拖曳式雷达诱饵对末制导导弹诱偏能力分析

2012-06-23张晓杰骆鲁秦占望宝

电子科技 2012年5期

张晓杰，骆鲁秦，占望宝

(1.空军航空大学研究生队，吉林长春 130022;2.中国人民解放军94829部队计量站，江西南昌 330201)

拖曳式雷达诱饵作为目前作战飞机应对雷达末制导导弹的有效手段之一，占据着重要的战略地位。导弹末制导雷达一般采用先进的单脉冲角度跟踪系统，具有较强的抗角度欺骗干扰能力，但容易受到双点源的干扰。拖曳式雷达诱饵通过拖曳线与作战飞机配置在一起能够实施真正的角度欺骗［1］。拖曳式雷达诱饵诱偏的能力在一定程度上取决于诱饵干扰信号与目标发射信号在导引头接收天线处的干信比。分析拖曳式雷达诱饵的诱偏能力，干信比的变化是关键。文中仿真分析了导弹接近作战飞机过程中，在拖曳式雷达诱饵干扰下的干信比的变化过程及跟踪点到飞机的距离变化过程，为拖曳式雷达诱饵的合理使用提供了理论依据。

1 拖曳式雷达诱饵诱偏模型

拖曳式雷达诱饵对末制导单脉冲雷达导引头的角度欺骗干扰，可以看作是作战飞机和拖曳式雷达诱饵形成的两点源对导引头角度跟踪系统的干扰，如果拖曳式雷达诱饵起作用，导引头的角度跟踪系统响应会因由第二个反射源的存在而发生变化。诱饵干扰产生的效果使雷达跟踪在两点源的“能量质心”上，因此跟踪点通常是在两点源的连线之间，称为质心干扰，有时也称为非相干两点源干扰［2］，导弹攻击态势如图1所示。

图1 导弹攻击态势图

根据非相干两点源干扰原理，设诱饵干扰信号和回波信号在导弹接收机的干信比为J/S，当导引头指向合成点源时指向角α为

其中，对诱饵的张角为α1

对飞机的张角为α2

设导弹的攻击角为αm;导弹到作战飞机的距离为R;拖曳线长度为L，则导弹到诱饵的距离为

由图1中的几何关系可以得到拖曳式雷达诱饵的诱骗距离LY=ZP。

2 导引头接收天线处干信比模型

拖曳式雷达诱饵干扰过程中诱饵转发的干扰信号和目标反射的回波信号，在雷达导引头接收天线处的功率之比称为干信比［3］。拖曳式雷达诱饵与目标回波信号的不同之处，在于诱饵是将接收到的雷达发射信号经过信号处理后放大转发出去，文中所研究的拖曳式雷达诱饵采用恒功率体制，即诱饵发射信号的功率恒定，始终以最大功率发射干扰信号［4］。

末制导雷达信号经作战飞机反射后，在导引头接收天线处接收到的回波信号功率为

式中，PT为雷达导引头发射功率;GT为目标方向导引头天线增益;GR为目标方向导引头接收天线增益;λ为导引头工作波长;σ为作战飞机的散射截面积;R为目标到雷达导引头距离;γR，γT为雷达导引头发射机和接收机综合损耗。

拖曳式雷达诱饵到达雷达接收机的干扰信号功率为

式中，PTJ为诱饵发射功率;GTJ为诱饵干扰天线增益;GR为诱饵方向导引头接收天线增益λ为导引头工作波长;Rj为诱饵到雷达导引头的距离γj为诱饵发射天线的综合损耗。

由式(7)和式(8)，可以计算出导引头接收天线处的干信比J/S

3 仿真与分析

基于建立的数学模型，针对图1所示的导弹攻击态势对拖曳式雷达诱饵的诱骗能力进行仿真分析。

仿真条件:诱饵发射功率PTJ=30 W，诱饵干扰天线增益GTJ=0 dB;诱饵方向导引头接收天线增益GR=37 dB诱饵发射天线的综合损耗γj=1 dB，目标方向导引头天线增益GT=37 dB;作战飞机的散射截面积σ=6 m2;为雷达导引头发射机和接收机综合损耗γR=γT=1dB，拖曳线长度L=100 m。

图2为在攻击角度为120°尾追情况下，不同距离上干信比变化曲线。从图中可以看出，随着距离的接近，导引头接收机的干信比呈下降趋势。导引头的发射功率越小，相同的弹目距离上干信比越大。

图2 干信比随距离的变化曲线

图3仿真了随着距离的变化诱饵对导引头不同发射功率的诱骗距离，由图可以看出，随着弹目距离的接近，诱饵的诱骗距离逐渐减小。在弹目距离＜1000 m后诱骗距离快速下降。在弹目距离为500 m时，对发射功率为1 kW的导引头诱骗距离为80.22 m，对发射功率为3 kW的导引头诱骗距离为57.6 m，对发射功率为5 kW的导引头的诱骗距离为44.9 m。