孫 健，雷 鳴，朱惠民

（解放軍92941 部隊，遼寧 葫蘆島 125001）

0 引言

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)典型作戰(zhàn)對象主要有反艦導(dǎo)彈、飛機、精確制導(dǎo)武器、直升機等，其主要作戰(zhàn)對象和潛在作戰(zhàn)對象配置的電子干擾手段和性能看，應(yīng)具備抗遠距離支援干擾、隨隊掩護干擾和自衛(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方法?；谂灴諏?dǎo)彈武器系統(tǒng)的制導(dǎo)控制系統(tǒng)半實物仿真試驗，對多種干擾環(huán)境下的武器系統(tǒng)抗干擾能力進行逐一檢驗，再通過外場飛行試驗進行典型工況下的驗證。該方法可以支撐對防空導(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、半主動和被動等，其中半主動制導(dǎo)主要包括連續(xù)波半主動和間斷半主動兩種方式；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、主動和半主動/主動復(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)）成功實現(xiàn)引信啟動?？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、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)答機抗干擾性能表征了干擾對上行制導(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導(dǎo)引頭跟蹤和測量性能的影響，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并實現(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)工作過程相對獨立。

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、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）選取典型空域點和抗干擾評估針對的典型干擾形式和目標(biāo)類型；2）通過彈載應(yīng)答機抗干擾仿真模型，計算應(yīng)答機在干擾條件下的工作信干比，判斷導(dǎo)彈飛行過程中應(yīng)答機是否正確譯碼，輸出給制導(dǎo)控制系統(tǒng)。應(yīng)答機工作信干比門限、尾焰衰減等數(shù)據(jù)均通過試驗獲??；3）通過導(dǎo)引頭抗干擾仿真模型，模擬實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物仿真、外場試驗數(shù)據(jù)校驗；4）利用應(yīng)答機抗干擾仿真模型、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)動機實測數(shù)據(jù)、外場校飛、飛行試驗等數(shù)據(jù)校驗；5）在相同的評估場景下，利用序貫試驗方法，開展引信抗干擾實驗室路饋試驗，試驗結(jié)果通過二項分布可靠性置信下限評估方法，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，得到典型空域點導(dǎo)彈抗干擾成功概率。

圖1 抗干擾成功概率評估流程

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、超音速蛇形機動等因素制定了多個殺傷概率指標(biāo)，再加上多個干擾環(huán)境下的抗干擾對抗成功率指標(biāo)，受試驗子樣數(shù)的限制，不可能通過飛行試驗對干擾條件下的殺傷概率指標(biāo)進行檢驗。因此，艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾能力指標(biāo)的考核，主要通過半實物仿真試驗對各種干擾模式下抗干擾成功概率進行檢驗，在此基礎(chǔ)上選取典型干擾樣式、試驗航路開展外場實彈打靶飛行試驗進行驗證。

3.1 半實物仿真試驗方法

在艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾成功概率評估方法中，導(dǎo)引頭抗干擾仿真模型可以由半實物仿真系統(tǒng)實現(xiàn)。半實物仿真系統(tǒng)由彈上信息處理設(shè)備、導(dǎo)引頭等被試設(shè)備實物，和微波暗室、三軸轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)臺控制機、陣列控制機、目標(biāo)控制機、仿真計算機等參試設(shè)備等組成，目標(biāo)控制機進行目標(biāo)的仿真計算，并驅(qū)動陣列控制機在微波暗室的面陣上模擬產(chǎn)生目標(biāo)和干擾信號；仿真計算機進行彈體動力學(xué)和運動學(xué)仿真計算，并產(chǎn)生控制信號控制轉(zhuǎn)臺模擬彈體的姿態(tài)變化，指令線及引信以分系統(tǒng)抗干擾試驗結(jié)果形式串入半實物仿真系統(tǒng)中；導(dǎo)引頭放置在三軸轉(zhuǎn)臺上，測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)進行連接，其信息傳遞關(guān)系與彈上基本相同。

圖2 半實物仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

典型空域點選取策略：1）空域點要覆蓋導(dǎo)彈的高界、低界、近界、遠界、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；3）比對微波暗室的性能參數(shù)，對選取的空域點進行驗證，如果超出微波暗室的模擬范圍，則去除該空域點。

3.2 外場飛行試驗方法

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾飛行試驗方案是基于給定的試驗彈數(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)計試驗序號，采用各序號概率綜合平均方法計算方案檢驗概率，根據(jù)二項分布經(jīng)典假設(shè)檢驗方法設(shè)計檢驗方案［10］。例如：某型艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)對飛機、直升機、反艦導(dǎo)彈類目標(biāo)的單發(fā)殺傷概率分別為A1、A2、A3，對抗遠距離支援干擾、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)外場飛行試驗彈數(shù)沒有限制時，每個干擾模式和目標(biāo)類型均應(yīng)設(shè)計飛行試驗驗證，至少應(yīng)安排12 次飛行試驗；當(dāng)外場飛行試驗彈數(shù)有限制且只有5 個飛行序號時，根據(jù)艦空導(dǎo)彈典型作戰(zhàn)環(huán)境，飛行試驗選取攔截的目標(biāo)類型和干擾模式如表1。

表1 飛行試驗選取攔截的目標(biāo)類型和干擾模式

根據(jù)二項分布經(jīng)典假設(shè)檢驗方法設(shè)計檢驗方案，其中飛行試驗驗證設(shè)計的指標(biāo)值為：

依據(jù)經(jīng)典評估方法，二項分布的置信下限設(shè)計試驗。已知試驗次數(shù)為N，試驗成功數(shù)為S，試驗失敗數(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)試驗鑒定考核的重點。本文提出一種試驗方法，主要通過半實物仿真試驗對各種干擾模式下抗干擾成功概率進行檢驗，在此基礎(chǔ)上選取典型干擾樣式、試驗航路開展外場實彈打靶飛行試驗進行驗證，該方法可以支撐對防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在單一、復(fù)合干擾形式下的對抗成功概率指標(biāo)考核評估。