舷外有源誘餌干擾效果動態(tài)評定方法研究?

（中國人民解放軍92785部隊 秦皇島 066000）

1 引言

舷外有源誘餌自20世紀80年代初問世以來，經歷了幾代產品的改進和技術創(chuàng)新，已初具規(guī)模。目前，舷外有源誘餌干擾效果試驗方法是基于末制導雷達定點設置的靜態(tài)試驗方法，由于該評定方法只關心最終時刻導彈是否脫靶，未體現(xiàn)導彈飛行的動態(tài)效應，沒有關注導彈末制導雷達跟蹤質心至艦、舷外有源誘餌分離的過程。本文通過論證研究，提出了一種新的舷外有源誘餌干擾效果評定方法。通過將末制導雷達靜態(tài)試驗獲取的干擾效果數(shù)據(jù)進行動態(tài)轉化，模擬導彈攻擊與誘餌反導過程，以末制導雷達的模擬動態(tài)效果評定舷外有源誘餌的干擾效果。

2 干擾原理

舷外有源誘餌質心干擾與箔條質心干擾原理［1～2］大致相同，都是利用導彈末制導雷達跟蹤真假兩個目標能量中心（質心）這一特點，在末制導雷達距離波門內除被保護的目標艦外再形成一個假目標（即舷外有源誘餌）。舷外有源誘餌通過接收到的末制導信號，經處理放大后，轉發(fā)給末制導雷達，使末制導雷達跟蹤真、假目標的能量質心。舷外有源誘餌轉發(fā)的信號回波大于被保護目標艦的回波，隨著時間推移和目標艦的機動位置變化，末制導雷達從跟蹤能量質心最終轉向跟蹤舷外有源誘餌，達到保護目標艦的效果。干擾原理如圖1所示。

圖1 舷外有源銹餌干擾機理示意圖

設目標艦RCS為σ1，舷外有源誘餌轉發(fā)的虛擬假目標有效RCS為σ2，末制導雷達電軸指向質心點，質心點與目標艦相對于末制導雷達的夾角為α。

質心點與舷外有源誘餌相對于末制導雷達的夾角為γ。

目標艦與舷外有源誘餌相對于末制導雷達的夾角為β。

從式（1）、（2）可以看出，當σ2＞σ1時，γ＜α，即，末制導雷達電軸指向的質心點偏向RCS較大的那個目標。因此，為獲得更好的質心干擾效果［3～4］，就要讓舷外有源誘餌轉發(fā)的虛擬假目標的有效RCS足夠大，信號幅度足夠強，才能使末制導雷達跟蹤到虛假目標上。所以，舷外有源誘餌的干擾原理為角度、距離干擾，通過在被掩護目標位置附近設置一個或多個大小不一的假目標，干擾末制導雷達的測角通道和測距通道，使導彈偏離正確攻擊目標，起到掩護目標艦的目的。

3 試驗方法

如圖2所示。末制導雷達和定位雷達岸基架設，目標艦從就位點向發(fā)射點航渡，岸基末制導雷達聽令加高壓跟蹤目標艦。目標艦偵察設備告警后立即發(fā)射舷外有源誘餌彈實施干擾，目標艦按系統(tǒng)制定的機動規(guī)避方向實施機動［5～6］。

受到干擾的末制導雷達和定位雷達分別記錄試驗開始后一定時間內各時刻目標艦與舷外有源誘餌所形成的質心點的距離、目標艦與質心點的航偏角、目標艦與舷外有源誘餌的方位和距離。

圖2 試驗方案示意圖

4 干擾效果動態(tài)推算

4.1 舷外有源誘餌有效干擾時間的確定

目前，外軍反艦導彈的自導距離范圍一般在5km～24km。對抗反艦導彈的舷外有源誘餌有效干擾時間可用公式（3）計算。

式（3）中，舷外有源誘餌有效干擾時間為T；末制導雷達開機距離為Rk；導彈失控距離為Rs；導彈飛行速度為vd。

導彈飛行速度vd設為300m/s，導彈失控距離Rs設為300m，末制導雷達開機距離以5km～24km計算，舷外有源誘餌有效干擾時間如表1所示。

表1 末制導雷達開機距離對應舷外有源誘餌有效干擾時間表

4.2 干擾效果動態(tài)推算方法

干擾效果動態(tài)推算［7］，主要分為以下幾步：

1）用定位雷達、末制導雷達、北斗定位設備的測量結果數(shù)據(jù)計算出動態(tài)推算的導彈末制導雷達開機位置（5km～24km范圍內）；

2）將靜態(tài)測量結果數(shù)據(jù)處理后，進行動態(tài)轉化，以模擬導彈向質心點飛行的過程；

3）當末制導雷達波束不能同時包容目標艦和舷外有源誘餌兩個目標時，即產生面目標效應時，進行推算模擬，計算目標分離過程。當目標艦和舷外有源誘餌分離完成，即一個目標被偏出雷達波束后，一次評定計算結束；

4）若未出現(xiàn)目標艦和舷外有源誘餌分離，則通過計算導彈脫靶量［8～10］判定干擾效果。

干擾效果動態(tài)推算方法示意圖見圖3。

圖3 干擾效果動態(tài)推算方法示意圖

圖中字符含義：

Rmj為末制導雷達與目標艦之間的距離；Rmz為末制導雷達與質心點的距離；α為靜態(tài)航偏角；∠e為舷外有源誘餌、目標艦相對定位雷達的夾角；∠g為目標艦相對末制導雷達的方位角；Rsj為定位雷達與目標艦的距離；Rsy為定位雷達與舷外有源誘餌的距離。

α'為動態(tài)航偏角的各時刻計算值；θ'為動態(tài)舷外有源誘餌與目標艦的夾角的各時刻計算值。

動態(tài)推算方法如下：

t=0時刻：末制導雷達聽令開機，末制導雷達和定位雷達的電軸均對準目標艦。t'時刻，舷外有源誘餌開機，釋放干擾，定位雷達、舷外有源誘餌、目標艦構成三角形。

t＜t'時刻：末制導雷達電軸始終指向目標艦。

t≥t'時刻：各目標位置變化如圖3所示。

求α'、θ'：步驟如圖4、圖5所示。

圖4 計算α′步驟

計算公式如下：

圖5 計算θ′步驟

計算公式如下：

4.3 切割算法

切割過程［11～12］如下。

動態(tài)處理時，末制導雷達模擬動態(tài)導彈飛行，雷達波束線寬逐漸變短，舷外有源誘餌與目標艦的夾角逐漸變大，因末制導雷達跟蹤能量中心，其航偏角逐漸變大，RCS較小的目標將被逐步偏離出雷達波束。這個偏出的過程就是末制導雷達波束對RCS較小的目標的切割過程。

當目標艦與舷外有源誘餌的RCS能量變化比發(fā)生變化后，末制導雷達跟蹤質心點同步發(fā)生變化，末制導雷達的動態(tài)航偏角也需要同步進行修正。

切割算法過程如圖6所示。

圖6 末制導波束內RCS較小的目標被偏出波束的切割算法

5 干擾效果判定準則

通過計算，得出t時刻目標艦、舷外有源誘餌與末制導雷達形成的夾角θ。設導彈飛行速度vd，則Δt時刻后，末制導雷達模擬導彈向質心點飛行的距離為vd·Δt。

由公式計算出Δt時刻后，目標艦、舷外有源誘餌與末制導雷達形成的夾角θ'。依據(jù)Δt時刻前靜態(tài)末制導雷達的航偏角推算出導彈飛行Δt時刻后末制導雷達的航偏角α'。

6 干擾效果結果分析

通過上述實際計算分析目標艦和舷外有源誘餌分離過程可以發(fā)現(xiàn)，從末制導雷達5km開機到24km開機，每一次末制導雷達開機的推算過程所出現(xiàn)的目標艦和舷外有源誘餌分離點是有明顯差異的，如果末制導雷達8km開機進行推算時，目標艦和舷外有源誘餌分離點出現(xiàn)在13s～15s；末制導雷達9km開機進行計算時，目標艦和舷外有源誘餌分離點就出現(xiàn)在15s～17s；在末制導雷達24km開機進行計算時，目標艦和舷外有源誘餌分離點則可能出現(xiàn)在50s～60s。每一次目標艦和舷外有源誘餌分離后末制導雷達跟蹤目標艦還是舷外有源誘餌，結果可能是有差異的，這說明利用海上一個航次的干擾效果試驗數(shù)據(jù)進行末制導雷達不同開機距離的干擾效果推算計算是有意義的。

7 結語

舷外有源誘餌干擾是近年來美軍艦載電子對抗領域的重要發(fā)展方向。本文提出的干擾效果動態(tài)評定方法，對艦艇裝備試驗具有較大的參考意義，也為今后更深層的戰(zhàn)術使用研究打下了一定的基礎。