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1、2009 年 第 5 期2009 ,No . 5电 子 对 抗EL ECTRONIC WARFARE总 第 128 期Series No . 128雷 达 干 扰 效 果 评 估 的 粗 糙 集 方 法肃 1 田 维 军 2 万 明 杰 1 杨 传 春 1张(1 . 防空兵指挥学院 ,郑州 450052 ;2 . 中航天水飞机工业公司 ,甘肃天水 741025)摘 要 针对雷达干扰效果评估这一电 子 战 作 战 运 用 中 的 核 心 问 题 ,建 立 了 基 于 粗 糙 集方 法的评估模型 。 首先 ,构建了雷达 干 扰 效 果 评 估 的 连 续 值 型 信 息 系 统 。 在 计 算 属
2、 性 约 简 集的基础上 ,建立了雷达干扰空间的偏序关系矩阵 。 最后 ,通过计算雷达干扰 空 间 的 综合优势程度 ,获取雷达干扰效果评估值 。 实例表明了方法的有效性 。关键词 雷达干扰 效果评估 粗糙集Ra dar Ja mming Effect Evaluation Method Based onthe Theory of Rough SetsZhang Su1 Tian Weijun2 Wan Mingjie1 Yang Chuanchun1(1 . Air Defence Forces Command Academy , Zhengzhou 450052 , China ;2 .
3、Tian Shui Airplane Industry Company of AVIC , Tianshui 741025 , China)Abstract : The evaluation model of radar jamming effect evaluation is established , which is the coreproblem of electronic warfare operational research. Firstly , the continuous value information system to radar jamming effect eva
4、luation is presented. Based on the reduction of attribute sets , the partial order relation matrix of radar jamming space is obtained. Finally , the synthetical predominance de2 gree and evaluation value of radar jamming space can be obtained. The validity of this method is demonstrated in an exampl
5、e .Key words : radar jamming ; effect evaluation ; rough sets而 未考虑如 何 度 量 被 干 扰 雷 达 的 相 关 信 息 ; 二 是都采用了线性加权 (或等权 ) 求和的方法对多 因 素 干扰效果评估问题进行集结获得最终的干扰 效 果评估值 ,其中的因素权重获取有较大的主观 性 ,对 评估结论有较大的影响 ,如模糊综合评判方 法 、 未确知测度方法 、 模糊多属性决策方法等 。 本 文在以往 研 究 的 基 础 上 ,针 对 以 上 两 点 问题 ,提出了一种新的干扰效果评估方法 。 首 先 ,干 扰 效果评估 综 合 考 虑
6、时 域 、 频 域 、 空 域 、 能 量 以 及0 引 言雷 达干扰效果评估是电子战作战运用中 的 一个 核心问题 ,对电子干扰机的研制 、 干扰方案 的 制 定 、 实施都具 重 要 意 义 。 由 于 影 响 干 扰 效 果 的 因 素 众多 、 关系复杂 ,大量的文献对此问题进行 了 研 究 ,取得了 丰 富 的 成 果 1 - 6 。 但 存 在 的 问 题 主 要 有 下两点 1 - 5 :一是评估指标的选取上 ,部 分 干 扰评 估 ,其 主 要 优 点 是 无 须 提 供 除 问 题 所 需 处 理 的数 据 集 合 之 外 的 任 何 先 验 信 息 ,可 以 克 服 主 观
7、 确 定 权 重 的 难 点 ,而 且 粗 糙 集 方 法 可 以 有 效 的 去 除 冗余 ,通过约简提取核心属性 7 ,8 。的 雷达干扰空间为 U = x1 , x2 , , x n ,评 估 指 标集为 A = a1 , a2 , , a6 ,根据上节评估 指 标 的 量化 方法则 可 得 到 相 应 的 评 估 矩 阵 E = ( Eij ) n 6 。由 于各评估 因 子 均 为 效 益 型 指 标 ,所 以 可 采 用 式(1) 的标准化方法 9 得到评估矩阵 F = ( Fij) n 6 。Fij = Eij/ maxEij ( i U , j A ) (1)1 雷 达 干 扰
8、 效 果 评 估 的 指 标 体 系i2 . 1 构建雷 达 干 扰 效 果 评 估 的 连 续 值 型 信 息 系统根 据粗糙集 理 论 和 以 上 的 分 析 ,建 立 连 续 值1 . 1 时域上的评估指标 a 1时域上主要 考 虑 干 扰 机 的 引 导 时 间 tj 。 即 从 接收到威胁雷达信号到发出射频干扰信号 的 时 间 。 原则要 求 引 导 时 间 愈 短 干 扰 效 果 愈 好 ,定 义时域评估因子为 E1 = 1/ tj 。1 . 2 频域上的评估指标 a 2当 被干扰雷达的工作频率完全被干扰机 频 率 覆盖时 ,认为 此 时 的 干 扰 效 果 最 好 。 取 干 扰
9、 机 工作 的频宽 bJ 与被干扰雷 达 频 宽 bR 比 值 作 为 干 扰机频域上的评估因子 E2 = bJ / bR 。1 . 3 空域上的评估指标 a 3干 扰空间范围包括干扰发射天线波束在 空 间 的 最大指向范围 J 和 在 任 意 时 刻 干 扰 波 束 的 覆盖 范 围 J 。 干 扰 机 在 空 域 上 的 评 估 因 子 定 义 为E3 = ( J +J ) ,其中参数 表 示 干 扰 空 域 覆 盖威胁出现空域的程度 。1 . 4 能量上的评估指标 a 4用 雷达能接收到的干扰信号功率与目标 回 波 功率的比 值 来 度 量 该 指 标 ,评 估 因 子 定 义 为 E4
10、 =1/ Kj , 其中 Kj 为被干扰雷达正常工作的信干比 。1 . 5 干扰样式的评估指标 a5干 扰机的干 扰 样 式 必 须 与 雷 达 体 制 相 匹 配 ,才 能得到较好的干扰效果 。 通常的干扰样 式 有 压 制 干扰或欺骗干扰 、 有源干扰或无源干扰等 ,评 估因 子定义为 E5 = N , N 为 干 扰 机 实 施 干 扰 时 具 有 的干扰样式数目 。1 . 6 雷达抗干扰措施的评估指标 a 6雷 达所采取 的 抗 干 扰 措 施 越 多 ,则 干 扰 效 果型 信息系统 ( U , A , F) , 其 中 U = x1 , x2 , , x n 为 雷达干扰 空 间
11、, A 为 上 节 分 析 的 属 性 集 。 F = Fl : U A V l ( l 6) 为 相 应 的 信 息 函 数 , V l 为属 性 al 的 值 域 0 , 1 ,数 。即 采 用 式 ( 1) 的 标 准 化 函对于任意属性集 B A ,记2R B = ( xi , xj ) U ( )3则分别称 R B 和 R B 为 优 势 关 系 和 劣 势 关 系 。 若( xi , xj ) R 表 示 干 扰 机 x 在 属 性 集B jB 上劣于干扰机 xi 。2 . 2 计算雷达干扰效果评估的指标体系约简集若 R B集 或劣势 协 调 集 。 若 B 为 优 势 协 调 集
12、 或 劣 势 协调 集 ,且 B 的任何真子集 都 不 是 优 势 协 调 集 或 劣 势 协调集 ,称 B 为优势关 系 或 劣 势 关 系 下 的 属 性 约简集 。记D ( xi , xj ) =alalFil Fjl(4)(5)则 D ( xi , xj ) ,即无论从优势关系还是 劣势关系 角 度 出 发 ,用 于 区 分 干 扰 机 的 辨 识 矩 阵 Q 是一致的 。D ( xi , xj) =x , x U ( )6i jx , x U ( )7i j会 越差 ,因此 定 义 评 估 因 子 为 E6 = 1/ m , 其 中为雷达所采取的抗干扰措施数量 。m 有 Q = Q
13、。在 优势关系 或 劣 势 关 系 下 ,可 以 根 据 以 下 三 条原则寻找属性约简集 B :2 基 于 粗 糙 集 的 干 扰 效 果 评 估 方 法 (1) R = R ;B A设 有 n 部干扰 机 实 施 干 扰 ,则 由 干 扰 机 组 成 (3) 对于任意 D Q , B D Fj Fi 下j i B B其中 d (,) 为偏序关系间度量 函 数 ,计 算 方 法 见表 1 。表 1 偏序关系间度量函数值的属性约简集 :B = a1 , a2 , a5根 据 式 ( 9 ) 可 得 偏 序 关 系 矩 阵 为 ? ?: ,则由偏序 关 系 间 度 量 函 数 值 计 算;?方法
14、可得 :3 5 5 ( d ( : ,) ) = 5 3 05 6 33 5 5, ( d ( ; ,) ) = 5 3 63 0 32 . 4 计算雷达干扰空间的综合优势程度采 用下列公 式 将 总 体 距 离 标 准 化 ,使 综 合 优 势程度在 0 ,1 之间 。根据式 (10) (11) 计算总体距离为 : : := 10 ,2 = 5 ,3 = 111; ; ;1 = 10 ,2 = 11 ,3 = 3max: - :i ir : i 根 据式 ( 12) ( 13) ( 14) 计 算 综 合 优 势 程 度 、 平均优势程度 :(12)=i max:ii;i : : := 0.
15、 09 , r2 = 0. 55 , r3 = 0r1r ; (13)=i max; ; ; ;i = 0. 91 , r2 = 1 , r3 = 0. 27r1iri = ( r : + r ; ) / 2 (14) r1 = 0. 5 , r2 = 0. 77 , r3 = 0. 14根据三种度量排法可得到相同的排序结果 :x2 : x1 : x3即 第 2 部干 部 机 的 雷 达 干 扰 效 果 最 好 ,并 且i i则 可 据 综 合 优 势 程 度 r 、 r 或 平 均 优 势 程i i度 ri 将雷达干扰 空 间 排 序 ,优 势 程 度 越 大 则 相 应的干扰机干扰效果越优 。与文献 2 3 4 中的结论相同 。3 算 例4 结 束 语d (,) : ; ? : 0 6 5 3; 6 0 5 3? 5 5 0 4 3 3 4 0U x1 x2 x3x1 a1 , a5 a1 , a3 , a5 x2 a2 , a3 , a4 a1 , a2 , a3 , a4 x3 a2 U a1 a2 a3 a4 a5 a6x1 1 1/ 2 7/ 9 1/ 2 1 1x2 2/ 3 1 1 1 3/ 4 1x3 2/ 5 3/ 5 5/ 9 1/ 2 3/ 4 1子战领域 ,对 此 问
