有源／無源轉移干擾條件及協(xié)同干擾技術

苗秀梅，吳雪峰

（海裝電子部，北京 100841）

0 引 言

雷達檢測和分析目標回波能發(fā)現目標并確定其性質［1］，而雷達對抗破壞雷達回波的特性，干擾雷達正常工作。雷達和雷達對抗是一對矛與盾的關系。

雷達有源對抗技術中，基本干擾方式為噪聲壓制和欺騙，即對準雷達方向，發(fā)射噪聲、欺騙信號，達到干擾雷達的目的［2］。單獨采用雷達有源干擾方法，存在一些問題，例如，像雷達信號被對方作為信標利用一樣，干擾信號也可能成為對方的信標；單獨使用雷達無源干擾技術，雖然也能產生雜亂、虛假回波或減弱目標回波，破壞雷達正常工作，但是，對于目標分辨率強的雷達來說，干擾效果會明顯下降。雷達無源干擾技術中，箔條產生的多普勒頻譜寬度只有幾十赫茲，即使在陣風、旋風作用下，其頻譜也只有幾百赫茲，對具有多普勒頻率處理能力的雷達來說，干擾效果也會明顯下降。如果在發(fā)射干擾箔條之前，反艦導彈跟蹤雷達已跟蹤艦船，則要使它轉向跟蹤誘餌是很困難的，此時，需要雷達有源干擾將雷達跟蹤暫時破壞，迫使其轉入重新捕獲狀態(tài)，敵跟蹤雷達才有可能在再次跟蹤時跟蹤箔條云。

因此，為了充分發(fā)揮電子對抗有源干擾和無源干擾的作戰(zhàn)效能，在實際應用中，將無源和有源干擾結合起來，在有源干擾配合下，使雷達不跟蹤真實目標，而去跟蹤箔條，進而保護作戰(zhàn)平臺。

1 轉移干擾特點及流程

轉移干擾用于對抗反艦導彈防御作戰(zhàn)，其特點是雷達有源干擾和無源干擾配合使用。當來襲導彈末制導雷達開機并跟蹤艦艇時，在被保護目標周圍的一定距離、方位、高度上立即發(fā)射近程箔條彈，啟動有源干擾進行距離波門拖引，將末制導雷達跟蹤波門拖離被保護目標，使末制導雷達由跟蹤被保護目標轉移至跟蹤箔條。這種干擾方式的優(yōu)點是：能擺脫已經被跟蹤的敵方導彈跟蹤，但是需要有源和無源干擾間的密切協(xié)同。

2 轉移干擾有效條件分析

為敘述、計算方便，假設導彈參數、有源干擾機參數、箔條發(fā)射干擾參數見表1。

表1 導彈參數、有源干擾機參數、箔條發(fā)射干擾參數

圖1示出了來襲導彈、箔條云以及有源干擾機之間相對布局，以X軸表示導彈來襲方向，箔條彈飛行距離為R，箔條發(fā)射角為：導彈來襲方向右φr，仰角φz，圖1（a）為干擾場景俯視圖，圖1（b）為干擾場景側視圖。

圖1 導彈來襲方位，箔條云與有源干擾機相對布局

2.1 有效條件1

有效條件1的內容為：箔條云與有源干擾發(fā)射平臺應處于末制導雷達同一波束內且不在末制導雷達的同一距離分辨單元內。前者為確保箔條云不能被雷達在方位上與目標區(qū)分開；后者為配合距離波門拖引，為雷達距離波門被拖離出目標回波距離分辨單元創(chuàng)造條件。

有效條件1的代數表達式為：

式中：θr為末制導雷達天線水平方向3dB帶寬／2（單位：°）；θz為末制導雷達天線仰角方向3dB帶寬／2（單位：°）；αr為箔條云中心與導彈位置的連線與導彈來襲方向之間的水平角（單位：°）；αz為箔條云中心與導彈位置的連線與導彈來襲方向之間的仰角（單位：°）；R為箔條彈發(fā)射距離（單位：m）；φr為箔條彈發(fā)射方向與導彈來襲方向之間的水平角（單位：°）；φz為箔條彈發(fā)射方向與導彈來襲方向之間的俯仰角（單位：°）；τPW為末制導雷達脈沖寬度（單位：μs）。

從以上分析可以看出：為了實現轉移干擾，必須獲取末制導雷達的天線方向圖（水平3dB帶寬和俯仰3dB帶寬）、工作頻率、脈寬以及末制導雷達開機距離等技術參數，才能根據式（1）確定無源干擾彈發(fā)射距離、方位角、仰角等要素。

末制導雷達的工作頻率，脈寬可以通過雷達偵察設備獲得，天線方向圖、雷達開機距離等信息可以通過情報獲得。

2.2 有效條件2

距離波門拖引距離R＝箔條彈在導彈運行方向上的投影距離。

結合圖1，有效條件2的代數表達式為：

圖1示出了距離前拖的情況，也可以根據戰(zhàn)術需要執(zhí)行距離后拖。需要指出的是：前拖適用于雷達重頻固定的情況。

2.3 有效條件3

下面通過舉例說明有效條件3和有效條件4的內容。

一次距離波門拖引后，采用表1所列參數計算，雷達測量目標的距離向前拖引了150m／s×6s（拖引時間）＝900m，加上導彈本身的飛行距離340m／s×8s＝2 720m，此時，在末制導雷達前方12 000-900-2 720＝8 380m處已經形成箔條云，也可以在第2次距離波門拖引時將距離波門拖引至箔條云上。但箔條彈發(fā)射時機有所不同。

結合表1所假定的參數，可以計算出箔條的留空時間＞36s。

圖2示出了采用轉移干擾時，雷達采用距離波門拖引和無源箔條發(fā)射之間的時間和距離關系，圖2（b）中給出了2種箔條云下落時的情況，可看出曲線①反應的箔條留空時間較短，不滿足戰(zhàn)術要求，曲線②反應的箔條留空時間較長，滿足戰(zhàn)術要求。

圖2 雷達有源干擾和箔條發(fā)射之間的時間和距離關系

2.4 有效條件4

假設末制導雷達開機時為t＝0時刻，此時，有源干擾設備開始發(fā)射距離欺騙干擾信號，按拖引時間6s計算，拖引距離為6×150＝900m，如果在真目標前側900m左右存在箔條云，關閉雷達有源干擾機，并將目標平臺及時規(guī)避。如果第1次沒有成功，導彈末制導雷達仍然跟蹤真目標，則進行第2次拖引，從第1次拖引結束到第2次拖引結束，共計8s，拖引距離仍為900m。依次類推，第2次拖引結束到第3次拖引結束，共計1 0s，拖引距離為900m。拖引次數n是有限的，應滿足形成轉移干擾有效的第4個必要條件：

式中：n為拖引次數；t1為有源干擾建立時間；t2為有源干擾拖引時間；t3為有源干擾停止時間；v為導彈飛行速度；R為導彈末制導雷達開機距離；ΔR1為距離拖引值。

在末制導雷達開機距離內，拖引次數是有限的，上面的例子中只有3次，因此必須對距離波門拖引成功率提出較高要求。

戰(zhàn)時的風向和風速也應作為戰(zhàn)術解算的因素，否則，會降低干擾效果。上面所列舉的例子里，由于箔條彈的飛行時間為10s（包括箔條云形成時間），則可以在t＝-2s時發(fā)射厘米波干擾彈，當距離波門欺騙完成后，末制導雷達將在距離上準確跟蹤箔條云，從而保護我方平臺。

從上面的分析可以看出：在使用轉移干擾時，必須注意以下幾個方面：

（1）轉移干擾是對付導彈末制導雷達的有效干擾樣式之一。一旦成功，能有效保護目標平臺，但是其使用條件也比較苛刻，天時地利需要綜合考慮。

（2）必須進行精確的發(fā)射時間和方位計算，防止延誤戰(zhàn)機。

（3）必須滿足上述4項轉移干擾的有效條件。

（4）對距離波門拖引的成功率要求高，因為距離拖引次數是有限的。

（5）應對有源干擾信號發(fā)射方向、箔條云形成位置和末制導雷達方位進行綜合分析。

3 有源和無源干擾協(xié)同技術

3.1 干擾協(xié)同流程

為了實施有效的轉移干擾戰(zhàn)術，除了考慮上述4項基本條件外，還需要從戰(zhàn)術使用上考慮有源和無源干擾之間的協(xié)同關系。

下面以典型的主動雷達＋紅外制導的導彈過程為例，具體說明轉移干擾方式中有源和無源干擾流程、具體實施和效果分析。圖3為轉移干擾流程圖。

3.2 具體實現

從圖3可以看出，轉移干擾具有以下特點：

（1）針對偵察到的高威脅目標，能同時引導給有源干擾設備和無源干擾設備；

（2）有源干擾的距離波門拖引（RGPO）發(fā)射信號關閉時刻，能驅動無源干擾發(fā)射裝置發(fā)射箔條彈和紅外彈；

（3）無源干擾箔條彈、紅外彈設置了2種不同的引信時間，一種為長時間引信，用于第1次發(fā)射；另一種為短時間引信，用于第2次發(fā)射。

圖3 轉移干擾流程

圖4示出在執(zhí)行上述干擾樣式時，有源干擾、無源干擾之間的動作協(xié)同關系，圖中具體參數是基于以下假設的：末制導雷達開機距離R＝16km；導彈飛行速度為v＝266m／s；導彈制導模式：主動雷達＋紅外；有源距離波門拖引：停止時間為3s，拖引時間為6s，關閉時間為3s，拖引速度為1m／s，干擾彈飛行速度為150m／s，引信時間1為6s，引信時間2為3s，留空時間為60s。

3.3 效果分析

下面結合圖4具體說明轉移干擾的實際效果。

末制導雷達距我方目標平臺16km處開機工作，我方平臺上的雷達偵察設備對末制導雷達信號進行偵收，在t＝0時刻，由雷達有源干擾設備執(zhí)行距離波門拖引，建立時間為3s，拖引時間為6s，在t＝9s時刻，停止干擾機發(fā)射干擾信號，此時，由無源干擾設備發(fā)射長距離箔條彈和紅外彈。其目的是當RGPO拖引成功后，末制導雷達的距離跟蹤波門被拖離我方平臺所處位置，波門內只有干擾信號，當干擾機停止發(fā)射后，會導致末制導雷達距離跟蹤波門內沒有信號，迫使雷達返回重新捕獲目標的狀態(tài)，此時發(fā)射箔條干擾彈（沖淡干擾）和紅外干擾彈（沖淡干擾），形成箔條云假目標和紅外假目標，以對抗主動雷達和紅外復合制導的反艦導彈。

然后干擾機發(fā)射干擾噪聲，干擾帶寬等于末制導雷達的工作帶寬，以假亂真，保護艦艇安全。

最后使用無源干擾發(fā)射裝置發(fā)射近距離干擾彈，由于假目標回波大于真實目標的回波強度，可以誘騙導彈尋的頭跳過艦艇轉向跟蹤假目標。

圖4 執(zhí)行轉移干擾時，有源干擾、無源干擾協(xié)同過程

4 結束語

威脅目標采用了新戰(zhàn)術、新技術，導致在執(zhí)行自衛(wèi)干擾時，降低了單純使用有源或無源干擾技術手段的干擾效果，因此，需要運用復合干擾技術，有源干擾在時域上、距離上欺騙敵方雷達，無源干擾在空域上干擾敵方雷達，從而起到綜合干擾的作用。隨著編隊協(xié)同信息對抗時代的到來，有源和無源綜合干擾將面臨新的研究內容。

［1］ Merrill I Skolnik.雷達手冊［M］.王軍，林強譯.北京：電子工業(yè)出版社，1991.

［2］ 趙國慶.雷達對抗原理［M］.西安：西安電子科技大學出版社，1999.