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中国电磁环境仿真技术尚未满足航母编队需求

更新时间:2015-08-18 08:18:18 文字尺寸:
中国电磁环境仿真技术尚未满足航母编队需求 资料图:中国航母辽宁舰

  【环球军事报道】8月初在京召开的2014第二届中国指挥控制大会上,来自国内指挥控制领域的科研院所、高等院校、大型国有企业、高新技术企业以及民营高科技公司等近1500名各界代表齐聚一堂,深入交流网络信息时代指挥控制科技产业的创新与发展。中船重工第716所顾浩副所长为大会提供题为《加强复杂电磁环境仿真技术研究,有效提升海战装备体系对抗作战能力》的报告。大会授权环球军事独家刊发该报告的主要内容——

  报告分四个方面:

  一、军事需求

  面临的外部形势,随着美国亚太再平衡战略以及空海一体战构想的提出实施,东海南海海域争议不断,对我海战武器装备建设提出严峻挑战,这大家可能非常清楚,关于钓鱼岛,与菲律宾的黄岩岛之争,以及和越南的石油钻井平台等等争议非常多,形势非常严峻。

  面临现代作战形式,复杂电磁环境,体系对抗条件下的攻防对抗作战。表现为复杂电磁环境,表现为交战双方电子装备侦察与反侦察,干扰与反干扰,欺骗与反欺骗。

  体系对抗不是单一武器或单一作战单元之间的较量,是多元并重的作战要素,作战单元、作战系统相互融合,这种情况下1+1并不等于2。

  装备使用问题,训练过程中发现海战装备在真实海洋环境,复杂电磁环境,体系作战条件下存在诸多突出问题:雷达抗干扰能力差,电磁干扰条件下导弹命中精度急剧下降,电磁兼容性差。目前这些装备不能满足作战需求,分析原因,科研实验不充分是一个非常重要的因素。

  急迫需求:航母编队是未来体系作战的主战装备,与现有海战装备相比,未来航母编队作战范围更大,作战对象更复杂,频域空间更加广阔,作战环境更加复杂,以上问题不解决的话,严重制约装备在复杂海洋和电磁环境综合作用下整体作战能力的发挥。

  因此在复杂海战环境下对海战武器装备体系及其装备的展基性能、性能进行仿真实验的呼声日益高涨。加强贴近施展的海战复杂电磁环境仿真技术研究、尽快形成满足能打仗、打胜仗的要求越来越要求。

  二、国内外现状

  首先是国外的现状,以美军为首的军事强国十分重视外场电磁环境仿真技术研究,现状可概括为两部分:一部分,突破了面向多平台的复杂电磁环境仿真技术,形成了较为完善的海战装备仿真实验能力。另外构建了先进的实验与训练环境。

  复杂电磁环境仿真技术,复杂电磁环境下航母编队实验的典型实验场,水面作战系统中心。

  美国东部飞机尼亚东海岸,有报表、数据分析,传感器、仿真设施、通信网络,通过通信网络构建了包括测试实验环境、自防御系统实验环境构建了航母战斗群测试的体系。其中,大量的威胁信号模拟器,包括环境仿真器,分布式传感器仿真器等。这里可以看到模拟器可以放在岛屿平台、空中平台、海上平台,岸基平台。

  在大范围的海战实验区域实现了革型电磁环境仿真器的综合集成,构建了舰艇编队级仿真实验所需的复杂目标态势,高强度电子对抗环境以及高威胁导弹目标环境。

  海战仿真实验标准规范体系,仿真实验设施互联互通标准,美国国防部通过基础计划2010工程,开发了实验与训练体系结构,通过使用逻辑靶场概念将分布在许多摄食中的实验、训练、仿真、高性能计算等资源集成起来,实现靶场资源间的忽操作、重用和可组合。

  TENA和HLA相比,在实时性、实验资源的专业性等方面有较强的优势。这是一个体系结构,可以看到,中间件比较好,仓库和数据方案对他的专业性构建了比较好的优势。目前TENA已配制到美国几十个实验和训练场使用,将美国水战系统中心、海上靶场、中国湖电子占靶场等联合在一起。

  海战装备实验体系标准,美军在水面舰艇作战系统中心计划中,明确规定了仿真实验是舰艇装备实验五大阶段之一,制订了较为完善的方法。

  国内的情况,电磁环境仿真基础不足,严重影响着复杂海战环境下武器装备性能的有效验证评估,现状可概括为:只具备一定电磁环境要素下的装备仿真实验与评估能力。海战仿真实验体系与标准规范研究尚处于起步阶段。

  复杂电磁环境仿真技术,海战电子装备分针实验类型,可以由低到高分为三大类,数学仿真实验,内场半事物仿真实验,外场半事物仿真实验。

  对于数学仿真实验,海战环境仿真模型可信度不够,信号级模型开发及验模难度大。内场半事物仿真实验,已掌握一定程度的内场电磁环境仿真技术,并建有一定的数量的半事物仿真波暗室。只能开展通信、雷达电子对抗,导弹等单装备在简单电磁环境要素下的仿真验证与评估。一次实验的实验对象比较少,无法验证体系作战整体能力。外场半事物仿真实验,为提高海战装备在真实弃养环境、复杂电磁环境,对抗条件下的作战能力,2010年在江苏某地建设舰艇作载系统品还科研实验室,可针对两三坐标雷达、舰载相控真雷达,具备了一定置信度水平的电子环境末能力。可以支持一驱两护编队作战系统的全系统协同和协同指挥仿真实验,但远不能满足航母编队等对海战复杂电磁环境适应性的需求。

  目前正在与航天科工集团构建海战仿真实验体系与标准规范,主要有仿真实验设施互联互通标准。海战仿真实验体系规范,建立了海战武器装备研制的行业仿真实验标准规范,舰艇作战系统,防空、反舰导弹等研制发挥了重要的指导作用。军用仿真标准体系规划了海上编队作战系统联调实验规则,多平台协同防空信息系统实验规程。

  三、存在的主要问题

  海战复杂电磁环境仿真理论研究明显落后,海战复杂电磁环境建模验模方法,构建方法、指标体系等研究不够系统。海上多平台复杂电磁环境仿真技术研究攻关不足,表现为大空间、全频域的复杂电磁环境仿真技术研究不足,在空间上,只有较小范围分散模拟,难以保证大战场各装备感知的仿真态势空间一致性。在频域上,无法提供频域一致的仿真态势,不能满足航母编队的协同探测等。

  模拟目标的智能化程度较低,对抗性不足,不能模拟出交战双方电子装备的侦察与反侦察,干扰与反感染等复杂对抗环境,不能给航母编队等复杂装备体系提供高复杂的环境。

  低成本、小型化、高逼真度导引头模拟技术研究不足,超高速、大机动反舰导弹是航母编队面临的最重大的威胁之一。

  精确制导武器海战综合电子对抗仿真技术基础薄弱,导弹末端主要受到舰载雷达探测等威胁。反辐射导弹还面临各种诱饵的干扰,现有的外场电磁环境仿真技术,对导弹电磁对抗环境仿真比较简单。

  实验体系结构与标准规范难以满足仿真实验需求,缺乏顶层的规划与设计,目前现场之间互联互通很难,无法进行资源的共享。

  四、发展建议

  突破复杂海战场仿真关键技术,构建海战场复杂电磁环境仿真平台,三大类关键技术,多平台分布式实验电磁环境仿真态势一致性生成技术,智能化蓝军虚拟兵力电子对抗仿真技术,高威胁导弹电磁辐射特性仿真技术,构建参数可配制的海战复杂电磁环境仿真平台。利用这些平台最终解决这些问题,感知环境仿真,对海导弹符合制导目标特性仿真,电子对抗仿真实验的智能化和对抗性。

  完善仿真实验标准规范体系,研发联合仿真实验体系结构,成立联合科研实验管理机构,在这两类标准上,对于这一块,制订海战装备外场仿真实验过程标准,明确装备外场的地位。编制相应的规程,修订原来的一些条款。启动实验体系结构研发项目,为构建逻辑实验场奠定基础。

  整合国内优势力量,立项开展典型海战武器复杂电磁环境的仿真演示验证,技术方面突破的仿真技术,作战系统品还科研实验为基础,以典型舰艇编队和典型精确制导武器,构建典型的海战武器复杂电磁环境仿真演示验证,在真实海洋背景和复杂电磁仿真环境下耦合条件下完成海战主战装备性能作战方针实验。

 

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