机载自卫电子对抗装备作战目标分析

2012-01-12张璟珲黄新松吴志建

舰船电子对抗 2012年6期

张璟珲，黄新松，吴志建

（电子工程学院，合肥230037）

0 引言

现代立体化战争中，要取得战争的主动权，必先取得区域制空权，要获取区域制空权，必先具备空中优势战斗机，而其生存能力就成为确保战争主动权的重要因素。

战斗机遂行作战任务的范围在地域上涵盖对空、对地及对海，在样式上涵盖进攻和保卫、支援，战争中的方方面面都有战斗机参与的影子。而随着空中战场电磁环境越来越复杂，战斗机所受到的威胁也越来越多，从硬杀伤摧毁到软杀伤影响机载装备发挥效能，各种方式方法层出不穷。本文从软杀伤影响机载装备发挥效能及电子对抗的角度出发，在复杂的战场电磁环境中分析出战斗机所面临的电子威胁，即机载自卫电子对抗装备的作战目标。

1 机载自卫电子对抗装备介绍

当代主流战斗机所配备的机载自卫电子对抗装备主要包括：全向雷达告警器、有源干扰吊舱、无源干扰投放器、导弹逼近告警器。

1.1 全向雷达告警器

全向雷达告警器是一种用于截获、测量、分选、识别威胁雷达信号，实时以灯光、字符和音响方式告警的设备，其主要用途是及时发现敌方地（空）空制导雷达、地面高炮火控雷达和机载火控雷达对载机的威胁，以便载机适时采取有源、无源干扰和规避等自卫电子对抗措施。

它可将截获的雷达信号特征参数与数据库中已知威胁雷达的特征参数进行比较，识别出威胁雷达的型号、工作状态和威胁程度，排列出威胁等级，以灯光、字符方式实施告警（给出各威胁雷达的型号、工作状态、方位、相对距离及威胁级别）。飞行员可按需要对告警显示进行控制，对威胁等级最高的雷达实施告警，或按威胁等级从高到低依次告警，使飞行员掌握载机周围的电磁态势。同时，机载雷达告警设备还能用于控制干扰设备施放干扰或引导反辐射导弹对敌辐射源实施攻击等。

1.2 有源干扰吊舱

有源干扰设备在战斗机上通常采用外挂吊舱方式携带，便于根据作战任务选挂不同性能的吊舱，但外挂吊舱对飞机气动性能有一定影响，所以一些新设计的飞机把有源电子干扰设备组装在飞机内。

有源干扰设备用于干扰航路上所遇到的敌方机载火控雷达、地（海）面敌方的高炮炮瞄雷达，或由敌方来袭的雷达制导导弹的导引头。干扰多以欺骗性干扰为主，压制性干扰为辅。在战斗机升空作战前，要根据作战任务面临的主要威胁，装订相应的干扰样式。作战过程中，通常要利用雷达告警器提供的威胁告警信息，由飞行员对威胁进行评估，并选择预先设置的干扰样式，完成对威胁雷达的干扰。跟踪目标飞机的雷达接收目标反射电波的同时也将收到干扰信号，干扰信号在雷达信号接收处理电路中将因受到不同的干扰样式而产生不同的错误处理结果。若干扰信号功率远大于目标回波功率，雷达中信号因此被干扰淹没，从而丢失目标；当干扰信号略大于回波信号，但干扰信号经过了对被干扰雷达有欺骗作用的干扰样式调制时，雷达将因此不能正确跟踪目标，或使雷达处于不稳定的工作状态。

1.3 无源干扰投放器

机载无源干扰投放器主要用于投放箔条弹、红外诱饵干扰弹或牵引式诱饵。箔条或红外干扰弹用于对敌对空导弹制导雷达以及对敌机载武器系统的火控雷达、地面高炮雷达实施箔条干扰和对敌红外寻的导弹实施红外干扰，以“质心干扰”方式使载机摆脱敌方雷达的跟踪和红外制导导弹的攻击。投放干扰弹通常由飞行员根据威胁判断，人工选择投放间隔和数量。投放时机、间隔、组数和数量均可影响干扰效果，因此需要飞行员根据威胁情况灵活处理。主要依据是“质心干扰”原理和“冲淡干扰”原理，牵引式诱饵是通过电缆牵引在载机后方的一个辐射源，目的是引起敌导弹追踪诱饵。由于牵引式诱饵在投放后与载机的运动状态几乎相同，因此对于红外凝视焦平面阵列成像导引头和改进型雷达导引头（主要指需要借助机载雷达的不间断或者接近不间断地照射目标进行制导的雷达制导导弹的导引头）有着更好的干扰效果。

1.4 导弹逼近告警器

导弹逼近告警器与雷达告警器有着相同的工作原理，不同的是它主要通过探测导弹逼近时释放的红外线或者紫外线工作，目前主要有激光告警系统、红外告警系统、紫外告警系统和光电综合告警系统。

导弹逼近告警器与雷达告警器配合使用，可以判断出发射的是红外制导导弹还是雷达制导导弹，并提示飞行员或自动控制对抗系统工作。导弹逼近告警器发现目标而雷达告警器没有接收到雷达制导信号，说明是红外制导导弹；2个同时收到信号时，则说明是雷达制导导弹。

2 战斗机遂行的作战任务分析

战斗机的首要任务就是要夺取制空权，即确保己方空中力量在所使用关键地域上空的空域中，能够完全阻止、限制敌方飞机在这一空域行动的自由。在传统的地面战争中，一个重要的基本原则就是占领高地。对航空空间的控制可以确保战略和战术轰炸、对地面步兵和装甲部队提供近距空中支援及其他对军事行动的成败起重要作用的作战任务的顺利实施。虽然迄今为止还没有一场战争能够仅仅依靠空中力量而取得胜利，但随着越来越多的高科技武器的出现，这一切都可能会在未来战争中成为现实[1]。

战斗机的主要军事特性，即速度和机动的灵活性，使其最适合于执行进攻作战任务。而由于武器装备防御来自各个可能方向出其不意的攻击难度较大，因此，战斗机所特有的速度和机动的灵活性又使得战斗机成为抗击空中打击的一种最为有效的防御武器。战斗机是一种主要用于防御的进攻武器，不管飞行员向敌战斗机发起何种样式的进攻，他们所扮演的角色仍旧是防御。他们的任务是要保护我方目标免遭敌人的攻击或使己方的轰炸机免受敌方战斗机的攻击。

2.1 战斗机巡航

战斗机巡航的任务就是在敌方领空或双方争夺的空域中航行，与敌战斗机或其它空中目标交战并摧毁它们。战斗机巡航的目的是使敌方无法按自己的意图在空域内行动，保证己方空中力量使用的自由，夺取制空权。因此，不管是为了达成防御目的还是进攻目的，都可以采用战斗机巡航的方法。由于实施战斗机巡航允许战斗机飞行员从某一有利的位置发现并攻击敌机，所以，从这一点来理解，战斗机巡航实际上具有进攻性，这正好与战斗机进攻性的本质相吻合。由此，战斗机巡航也就成了首选的作战任务，战斗机战术理论者都设法在执行其它任务时尽可能采用战斗机巡航的方式进行。

2.2 空中进攻

战斗机巡航为战斗机参与突防攻击任务提供了一个最有效的途径。突击前的巡航与突防进攻时间的合理安排，可避免敌方地面待命截击分队的起飞及编队。突防进攻大都由1架或多架进攻小型战斗轰炸机来完成。通常是单机飞行或以小编队飞行，试图突破敌方防御网，打击目标并且确保能够安全离开敌人领空。一般由多架突防飞机分别从不同航线接近目标，这样能保证从各个方向同时压制敌人的防御，任务结束后从不同航线撤退。小型战斗轰炸机能在低空高速飞行，这样可以尽可能缩短敌雷达探测发现距离或躲避敌防空武器的攻击。

2.3 要地防空和地区防空

如上所述，战斗机首先是被用作进攻武器。同时受益于其速度和机动的灵活性，也使战斗机成为防御敌军空袭突击的一个有效的手段。防空战斗机通常的作战形式就是空中战斗巡逻（CAP）和地面待命截击（GAI）。其中，空中战斗巡逻就是在一个利于截击敌方来袭飞机的空中位置进行不间断巡逻；地面待命截击则是飞机在地面待命，直到指挥、控制和通信中心发现敌机侵入并通知它们之后，它们便会紧急起飞去拦截目标。另外还有一种攻势防御，即派出战斗机对敌方空域进行巡航，当然，进攻时要考虑到敌方突击部队的出发和返航时间。这三种手段可以单独使用，也可联合使用，三者组成了战斗机防空体系，与地面防空体系和指挥、控制、通信系统共同构成了所谓的综合防空体系（IADS）。

战斗机在防空中的主要优势是其防御范围大、机动灵活。战斗机与地面防空武器相比可以做到在更远的距离截击敌进攻飞机，战斗机巡航是这一能力的例子之一。与地面防空武器不同，根据情况需要，防空战斗机可以迅速地从一个地区机动到另一个地区，飞机的这种机动能力在抵御敌机的进攻中有极重要的价值。

2.4 战斗机护航

护航任务对战斗机来说十分重要，但同时又是非常艰巨的。护航机的角色都是防御性的，考虑到敌方战斗机的攻击，也可看出护航机是处于相对不利位置的。一旦突防行动被敌方发现并被敌方防空飞机拦截，那么护航机就可以发起攻击。由于护航战斗机还具有较强的侦察能力，这使护航战斗机在空袭过程中要担负更多的任务。

一般来说，战斗机护航大体有以下4个类型：接应式护航、远程护航、分散护航及近距护航。这几种形式都是在护航机遂行任务中发展起来的，并且经过了多次的实战验证。其中接应式护航的主要任务就是接应我方从敌方目标返回的突击部队，并引导它们从敌机的追击中顺利撤退。远距护航就是在突击部队前方或沿着机群侧翼方向进行战斗机巡航，跟随突击队伍的主力机群一起前进，但这些行动通常都不在视距范围内进行。远程护航队伍也可安置在一个固定的地理位置线的上空，这个地点位于我方突击分队和敌人的空域之间或在预期目标与敌方基地之间，它的角色与空中战斗巡逻类似。负责分散护航的战斗机通常离机群主体很近，在视距范围内。它们的任务就是负责在可能的攻击点拦截敌机，并与之交战。近距护航就如它的名称一样，护航战斗机紧紧跟随突击部队，并作为终极防御，与在要地防空中的空中战斗巡逻飞机类似。

3 空战电磁环境分析

现代空中战场中，敌我双方都要夺取制空权，实现侦察预警探测，实施精确打击。这些任务决定了空中战场环境区别于其他战场环境的显著特征[2]。

（1）空中运动特征：空中武器平台是在空中运动着的，敌我双方的交战时间较短，战场空间变化很快，战场空间中的电磁环境也变化很快。

（2）作战方式多样：空中战场环境的作战方式包括空空、空面、面空等多种方式，武器平台在不同的时段要面对敌方不同空域、不同频段的各种电磁威胁，包括来自地面和空中的雷达探测、导弹导引头探测和各种类型的干扰等。

空中战场的典型特征决定了空中战场电磁环境的复杂性，具体体现在以下几点：

（a）分布密集

空中战场环境中，大量的信息化武器平台在相对狭小的空间区域交战，各种雷达、光电、通信、制导信号在空域纵横交错，工作时间上相互重叠、相互影响，各辐射信号的工作频率也集中在几个典型的频段。在特定地域、特定时间内，大量电子设备同时集中使用，电磁波十分密集，导致交战区域内的电磁环境十分复杂。

（b）突出对抗

复杂电磁环境下，敌我双方都在进行干扰与反干扰、对抗与反对抗的电子活动。我方将在侦察与反侦察、干扰与反干扰、压制与反压制、摧毁与反摧毁等领域与敌方展开激烈的较量，我方电子信息系统将工作在激烈对抗的电磁环境中。超强的对抗性是空中战场复杂电磁环境的突出特征。

（c）动态变化

空中战场交战情况下，战场电磁环境是动态变化的。各空中武器平台是在空中运动着的，因此，各武器平台的辐射信号也就是在空域变化的。另外，武器平台在不同的交战场景下有不同的应用策略，也造成了电磁环境的空、时、频域的变化特性。由于战场态势发展很难准确预测，特别是在强敌介入和强度难以确定的情况下，敌我双方电子信息系统也会随着战局的发展而出现较大的变化，总体上使空中战场电磁环境呈现出动态性特征。

4 机载自卫电子对抗装备的作战目标分析

机载自卫电子对抗装备的主要功能是：在战斗机遂行作战任务的全过程中，利用全向雷达告警器和导弹逼近告警器对敌机载火控雷达、空空导弹雷达（红外）制导系统、地（舰）空导弹制导雷达、炮瞄雷达、目标引导雷达等的电磁辐射源信号进行实时的搜索、截获和识别，用灯光或音响向机组人员发出威胁告警，并自动或人工引导有源干扰吊舱和无源投放器实施有效的干扰压制，使敌方无法发现或攻击载机，达到保护自身安全的目的[3]。

为实现保护战斗机安全的目的，机载自卫电子对抗装备的作战任务为：（1）根据雷达告警器和导弹逼近告警器获取的电磁信息，判断主要威胁对象及其威胁程度；（2）干扰敌机载火控雷达和制导导弹的攻击；（3）隐蔽我机的战术企图；（4）破坏敌雷达搜索与跟踪。

在前面分析战斗机遂行的作战任务以及空中战场复杂电磁环境的基础上，将战斗机的作战样式综合简化为空对空作战和空对地（海）面作战这2种典型的样式。本节内容就是在这2种作战样式背景下结合机载自卫电子对抗装备的主要功能和作战任务进行分析的。

空对空作战时机载自卫电子对抗装备的作战目标主要是敌方战斗机的机载火控雷达、空空导弹的雷达制导系统以及红外制导系统等。

空对地（海）面作战时，机载自卫电子对抗装备的作战目标主要是敌方地（舰）空导弹制导雷达、炮瞄雷达、目标引导雷达等。