基于指控引導的無源干擾末制導雷達方法研究*

邢厚剛

(91404部隊　秦皇島　066001)

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基于指控引導的無源干擾末制導雷達方法研究*

邢厚剛

(91404部隊秦皇島066001)

無源干擾是對抗反艦導彈的重要干擾手段。通常，電子戰裝備主要依靠偵察告警來發現目標，但在實際作戰中，僅僅依靠偵察告警是不能滿足電子戰裝備作戰需要的。結合多年實際訓練經驗，對無源干擾反艦導彈末制導雷達的方法進行了分析研究，提出基于指控引導的無源干擾方法，從原理和使用方法等方面進行針對性分析，得出合理化見解，豐富了無源干擾戰術應用手段。

末制導雷達; 質心干擾; 沖淡干擾; 指控引導

Class NumberTN972

1　引言

隨著現代導彈技術的不斷改進，射程遠、速度快、精度高的特點越來越突出，已經成為現代海戰的主戰武器，對水面艦艇的生存和安全形成了極大的威脅。在現代海戰中，水面艦艇依舊是主要作戰兵力，但是水面艦艇無法改變其航行速度慢，機動能力弱的特點，因此如何提高水面艦艇的防御反艦導彈能力是至關重要的。通過研究如何對抗反艦導彈末制導雷達的方法，尋找降低反艦導彈制導精度和命中率，提高艦艇生存能力以適應現代高科技戰爭的需要是至關重要。

2　反艦導彈進攻能力的改變

隨著高新武器的應用，反艦導彈的進攻方式和能力也發生了新的變化。尤其是低截獲技術和相參技術的應用，對電子戰偵察系統帶來了新的挑戰。

現代海戰，艦艇面臨的主要威脅時來自空中飛機的襲擊[1]。過去導彈的攻擊距離較近，所以需要飛機低空突防到很近距離，攻擊過程中需要雷達探測發現目標，因此導致較多的時間會造成雷達信號被偵察，同時飛機反射面積比導彈反射面積大，更容易被發現。而目前新型導彈攻擊距離遠，攻擊過

程中飛機超低空突防，突防過程中可以接受數據鏈的引導，可以在遠距離就提前鎖定目標，到達攻擊范圍后躍起實施攻擊并返回，這樣的作戰方式雷達開機時間很短，同時大大壓縮了飛機突防距離，減小了暴露幾率。目前這種作戰方式，減少了機載雷達開機時間，增加了末制導雷達開機時間，但是末制導雷達采取了低截獲技術，導致電子戰偵察機的發現距離大大降低，甚至到了偵察機發現時已經來不及進行有效無源干擾的程度，也就是說，依靠電子戰偵察機引導無源干擾幾乎是不可能形成有效干擾效果。同時，由于反輻射導彈的出現，本艦的有源自衛干擾的使用，常常會給導彈提供攻擊的輻射來源。

3　傳統對反艦導彈末制導雷達的無源干擾方式

傳統根據導彈的不同工作階段，分為對末制導雷達搜索階段和跟蹤階段實施干擾，兩個階段因雷達工作方式不同，干擾方式隨之發生變化。下面進行簡要介紹。

3.1對末制導雷達搜索階段實施干擾

傳統對末制導雷達搜索階段實施的干擾方式主要是沖淡干擾方式。傳統沖淡干擾發射無源彈距離較遠，一般在導彈距離目標20km以上距離時發射[2]。

無源沖淡干擾，主要是在電子戰偵察機尚未發現其末制導雷達信號時，通過艦艇指控、雷達等途徑發現已經發射反艦導彈，并根據雷達或指控提供的距離與已獲得的導彈情報比對，確認其末制導雷達將要開機搜索目標，向艦艇周圍發射4枚或2枚遠程干擾箔條彈，形成4個或2個假目標，以方形、矩形或菱形散布在艦艇周圍，原理示意圖如圖1所示[3]。

圖1　沖淡干擾原理示意圖

反艦導彈飛行過程中，到達自控點后，導彈末制導雷達開始自主開機搜捕目標。末制導雷達分別采取方位波門搜索和距離波門搜索兩種方式對目標進行分選并捕獲。當有目標同時滿足距離和方位捕獲條件時，末制導雷達就會對距離波門和方位波門內的所有目標進行分選，并根據預設導攻指令，控制導彈實現對其中之一的目標進行攻擊。沖淡干擾方式，就是在導彈末制導雷達開機對我艦進行搜索前，預先在我艦周圍發射箔條彈，形成4個或者2個干擾云，在導彈末制導雷達搜索波門內將會面臨多目標的選擇，使其無法準確分辨真假目標，從而降低其對真實目標捕獲概率。

事實上，沖淡干擾效果受到干擾彈發射時機、風向、風速、艦艇的航向、航速、導彈來襲方位等諸多因素影響。由于末制導開機時機不固定，且無源干擾彈發射太遠，因此受風速、風向和艦艇本身機動的影響較大，末制導雷達開機后，箔條云可能已經脫離末制導雷達搜索的距離和方位波門，從而失去沖淡干擾效果。同時，由于現代末制導雷達具有區域跟蹤能力，導致箔條云假目標往往不在搜索區域內，形成不了迷惑效應，同時部分末制導雷達具有跟蹤大目標能力，從而濾除了箔條云假目標。這些措施的采取，導致沖淡干擾成功率大大下降，已經很難適應作戰需要。

3.2對末制導雷達跟蹤階段實施干擾

跟蹤階段是指通過電子戰偵察機或指控發現導彈已跟蹤艦艇開始，通過采用有源和無源干擾手段破壞末制導雷達跟蹤，避免艦艇受到導彈的攻擊。傳統主要是采取質心干擾方式。

質心干擾方式，就是利用質心效應，實現對反艦導彈末制導雷達自導段的干擾，使末制導雷達跟蹤偏離目標艦，最終偏向假目標的一種干擾樣式[4]。因此，質心干擾效果與艦艇雷達反射截面積息息相關，質心方式主要用于雷達反射截面積不是很大的方位，通常是在箔條彈形成箔條云的雷達反射截面積大于艦艇雷達反射截面積1.5倍時，可以明顯形成質心效應情況下使用。

雷達反射截面積受艦艇結構設計影響，在艦艇的每個位置的雷達反射截面積是不同的，我國舊式艦艇，由于沒有考慮隱身設計，雷達反射截面積較大，一般來說，艦艇雷達發射截面積大的區域在艦艏、艦艉和正橫方向，在這些方位，單靠質心干擾是無法實現反導對抗的[5]。新型艦艇由于隱身設計，多數位置的反射截面積不是很大的，艦艇可以根據本艦RCS方位圖，采取規避措施，避免將反射面積較大區域面向導彈。

作戰中，如果發現末制導雷達信號跟蹤本艦，需要立刻發射箔條干擾彈，一般在距本艦100m～300m范圍內形成假目標，通過質心效應，導致末制導雷達跟蹤艦艇和箔條云兩者的能量中心，并最終跟蹤箔條云。考慮到實際作戰需要，艦艇如果面向導彈方位的RCS不是很大時，通常不采取轉向機動，艦艇不宜與箔條云分離太早，使末制導雷達過早跟蹤目標之一，因為現在末制導雷達基本都采取邊搜邊跟工作方式，分離太早，容易導致末制導重新搜索，捕獲到艦艇。

如圖2所示，如果沒有干擾，導彈將穩定跟蹤艦艇，導彈末制導雷達的電軸與導彈彈軸重合，方位偏差角α=0。艦艇實施箔條質心干擾后，產生質心效應，艦艇和箔條云將形成能量合成中心，反艦導彈末制導雷達電軸將跟蹤合成能量中心，末制導雷達電軸與導彈彈軸形成方位偏差角α, 末制導雷達產生與α角成比例的航向電壓，并引導導彈向能量合成中心飛行。隨著時間推移，一旦艦艇或箔條云脫離跟蹤角，導彈將跟蹤余下的目標。因此方位偏差角α的大小至關重要。

圖2　質心干擾原理示意圖

導彈跟蹤方位偏差角α的大小由艦艇和箔條云的RCS比率決定，當箔條云RCS大于艦艇RCS時，則能量合成中心向箔條云靠攏，方位偏差角α就大，反之當箔條云RCS小于艦艇RCS時，則合成能量中心向艦艇靠攏，方位偏差角α就小。因此形成大于艦艇RCS反射截面積的箔條云是必然要求。

影響質心干擾效果主要因素除了艦艇和箔條云的RCS外，還有艦載電子戰系統總反應時間(包括偵察告警、人工干預和無源干擾的反應時間)，反應時間越短，越有利于及早形成質心干擾效應，提高干擾成功率。同時，質心干擾還有一個致命的弱點，那就是受制于偵察機裝備職手的告警能力，如果情報不準確，偵察機不能自動告警，偵察機裝備職手的人工識別告警能力就尤為重要了。

4　基于指控引導的干擾末制導雷達方式

隨著導彈技術的發展，導彈的速度越來越快，搜索區域也越來越智能化，逐步實現區域搜索能力，因此，傳統的沖淡干擾，箔條發射距離較遠，而不能進入導彈的搜索區域，因此相對發射箔條彈距離較近的質心干擾方式成為更為有效的干擾手段。但是電子戰系統通常使用質心干擾時，需要有威脅告警信號的各種信息，通過無源干擾戰術決策軟件來形成干擾決策，因此無源質心干擾的前提是偵收到末制導雷達信號。

在現實訓練中，我們發現艦艇經常是首先發現來襲導彈，此時還沒有發現末制導雷達信號或者還沒有進入末制導雷達開機范圍。由于艦艇指控功能的建立和完善，在這樣的情況下，可以利用指控信息進行強制無源干擾。具體做法是指揮員可以根據導彈與艦艇的距離，人工按照質心方式強制發射干擾彈，對來襲導彈實施干擾。由于此種方法目前沒有戰術決策軟件，為了達到高干擾成功率，必須建立戰術決策庫。下面分析決策原則，為數據模擬和結果推演提供支撐。

首先，對使用方式進行分析。上文已經提到無源干擾主要針對末制導雷達的搜索階段和跟蹤階段。傳統戰法是搜索階段用沖淡干擾，跟蹤階段用質心干擾。現在提出的兩個階段都是按照質心方式強制發射實施無源干擾，其主要原因是新型導彈技術的發展，導彈速度越來越快，搜索能力越來越智能化，已經成功實現小區域搜索能力，傳統沖淡干擾，箔條彈發射距離較遠，常常會脫離導彈的搜索區域，因此質心干擾因為箔條彈發射距離較近，成為更好的干擾手段。

其次，對發射距離進行分析。目前世界各國末制導雷達開機距離不盡相同，以某型導彈“距離、方位發射”方式為例，導引頭開機距離Lkj為12海里約22km，鎖定目標距離Lsd為7海里約13km，導彈飛行速度vdd為250m/s。由于形成有效干擾箔條云所需時間s通常需要5s～6s，因此，對末制導雷達搜索階段和跟蹤階段進行無源干擾最小干擾距離Rssmin和Rgzmin為

Rssmin=Lkj+s*vdd=22+6*0.25=23.5km

Rgzmin=Lsd+s*vdd=13+6*0.25=14.5km

根據上述結論，考慮各種人為因素影響，干擾此型導彈，首次人工質心干擾最佳發射距離應該在25km～28km，可以對末制導雷達搜索階段進行干擾。為了全程形成無源干擾有效性，同時必須考慮對跟蹤階段也進行一次人工質心干擾來確保干擾的持續性。通常兩次無源質心干擾需要間隔30s，即需要間隔30*0.25=7.5km，因此，綜合考慮Rssmin、Rgzmin和人為因素，第二次發射距離為16km～17km。

第三，對發射方向進行分析。以某型導彈為例，導彈末制導雷達有大小兩個搜索區，其鎖定目標原則為： 1) 優先選擇小搜索區內目標； 2) 假如兩個目標在同一分辨單元內，導引頭將自動在方位上跟蹤兩個目標的質心或者形心，當兩個目標可以區分時，末制導雷達將跟蹤這兩個目標中較近的那一個，如果兩個目標距離相同，則隨機選擇，也有部分雷達是采取跟大原則； 3) 如果小搜索區沒有目標，則選擇大搜索區較近目標，如果距離相同，則鎖定首次發現的目標，通常是右側目標；其他原則與無源干擾無關。根據這幾條原則，我們可以采取的使用方式是迎向導彈來襲方向發射，其主要作用是：當末制導開機后，會同時發現艦艇和箔條云，根據跟近原則，導彈會鎖定箔條云，同時根據質心干擾方式機理，箔條云的RCS會更大，從而有符合了跟大原則。

表1　干擾方式及規避決策

第四，對風向、航向、來襲方位關系進行分析。在第三條中提出迎向導彈來襲方向發射的原則，但是并不是三點一線式發射，還是需要根據風向、航向、來襲方位、RCS等因素進行適當調整。下面列舉了一些簡單原則，由于劃分區域類型較少，沒有考慮風速和航速等因素影響，僅供參考，不能作為準則使用，建議加強進行這個方面的研究，建立合適的戰術決策軟件數據庫。

經過多年的訓練統計，發現采取這種方式的干擾效果還是很不錯的，尤其是干擾末制導雷達搜索階段，干擾效果成功率往往高于真實的質心干擾方式和沖淡干擾方式。

5　結語

本文根據反艦導彈自動導引工作原理，結合多年實際訓練得到的經驗，對反艦導彈末制導雷達干擾方法進行了分析研究，提出了自己的見解，這些見解是建立在實際訓練基礎上，進行研究得出的觀點，是相對較為實用的方法，希望通過本研究，能夠降低導彈制導精度和命中率，提高艦艇生存能力。

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Jamming Method to Terminal Guidance Radar Based on Direction of Command and Control Information

XING Hougang

(No. 91404 Troops of PLA, Qinhuangdao066001)

Passive jamming is an important jamming method opposing anti-warship missile. In usual case, electronic war equipment depends on reconnaissance and alarm to find a threat target. However, in actual combat, just reconnaissance and alarm cannot meet the operation need of electronic war equipment. Based on training experience during years, passive jamming methods of opposing anti-warship missile are researched, and a new passive jamming method is proposed under the direction of command and control information. The principle and usage are particularly analyzed, and some rational conclusions are provided, which rich the application means of passive jamming tactics.

terminal guidance radar, centroid jamming, delution jamming, guidance with command & control

2016年4月12日,

2016年5月21日

邢厚剛，男，工程師，研究方向：作戰系統試驗技術。

TN972

10.3969/j.issn.1672-9730.2016.10.017