舷外雷達有源誘餌在艦艇編隊中作戰使用研究

成 伽，姜 寧，安永超，李海嬌

（1.海軍大連艇學院，大連 116018；2.解放軍92270部隊，威海 264200；3.解放軍92841部隊，汕頭 515074）

0 引 言

反艦導彈是水面艦艇面臨的主要威脅。隨著技術的發展，干擾尋的模式在反艦導彈上的應用越來越廣泛。用傳統的艦載有源干擾和無源干擾方式不能完全適應現代海戰的需求。艦載舷外有源誘餌是一種有效的艦艇自衛反導防御手段，是傳統有源、無源干擾手段的重要補充［1］。

目前對單艦使用有源誘餌對抗反艦導彈的研究較多，許多文章從不同角度，對誘餌發射的時間、距離、角度進行仿真計算以尋求最佳作戰效果。

現代海上作戰，多以編隊形式進行。編隊作戰中，單艦發射誘餌不當可能將導彈引向友鄰艦，造成兵力損傷。因此，研究舷外有源誘餌在編隊中的作戰使用問題具有現實意義，對提高編隊的電子對抗系統作戰能力具有一定的參考價值。

1 單艦誘餌的作戰使用

1.1 誘餌的類型

根據使用方式不同，舷外有源誘餌主要包括飛行式、傘降式、漂浮式和拖曳式4種類型［2］。根據樣式不同，舷外有源誘餌分為紅外有源誘餌和雷達有源誘餌。本文以傘降式舷外雷達有源誘餌進行質心干擾為例進行研究。

1.2 舷外雷達有源誘餌質心干擾原理

舷外雷達有源誘餌通過放大轉發與目標艦艇回波信號一致的雷達信號，對單脈沖雷達進行非相干雙點源干擾，其干擾作用的機理是質心效應［3］。

質心干擾是指雷達的空間跟蹤點位于其分辨單元的能量中心上。當雷達分辨單元存在2個目標時，雷達則跟蹤由2個目標共同構成的能量中心，通常把這個能量中心稱為質心。若誘餌彈處于雷達波束范圍內，導彈將跟蹤目標艦艇和誘餌的雷達回波能量中心（質心點），從而偏離艦艇方向。

1.3 舷外雷達有源誘餌布放角度、距離

合適的誘餌投射角度、距離對發揮誘餌的最大作戰效能有著十分重要的影響。在布放角度上，最佳布放角為與導彈入射舷角成90°，良好布放角為與導彈入射舷角成30°～150°［4］。在布放距離上，確保誘餌位于末制導雷達尋的頭距離分辨單元的前提條件下，有源誘餌布放距離越遠，對艦艇的保護效果越好。如果沒有足夠的信息決定有源誘餌的最佳布放距離，則較好的方法是艦艇把有源誘餌布放在較短的距離內，以保證有源誘餌處于末制導雷達尋的頭視線之內［5］。

2 誘餌在編隊中的作戰使用

假設編隊由3艘驅護艦組成，隊形為人字隊，隊列角150°，間距3 nmile［6］。假設導彈從編隊正面來襲，導彈捕捉前哨艦，由前哨艦發射誘餌，因本文主要研究導彈在穿越艦艇與誘餌的能量質心后是否會擊中友鄰艦艇，因此仿真時取導彈入射舷角為0°～90°，研究對左后艦艇的影響（導彈入射舷角為270°～360°，對右后艦艇3的影響同理）。

2.1 仿真模型建立

2.1.1 坐標系的建立

本文假設編隊在搜索到導彈末制導信號時，即發射有源誘餌。以干擾彈發射時刻艦艇所在位置為原點，艦艇的航行方向為Y軸正方向，與Y軸垂直的順時針方向為X軸正方向。態勢如圖1所示。

圖1 態勢圖

2.1.2 初始態勢設定

為簡化計算，設艦艇做勻速直線運動，忽略風的影響。導彈攻擊方式采用比例導引法模擬。先以誘餌最佳布放角（即與導彈入射舷角成＋90°）為研究對象。

2.1.3 運動方程及對抗過程位置參數解算

參數換算：將導彈來襲真方位換算為舷方位：

式中：βD為導彈來襲真方位；βDx為舷方位；T Cj為艦艇航向。

2.1.3.1 初始態勢的位置參數解算（t＝0）

（1）艦艇所在位置

（6）穿越質心點后導彈位置

設導彈穿越質心點時刻為n，導彈穿越質心點后按穿越前一刻的角度進行勻速直線運動，則導彈穿越質心點后的運行角度為：

2.2 仿真

設導彈末制導雷達開機距離為10 000 m，飛行速度0.85 Ma；編隊采取方位隊形式，隊列角150°，間距3 nmile，艦艇航速10 kn，航向0°；誘餌在導彈末制導雷達開機時即發射，發射距離150 m，發射舷角與導彈入射舷角成90°；艦艇在導彈來襲方向上的雷達截面積為1 000 m2，誘餌有效輻射功率為8 k W，導彈末制導雷達發射功率為40 k W，天線27 d B。

將上述參數帶入相關方程，導彈入射角從0°～90°，以1°步進，利用 Matlab進行仿真計算，得出導彈距左后艦艇2的最近距離，如圖2所示。

圖2 誘餌布放角與導彈入射舷角成90°

為簡化計算，將左后艦艇視為半徑為60 m的圓，視導彈與左后艦艇最近距離小于60 m為擊中艦艇，如圖3所示。

由圖3可知，在誘餌布放角與導彈入射舷角成90°的情況下，導彈入射舷角為60°～73°時，導彈距左后艦艇的最近距離小于60 m，擊中艦艇，且在66°時距離最近，為32.5 m。

以上為誘餌布放角與導彈入射舷角成90°情況下的仿真。

圖3 誘餌布放角與導彈入射舷角成90°

在單艦作戰時，誘餌布放角與導彈入射舷角成＋30°～＋150°時（本文取導彈入射舷角為0°～90°），亦可取得一定作戰效果。分別將誘餌布放角與導彈入射舷角成＋30°，＋60°，＋120°，＋150°的情況進行仿真，得出導彈距左后艦艇的最近距離小于60 m的導彈入射舷角，如圖4～圖7所示。

圖4 誘餌布放角與導彈入射舷角成30°

圖5 誘餌布放角與導彈入射舷角成60°

由圖4可知，在誘餌布放角與導彈入射舷角成30°的情況下，導彈入射舷角為48°～64°時，導彈距左后艦艇的最近距離小于60 m，擊中艦艇，且在56°時距離最近，為10 m。

圖6 誘餌布放角與導彈入射舷角成120°

圖7 誘餌布放角與導彈入射舷角成150°

由圖5可知，在誘餌布放角與導彈入射舷角成60°的情況下，導彈入射舷角為57°～71°時，導彈距左后艦艇的最近距離小于60 m，擊中艦艇，且在64°時距離最近，為26 m。

由圖6可知，在誘餌布放角與導彈入射舷角成120°的情況下，導彈入射舷角為56°～70°時，導彈距左后艦艇的最近距離小于60 m，擊中艦艇，且在63°時距離最近，為25 m。

由圖7可知，在誘餌布放角與導彈入射舷角成150°的情況下，導彈入射舷角為47°～63°時，導彈距左后艦艇的最近距離小于60 m，擊中艦艇，且在55°時距離最近，為9 m。

截取導彈距左后艦艇的最近距離小于60 m的情形，綜合以上仿真數據，可知：

（1）最小距離隨導彈入射舷角的變化成拋物線狀，最小值基本位于導彈入射舷角跨度中間值處；

（2）誘餌布放角與導彈入射舷角成60°與120°、30°與150°最近距離隨導彈入射舷角的變化相似；

（3）誘餌布放角與導彈入射舷角成90°時的距離最小值，大于成60°與120°時的距離最小值，大于成30°與150°時的距離最小值；

（4）當導彈入射舷角為47°～73°時，艦艇在與導彈入射舷角成30°～150°的范圍內發射誘餌，最小距離均小于60 m，都可能誘偏導彈擊中友鄰艦艇。

為保證單艦有效使用誘餌，且不致使導彈擊中友鄰艦艇，在導彈入射舷角為47°～73°的情況（在本文設定參數）下，不應使用誘餌。

3 結束語

通過建模仿真計算，得出如下結論：在艦艇編隊作戰中，導彈從某些舷角入射時，單艦發射舷外雷達有源誘餌，會將導彈誘偏至友鄰艦艇。因此，在艦艇編隊作戰時，考慮單艦有效使用有源誘餌且不致使將導彈誘偏至友鄰艦艇，在導彈從某些舷角入射時，應慎重選擇有源誘餌的使用。本文對舷外雷達有源誘餌在艦艇編隊中的作戰使用進行研究，提供了一定的參考價值。

為簡化計算，本文未考慮風的影響以及艦艇機動等因素，綜合考慮影響因素，對本問題進行進一步的仿真研究，可將舷外雷達有源誘餌在編隊中的作戰使用問題深化。

［1］Lai Qin－fu，Dai Huan－yao，Zhao Jing，Feng De－jun，Wang Xue－song.A novel approach of countering centroid jamming by using INS information in terminal guidance［A］.IEEE Conferences ICSP 2010［C］.Beijing，China，2010：2121－2124.

［2］張林，龍飛，潘莉莉.外軍艦載舷外有源誘餌技術現狀［J］.大連艦艇學院學報，2010，33（1）：114－116.

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［4］朱炳賢.舷外有源誘餌對付反艦導彈的有效性［J］.水雷戰與艦船防護，2003（4）：11－12.

［5］張新如，姜偉，劉鐵軍.舷外有源誘餌防御反艦導彈的建模計算與分析［J］.艦船電子對抗，2009，32（1）：36－39.

［6］譚安勝，邱延鵬，汪德虎.新型驅護艦編隊防空隊形配置［J］.火力與指揮控制，2003，28（6）：6－9.

［7］杜建東.舷外雷達有源誘餌在艦艇反導中的運用研究［J］.航天電子對抗，2012，28（5）：4－6.