遠距離支援干擾下機載預警雷達的壓制區

2014-04-26 06:09:52趙雷鳴

艦船電子對抗 2014年2期

趙雷鳴

（海軍裝備研究院，上海 200434）

0 引言

隨著現代電子信息技術的迅猛發展，掌握制空權已成為戰爭制勝的關鍵。預警機將雷達裝上飛機，利用飛機平臺的飛行高度克服地球曲率對觀測視距的限制，大大擴大了雷達的探測距離，并且在戰場指揮控制和引導己方火力進攻等方面中也發揮著重要作用［1-3］。美國近年來發動的幾場局部戰爭也充分證明，預警機已成為現代戰爭取勝的最有力保障。因此，對預警機的研究備受世界各國的關注。

預警機在現代戰爭中的地位十分重要，因而，在現代空襲作戰中，首先要干擾的是敵方預警機裝備的預警雷達，對其“致盲”，使其不能發現己方攻擊機，掩護己方攻擊機的突防［4］。由此看出，對于預警機干擾效能的研究顯得尤為重要。本文研究的是在遠距離支援干擾條件下，干擾機與攻擊機位置、干擾機與預警雷達距離對壓制區的影響。這可以為以后編隊協同作戰以及干擾資源的合理分配提供一定的指導作用。

1 遠距離支援干擾的建模

遠距離支援干擾［5-6］是現代電子對抗系統的重要手段之一。它的使命是從敵方武器控制系統的殺傷區域以外，為處于敵方火力中的己方部隊提供電子干擾支援。遠距離支援干擾一般采用高功率的噪聲干擾，通過發射強大的電磁干擾對敵方雷達進行壓制，以達到保護己方攻擊機安全完成空襲任務的目的。它主要干擾的對象為敵方的預警雷達和跟蹤雷達，通過旁瓣注入的方式在遠距離完成對敵方雷達的干擾。

對于遠距離支援干擾，由干擾方程［7-8］可得：

式中：Pj為干擾機發射功率；Gj為干擾機天線主瓣方向上的增益；Pt為雷達的發射功率；Gt為雷達天線主瓣方向上的增益，通常也將雷達的饋線損耗折合到Gt中；γj為干擾信號對雷達天線的極化損失；σ為被掩護目標的雷達有效反射面積；Rt，Rj分別為攻擊機和干擾機到雷達的距離；Δfj和Δfr分別為干擾信號和雷達接收機的中頻帶寬；G′t（θ）為雷達天線在支援干擾飛機方向上的增益，它的經驗公式為［9］：

式中：k為常數，k＝0.1；θ0.5為雷達天線波瓣寬度；θ為雷達與目標連線和雷達與干擾機連線之間的夾角。

圖1 雷達、目標和干擾機位置的關系

由圖1可以看出，

因此，可以確定所掩護突防飛機的最小掩護距離Dt0，即遠距離支援干擾的燒穿距離為：

將式（2）代入式（4），可得：

2 遠距離支援干擾的仿真

2.1 干擾機距離對壓制區的影響

在遠距離支援干擾作戰中，干擾機與雷達的距離直接影響其對雷達的干擾效果，因而研究不同的干擾距離對雷達壓制區域的影響，可以為被掩護目標安全突防配置干擾機的位置提供指導。

在圖2中，心形曲線表示雷達受到干擾后在不同方位的最大探測距離，將最大探測距離連接起來后所包圍的區域為暴露區，其他部分為壓制區。由圖2可以看出，干擾壓制區隨著干擾機與預警雷達之間距離的變化而變化，干擾吊艙與雷達的距離越小，壓制區越大，雷達有效探測區域越小，對雷達的壓制效果也越明顯，干擾扇面也越大。但值得注意的是，考慮到雷達的燒穿距離，在干擾作戰時并不能一味減小干擾機與雷達的干擾距離，因為這樣可能導致干擾機進入暴露區，對自身安全造成威脅。

圖2 遠距離支援干擾下雷達的壓制區

圖3為不同被掩護目標有效反射面積下，干擾機距雷達水平距離與雷達最大探測距離的關系。由圖3可以看出，雷達最大探測距離隨干擾機與雷達水平間距的增大而增大，不過這種增大的趨勢隨干擾機與雷達水平間距的增大逐漸變緩慢。此外，雷達最大探測距離還與被掩護目標有效反射面積有關，它隨被掩護目標有效反射面積的增大而增加，只是這種增大的趨勢逐漸變緩。

2.2 被掩護目標高度對壓制區的影響

在遠距離支援干擾作戰中，很多時候，被掩護目標和干擾機不處于同一高度，因此，有必要研究被掩護目標高度對壓制區的影響。仿真中使用的參數為：Dj＝300km，其他參數不變。圖4為被掩護目標和干擾機的高度分別為0km（和干擾機處于同一平面）和8km（和雷達處于同一平面）時，經Matlab仿真得到的結果。

圖3 干擾機距雷達水平距離與雷達最大探測距離的關系

圖4 遠距離支援干擾下雷達的壓制區

圖5為雷達最大探測距離與被掩護目標高度的關系曲線。由圖4和圖5可以看出，盡管被掩護目標高度發生了8km的變化，但雷達壓制區基本不發生變化，雷達最大探測距離的變化不到0.3km，只是因為被掩護目標高度的變化和干擾機與雷達距離相比，相差太大的緣故。因此，在遠距離支援作戰中，被掩護目標的高度對壓制區的影響幾乎可以忽略不計。