電子干擾效果評估方法概述

　　在復雜電磁環(huán)境中， 高技術(shù)電子對抗戰將成為未來(lái)戰爭的主體。干擾效果（ Jamm ing Effectiveness）評估是電子對抗作戰的核心問(wèn)題， 也是電子對抗技術(shù)研究、電子對抗設備開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)， 對裝備作戰效能的客觀(guān)、準確地估計， 以及改善其干擾性能或抗干擾性能具有重要意義。

　　電子對抗領(lǐng)域中的干擾效果是指： 在對其他電子系統進(jìn)行電子干擾后， 其電子裝置、電子偵查系統以及操作人員等受到間接或者直接損傷的程度綜合效應。所以， 當對某一電子系統進(jìn)行電子干擾時(shí)， 干擾效果能對被干擾電子系統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， 將對方探測設備的鎖定概率降低到預期值之下， 或使預期給定的跟蹤誤差門(mén)限值小于實(shí)際設備的跟蹤誤差， 或將實(shí)際設備差錯率提高到給定門(mén)限值之上， 這種電子干擾被稱(chēng)為有效干擾（ EffectiveJamming）。有效干擾能反映對某一電子系統進(jìn)行的干擾是否有效。

　　在對電子干擾效果進(jìn)行評估時(shí)， 已經(jīng)提出過(guò)多種干擾效果評估準則， 如功率準則、信息準則、概率準則和效率準則 等， 這些準則的提出都是根據不同干擾信號的類(lèi)型以及被干擾電子系統的特點(diǎn)。

　　一些準則根據不同干擾措施， 一部分則是根據抗干擾措施類(lèi)型， 有些則是為了工程實(shí)用性強， 而一些則是理論性強， 也有準則是針對全系統而提出的。然而， 目前還不存在統一認可的準則， 也沒(méi)有被廣泛接受的、并且在工程實(shí)際中能有效達到預期目標的評估準則。這是因為現有的各種評估準則都是根據電子對抗系統自身的屬性、工程目的， 以及實(shí)際工作的先驗知識提出的。故各準則都具有各自的觀(guān)點(diǎn)。

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

　　1 功率準則與信息準則

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

　　干擾信號對被干擾電子系統進(jìn)行干擾時(shí)， 造成其有效信息大量丟失， 體現方式主要有： 如信號產(chǎn)生偏差、信號被主動(dòng)模擬、擾段信號傳輸、信號被覆蓋等。當被干擾系統特性與干擾信號特性相符時(shí)， 被干擾系統的信息丟失量很大， 而當被干擾系統特性與干擾信號特性不相符時(shí)， 被干擾系統的信息丟失量較少， 甚至干擾毫無(wú)效果。所以， 有效干擾是否具有意義要根據具體電子對抗類(lèi)型判定。

　　功率準則也稱(chēng)為干信比準則， 用壓制系數K s 表示， 其表征電子對抗系統被干擾時(shí)， 接收機輸入端所需要的最小干擾功率P j 與電子對抗系統輸入端目標回波信號功率P s 之間的比值，即：

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

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

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

　?。?2）壓制系數K s 在實(shí)際工程應用中的準確測量具有相當難度， 因此， 在實(shí)際工程應用當中， 利用功率準則評估不太適宜（ 3）通常功率準則適用于電子對抗系統的壓制性干擾效果評估。

　　從信息損失的角度來(lái)度量干擾效果則為信息準則， 其基本思想是用干擾前后電子對抗信號中所含目標信息量的變化來(lái)評估干擾效果。例如， 利用干擾前后電子對抗系統觀(guān)測空間的體積變化來(lái)評估干擾效果， 在一些電子干擾設備的戰技術(shù)指標中， 干擾效果的指標就是利用效率準則提出的。

　　對壓制干擾來(lái)說(shuō)， 信息準則是用干擾信號的熵來(lái)評估其性能。干擾信號J 的熵H （ J ）定義為：

　　其中， Ji 為干擾信號的數值； J i 出現的概率用P i表示。

　　而干擾信號為連續分布函數時(shí)， 可用連續函數概率分布密度表示其熵：

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

　　2 概率準則

　　在電子對抗系統中， 概率準則是由電子干擾環(huán)境中完成給定任務(wù)的概率決定， 以評估電子對抗系統的抗干擾性能。該準則反映了在沒(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， 電子對抗系統實(shí)現同一性能指標的概率。在理想情況， 電子對抗系統的任何指標都可以用概率準則來(lái)評估， 然而共基準值是指在無(wú)干擾的方法下， 實(shí)現同一性能指標的概率。因此， 概率準則就會(huì )存在以下兩個(gè)缺陷：

　?。?）在電子對抗系統中， 大多數性能指標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、引導概率、識別概率等。

　　因此， 對于那些本來(lái)就不是用概率形式表示的指標， 卻用受干擾之前實(shí)現的預定目的的概率來(lái)表示，就不恰當了。所以也沒(méi)有直接觀(guān)測以上特性的性能指標方便， 假如再用之前的性能指標來(lái)表示這些性能指標的概率大小時(shí)， 將會(huì )存在大量的數據處理工作， 造成難度加大。

　?。?2）由大量統計數據獲得的概率指標， 屬于統計指標。需要進(jìn)行大量可重復試驗。然而， 但并不是所有試驗都可以進(jìn)行重復操作。為滿(mǎn)足可重復試驗這個(gè)條件， 需要花費更多的時(shí)間和費用， 給效果評估帶來(lái)相當的難度。

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

　　3 效率準則

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

　　與概率準則類(lèi)似， 效率準則是注重比較電子對抗系統在無(wú)干擾方式下實(shí)現同一指標的比值η， 而不會(huì )考慮干擾電子系統的具體干擾方式：

　　其中， Wi0為無(wú)干擾情況下， 第i項指標值； Wij為有干擾情況下， 第i項指標值； n 為無(wú)該系統具有的抗干擾指標項目數。

　　分析上式可知， 效率準則相對于概率準則， 其更容易， 也更直觀(guān)， 因為W 的取值方式不需要變化，只需和原電子對抗系統指標取值方式一樣， 而Wi0是電子對抗系統采用無(wú)干擾方式下的第i項指標值， 只需測得電子對抗系統給定等級典型干擾方法相應的第i項指標值， 這樣就大大減少了評估的工作量和難度，在具體測量中， 均可采用現有各種工程測量手段， 如數據采集、工程檢測以及其他處理方法等。

　　電子對抗系統中， 采用有干擾方式時(shí)， 某一特征指標與采用無(wú)干擾方式時(shí)同一指標的比值用