水面艦艇遠程迷惑式干擾布設(shè)方法

夏清濤，毛超，劉忠

（海軍工程大學(xué)電子工程學(xué)院，湖北武漢 43003）

0 引言

現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭中，電子戰(zhàn)將成為未來戰(zhàn)爭的主戰(zhàn)場之一，它將先于戰(zhàn)爭開始并貫穿于整個戰(zhàn)爭的始終，電子戰(zhàn)的成敗對整個戰(zhàn)爭的勝負起關(guān)鍵性作用。

遠程迷惑干擾作為一種采用遠程干擾彈布設(shè)的新型無源干擾作戰(zhàn)樣式，主要作戰(zhàn)對象為敵搜索和目標(biāo)指示雷達，通常在敵偵察平臺主動雷達開機前布設(shè)完成。與沖淡式干擾和質(zhì)心干擾相比，作戰(zhàn)對象平臺主動雷達功能更加強大，因此有必要對相關(guān)理論與作戰(zhàn)應(yīng)用基本原則進行深入研究。

1 迷惑式干擾原理

迷惑干擾是在敵方主動雷達開機前，通過發(fā)射迷惑干擾彈形成雷達假目標(biāo)，改變雷達顯示圖樣，對我編隊目標(biāo)進行防御支援和掩護，吸引敵對假目標(biāo)的注意力，降低其主動雷達對真目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)概率、戰(zhàn)術(shù)選擇概率，提高我方目標(biāo)生存力和攻擊效率的一種電子對抗手段［1］。

與沖淡干擾和質(zhì)心干擾相比，迷惑干擾具有干擾引導(dǎo)相對簡單、攻防兼?zhèn)涞纫幌盗刑攸c。

2 迷惑式假目標(biāo)布設(shè)基本要求

圖1 迷惑式干擾示意圖Fig.1Long-distance confusion jamming

迷惑式假目標(biāo)的存在給敵取得相關(guān)艦艇真實位置和編隊組成信息增加了難度，其布設(shè)距離與坐標(biāo)應(yīng)符合艦艇編隊的典型隊形［2］。要使迷惑式干擾有效，首先要使所布放的假目標(biāo)與艦船之間或者假目標(biāo)與假目標(biāo)之間處于雷達的不同分辨單元內(nèi)，使得雷達能區(qū)分艦船與箔條云或不同位置的假目標(biāo)是2個不同的目標(biāo)，要求假目標(biāo)與艦船或者假目標(biāo)之間的距離波門相同時處在不同的波束內(nèi)，在同一波束內(nèi)則要處于不同的距離波門中。

2.1 最小距離要求

為使迷惑式干擾有效，發(fā)射距離應(yīng)該大于機載雷達的距離分辨力并滿足機載雷達的角度分辨力要求，以便雷達顯示器上顯示為不同于艦艇的目標(biāo)。

1）距離分辨力要求

距離分辨力［3］是指同一方向上2個大小相等點目標(biāo)之間的最小可區(qū)分距離。對于復(fù)雜的脈沖壓縮信號，決定距離分辨力的是雷達信號的有效帶寬B，有效帶寬越寬，距離分辨力越好。距離分辨力Δrc可表示為

2）角度分辨力要求

角度分辨力指存在多目標(biāo)的情況下，雷達能在角度上把它們分辨開的能力，通常用雷達在可分辨條件下同距離的2個目標(biāo)間的最小角坐標(biāo)之差表示。通常有2種方式定義分辨力，一種是以天線方向性函數(shù)F（θ）的半功率寬度來定義;另一種是以F（θ）的2/π強度處的寬度來定義的，也稱瑞利分辨力。

若線陣天線長度為L，均勻加權(quán)。在遠場條件下，發(fā)射和接受均認為是平面波。工作波長為λ，來自偏離視軸（垂直于陣面）方向的信號在天線端口處的相位是位置的函數(shù)。收、發(fā)雙程時，可證明其半功率點分辨力為

以F－16攻擊機機載火控雷達AN/APG－66的參數(shù)為例，其脈沖寬度τ為0.286～8 μs，由式（1）可知其距離分辨力為42.9～1 200 m;其工作波長λ≈0.03 m，線陣天線長度L=0.74 m，則由式（2）可得，F(xiàn)－16攻擊機機載火控雷達AN/APG－66的單程半功率波束寬度為若敵攻擊機對距其R=140 km的位置進行搜索時，此時機載雷達的橫向分辨力

因此，為滿足F－16攻擊機機載雷達距離分辨力、角度分辨力的要求，則箔條假目標(biāo)相對于攻擊機來襲方向至少要被發(fā)射到距離艦艇4 998 m遠的地方。

2.2 布設(shè)數(shù)量要求

1）箔條云發(fā)射數(shù)量

對于主動搜索雷達而言，要求箔條云假目標(biāo)的雷達反射能量應(yīng)大于主動搜索雷達的捕獲門限。同時迷惑式干擾主要作戰(zhàn)對象是平臺主動搜索雷達，其目標(biāo)識別功能相對末制導(dǎo)雷達功能更先進，因此箔條云假目標(biāo)的雷達反射信號能在一定程度上與水面艦艇的雷達反射信號相似。

2）假目標(biāo)布設(shè)數(shù)量

假目標(biāo)布設(shè)數(shù)量可根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)不同而確定具體的布設(shè)數(shù)量。單艦迷惑式干擾所需形成真假目標(biāo)布設(shè)數(shù)量總和應(yīng)與我典型戰(zhàn)斗艦艇編隊艦艇數(shù)量保持一致。編隊迷惑式干擾所需形成假目標(biāo)應(yīng)與編隊自身艦艇編隊數(shù)量保持一致，此時假目標(biāo)布設(shè)方位應(yīng)在敵偵察平臺與我艦艇編隊之間，并且能與編隊之間拉開安全距離?；趹?zhàn)術(shù)意圖的迷惑式干擾則應(yīng)根據(jù)戰(zhàn)術(shù)安排實時機動布設(shè)假目標(biāo)。

2.3 布設(shè)方位要求

戰(zhàn)斗艦艇編隊隊形是根據(jù)具體軍事任務(wù)而確定的兵力組成，基本隊形有單橫（縱）隊、楔形隊、反楔形隊和梯形隊［4］，如圖2所示。其中，單橫隊、楔形隊、反楔形隊是同一結(jié)構(gòu)形式的編隊，當(dāng)a＜90°時為楔形隊，a=90°時為單橫隊，a＞90°時為反楔形隊;單縱隊、梯形隊是同一結(jié)構(gòu)形式的編隊，a= 180°時梯形隊變?yōu)閱慰v隊。

圖2 戰(zhàn)斗艦艇編隊基本隊形Fig.2Fighting-ship basic formation

由戰(zhàn)斗艦艇編隊隊形分析可以看出，迷惑式干擾布陣可采用多種隊形進行布設(shè)，布設(shè)隊形差異直接決定了布設(shè)方位參數(shù)設(shè)置。目前水面艦艇大多采用身管武器作為無源干擾器的武器發(fā)射平臺，由于身管武器轉(zhuǎn)動方位角范圍限制，對于不同迷惑式干擾隊形布設(shè)方位要求存在一定差異。單縱隊（梯形隊）迷惑式干擾假目標(biāo)布設(shè)方位要求:多假目標(biāo)位于艦艇機動方向上，同時假目標(biāo)之間縱向距離應(yīng)與典型編隊艦艇間距相似，根據(jù)海上風(fēng)向與水面艦艇機動航向之間差異，形成單縱隊或梯形隊迷惑式干擾態(tài)勢;單橫隊迷惑式干擾假目標(biāo)布設(shè)方位要求:多目標(biāo)位于艦艇單側(cè)或兩側(cè)，同時假目標(biāo)之間橫向距離應(yīng)與典型編隊艦艇間距相似，根據(jù)海上風(fēng)向與水面艦艇機動航向之間差異，形成單橫隊（楔形隊、反楔形隊）迷惑式干擾態(tài)勢。

3 發(fā)射時機

迷惑式干擾假目標(biāo)須在敵方主動雷達開機前形成［5－6］，因此，實施迷惑式干擾不可能用偵察告警設(shè)備來引導(dǎo)，因為當(dāng)偵察設(shè)備發(fā)現(xiàn)敵主動雷達信號時，敵主動雷達已經(jīng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)了，已經(jīng)錯過了迷惑實施時機。另外，由于艦艇與迷惑假目標(biāo)之間存在著相對運動，所以怎樣把迷惑假目標(biāo)在主動雷達開機前發(fā)射出去，并使之始終處于有效位置，這是戰(zhàn)術(shù)上需要解決的一個問題。通常掌握實施時機，引導(dǎo)干擾的實施，在戰(zhàn)術(shù)上可以有如下方法:

1）利用敵攻擊前的各種征兆來引導(dǎo)迷惑式干擾。敵攻擊機攻擊前都有一定的征兆，如飛機向我迫近，并穩(wěn)定戰(zhàn)斗航向，可以利用這些征兆來引導(dǎo)發(fā)射迷惑式干擾。

2）用本艦或編隊中的艦載觀察設(shè)備發(fā)現(xiàn)來襲飛機到達攻擊距離之前引導(dǎo)迷惑式干擾。

3）在敵雷達已開機發(fā)現(xiàn)我真實目標(biāo)情況下，通過有源干擾破壞其搜索狀態(tài)，迫使敵雷達重新搜索，并同時發(fā)射誘餌干擾彈形成迷惑式干擾樣式造成真假目標(biāo)同時存在，延誤敵識別真實目標(biāo)時間。

4）當(dāng)指揮員得到上級的引導(dǎo)以及戰(zhàn)術(shù)配合上的需要，認為有必要布放迷惑式干擾誘餌時，也可發(fā)射迷惑式干擾。

4 結(jié)語

根據(jù)迷惑干擾的基本原理，對迷惑式干擾的布設(shè)方法進行了分析，根據(jù)作戰(zhàn)對象雷達的性能差異、編隊隊形要求等原則，建立了布設(shè)距離方位模型。根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)不同，定性分析了迷惑式干擾作戰(zhàn)使用時機。對指導(dǎo)艦艇遠程無源干擾決策模型建立及效能評估仿真工作的開展具有較強現(xiàn)實意義，對后續(xù)新裝備研制及相關(guān)研究的開展亦具有一定的借鑒意義。

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