艦艇電子防空與火力防空電磁兼容性研究

逯 杰，宋 兵，王倫武

（電子工程學(xué)院，合肥 230037）

0 引 言

在渡海登陸作戰(zhàn)過程中，我電子進(jìn)攻力量有限，無法對航渡編隊(duì)提供全面的電子防護(hù)，同時(shí)艦艇上的電子設(shè)備又存在電磁不兼容的情況，使用電子與火力聯(lián)合防空時(shí)，各種武器系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生相互干擾，從而影響到艦艇的綜合反導(dǎo)能力。敵必將趁我海上航渡防御薄弱之際，綜合使用空海一體作戰(zhàn)力量對我編隊(duì)實(shí)施聯(lián)合火力打擊。因此，為了提高艦艇編隊(duì)在航渡過程中的整體防空反導(dǎo)的作戰(zhàn)效能，必須首先解決單艦電子防空與火力防空之間的協(xié)同。

1 艦艇電子防空與火力防空電磁兼容性分析

1.1 頻域兼容性分析

艦艇與外部的通信一般采用無線電通信方式，主要使用的頻段為高頻、甚高頻和特高頻；艦艇上的電子對抗系統(tǒng)主要由雷達(dá)偵察機(jī)、有源干擾機(jī)、無源干擾設(shè)備以及系統(tǒng)控制臺(tái)等組成；火力防空系統(tǒng)中涉及到的電子裝備有目標(biāo)搜索與跟蹤雷達(dá)、制導(dǎo)雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、導(dǎo)彈遙控指令收發(fā)系統(tǒng)、導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)和全球定位系統(tǒng)（GPS）導(dǎo)航系統(tǒng)等；涉及光學(xué)探測設(shè)備的有紅外跟蹤器、電視跟蹤器等［1］。

從表1中可以看出：艦艇與衛(wèi)星、艦艇與艦艇、艦艇與飛機(jī)之間的無線通信與電子防空和火力防空武器裝備系統(tǒng)在電磁頻譜使用上存在一定的沖突；電子對抗系統(tǒng)中的有源干擾頻段與火力防空武器系統(tǒng)中的跟蹤雷達(dá)頻段、導(dǎo)彈遙控指令收發(fā)系統(tǒng)等頻段都不兼容；此外電子對抗系統(tǒng)中的無源干擾頻段除了與目標(biāo)搜索雷達(dá)頻段兼容外，與其他設(shè)備的工作頻段也不兼容；紅外彈干擾頻段與紅外跟蹤器頻段、煙幕彈干擾頻段與電視跟蹤器的頻段也有交叉。

表1 電子防空與火力防空武器系統(tǒng)頻率使用分析

1.2 空域兼容性分析

艦載導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在接收目標(biāo)指示后，跟蹤雷達(dá)或紅外跟蹤器，搜索發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并實(shí)施穩(wěn)定跟蹤，引導(dǎo)導(dǎo)彈直至將目標(biāo)摧毀，在此期間，目標(biāo)跟蹤設(shè)備需要始終跟蹤來襲目標(biāo)。有源干擾發(fā)揮作用的基本條件是方向上對準(zhǔn)來襲目標(biāo)；無源干擾中沖淡干擾發(fā)射方向通常與導(dǎo)彈來襲方向成45°和135°夾角；質(zhì)心干擾、煙幕干擾發(fā)射方向都主要取決于導(dǎo)彈來襲方向、風(fēng)向和風(fēng)速，發(fā)射方向通常對著導(dǎo)彈來襲方向。從以上分析可以看出，在一般情況下，沖淡干擾與艦空導(dǎo)彈的使用是兼容的，有源干擾、煙幕干擾與目標(biāo)跟蹤雷達(dá)以及紅外跟蹤器存在不兼容，而質(zhì)心干擾與艦空導(dǎo)彈是否兼容，與當(dāng)時(shí)的導(dǎo)彈來襲方向、風(fēng)向和風(fēng)速等因素有關(guān)，需具體計(jì)算和分析。

1.3 時(shí)域兼容性分析

艦艇防空時(shí)一般需要與友鄰單位通過無線電通信進(jìn)行信息獲取與信息傳輸，在時(shí)機(jī)使用上，可能會(huì)與艦載警戒搜索雷達(dá)、目標(biāo)指示與跟蹤雷達(dá)以及有源無源等干擾手段產(chǎn)生互擾現(xiàn)象。另外由于目標(biāo)指示雷達(dá)發(fā)現(xiàn)反艦導(dǎo)彈的距離通常在20～25km左右，跟蹤雷達(dá)在距離目標(biāo)15～20km左右開始工作，而有源干擾和無源干擾的時(shí)機(jī)通常也在距離目標(biāo)8～24km左右［2］，所以艦艇在進(jìn)行防空作戰(zhàn)時(shí)，電子防空和火力防空在工作時(shí)間上存在沖突。如艦艇對敵機(jī)載警戒搜索雷達(dá)進(jìn)行首次有源干擾時(shí)，在時(shí)間上同艦載對空警戒搜索雷達(dá)以及區(qū)域防空導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)存在不兼容；在進(jìn)行第2次有源干擾時(shí)，對艦載跟蹤雷達(dá)和中程防空導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。

2 艦艇電子防空和火力防空武器的使用原則

2.1 有源干擾的使用

有源干擾可對敵警戒雷達(dá)、目標(biāo)指示跟蹤雷達(dá)、導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)進(jìn)行干擾，以欺騙迷惑敵方的偵察感知系統(tǒng)，使其無法對我艦艇實(shí)施準(zhǔn)確有效的定位。當(dāng)雷達(dá)目標(biāo)平臺(tái)距離我干擾機(jī)最小干擾距離之外，可進(jìn)行有源干擾。但在遠(yuǎn)距離反導(dǎo)過程中，我無法確定敵對我艦艇實(shí)施攻擊的導(dǎo)彈是否為反輻射導(dǎo)彈，此時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎使用有源干擾力量。同時(shí)近距艦艇防空時(shí)一般也不使用有源干擾對敵導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)實(shí)施干擾，主要原因有：一是防止反輻射導(dǎo)彈沿干擾波束跟蹤、攻擊艦艇；二是不妨礙艦空導(dǎo)彈對導(dǎo)彈的攻擊效果；三是艦載有源干擾機(jī)的干擾功率比較小，干擾效果不理想。

2.2 無源干擾的使用

由沖淡干擾的使用條件可知：只有在導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)前形成干擾云，才能起到干擾作用；而對末制導(dǎo)雷達(dá)已開機(jī)的導(dǎo)彈，該干擾方式無效。當(dāng)艦載雷達(dá)偵察機(jī)發(fā)現(xiàn)敵搜索或火控雷達(dá)信號，可進(jìn)行沖淡干擾，但干擾云會(huì)影響反導(dǎo)艦炮火控雷達(dá)對目標(biāo)的跟蹤，也會(huì)影響防空導(dǎo)彈對目標(biāo)的攔截。因此，應(yīng)將沖淡干擾發(fā)射在目標(biāo)來襲的另一舷向，在發(fā)揮沖淡干擾作用的同時(shí)，又不妨礙艦艇火力防空武器的反導(dǎo)行動(dòng)；當(dāng)收到末制導(dǎo)雷達(dá)告警信號時(shí)，質(zhì)心干擾效果往往要超過火力防空武器的反擊效果，因此在電磁不兼容的情況下，不要輕易放棄質(zhì)心干擾的使用；煙幕干擾和近程密集陣火炮是艦艇防空的最后一道防線，而煙幕干擾對密集陣火炮的影響不大，所以可以用其來對付激光和電視制導(dǎo)的導(dǎo)彈。

2.3 艦載火力防空武器的使用

艦載火力防空武器系統(tǒng)主要由區(qū)域防空導(dǎo)彈（射程100km以上）、中程防空導(dǎo)彈（射程20～40km）、近程防空導(dǎo)彈（射程20km以內(nèi)）和近程密集陣火炮組成［3］。艦載對空警戒搜索雷達(dá)發(fā)現(xiàn)來襲飛機(jī)或?qū)椇螅赡繕?biāo)指示跟蹤雷達(dá)鎖定來襲目標(biāo)，并不斷發(fā)射遙控制導(dǎo)指令引導(dǎo)艦空導(dǎo)彈對目標(biāo)實(shí)施火力攔截。艦空導(dǎo)彈發(fā)射完畢后，由紅外跟蹤器、指向器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)協(xié)同工作，將艦空導(dǎo)彈引向來襲空中目標(biāo)。在此期間，有源干擾可能對火力防空系統(tǒng)的跟蹤雷達(dá)以及導(dǎo)彈后部遙控應(yīng)答機(jī)的指令收發(fā)裝置產(chǎn)生干擾，而艦載有源干擾機(jī)的干擾功率比較小，干擾效果不是很明顯，所以在遠(yuǎn)距離防空時(shí)應(yīng)盡量采用區(qū)域防空導(dǎo)彈和中程防空導(dǎo)彈實(shí)施攔截。近距防空時(shí)，應(yīng)依據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速和導(dǎo)彈來向等具體情況確定是使用無源干擾還是火力防空武器。根據(jù)電子防空和火力防空武器系統(tǒng)的使用原則，可以得到艦載電子防空和火力防空武器協(xié)同反導(dǎo)時(shí)的具體使用流程（見圖1）。

圖1 電子防空與火力防空協(xié)同使用流程

3 艦艇電子防空與火力防空武器的具體應(yīng)用

根據(jù)艦空導(dǎo)彈抗擊距離的不同和武器裝備在反導(dǎo)作戰(zhàn)中所發(fā)揮作用的大小，來合理確定電子防空與火力防空武器的具體使用（見圖2）。來襲目標(biāo)在艦載防空導(dǎo)彈的有效射程內(nèi)，應(yīng)優(yōu)先使用反導(dǎo)導(dǎo)彈；在密集陣火炮有效射程范圍內(nèi)，應(yīng)優(yōu)先使用密集陣火炮；當(dāng)多枚導(dǎo)彈來襲或電子防空與火力防空相互不沖突時(shí)，可考慮綜合使用2種方式對反艦導(dǎo)彈實(shí)施攔截干擾，但是在實(shí)施無源干擾時(shí)應(yīng)盡量避免影響艦載火力防空武器的反導(dǎo)效能；同時(shí)還應(yīng)慎重使用有源干擾設(shè)備，避免降低艦艇的反導(dǎo)效果和招致“惹火上身”。

3.1 遠(yuǎn)距離防空作戰(zhàn)階段（40km以上）

當(dāng)我艦艇對空警戒搜索雷達(dá)發(fā)現(xiàn)敵來襲飛機(jī)時(shí)，艦載指控系統(tǒng)應(yīng)立即進(jìn)行目標(biāo)識別、威脅判斷并對目標(biāo)進(jìn)行不間斷的跟蹤，同時(shí)采取有效的預(yù)先機(jī)動(dòng)，將單一方向來襲導(dǎo)彈置于艦首小舷角，多個(gè)方向來襲導(dǎo)彈置于艦首正橫前的舷角范圍［4］，由于此時(shí)敵反艦導(dǎo)彈距我較遠(yuǎn)，我主要以區(qū)域防空導(dǎo)彈實(shí)施攔截，艦艇應(yīng)取最有效的射擊扇面，保證抗擊反艦導(dǎo)彈效果的最大化。

另一方面為不影響艦空導(dǎo)彈反導(dǎo)效果以及防止反輻射導(dǎo)彈沿干擾波束跟蹤、攻擊艦艇，通常不使用有源干擾機(jī)對敵實(shí)施干擾，而是主要采用區(qū)域防空導(dǎo)彈攻擊敵空中平臺(tái)，并控制艦載雷達(dá)的工作方式，盡量使用低截獲概率雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、米波雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)等，使敵反輻射導(dǎo)彈難以探測到艦載雷達(dá)信號。

圖2 艦艇電子防空與火力防空力量具體運(yùn)用

3.2 中距離防空作戰(zhàn)階段（20km～40km）

在敵反艦導(dǎo)彈突破我遠(yuǎn)程防空火力攔截時(shí)，我應(yīng)首先通過各種偵察手段分析判斷來襲導(dǎo)彈的種類數(shù)量后，再采取相應(yīng)的攔截措施。在確認(rèn)只有單純的反輻射導(dǎo)彈來襲時(shí)，艦艇雷達(dá)應(yīng)立即關(guān)閉，艦艇快速機(jī)動(dòng)脫離反輻射導(dǎo)彈殺傷區(qū)；及時(shí)發(fā)射箔條彈，使用有源干擾機(jī)照射箔條云對反輻射導(dǎo)彈進(jìn)行欺騙干擾；拋射舷外雷達(dá)有源誘餌對反輻射導(dǎo)彈進(jìn)行舷外有源欺騙干擾。

當(dāng)判斷來襲目標(biāo)沒有反輻射導(dǎo)彈時(shí)，可在對敵來襲導(dǎo)彈跟蹤的同時(shí)，將偵測到的導(dǎo)彈目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)送往指控系統(tǒng)進(jìn)行航跡處理和計(jì)算，并發(fā)射沖淡干擾對其反艦導(dǎo)彈實(shí)施第1次無源干擾；在其導(dǎo)彈末制導(dǎo)系統(tǒng)未開啟時(shí)，使用有源干擾對其導(dǎo)彈遙控應(yīng)答機(jī)實(shí)施干擾，使其載機(jī)無法將有效的目標(biāo)信息傳遞給反艦導(dǎo)彈。

3.3 近距離防空作戰(zhàn)階段（20km以內(nèi)）

當(dāng)使用有源干擾和無源沖淡干擾失敗后，敵反艦導(dǎo)彈已距離我艦只有15km左右時(shí)，除繼續(xù)使用近程防空火力攔截外，還應(yīng)采取積極的質(zhì)心干擾手段。

然而質(zhì)心干擾對火力防空武器系統(tǒng)中的跟蹤雷達(dá)有一定的影響，為了更好地實(shí)現(xiàn)兼容，在使用箔條質(zhì)心干擾與近程防空導(dǎo)彈協(xié)同反導(dǎo)過程中，應(yīng)盡量降低對目標(biāo)跟蹤雷達(dá)的干擾，通過艦艇機(jī)動(dòng)使艦艇航向與風(fēng)向所成角小于90°，同時(shí)保證風(fēng)向與導(dǎo)彈來襲方向同舷，以便減少雷達(dá)反射面積，并盡快拉開與干擾云幕之間的距離，增大干擾成功的概率。

當(dāng)敵反艦導(dǎo)彈距離本艦只有10km左右，且仍然無法確定敵反艦導(dǎo)彈是否采用激光和電視制導(dǎo)時(shí)，應(yīng)綜合采用煙幕干擾和密集陣火炮對來襲導(dǎo)彈進(jìn)行最后的攔截。

［1］ 馬野，賈春.艦載防空武器系統(tǒng)協(xié)同使用的電磁兼容性分析［J］.現(xiàn)代防御技術(shù)，2008（12）：45-47.

［2］ 潘世田.艦載軟硬武器使用中電磁兼容問題的探討［J］.飛航導(dǎo)彈，2001（12）：38-42.

［3］ 金虎，馬冬冬，郭新民.水面艦艇單艦反導(dǎo)技術(shù)［J］.艦船電子工程，2011（2）：12-13.

［4］ 李中良，黃武超.單艦艇防空反導(dǎo)的關(guān)鍵問題探討［J］.海軍兵種學(xué)術(shù)，2009（5）：6-7.