰价值信号,对其进行目标决策和干扰执行,在一定空域范围内输出干扰信号,实现了“输入信号→有干扰价值信号→干扰信号”的转换,系统按照此过程不断根据输入来调整输出,构成了“输入→分析→决策→执行→输出”的作战回路,如图1 所示。
基于陆军战术通信干扰营的作战机理,指标体系的构建主要围绕其核心业务,即通信电子对抗。
2 作战能力评估指标体系
综合上述两个方面的考虑,把陆军通信对抗营的作战能力分为三个方面:侦察测向能力、干扰能力、电磁兼容能力。在此基础上构建陆军战术通信干扰营的作战能力评估指标体系,如表1 所示。
表1 陆军战术通信干扰营作战能力指标体系 |
| 一级 指标 | 二级指标 | 三级指标 |
|---|---|---|
| 陆军战术通信干扰营作战能力 | 侦察测向能力 | 主要侦察频段与有效测向侦察频段 |
| 主要侦察区域与有效测向侦察区域 | ||
| 可识别信号类型与可测向信号类型 | ||
| 控守带宽与容许信号最短出联时间 | ||
| 测向定位误差 | ||
| 单个信号测向定位时间 | ||
| 干扰能力 | 干扰频率范围 | |
| 压制区域 | ||
| 可同时干扰定频信号数量 | ||
| 有效拦阻带宽 | ||
| 电磁兼容能力 | 站间最小配置距离 | |
| 最小配置地域 |
侦察与测向既有联系又有区别,侦察是为了找出有干扰价值信号,为施放干扰提供依据,而测向定位是辅助识别信号的重要手段,所以测向定位属于侦察的范畴;但测向与侦察的工作原理不同,测向定位还能为火力打击提供引导,因此将侦察能力和测向能力合二为一,在指标的设置上既体现两者的共性也区别两者的个性。
电磁干扰是电磁频谱领域的攻击行动,干扰能力的强弱直接影响作战效果的好坏。
《军语》定义电磁兼容,是指各种用频设备或系统共处在同一电磁环境中工作而不影响各自功能的状态。当辐射源密集分布在某一地域时,为了形成作战合力,全营通常集中部署,电磁兼容能力决定了可集中部署的程度,是全营作战合力大小的主要影响因素,而且也是指挥员确定全营部署配置时考虑的重要方面。
2.1 侦察测向能力指标
侦察的输入信号被一个由频率、空间、能量三维组成的侦察域S={freq,space,power}限定,在该侦察域内的通信信号只要属于侦察设备的可识别信号类型,在满足一定出联时间时都能被有效判断是否为有干扰价值信号。营指挥所、侦控站、测向站、干扰站均可对信号进行侦察,因而它们均存在一个侦察域,区别在于测向站能对自身侦察域内的信号进行测向。将全营的侦察域S区分为主要侦察域Schf、辅助侦察域Sast、有效测向侦察域Seff:
S=SS∪Sj∪Sd
Schf=SS
Sast=[Si-(Sj∩Ss)]∪[Sd-(Sd∩Ss)]
Seff=Ss∩Sd
其中,Ss是各侦控站、营指挥侦察设备侦察域的并集,Sj是各干扰站侦察域的并集,Sd是各测向站侦察域的并集;由式(3)知,Sast内的输入信号只能被干扰站和测向站独立接收,而干扰站和测向站主要根据指令进行干扰、测向,独立侦察机会较少,只起到了辅助侦察的作用,因而可以认为输入信号的截获识别主要通过Schf,尤其是Schf中的Seff。Schf和Seff反映了截获输入信号的能力,可识别信号类型与可测向信号类型、控守带宽与容许信号最短出联时间反映了识别有干扰价值信号的能力,测向定位误差和单个信号测向定位时间分别反映了测向定位的精度和速度。
1)主要侦察频段与有效测向侦察频段:依据式(2)、式(4),主要侦察频段是全营主要侦察力量侦察频段的并集,有效测向侦察频段是主要侦察频段中能被测向的频段,可用侦察测向频段分布图来描述,如图2 所示。
2)主要侦察区域与有效测向侦察区域:单站的侦察区域是侦察接收机在天线水平波束宽度内有效侦察距离所覆盖的区域;依据式(2)、式(4),全营的主要侦察区域是在典型部署方式下全营主要侦察力量的侦察区域的合并,全营的有效测向侦察区域是其主要侦察区域中能被测向的区域。为便于指挥员快速理解,可以用平均宽度和平均纵深来表示主要侦察区域的大小,用有效测向侦察区占比来表示有效测向侦察区域的大小,如图3 所示。
3)可识别信号类型与可测向信号类型:全营可识别信号类型是侦控站、营指挥所侦察设备可识别信号类型的并集,通常按工作方式和调制样式等方式来区分信号类型,如表2 所示。
表2 可识别信号类型与可测向信号类型示意表 |
| 信号 类型类目 | 定频信号 | 跳频信号 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 模拟调制 | 数字调制 | 跳速 | 组网方式 | ||||||
| AM | FM | CW | 2ASK | 2FSK | 2PSK | 16QAM | |||
| 可识别 信号类型 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | 300跳/秒 | 异步非正交 | |
| 可测向 信号类型 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | 200跳/秒 | 异步非正交 |
4)控守带宽与容许信号最短出联时间:在任务带宽内信号出联时间超过某个时间时,有很大的概率被截获识别,该任务带宽即控守带宽,“某个时间”即容许信号最短出联时间,信号被截获识别的概率跟控守带宽宽度、信号出联时间、控守带宽内信号密集程度、信号分选识别耗时有关。某时刻侦察席位上由压缩接收机驱动的显示器如图4 所示,在15MHz的控守带宽内包含定频信号和交织的跳频信号。
5)测向定位误差:包含测向误差和定位误差,测向误差表示在一定的来波信号强度下测向设备测得的目标方位角与其真实方位角之差的统计值,这是测向设备最重要的指标[5]。定位误差可用圆概率误差表示,反映了测向的精度。
6)单个信号测向定位时间:表示测向系统对辐射源进行一次测向或定位所需的时间,它包括接到命令把接收机置定到被测频率上截获目标信号、进行处理运算以及把结果送到显示器显示出来这一过程所需要的全部时间[5]。其反映了测向的速度。
2.2 干扰能力指标
陆军战术通信干扰营对定频信号一般采用瞄准式干扰或部分频带拦阻式干扰,对跳频信号一般采用部分频带拦阻式干扰,选取干扰频率范围、压制区域、可同时干扰定频信号数量、有效拦阻带宽作为评估指标。
1)干扰频率范围:全营的干扰频率范围是各干扰站干扰频率范围的并集,通常小于或等于侦察频率范围。
2)压制区域:干扰站的压制区域是干扰发射机在天线水平波束宽度内有效干扰距离所覆盖的区域。全营的压制区域是各干扰站压制区域的合并,其表示方法同全营的主要侦察区域。
3)可同时干扰定频信号数量:干扰站可同时干扰
定频信号数量是干扰站的重要性能参数,但多目标干扰必须要以侦察引导为前提,因此实际可同时干扰定频信号数量还取决于营指挥所和侦控站侦察引导能力。
4)有效拦阻带宽:发射功率一定时拦阻带宽越宽则通信接收机带宽内的干扰信号平均功率越低,从而降低干信比,减少有效干扰距离,因此有效拦阻带宽是有效干扰距离等于临界有效干扰距离时的拦阻带宽。全营的有效拦阻带宽是各干扰站有效拦阻带宽的并集。
2.3 电磁兼容能力指标
1)站间最小配置距离:施放干扰时总是期望干扰功率尽可能地集中在限定的带宽内,但实际上施放干扰时会辐射无用谐波和杂散频率分量,不仅浪费干扰功率,而且会污染非目标信道[6],影响己方通信和侦察,因此干扰站存在最小配置间距。
2)最小配置地域:根据全营的编制和作战编组,按照典型的集中部署方式,再结合站间最小配置距离可以确定理想情况下全营所需的最小配置地域面积,辅助指挥员快速选择作战阵地。
3 指标体系有效性验证
通过指标在作战筹划和作战指挥中的运用示例,进一步揭示指标的内涵,验证了指标体系能有效满足作战能力评估的需求。由于篇幅有效仅以超短波干扰力量作为示例。
1)在兵力需求计算中的运用
敌超短波通信概况与我作战能力如表3 所示,为有效完成任务,需要n个超短波干扰连:
n=「 ×max ⌉=4
表3 敌超短波通信概况与我作战能力对比 |
| 敌XXX部队超短波通信概况 | 超短波干扰作战能力 |
|---|---|
| 超短波通信频率范围:45-88MHz | 主要侦察频段:30-330MHz |
| 有效测向侦察频段:30-270MHz | |
| 容许信号最短出联时间10s时, 全连控守带宽:30MHz | |
| 部署正面:7km 部署纵深:13 km | 主要侦察区平均宽度: 5km 主要侦察区平均纵深: 22km 有效侦察测向区占比:85% |
| 压制区平均宽度: 6km 压制区平均纵深: 20km | |
| 配置地域距敌前沿:6km | |
| 可能同时出联定频信号最大数量:12个 | 可同时干扰定频信号数量:12个 |
| 可能同时出联跳频信号占用带宽之和:12MHz | 有效干扰距离≥13km+6km时, 有效拦阻带宽:5MHz |
2)在辅助阵地选择中的运用
作战地域地形整体较为平坦时,阵地选择空间大,主要运用最小配置地域指标;作战地域地形较为复杂时,主要运用站间最小配置距离指标,选择多个独立的小块平坦场地作为展开阵地,相邻阵地间距不小于站间配置距离。超短波干扰连站间最小配置距离如表4 所示。
表4 超短波干扰连站间最小配置距离 |
| 各站干扰站 | A型干扰站 | B型干扰站 | X型侦控站 | Y型侦控站 | Z型测向站 |
|---|---|---|---|---|---|
| A型干扰站 | 500m | 600m | 900m | 900m | 900m |
| B型干扰站 | 700m | 1000m | 1000m | 1000m |
根据军事经验,典型配置方式中超短波侦控站采取线状或集团配置形式,测向站通常沿作战正面实行一线配置, 超短波车载式干扰站配置在侦控站的前方或翼侧。若超短波干扰连配备有2台A型干扰站、2台B型干扰站,其最小配置地域如图5 所示。若平坦的作战地域大于最小配置地域,则可以作为配置地域展开。
3)在动态任务规划中的运用
为了充分利用侦察力量,侦控站控守带宽的调控要紧跟战场电磁态势的变化。
当输入信号在任务频段内大致平均分布时,采取各侦控站平均分配控守带宽的办法,但控守带宽对应的容许信号最短出联时间要有所约束;当输入信号在任务频段内分布不均匀时,密集频段窄分,稀疏频段宽分;当侦控站控守带宽内有干扰价值信号数量大于侦控站引导干扰站的可同时干扰定频信号数量时,可压缩侦控站控守带宽,调用空闲侦察干扰力量分担其侦察干扰任务。
4 结束语
本文通过梳理陆军通信对抗营作战能力评估需求、分析其作战机理,明确了指标体系构建的思路,提出了适用于作战运用的陆军战术通信干扰营作战能力评估指标体系,最后给出了评估指标的作战运用示例。对于指标的量化还需要数学模型和测试数据的支撑,这将要在下一步的评估工作中进行探索和解决。