戎华，陈求，杨熙

（1.海军大连舰艇学院，辽宁大连116018；2.解放军91278部队，辽宁大连116018）

基于多侦察资源的电子侦察作战效能评估模型

戎华1，陈求1，杨熙2

（1.海军大连舰艇学院，辽宁大连116018；2.解放军91278部队，辽宁大连116018）

现代战争战场环境越来越复杂，准确发现目标的难度越来越大，靠单侦察设备独立完成侦察任务已难以满足作战需要。通过建立多侦察资源的电子对抗侦察效能评估模型，对来自同一作战平台的不同侦察设备和来自不同平台的侦察设备的数据进行融合，最大限度地发挥各侦察设备的作战效能，为决策者提供作战使用依据。

侦察设备，侦察效能评估模型，数据融合

0 引言

随着海战场环境日益复杂，舰船受到来自空中、水面、水下和岸上等多层次多维威胁和纵深饱和攻击，这对舰载电子对抗侦察设备提出了更高的要求，一方面作战平台仅靠单一的舰载电子对抗侦察设备来获取作战信息已难以满足作战需要，必须装备更多的电子侦察设备，完成不同战场态势下的作战任务；另一方面编队多作战平台也面临着侦察资源的分配使用问题，这就要求平台中必须装备更多的电子侦察与探测设备，使指挥员可以根据电子战作战任务选择要使用的电子侦察设备。指挥员选择作战通道中具体侦察设备的依据将建立在多侦察设备效能评估基础上，从而带来对多侦察资源的侦察效能分析问题。因此，建立多侦察设备效能评估模型是一个亟需解决的难题，该评估模型主要涉及3个内容，一是建立侦察效能评估模型，解决评估方法问题；二是侦察资源的关联问题，保证融合数据来自于同一时刻同一目标；三是侦察资源数据的融合算法，解决多侦察资源数据的处理方法，本文重点探讨多侦察设备效能评估方法及数据融合算法。

1 多侦察设备效能评估模型

电子战作战行动效果与电子侦察装备的效能发挥有重大关系，多侦察资源由于所得目标信息量的增多，融合后数据测量的误差值减小，对目标识别概率也会更高、更准确。武器装备作战效能评估方法很多［1-3］，但应用于电子侦察作战效能的评估还必须结合装备的特殊性。由于多侦察设备效能评估涉及因素很多，评估时必须首先建立侦察设备效能评估指标体系与评估模型，在此基础上，对所选择的多侦察资源数据进行融合，并将融合后的指标值应用于评估模型，获得多侦察资源的侦察效能，评估采用WSEIAC模型进行评估［4-5］，侦察效能评估指标体系如图1所示：

其中：E：系统效能向量；A：系统可用性；D：系统可靠性；C：系统能力矩阵。该方法中系统可用性、可靠性变化不大，其值接近于1，重要的是能力C的计算。

1.1 能力矩阵C

从雷达侦察装备效能评估指标体系看出，能力C与侦察截获能力、信号分析识别能力有直接关系，可分别确定。

1.1.1 侦察截获能力

系统信号截获效能评估模型用下式表示：

式中：θI1：侦察分系统实际达到的侦察方位覆盖范围；θI10：期望的或作战任务规定的方位覆盖范围；θI2：侦察分系统实际达到的侦察俯仰覆盖范围；θI20：期望的或作战任务规定的俯仰覆盖范围；ΔFI：侦察分系统实际达到的侦察频率覆盖范围；ΔFI0：期望的或作战任务规定的频率覆盖范围；PI：侦察分系统接收机的截获概率。

1.1.2 信号分析识别能力

选用信号处理概率Ps、信号分析识别精度Ep、辐射源属性识别度ρ 3个因子来描述信号分析识别能力ER，其表达式为：

①信号处理概率Ps

设雷达对抗系统中的分析设备对每个到达脉冲信号处理时间平均值或期望值为μ，脉冲流密度（即每秒钟到达的脉冲数）为，则在信号处理时间μ内到达n个脉冲的概率为：

借助排队论可知，信号处理概率应为：

②信号分析识别精度

式中：P1：脉冲频率测量误差；P2：脉冲重复频率测量误差；P3：脉冲宽度测量误差；P4：脉冲重复周期抖动测量误差；P5：脉冲重复间隔测量误差；P6：方位精度测量误差。

③辐射源属性识别度

辐射源属性识别度由装备技术指标提供。

1.2 确定系统效能

侦察系统效能为：

2 数据融合算法

对多侦察资源效能，ADC方法中的指标需代入经过融合后的指标结果，根据侦察资源特点，融合分为决策级融合、数据级融合。

2.1 基于D-S证据理论的决策级融合算法

设有m个传感器，各传感器在各测量周期上获得的后验可信度分配为Msj（Ai），其中i，p表示第i，p个命题，共有n个命题，i=1，2，…，n和p=1，2，…，n；j表示第j个测量周期，共有k个测量周期，j=1，2，…，k；s表示第s个传感器，共有m个传感器，s=1，2，…，m。Msj（Ai）表示第s个传感器在第j个测量周期对命题Ai的后验可信度分配［6］。

一个传感器不同周期的融合计算

m个传感器系统的融合计算

2.2 数据级融合算法

若多侦察资源分别测量的航迹互相之间有相关性，则各条航迹之间可以进行数据融合处理。下面给出2条航迹相关时，ESM1与ESM2方位角融合处理的方法，其他指标参数计算均可使用。

将ESM1方位测量值与ESM2方位测量值进行加权求和，得融合后的方位估计值：

数据融合后的方差为σ2：

利用二级倒数求k值，使σ2最小：

上面是两个侦察资源分别测量的航迹相关的方位融合值，同理，可获得指标体系中其他指标的融合值及多个侦察资源的指标融合值［7-8］。

3 多侦察资源效能评估流程

效能评估方法很多，对于多侦察资源效能评估，不仅涉及到评估方法，评估指标体系，还涉及到指标的数据融合，因此，应首先确定电子对抗作战行动与侦察资源通道关系，确定评估算法，建立评估指标体系，采用合理的数据融合方法进行相关侦察设备指标的数据融合，将融合后的指标值应用于选择的评估方法，获得多侦察资源的作战效能，多侦察资源效能评估流程见图2。

4 结论

作战效能评估的方法很多，本文选择了ADC方法对多侦察资源侦察设备作战效能进行了评估。与单侦察设备效能评估不同之处在于评估指标体系中参与计算的指标值应为经过数据相关、融合后的指标值。由于涉及到的侦察资源有电子侦察设备，有被动超视距雷达，数据融合时分为决策级融合和数据级融合，最后给出了多侦察资源效能评估的具体流程，该效能在电子对抗作战行动对侦察通道的选择方面具有重要意义。

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Research on Electronic Reconnaissance Effectiveness Evaluation Model Based on Multi-reconnaissance Sources

RONG Hua1，CHEN Qiu1，YANG Xi2
（1.Dalian Navy Academy，Dalian 116018，China；2.Unit of 91278 PLA，Dalian 116018，China）

In morden war，the combat field becomes more and more complicated which leads it more difficult to found the target accurately.It is impossible to complete the reconnaissance mission with single reconnaissance equipment.This paperprovides a way to merge data from the same or different reconnaissance equipment of shipboard by establishes reconnaissance effectiveness evaluation model.It expresses the maximum operational effectiveness of reconnaissance equipment that provides basis of operational using for the commander.

reconnaissance equipment，reconnaissance effectiveness evaluation model，data fusion

TP391；TJ83

A

1002-0640（2017）01-0084-03

2015-11-25

2016-01-07

戎华（1963-），女，辽宁大连人，教授，博士生导师。研究方向：电子对抗及信息战。