有源誘餌裝備作戰(zhàn)應(yīng)用分析及演化前景展望

程 翔

(海軍裝備部駐揚州地區(qū)軍代室，江蘇 揚州 225101)

0 引 言

Sirens——希臘神話中的人面獸身的海妖，傳說出沒在愛琴海島礁，具有天然美麗的歌喉和出眾的智慧，路過的水手常在黑夜和迷霧中聽到她的歌聲，無法抗拒其魅惑而誤導(dǎo)觸礁。Siren——英國海軍列裝的雷達(dá)舷外有源誘餌的別稱，第一款成裝的有源誘餌，誘餌彈通過干擾彈發(fā)射裝置發(fā)射離舷，依靠降落傘緩慢降落，傘降干擾機發(fā)射大功率干擾信號，誘騙來襲導(dǎo)彈，將導(dǎo)彈誘離目標(biāo)艦。Decoy——誘餌，現(xiàn)今電子戰(zhàn)領(lǐng)域的名詞頻繁出現(xiàn)在陸、海、空、天各個對抗物理空間，各種類型的誘餌裝備的加入大大增加了電磁對抗雙方博弈的復(fù)雜性和多變性。

1 有源誘餌的工作機理和應(yīng)用

1.1 平臺自衛(wèi)

(1) 隱真示假

在自衛(wèi)干擾模式下，平臺自身是必然存在的，本身就是一個被雷達(dá)關(guān)注的目標(biāo)。誘餌自衛(wèi)干擾一般情況下是一種反應(yīng)式對抗策略，某些應(yīng)用場景下也可以是一種預(yù)設(shè)式對抗策略，對雷達(dá)而言主要差別在于不同的末制導(dǎo)狀態(tài)，在誘餌來看就是誘餌的對抗時機。在雷達(dá)捕獲目標(biāo)時，平臺目標(biāo)會被雷達(dá)在目標(biāo)特性參數(shù)上多維度甄別，以區(qū)分人為布設(shè)的假目標(biāo)、非重要目標(biāo)或自然環(huán)境目標(biāo)，確保攻擊的正確性；在雷達(dá)處于跟蹤狀態(tài)時，跟蹤波門內(nèi)只有平臺目標(biāo)，其他各種目標(biāo)皆不在雷達(dá)關(guān)注或處理的視界內(nèi)，從誘餌對抗時機來看，以上2種雷達(dá)制導(dǎo)狀態(tài)都需要面對。在雷達(dá)捕獲階段，誘餌干擾時可以制造大量的假目標(biāo)，增加雷達(dá)識別難度，增加雷達(dá)錯誤捕獲的幾率；也可以通過干擾機發(fā)射噪聲干擾、無源箔條彈遮蔽真實目標(biāo)等手段產(chǎn)生電磁“迷霧”，隱蔽真實目標(biāo)，為凸顯誘餌假目標(biāo)制造有利條件。在雷達(dá)跟蹤階段，為達(dá)到雷達(dá)轉(zhuǎn)為跟蹤誘餌的目的，需要迫使雷達(dá)先行“脫鎖”，重新進(jìn)入捕獲或直接轉(zhuǎn)移跟蹤誘餌[1-2]。

隱真示假的戰(zhàn)術(shù)要點在于制造電磁迷霧，迫使雷達(dá)脫鎖和假目標(biāo)，從導(dǎo)彈末制導(dǎo)模式的對抗需求分析，制造電磁迷霧根據(jù)需求和可用資源，可能需要平臺干擾機、箔條彈、紅外、煙霧、有源誘餌的各種程度的組合實現(xiàn)；迫使雷達(dá)脫鎖可以由平臺干擾機、誘餌等有源干擾手段實現(xiàn)；制造假目標(biāo)可以由誘餌、角反等手段實現(xiàn)。戰(zhàn)術(shù)組合的具體選擇屬于電子戰(zhàn)系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)決策層面，基于威脅類型認(rèn)知的博弈策略而定。

(2) 質(zhì)心機理

平臺自衛(wèi)舷外干擾的一個重要機制是質(zhì)心干擾，是干擾單脈沖角度跟蹤體制的末制導(dǎo)雷達(dá)的有效方式。典型的應(yīng)用方式有機載拖曳式誘餌、反輻射誘餌陣和艦船箔條彈質(zhì)心干擾。質(zhì)心干擾本質(zhì)上歸于能量牽引機理，利用同時處于單脈沖雷達(dá)跟蹤波束內(nèi)的真實目標(biāo)和誘餌目標(biāo)在雷達(dá)口面的干信比大于1的能量優(yōu)勢，迫使雷達(dá)角度跟蹤偏向誘餌的能量質(zhì)心，實現(xiàn)角度引偏的目的。

質(zhì)心干擾的要點是需要合理的真假目標(biāo)的位置分布態(tài)勢，即兩者同時處于雷達(dá)跟蹤波門內(nèi)和波束范圍內(nèi)，且能量質(zhì)心位置位于平臺安全橫向距離外，可以理解為伴隨干擾，在低速平臺和靜止平臺的使用場景下效果較為理想，體外布放高速分離誘餌的使用場合需要準(zhǔn)確的布放時機把控和威脅態(tài)勢感知。

1.2 輔助攻擊

(1) 虛假攻擊

除了應(yīng)用于自衛(wèi)，誘餌置于攻擊態(tài)勢的平臺，還可施行戰(zhàn)術(shù)攻擊。如：微小型、低功率、全頻帶的誘餌電子載荷置于無人高速飛行平臺內(nèi)，可以以低廉的成本和資源，在防空雷達(dá)網(wǎng)模擬產(chǎn)生大量類似真實攻擊導(dǎo)彈目標(biāo)特征的電子假目標(biāo)，也可產(chǎn)生大面積電磁干擾，為敵方制造導(dǎo)彈攻擊威脅和支援干擾掩護(hù)的攻擊威脅，引起敵方錯誤判斷，消耗敵方防空武器資源，暴露敵方防空實力，可以起到戰(zhàn)術(shù)級迷惑作用和戰(zhàn)役級戰(zhàn)力置換抵消作用。

(2) 偵干打一體

偵干打一體的戰(zhàn)法是在虛假攻擊基礎(chǔ)上，平臺加持硬殺傷能力情況下的一種特定作戰(zhàn)方式。它是基于嚴(yán)格控制下的符合戰(zhàn)爭倫理前提授權(quán)的自主的或人在回路的無人作戰(zhàn)裝備，屬于察打一體類型。之所以具有誘餌特性，主要在于利用誘餌的虛假攻擊誘使敵方雷達(dá)開機，從而達(dá)到對隱蔽目標(biāo)清除的目的。美軍MALD系列誘餌即具備此能力。

1.3 電子偽裝

(1) 虛擬目標(biāo)

情報偵察是平戰(zhàn)時期常態(tài)化的準(zhǔn)作戰(zhàn)行動，通常由偵察飛機和軍事衛(wèi)星執(zhí)行。戰(zhàn)場軍事裝備——特別是高價值雷達(dá)的機動部署行動意味著軍隊的作戰(zhàn)意圖和作戰(zhàn)方向。無掩護(hù)的部署行動和信號輻射會暴露動向，且戰(zhàn)時易受干擾和攻擊。配置輻射特性相近的電子誘餌裝備可以低廉的代價誤導(dǎo)敵方偵察機，起到電子佯動和混淆作用，掩護(hù)我方真實作戰(zhàn)意圖和行動。

(2) 目標(biāo)偽裝

目標(biāo)電子偽裝是一種配備在實戰(zhàn)裝備附近的電磁波輻射裝置，它與實戰(zhàn)裝備協(xié)同工作，輻射大量復(fù)雜信號，不影響裝備的正常工作，但能干擾敵方對真實裝備輻射信號的正常偵收和甄別，起到真實目標(biāo)電子偽裝和避免作戰(zhàn)裝備被敵方精準(zhǔn)干擾的目的。

2 裝備實例

2.1 艦艇自衛(wèi)誘餌

(1) “納爾卡”(Nulka)

如圖1所示，“納爾卡”(Nulka)是由英國航空航天公司澳大利亞有限公司和美國斯皮肯公司(誘餌彈有效載荷分部)聯(lián)合研制的一種有源導(dǎo)彈誘餌系統(tǒng)，能有效地全天候保護(hù)海軍艦艇對抗反艦導(dǎo)彈。該系統(tǒng)可用作艦艇多層防御系統(tǒng)的一部分，或作為獨立系統(tǒng)使用。威脅信息由艦上的電子支援措施(ESM)系統(tǒng)或其它設(shè)備提供，“納爾卡”利用這些信息計算誘餌彈的最佳發(fā)射時間和最佳彈道。

圖1 “納爾卡”(Nulka)誘餌

Nulka誘餌是一種機動平臺誘餌，誘餌可快速就位，定高懸浮，具有較好的氣象適應(yīng)能力。載體姿態(tài)可控，保證天線指向，平臺可航路規(guī)劃，實施伴隨干擾，可保持穩(wěn)定可預(yù)期的干擾態(tài)勢，遂行舷外有源干擾。

(2) Siren

“Siren”是由英國馬可尼電子系統(tǒng)公司航空電子設(shè)備有限公司和法國湯姆森無線電公司德特克薩斯于1982年開始研制的一種艦射有源誘餌，用來對抗雷達(dá)制導(dǎo)的反艦導(dǎo)彈。該系統(tǒng)由智能電子誘餌彈、標(biāo)準(zhǔn)多管發(fā)射架和發(fā)射控制裝置組成。該系統(tǒng)與艦上ESM、雷達(dá)等傳感器設(shè)置接口，可全自動、半自動或手控發(fā)射“海妖”誘餌彈。發(fā)射架將“海妖”誘餌彈發(fā)射到離艦400～500 m預(yù)置距離上，這時火箭燃料燃盡，打開降落傘，打開接收機、發(fā)射機和電子控制裝置。在它探測到來襲導(dǎo)彈雷達(dá)尋的器信號的1 s內(nèi)，發(fā)射I/J波段(7.5～17.5 GHz)干擾信號，以將來襲導(dǎo)彈誘離艦艇。發(fā)射后10 s以內(nèi)開始工作。該誘餌利用數(shù)字射頻存儲器(DRFM)和距離門拖離(RGPO)技術(shù)，干擾信號由鍵控振蕩器調(diào)制，輸出由軟件控制、根據(jù)導(dǎo)彈類型而最優(yōu)化的復(fù)雜波形。該誘餌彈采用快速啟動的行波管(TWT)作為末級功率放大器，保證足夠大的功率，掩護(hù)中型水面艦艇。

該型誘餌為無控平臺懸掛的誘餌，由一個可旋轉(zhuǎn)的喇叭天線根據(jù)裝訂的目標(biāo)方向?qū)嵤┒ㄏ蚋蓴_。由發(fā)控計算機根據(jù)對來襲導(dǎo)彈的有源無源探測數(shù)據(jù)對誘餌進(jìn)行發(fā)射控制，通過專用軟件算法擇機發(fā)射。

2.2 機載誘餌

(1) AN/ALE-50

AN/ALE-50有源誘餌由美國雷聲系統(tǒng)公司生產(chǎn)，是第一代機載拖曳式有源誘餌的代表，稱為轉(zhuǎn)發(fā)器式誘餌，又稱“傻瓜”誘餌，如圖2所示。

圖2 AN/ALE-50誘餌及發(fā)射裝置

AN/ALE-50系統(tǒng)包括2個主要部分：誘餌投放前存放誘餌及誘餌發(fā)射后為誘餌提供電源的一個發(fā)射/控制子系統(tǒng)和一個獨立工作的子系統(tǒng)(電源除外)，其中后者包含一個無線電收發(fā)機、一個行波管(TWT)和一個調(diào)制器。誘餌存放在一個配有電纜卷軸的發(fā)射筒中，而且每個誘餌在使用后即丟棄。

AN/ALE-50誘餌一旦接收到雷達(dá)信號就放大并轉(zhuǎn)發(fā)該信號，使得誘餌本身就像反射原始雷達(dá)信號的飛機，只是信號更強。這樣，雷達(dá)接收到2個信號：飛機的反射信號和來自誘餌的更強的類似信號。由于無法區(qū)分這2個信號，雷達(dá)或?qū)棇さ钠髡J(rèn)為2個信號中更強的為目標(biāo)。除轉(zhuǎn)發(fā)信號外，AN/ALE-50誘餌還增加了一個小調(diào)制來模仿飛機的引擎特征，以欺騙雷達(dá)追蹤這樣的信號。

(2) AN/ALE-55

圖3所示為AN/ALE-55光纖拖曳式誘餌(FOTD)，即AN/ALE-50的主要競爭者。與AN/ALE-50不同，AN/ALE-55是具有機載光纖通信的多模式拖曳式誘餌，俗稱“靈巧”誘餌，屬于第2代拖曳式誘餌。它是由技術(shù)產(chǎn)生器(TG)(用以提供誘餌本身所需的信號)、誘餌飛行體、投放發(fā)射裝置、電源和光纖組成。誘餌飛行體只包括發(fā)射裝備，即一個電源和天線。其輻射功率高出AN/ALE-50誘餌2倍。光纖的長度一般要大于100 m。

圖3 AN/ALE-55光纖拖曳式誘餌

其工作原理：接收天線截獲的信號，進(jìn)入威脅信號接收機/處理器，其輸出數(shù)據(jù)再去控制干擾波形發(fā)生器(電子對抗波形產(chǎn)生器)，產(chǎn)生各種最佳調(diào)頻、調(diào)幅或相干調(diào)制的干擾波形，以對付各種特定威脅雷達(dá)。技術(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生的射頻信號，首先被轉(zhuǎn)化成光頻信號，然后經(jīng)一條拖曳光纖送到誘餌飛行體上，在那里再把光頻信號轉(zhuǎn)換成微波射頻信號，經(jīng)末級功率放大后由發(fā)射天線輻射出去。如果接收器發(fā)生故障，接收天線的信號可直接經(jīng)獨立的寬帶轉(zhuǎn)發(fā)器送到射頻/光頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成光信號，經(jīng)光纖送到誘餌飛行體上。這時，誘餌僅是一個簡單的轉(zhuǎn)發(fā)式誘餌。

投放誘餌的時機和干擾發(fā)射裝置的控制，可由載機上雷達(dá)告警系統(tǒng)給出的指令來啟動。

2.3 “小型空射誘餌”(MALD)

美軍“小型空射誘餌”(MALD)是一種實施電子干擾的空中飛行器，它由飛機在防區(qū)外發(fā)射到敵軍地對空導(dǎo)彈陣地上空，誘使敵軍防空系統(tǒng)暴露目標(biāo)并對其實施干擾或摧毀。

MALD的電子載荷能給敵雷達(dá)系統(tǒng)呈現(xiàn)一個信號回波，顯示一架F-16大小的飛機或一架B-1B的出現(xiàn)(回波)，以及在該距離內(nèi)的其它大小的飛機，以欺騙地面敵雷達(dá)系統(tǒng)(開機)，從而暴露它們的位置；或用在遠(yuǎn)距(防區(qū)外)飛機上發(fā)射大量誘餌，誘騙敵人將僅有的很少防空資源對付“虛幻”制造的大攻擊部隊。

諾思羅普·格魯曼公司將MALD稱之為“沖淡”靶機，為這種靶機研制一種4.54 kg重的小型電子戰(zhàn)載荷，即一種欺騙式干擾機，發(fā)射甚高頻(VHF)、超高頻(UHF)和微波信號，在功率、幅度和頻率分布上模擬類似于F-16大小的攻擊飛機的雷達(dá)回波。MALD的開發(fā)研制工作始于1996年空軍向工業(yè)界提出的要求在空中打擊之前先摧毀敵方機動式地對空導(dǎo)彈(SAM)陣地的設(shè)想，即所謂“先發(fā)制人”對地防空壓制(SEAD)的任務(wù)要求。

特里達(dá)因·瑞安公司贏得2 440萬美元合同，生產(chǎn)“先進(jìn)概念技術(shù)演示器”飛行體(誘餌)?？偣仓圃?2枚誘餌，頭10枚用于1998年7月在愛德華空軍基地的試飛。1999年初進(jìn)行了進(jìn)一步的作戰(zhàn)演示試驗。最終將生產(chǎn)3 000枚MALD，以滿足空軍和海軍對這種誘餌的需求。誘餌飛行體的設(shè)計是模塊化的，所以可攜帶其它載荷用于不同用途。起初MALD作為F-16機隊用于壓制敵方防空(SEAD)的主要武器，但為擴(kuò)展其戰(zhàn)術(shù)用途，現(xiàn)已用在海軍的如F/A-18那樣的戰(zhàn)術(shù)飛機上。

MALD目前的重點是欺騙或迷惑敵人的防空系統(tǒng)，但還有一些潛在的遠(yuǎn)期應(yīng)用：(1)用于無人機載，在戰(zhàn)區(qū)戰(zhàn)場上空對敵防空壓制；(2)用于情報收集，飛入高風(fēng)險區(qū)，截獲低功率電子信號和通信；(3)配備1部干擾機去暫時迷盲雷達(dá)或破壞通信；(4)攜載高爆炸力彈頭的MALD，可以攔截低飛亞音速巡航導(dǎo)彈。

2.4 反輻射誘餌

美國空軍發(fā)展的AN/TLQ-32誘餌，用于保護(hù)戰(zhàn)術(shù)空軍控制系統(tǒng)中具有關(guān)鍵作用的陸基AN/TPS-75防空雷達(dá)。AN/TLQ-32是一種機動式誘餌，由ITT杰佛蘭公司研制。它由3個發(fā)射機組合的設(shè)備組成，模擬AN/TPS-75雷達(dá)的信號特征，并遮蔽其副瓣，發(fā)射機組合彼此之間及雷達(dá)之間相隔一定距離，相互間用光纜連接。這種誘餌體積小，重量輕，由人工攜帶即可轉(zhuǎn)移陣地。整個部署由人工操作，在15 min內(nèi)即可完成。AN/TLQ-32發(fā)射機工作在S波段。如有必要，可改變頻率，并對其它參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以便與所保護(hù)雷達(dá)的參數(shù)相匹配。每部發(fā)射機由3個箱式模塊組成。用特殊材料制成的箱殼，具有防止彈片損傷的良好性能。安裝時，先將3個模塊對接在一起，后將天線旋入中間模塊的頂部，再與2.5 kW的便攜式發(fā)電機相連。在大多數(shù)情況下，1部戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)附近配置3個誘餌就可組成有效的誘騙系統(tǒng)。在作戰(zhàn)時，3個誘餌與雷達(dá)同時工作。由于3個誘餌信號的迷惑，反輻射導(dǎo)彈(ARM)的導(dǎo)引頭無法區(qū)別真假，制導(dǎo)精度降低，誤差驟增，以至跟蹤失穩(wěn)，而瞄準(zhǔn)4個輻射源的中間或其附近的某個位置。于是ARM被引誘飛到遠(yuǎn)離雷達(dá)與誘餌的地帶——即ARM的“陷阱”。

美國的陸軍和海軍也對ITT公司的ARM系統(tǒng)很感興趣。他們把ITT公司誘餌系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，然后加以改進(jìn)，以適應(yīng)他們的要求。改進(jìn)后的誘餌稱為ARM-D。ARM-D用模擬主雷達(dá)信號輻射特性的辦法為雷達(dá)提供保護(hù)。ARM-D的性能包括能模擬頻率捷變雷達(dá)、360°覆蓋、同時保護(hù)雷達(dá)誘餌設(shè)備，其他與AN/TLQ-32相同。

3 誘餌裝備演化趨勢

3.1 單平臺誘餌

單平臺誘餌目前已實現(xiàn)機動懸浮能力，如Nulka誘餌彈，但它的滯空時間短，效費比低，先進(jìn)的國家已致力于發(fā)展可搭載有源干擾載荷的長航時平臺，如：快速布放的旋翼無人機、機動伴航的無人艇等，可提供大于30 min的有效工作時間，從而解決干擾資源快速消耗的問題。

性能不斷提高的導(dǎo)彈已向多模制導(dǎo)發(fā)展，誘餌電子載荷也需要相應(yīng)地擴(kuò)展其工作頻譜，包括毫米波、紅外波段。復(fù)合式有源誘餌未來將是先進(jìn)國家軍隊的重要發(fā)展方向。

3.2 多節(jié)點分布式電子戰(zhàn)

編隊作戰(zhàn)需構(gòu)建區(qū)域防御戰(zhàn)術(shù)，高機動、長航時無人平臺搭載的電子干擾載荷可以一定的數(shù)量和分布，前出擔(dān)負(fù)某方向的支援干擾，可以施行接力式誘騙干擾和協(xié)同大扇區(qū)遮蔽干擾，提高作戰(zhàn)的主動性，加大電子防御縱深，保證干擾的有效性。

3.3 舷內(nèi)外協(xié)同電磁防御

充分利用各裝備的優(yōu)勢，加強艦載、舷外電子干擾協(xié)同，以近距離無線高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，形成立體式協(xié)同電磁防御，對抗未來的復(fù)雜制導(dǎo)邏輯、低截獲波形、抗干擾信號波形、多模復(fù)合制導(dǎo)的反艦導(dǎo)彈?；咎卣饔校洪L航時，穩(wěn)定且受控飛行，自主飛控，主動避障，航路規(guī)劃及重規(guī)劃，目標(biāo)對準(zhǔn)及重對準(zhǔn)，高速雙向通訊，多頻譜等。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化群體智能攻防對抗

擔(dān)負(fù)電子進(jìn)攻任務(wù)的誘餌裝備向智能化、無人化、規(guī)?；较虬l(fā)展趨勢明顯，而無人機集群作戰(zhàn)系統(tǒng)順應(yīng)了這種趨勢。無人機集群以單平臺無人機的作戰(zhàn)能力為基礎(chǔ)、無人機之間的協(xié)同交互能力為支撐、群體智能涌現(xiàn)能力為核心，基于開放式體系架構(gòu)綜合集成構(gòu)建，具有抗毀性、低成本、功能分布化等優(yōu)勢和智能特征。無人機集群可充當(dāng)分布式傳感器和武器角色。當(dāng)其廣泛分布時，可相互協(xié)作提升目標(biāo)的探測或打擊精度。在探測感知方面，平臺間可采取頻率、波段不同的探測設(shè)備進(jìn)行全頻譜探測；在電子干擾方面，無人機之間可協(xié)作確定相對位置，制定最佳攻擊時機，使各平臺發(fā)出的電磁干擾攻擊波盡可能同時到達(dá)目標(biāo)；在打擊摧毀方面，無人機集群可實現(xiàn)“兵力分散、火力集中”的分布式殺傷，在高效打擊的同時兼顧自我防護(hù)。

4 結(jié)束語

電子有源誘餌裝備是一種被賦予自我犧牲精神的低價值無人設(shè)備，作戰(zhàn)中可以“沖鋒陷陣”，也可以呼喊“向我開炮”，在無人平臺不斷推陳出新的時代，展現(xiàn)出不同的身姿。在信息化、網(wǎng)絡(luò)化不斷進(jìn)步的技術(shù)推動下，將在不同物理空間、不同作戰(zhàn)場景、不同烈度對抗中扮演精彩的角色。