電子干擾效果評(píng)估方法概述

　　在復(fù)雜電磁環(huán)境中， 高技術(shù)電子對(duì)抗戰(zhàn)將成為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的主體。干擾效果（ Jamm ing Effectiveness）評(píng)估是電子對(duì)抗作戰(zhàn)的核心問(wèn)題， 也是電子對(duì)抗技術(shù)研究、電子對(duì)抗設(shè)備開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)， 對(duì)裝備作戰(zhàn)效能的客觀、準(zhǔn)確地估計(jì)， 以及改善其干擾性能或抗干擾性能具有重要意義。

　　電子對(duì)抗領(lǐng)域中的干擾效果是指： 在對(duì)其他電子系統(tǒng)進(jìn)行電子干擾后， 其電子裝置、電子偵查系統(tǒng)以及操作人員等受到間接或者直接損傷的程度綜合效應(yīng)。所以， 當(dāng)對(duì)某一電子系統(tǒng)進(jìn)行電子干擾時(shí)， 干擾效果能對(duì)被干擾電子系統(tǒng)所遭受到的損壞程度、干擾程度以及操作人員傷害程度進(jìn)行表征。在某一給定環(huán)境下， 將對(duì)方探測(cè)設(shè)備的鎖定概率降低到預(yù)期值之下， 或使預(yù)期給定的跟蹤誤差門限值小于實(shí)際設(shè)備的跟蹤誤差， 或?qū)?shí)際設(shè)備差錯(cuò)率提高到給定門限值之上， 這種電子干擾被稱為有效干擾（ EffectiveJamming）。有效干擾能反映對(duì)某一電子系統(tǒng)進(jìn)行的干擾是否有效。

　　在對(duì)電子干擾效果進(jìn)行評(píng)估時(shí)， 已經(jīng)提出過(guò)多種干擾效果評(píng)估準(zhǔn)則， 如功率準(zhǔn)則、信息準(zhǔn)則、概率準(zhǔn)則和效率準(zhǔn)則 等， 這些準(zhǔn)則的提出都是根據(jù)不同干擾信號(hào)的類型以及被干擾電子系統(tǒng)的特點(diǎn)。

　　一些準(zhǔn)則根據(jù)不同干擾措施， 一部分則是根據(jù)抗干擾措施類型， 有些則是為了工程實(shí)用性強(qiáng)， 而一些則是理論性強(qiáng)， 也有準(zhǔn)則是針對(duì)全系統(tǒng)而提出的。然而， 目前還不存在統(tǒng)一認(rèn)可的準(zhǔn)則， 也沒(méi)有被廣泛接受的、并且在工程實(shí)際中能有效達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的評(píng)估準(zhǔn)則。這是因?yàn)楝F(xiàn)有的各種評(píng)估準(zhǔn)則都是根據(jù)電子對(duì)抗系統(tǒng)自身的屬性、工程目的， 以及實(shí)際工作的先驗(yàn)知識(shí)提出的。故各準(zhǔn)則都具有各自的觀點(diǎn)。

　　因此， 文中針對(duì)各個(gè)準(zhǔn)則進(jìn)行詳細(xì)分析和論述，闡明其各自屬性， 以及適用環(huán)境， 為實(shí)際電子對(duì)抗中， 選擇比較合適的評(píng)估準(zhǔn)則提供有效參考。

　　1 功率準(zhǔn)則與信息準(zhǔn)則

　　電子對(duì)抗研究者根據(jù)電子對(duì)抗系統(tǒng)中某些抗干擾措施的效率， 分別提出了功率準(zhǔn)則和信息準(zhǔn)。具體表現(xiàn)為對(duì)某電子對(duì)抗系統(tǒng)進(jìn)行有效壓制干擾， 或者使被壓制干擾的電子對(duì)抗系統(tǒng)獲得的信息中含有大量錯(cuò)誤信息， 或者使其信息大量損失， 而造成獲取的有效信息不足。此兩種準(zhǔn)則通常用壓制系數(shù)來(lái)反映， 而壓制系數(shù)是指： 在電子對(duì)抗系統(tǒng)接收信息時(shí)， 其最小干擾信號(hào)功率門限與電子對(duì)抗信號(hào)的功率之比。

　　干擾信號(hào)對(duì)被干擾電子系統(tǒng)進(jìn)行干擾時(shí)， 造成其有效信息大量丟失， 體現(xiàn)方式主要有： 如信號(hào)產(chǎn)生偏差、信號(hào)被主動(dòng)模擬、擾段信號(hào)傳輸、信號(hào)被覆蓋等。當(dāng)被干擾系統(tǒng)特性與干擾信號(hào)特性相符時(shí)， 被干擾系統(tǒng)的信息丟失量很大， 而當(dāng)被干擾系統(tǒng)特性與干擾信號(hào)特性不相符時(shí)， 被干擾系統(tǒng)的信息丟失量較少， 甚至干擾毫無(wú)效果。所以， 有效干擾是否具有意義要根據(jù)具體電子對(duì)抗類型判定。

　　功率準(zhǔn)則也稱為干信比準(zhǔn)則， 用壓制系數(shù)K s 表示， 其表征電子對(duì)抗系統(tǒng)被干擾時(shí)， 接收機(jī)輸入端所需要的最小干擾功率P j 與電子對(duì)抗系統(tǒng)輸入端目標(biāo)回波信號(hào)功率P s 之間的比值，即：

　　分析式（ 1）可知， 當(dāng)來(lái)自同一種干擾時(shí)， 由于壓制系數(shù)K s 越大， 表示有效干擾電子對(duì)抗系統(tǒng)的干擾信號(hào)功率P j 越大； 相反， 壓制系數(shù)K s 越小， 表示有效干擾電子對(duì)抗系統(tǒng)的干擾信號(hào)功率P j越小。因此，壓制系數(shù)K s 可以有效地反映出電子對(duì)抗系統(tǒng)的抗干擾能力， 其適用于壓制型干擾效果評(píng)定。

　　功率準(zhǔn)則是目前應(yīng)用最廣泛的一種抗干擾效果評(píng)估方法， 其特點(diǎn)如下：

　?。?1）功率準(zhǔn)則反映對(duì)被干擾對(duì)象的干擾效果達(dá)到一定程度時(shí)， 所需要的最小干擾與信號(hào)之比， 如果將其用于評(píng)估對(duì)被干擾對(duì)象的干擾效果， 則顯得比較抽象， 不直觀。因此， 其更適用于評(píng)估被干擾對(duì)象的抗干擾能力。

　?。?2）壓制系數(shù)K s 在實(shí)際工程應(yīng)用中的準(zhǔn)確測(cè)量具有相當(dāng)難度， 因此， 在實(shí)際工程應(yīng)用當(dāng)中， 利用功率準(zhǔn)則評(píng)估不太適宜（ 3）通常功率準(zhǔn)則適用于電子對(duì)抗系統(tǒng)的壓制性干擾效果評(píng)估。

　　從信息損失的角度來(lái)度量干擾效果則為信息準(zhǔn)則， 其基本思想是用干擾前后電子對(duì)抗信號(hào)中所含目標(biāo)信息量的變化來(lái)評(píng)估干擾效果。例如， 利用干擾前后電子對(duì)抗系統(tǒng)觀測(cè)空間的體積變化來(lái)評(píng)估干擾效果， 在一些電子干擾設(shè)備的戰(zhàn)技術(shù)指標(biāo)中， 干擾效果的指標(biāo)就是利用效率準(zhǔn)則提出的。

　　對(duì)壓制干擾來(lái)說(shuō)， 信息準(zhǔn)則是用干擾信號(hào)的熵來(lái)評(píng)估其性能。干擾信號(hào)J 的熵H （ J ）定義為：

　　其中， Ji 為干擾信號(hào)的數(shù)值； J i 出現(xiàn)的概率用P i表示。

　　而干擾信號(hào)為連續(xù)分布函數(shù)時(shí)， 可用連續(xù)函數(shù)概率分布密度表示其熵：

　　分析以上兩式可知， 根據(jù)干擾信號(hào)在時(shí)域上的波形特性評(píng)估其性能的信息準(zhǔn)則， 也可應(yīng)用于欺騙性干擾的性能評(píng)估， 這也是信息準(zhǔn)則的最大特點(diǎn)。

　　2 概率準(zhǔn)則

　　在電子對(duì)抗系統(tǒng)中， 概率準(zhǔn)則是由電子干擾環(huán)境中完成給定任務(wù)的概率決定， 以評(píng)估電子對(duì)抗系統(tǒng)的抗干擾性能。該準(zhǔn)則反映了在沒(méi)有考慮具體抗干擾措施的條件下， 有干擾或者無(wú)干擾的方法下， 電子對(duì)抗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同一性能指標(biāo)的概率。在理想情況， 電子對(duì)抗系統(tǒng)的任何指標(biāo)都可以用概率準(zhǔn)則來(lái)評(píng)估， 然而共基準(zhǔn)值是指在無(wú)干擾的方法下， 實(shí)現(xiàn)同一性能指標(biāo)的概率。因此， 概率準(zhǔn)則就會(huì)存在以下兩個(gè)缺陷：

　?。?）在電子對(duì)抗系統(tǒng)中， 大多數(shù)性能指標(biāo)不但受到電子干擾環(huán)境影響， 而且它們都不是用概率形式直接表示，但也有例外， 如： 虛警概率、引導(dǎo)概率、識(shí)別概率等。

　　因此， 對(duì)于那些本來(lái)就不是用概率形式表示的指標(biāo)， 卻用受干擾之前實(shí)現(xiàn)的預(yù)定目的的概率來(lái)表示，就不恰當(dāng)了。所以也沒(méi)有直接觀測(cè)以上特性的性能指標(biāo)方便， 假如再用之前的性能指標(biāo)來(lái)表示這些性能指標(biāo)的概率大小時(shí)， 將會(huì)存在大量的數(shù)據(jù)處理工作， 造成難度加大。

　?。?2）由大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲得的概率指標(biāo)， 屬于統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。需要進(jìn)行大量可重復(fù)試驗(yàn)。然而， 但并不是所有試驗(yàn)都可以進(jìn)行重復(fù)操作。為滿足可重復(fù)試驗(yàn)這個(gè)條件， 需要花費(fèi)更多的時(shí)間和費(fèi)用， 給效果評(píng)估帶來(lái)相當(dāng)?shù)碾y度。

　　概率準(zhǔn)則也具有自身優(yōu)點(diǎn)， 與由電子干擾設(shè)備和被干擾設(shè)備本身屬性決定優(yōu)劣的功率準(zhǔn)則相比， 或者與只適用于評(píng)估干擾信號(hào)本身的信息準(zhǔn)則相比， 概率準(zhǔn)則將整個(gè)電子對(duì)抗系統(tǒng)與干擾效果結(jié)合起來(lái)， 并考慮了整個(gè)電子對(duì)抗系統(tǒng)的各個(gè)過(guò)程， 其效果的評(píng)估較詳細(xì)且全面， 適用于壓制干擾和欺騙干擾。故概率準(zhǔn)則是電子干擾系統(tǒng)中評(píng)估干擾效果較好的方法。

　　3 效率準(zhǔn)則

　　在采用有干擾和無(wú)干擾方式下， 比較被干擾電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同一指標(biāo)的不同， 以評(píng)估其干擾效果的準(zhǔn)則被稱為效率準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則的干擾效果是用在有干擾和無(wú)干擾方式下， 完成同一指標(biāo)的比值來(lái)表示的， 被干擾電子系統(tǒng)在無(wú)干擾方式下實(shí)現(xiàn)同一指標(biāo)的值將作為其比較基準(zhǔn)。

　　與概率準(zhǔn)則類似， 效率準(zhǔn)則是注重比較電子對(duì)抗系統(tǒng)在無(wú)干擾方式下實(shí)現(xiàn)同一指標(biāo)的比值η， 而不會(huì)考慮干擾電子系統(tǒng)的具體干擾方式：

　　其中， Wi0為無(wú)干擾情況下， 第i項(xiàng)指標(biāo)值； Wij為有干擾情況下， 第i項(xiàng)指標(biāo)值； n 為無(wú)該系統(tǒng)具有的抗干擾指標(biāo)項(xiàng)目數(shù)。

　　分析上式可知， 效率準(zhǔn)則相對(duì)于概率準(zhǔn)則， 其更容易， 也更直觀， 因?yàn)閃 的取值方式不需要變化，只需和原電子對(duì)抗系統(tǒng)指標(biāo)取值方式一樣， 而Wi0是電子對(duì)抗系統(tǒng)采用無(wú)干擾方式下的第i項(xiàng)指標(biāo)值， 只需測(cè)得電子對(duì)抗系統(tǒng)給定等級(jí)典型干擾方法相應(yīng)的第i項(xiàng)指標(biāo)值， 這樣就大大減少了評(píng)估的工作量和難度，在具體測(cè)量中， 均可采用現(xiàn)有各種工程測(cè)量手段， 如數(shù)據(jù)采集、工程檢測(cè)以及其他處理方法等。

　　電子對(duì)抗系統(tǒng)中， 采用有干擾方式時(shí)， 某一特征指標(biāo)與采用無(wú)干擾方式時(shí)同一指標(biāo)的比值用