艦載舷外有源雷達誘餌技術研究

張劍鋒，楊 靜，李曉軍

（中國電子科技集團公司29所，成都 610036）

0 引 言

反艦導彈是水面艦船的主要威脅，雷達制導的反艦導彈大都采用單脈沖體制進行末端制導，電子戰軟殺傷是有效對抗反艦導彈的重要手段。艦載綜合電子戰防御系統的干擾主要由兩大部分組成：一部分是艦載有源對抗設備；另一部分是舷外對抗設備。舷外干擾設備由于有天然的角度優勢，在對抗反艦導彈的末制導方面具有極大的優勢。

舷外干擾分為無源和有源2類，隨著導彈導引頭廣泛采用脈沖多普勒（PD）體制，載頻、重頻捷變，單脈沖測角等先進技術，增強了其識別真假目標的能力，降低了無源箔條彈的干擾效果。

艦載舷外有源雷達誘餌是舷外對抗設備的最新發展方向。有源舷外誘餌利用其電子載荷捕獲導彈導引頭信號并將其誘離目標，能夠有效對付具有復雜調制、頻率捷變和相干多普勒處理特征的雷達導引頭。雖然與單發箔條彈相比，有源舷外誘餌彈比常規箔條彈昂貴，但使用有源艦外誘餌彈可避免同艦船的雷達、自衛系統等相互干擾，每次交戰只需發射單枚或幾枚誘餌彈，且艦艇無需進行大規模規避行動，并能對抗絕大多數先進的反艦導彈雷達導引頭。

因此艦載舷外有源雷達誘餌是對付反艦導彈的一個強有力的手段，是艦載電子戰系統的重要組成部分。

1 國外發展情況

當前，各國海軍對艦載舷外有源雷達誘餌的發展和應用越來越重視，艦載舷外有源誘餌主要是工作在I／J（6～18GHz）波段的有源雷達誘餌。艦船綜合防御體系可使艦艇機動、有源干擾、無源干擾及硬殺傷武器完美地結合起來，從而有效地對付反艦導彈的威脅。

從作戰使用方式來分，艦載舷外有源雷達誘餌有投擲式、拖曳式、控制飛行式等幾類。其中投擲式包括傘降型、空中懸停型、海上漂浮型等；拖曳式包括裝載有電子干擾有效載荷的拖曳誘餌船；自由飛行式主要包括從艦艇發射起飛的裝載有電子干擾有效載荷的折疊式無人機、固定翼無人機、旋翼無人機等。

由于舷外有源誘餌有較大的技術難度，涉及的技術層面廣，目前國外裝備和使用舷外有源誘餌的品種較少，比較著名的有美、澳聯合開發的“納爾卡”（Nulka）Mk 234懸?；鸺性蠢走_誘餌和英國的“海妖”（Siren）傘降有源雷達誘餌，美國海軍研制的“急切”（Eager）空中系留無人機誘餌和飛行雷達目標（FLYRT）無人機誘餌。

1.1 “納爾卡”（Nulka）

“納爾卡”（Nulka）Mk 234是美、澳聯合開發的一種有源雷達誘餌系統，可與AN／SLQ-32、先進綜合預警系統（AIEWS）、艦艇自衛系統（SSDS）綜合，能有效地全天候保護海軍艦艇對抗反艦導彈。該系統可用作艦艇多層防御系統的一部分，也可作為獨立系統，如圖1所示。

圖1 “納爾卡誘餌彈

“納爾卡”系統提供自動或人工導彈威脅指示，然后根據特定威脅指示迅速響應發射自主誘餌彈，威脅信息由艦上的電子支援措施（ESM）系統或其他設備提供。發射前，“納爾卡”利用這些信息結合母艦的航速、航向以及風向等參數，計算誘餌彈的最佳發射時間和最佳飛行航線，并將這些彈道數據編程輸入誘餌彈飛行控制器。誘餌彈發射之后，母艦與誘餌彈不再進行通信聯系。

誘餌彈的工作方式有全自動、半自動和手動3種。在探測和識別目標后，該系統可以設定為“一收到必要數據就自動發射”的工作方式。雖然來襲導彈被探測到時很可能已距離母艦不到20km，但誘餌彈可迅速飛行到位，能夠對付以300m／s左右的速度襲來的掠海飛行導彈。

其性能參數為：

干擾頻段：I／J波段；

彈長：2 083mm；

彈徑：150mm；

彈重：50kg；

預編程飛行高度：達100m；

空中懸停時間：＞55s。

1.2 “海妖”（Siren）有源誘餌系統

“海妖”（Siren）Mk 251ADR是一種艦射有源誘餌系統，用來對抗雷達制導的反艦導彈，見圖2。

圖2 “海妖”誘餌彈

該系統由智能電子誘餌彈、標準多管發射架和微處理機控制的控制裝置組成。該系統可與艦上傳感器接口，可全自動、半自動或手控發射“海妖’誘餌彈。誘餌彈一旦射出將靠降落傘緩慢降落。傘降干擾機發射大功率干擾信號，將導彈誘離目標艦。

誘餌彈由低重力加速度火箭、降落傘、行波管（TWT）發射機、接收機、天線、電子控制裝置及電池電源組成。

使用時，發射架將“海妖”誘餌彈發射到離艦400～500m的預置距離上，這時火箭燃料燃盡，打開降落傘，打開接收機、發射機和電子控制裝置。在它探測到來襲導彈雷達尋的器信號的1s之內，發射I／J（7.5～17.5GHz）干擾信號，以將來襲導彈誘離艦艇。降落傘將保證其工作約3min。

“海妖”有源干擾彈性能參數為：

頻率范圍：7.5～17.5GHz；

干擾技術：距離門拖引；

彈長：1 700mm；

彈徑：130mm；

彈重：28kg；

特別是2016年12月云南高鐵的開通運營，基本形成1小時覆蓋省內高鐵城市，2至5小時通達周邊省會城市，8至12小時輻射珠三角、長三角和環渤海地區的高鐵交通服務生活圈，使北京、上海、廣州等千里之外的旅客利用周末、小長假到云南旅游、消費變成現實，為云南旅游開發、經濟增長注入發展新動能。

部署時間：＜10s；

預置距離：400～500m；

留空時間：約3min。

1.3 “急切”和FLYRT無人機有源雷達誘餌

FLYRT是一種轉發式假目標無人機誘餌，由小型固體火箭從艦載Mk36超速散開離艦箔條系統（SRBOC）系統發射架上發射，約1.6s后固體火箭脫落，然后按預編程繞艦艇飛行。無人機采用炭纖維折疊翼，電子干擾載荷有上下2個天線，其中一個天線接收來自導彈末制導雷達的信號，放大后從另一個天線發射出去，以對來襲導彈實施干擾，彈上電池可提供幾分鐘的飛行時間。

Eager無人機誘餌是一種空中系留有源雷達誘餌，該誘餌重約36kg，有效載荷6.8kg，有1個直徑為3m的主旋翼和2個較小的起穩定作用的旋翼。無人機通過1根光電混合的系纜聯系，系纜長度大于230m，系纜內有用于傳輸控制信號的光纖，同時系纜還傳輸10kW以上的供電功率，使無人機可長時間工作。該無人機的發射不通過火藥助推的方式。

這類無人機誘餌系統智能化程度高，受氣象條件限制少；但系統復雜，技術難度大，維護費用高，不能提供360°全方位的瞬時覆蓋，對控制人員能力和程序智能化程度要求高［1］。

2 初步總體方案考慮

從國外類似裝備情況來看，舷外有源雷達誘餌典型的使用方式主要有4種：

（1）火箭投擲，空中傘降，如英國的“海妖”有源雷達誘餌和英法的離艦式有源誘餌（LAD）；

（3）有線可控，空中伴行，如美國的“急切”空中系留有源雷達誘餌；

（4）航線預編程或可遙控，空中伴行，如美國的FLYRT。

后面3種方式都利用了無人機，飛行器具有動力，不太受風等氣象條件的影響，線控方式工作時間不受電池限制；但系統復雜，技術難度大，操作要求高。傘降方式難度相對較低，但受風等氣象條件的影響大，工作時間也受限于電池和降落傘的性能。

雖然近年國內的無人機發展較快，但類似“納爾卡”的小型精密無人機平臺仍處于空缺階段；而火箭投擲、空中傘降的方式在無源箔條干擾裝置中大量使用，屬于成熟技術，且大中型艦艇都配備發射器。從填補空白，盡快形成裝備和作戰能力的角度出發，應首先研制類似英國“海妖”的誘餌系統，分散技術難度，集中力量突破大功率干擾裝置小型化、艦艇電子對抗系統協同對抗等關鍵技術。平臺方面開展適合艦艇使用的多功能小型留空飛行器研制，該類飛行器應具備使用簡便、抗風能力強，飛行軌跡精確可控等特點。待該類飛行器成熟后，即可與小型干擾裝置相結合，構成可重復使用的高效費比艦艇末段對抗系統。下面介紹采用“火箭投擲，空中傘降”方式舷外有源雷達誘餌的初步總體方案。

2.1 作戰使用方式

反艦導彈在預定區域開機后，很快就會搜索并鎖定目標艦艇。導引頭穩定跟蹤目標后，其波束中心將指向艦艇雷達截面（RCS）中心。發射的有源誘餌的干擾信號與目標回波處于導引頭的同一或臨近分辨單元內，導引頭將跟蹤目標和干擾回波的能量中心，隨著導彈逼近目標和誘餌，如果干擾強于目標回波，導彈將逐漸偏離目標而趨向誘餌，從而達到保護艦艇的目的，如圖3所示［2］。

圖3 舷外有源雷達誘餌作戰使用示意圖

2.2 舷外有源雷達誘餌與艦船系統的關系

舷外有源雷達誘餌在艦艇電子系統中的關系如圖4所示。艦載電子對抗系統主要有雷達對抗系統和光電對抗系統，舷外有源雷達誘餌是雷達對抗系統中的艦外有源干擾部分。

艦外誘餌作戰需要提供的支撐信息和數據是在艦載綜合指揮控制系統的協調下，通過艦載電子對抗系統、雷達系統、導航系統等協同工作，經過數據融合完成的。

圖4 誘餌系統與艦艇電子系統關系示意圖

2.3 舷外有源雷達誘餌信息流程

舷外有源雷達誘餌系統屬于艦載電子對抗系統，在艦載綜合指揮控制系統的統一控制下，執行作戰任務。與舷外有源雷達誘餌直接關聯的傳感器主要有艦載ESM系統、雷達系統、導航系統、氣象探測系統，如圖5所示。

圖5 舷外有源雷達誘餌信息流程

導航系統、氣象探測系統為艦載電子對抗系統提供艦艇的航向、速度、海面風力等平臺信息，艦載雷達系統可提供偵收到的來襲威脅導彈目標的方位、距離、速度等信息。當雷達系統探測到威脅導彈目標或艦載電子對抗的ESM系統偵收到威脅導彈目標末制導信息時，根據預先加載的雷達對抗策略，將威脅數據和對抗建議措施上報綜合指揮控制系統，綜合指揮控制系統通過數據融合，經電子戰系統顯控臺對有源雷達誘餌系統下達對抗作戰指令。

2.4 舷外有源雷達誘餌工作過程

誘餌工作過程主要分參數加載、決策發射、誘餌布放及干擾3個階段。圖6為工作過程簡圖。

圖6 舷外有源雷達誘餌工作過程圖

（1）參數加載

舷外有源雷達誘餌具有很寬的工作帶寬和各種工作模式，為使誘餌能有效地發揮干擾誘偏來襲反艦導彈的作用，需要準確鎖定來襲威脅目標的工作頻段，選取最佳的工作模式和作戰對象參數，這可通過對誘餌進行參數加載來完成。舷外有源雷達誘餌設有一個數據加載口，加載的參數包括：目標雷達工作頻率范圍、脈沖寬度、重復周期、誘餌的干擾模式等，裝訂可以在誘餌出廠前進行部分設定，也可在誘餌裝上發射架后，在發射前根據艦載傳感器獲取的威脅導彈信息，通過有源雷達誘餌的發射控制顯控臺系統在線加載或者變更參數。

參數加載可以是自動的，也可通過人工手動完成。參數加載后舷外有源雷達誘餌即完成了準備工作，裝上發射架后的誘餌彈由發射控制顯控臺統一管理，將誘餌工作參數及準備情況上報ECM系統，并結合到艦載ECM系統中進行統一資源調配。

（2）決策及發射

舷外有源雷達干擾控制系統主要負責有源誘餌資源的管理和發射控制、綜合解算，ECM系統根據ESM的威脅告警確定需要使用的舷外有源雷達誘餌類型，并通報艦載綜合指揮控制系統，在指控系統決策后，下達有源雷達誘餌發射命令。發射控制顯控臺根據威脅目標來襲方向和距離、艦艇航向、海面風力等信息進行誘餌的最佳布防位置綜合解算，得出誘餌發射架的最佳發射方位角、俯仰角，發射有源雷達誘餌并上報發射結果，若需要也可提出艦艇的最佳規避建議。除誘餌的參數加載可人工參與外，發射控制系統的綜合解算處理和發射過程全部由程序自動控制完成。

（3）誘餌布放及干擾

誘餌彈發射，達到預定位置后，有效載荷即與火箭分離。隨后火箭和有效載荷的減速傘打開，分別減速?；鸺跍p速傘的作用下，隨自身的軌跡掉入海中。有效載荷在減速傘的作用下，降低到一定的速度，將主傘打開，隨后減速傘脫落，有效載荷在主傘的浮力作用下緩慢下降，在下降過程中持續對導引頭進行干擾。

2.5 設備組成

舷外有源雷達誘餌系統包括有源雷達誘餌彈、誘餌發射裝置、誘餌綜合顯控系統等3個部分，如圖7所示。誘餌發射裝置共用現役的箔條干擾彈發射裝置，本文中不再展開。

圖7 舷外有源雷達誘餌系統組成框圖

（1）有源雷達誘餌彈

舷外有源雷達誘餌彈主要由整流罩（天線罩）、雷達干擾機、高能電池組、傘降系統（包括主傘系統和發動機減速傘組成）、彈體分離裝置、火箭發動機、穩定裝置等零部件組成，如圖8所示。

圖8 舷外有源雷達誘餌彈結構示意圖

火箭發動機主要由發動機殼體、噴管組件、推進劑、點火藥盒、檔藥板、中間底、數據線電纜插頭等組成。其功能是在系統控制臺的控制下，對火箭發動機點火，將有源誘餌彈從發射裝置投射到預定位置。

彈體分離裝置包括定時器、拋撒開倉裝置等，該裝置在誘餌彈飛行到預定時間后，使干擾機系統與火箭助推系統分離。

傘降系統在干擾系統與火箭助推系統分離后展開工作，保持干擾系統低速降落，包括主傘和減速傘。

雷達干擾機包括收發射天線、接收機、發射機、干擾信號產生器及管理控制單元、數據加載接口、高能電池組、天線罩（整流罩）等部分。雷達干擾機產生干擾信號，以誘偏來襲導彈。

高能電池組在雷達干擾機工作時，提供電源。

整流罩保證誘餌發射時的飛行穩定性，同時也是干擾機的天線罩。

殼體用于裝載整個誘餌彈，與火箭發動機相連。

（2）誘餌綜合顯控系統

有源誘餌顯示控制系統可以集成在無源控制臺或者電子戰系統臺中。它主要完成有源誘餌的數據融合、戰術解算等功能，并對有源雷達誘餌進行資源管理，控制發射裝置發射誘餌，完成有源誘餌狀態的上報，是有源雷達誘餌彈與艦載電子對抗系統的聯系樞紐。

其中資源管理功能包括對雷達誘餌數據庫加載和工作參數設定、誘餌資源及位置分布信息管理，根據作戰指令對航向、航速、風速、威脅來襲方向、距離等進行綜合解算，最終得出誘餌的最優布防區域和艦船規避航向，控制發射裝置將誘餌發射到預定作戰區域。其中需要的雷達數據和其它設備數據均直接到戰術形成的控制臺上獲取。

3 結束語

艦載舷外有源雷達誘餌作為艦船綜合電子對抗系統的一個重要組成部分，能夠產生較大的等效雷達反射面積，可以方便靈活地進行各種調制，較好地模擬艦船的反射特性，產生逼真的假目標，是一種反艦導彈末制導雷達的有效對抗手段。目前英國、美國、澳大利亞等國家已經裝備和使用了艦載舷外雷達有源誘餌。為提高我海軍艦船的自衛能力，需要重點發展該類裝備。

本文提出了艦載舷外有源雷達誘餌的使用流程和初步總體方案，希望能夠對該類裝備的發展起到拋磚引玉的作用。

［1］ 石長安，李為民，付強，等.舷外誘餌及其戰術使用方式分析［J］.飛航導彈，2004（11）：59-62

［2］ 洪波.舷外有源誘餌——現代海戰中電子戰的熱點［J］.艦船電子對抗，2003，26（4）：1-3.