舰载软硬武器协同反导兼容性问题研究

秦剑冬，邢昌风，吴 玲

(海军工程大学，湖北 武汉 430033)

舰载软硬武器协同反导兼容性问题研究

秦剑冬，邢昌风，吴 玲

(海军工程大学，湖北 武汉 430033)

在协同反导条件下，舰载软硬武器使用的兼容性问题是限制二者综合运用的重要因素。本文首先阐述了舰空导弹和电子战系统反导作战的基本流程，然后对二者在协同反导时可能产生的不兼容情况进行了分析，同时结合实战特点，得出了舰载软硬武器协同使用过程中的一些原则。

软硬武器;协同反导;电磁兼容

0 引言

在未来海战中，由各种平台发射的反舰导弹是水面舰艇的主要威胁。目前，各国海军的反舰导弹基本上都具有精确打击能力和较强的抗干扰能力，并且在战术上采用高、中、低空突防相结合，多层次、多方向同时攻击的方式，给舰艇防御带来了难题。

为了对抗日益发展的反舰导弹，水面舰艇必须综合利用装备的各种软硬武器来进行抗击。由于不同武器系统具有不同特点和使用要求，如果在作战中不进行协调，就有可能降低某武器系统的作战效能，甚至导致完全失效，给舰艇安全带来威胁。因此，在协同反导条件下，对舰艇软硬武器综合使用的兼容性问题进行研究，具有重要军事价值。

1 舰载软硬武器反导的主要手段和流程

目前，舰艇上用于对抗反舰导弹的硬武器包括舰空导弹和近程反导舰炮武器系统，限于文章篇幅，本文主要对舰空导弹进行研究。软武器是指舰艇装备的电子战系统，主要采用电子对抗的方式对敌反舰导弹进行迷惑和干扰，使其不能正常发挥作用，从而达到保护己方舰艇的作用。

1.1 舰空导弹反导的基本流程

舰空导弹武器系统接收由作战指挥系统发来的目标指示信息后，跟踪雷达搜索发现目标，并实施稳定跟踪。舰空导弹发射后，跟踪雷达需要持续获取目标和己方舰空导弹的运动信息，实时把数据发送给中心计算机，并由中心计算机形成制导指令，完成对舰空导弹的遥控制导，直至命中目标［1］。

由于反舰导弹目标小、运动速度快，一旦受到某种干扰，影响了跟踪雷达对目标的跟踪，导致丢失目标，那么跟踪雷达从搜索至重新实施稳定跟踪需要花费较长的时间。同时在这段时间内，系统无法对舰空导弹实施精确制导，从而会大大降低舰空导弹武器系统的作战效能。因此，在舰空导弹反导期间，应保证跟踪雷达始终有效对准舰空导弹和来袭目标。

1.2 电子战反导的基本流程

目前，舰艇上装备的电子战系统主要有2种干扰方式：有源干扰和无源干扰。有源干扰又可分为有源压制性干扰和有源欺骗性干扰。有源压制性干扰主要原理是利用有源干扰机发射的干扰信号“淹没”目标回波，使敌雷达观察不到目标回波，从而达到隐真示假的作用。有源欺骗性干扰工作过程主要是发射一种类似目标回波，但又不含有目标真实的方向、距离或速度等信息的干扰信号，敌雷达接收虚假信息后，就会产生较大的误差信号，最后导致敌武器系统丢失目标，失去控制［2］。

无源干扰通常包括冲淡干扰、质心干扰和烟幕干扰3种。冲淡干扰是目前水面舰艇反导防空运用最多、效果也最明显的一种干扰样式，其基本原理是在敌反舰导弹末制导雷达开机搜索前，在舰艇附近布置多个假目标(距舰艇约1 km)，当敌末制导雷达开机搜索时，就有可能首先捕捉到假目标，从而降低对目标舰艇的捕捉概率［3］。通常，冲淡干扰的发射方向与反舰导弹的来袭方向成45°和135°(如图1所示)，这样不管敌末制导雷达采用何种搜索方法，都能首先搜索到假目标。

图1 冲淡干扰示意图Fig.1 Dilution jamming

质心干扰是指在敌反舰导弹末制导雷达已经跟踪上目标舰艇后，利用雷达总是跟踪目标能量质心这一特点，在敌末制导雷达跟踪范围内、目标舰艇附近布放1个假目标(距舰艇约100～300 m)，使末制导雷达逐渐由跟踪目标舰艇转而跟踪目标舰艇和假目标的能量质心，干扰敌末制导雷达的稳定跟踪，从而使敌反舰导弹偏离目标舰艇［4］。质心干扰箔条弹发射方向的计算较为复杂，主要影响因素有反舰导弹的来袭方向、海区的风向和风速，需要遵循的基本原则是保证舰艇能在最短时间内与假目标拉开距离。

烟幕干扰是通过在空气中施放大量气溶胶微粒，以改变电磁波介质传输特性来实施对光电制导武器系统的干扰。如果在普通防可见光烟幕中加入箔条丝，那么这种烟幕还可以对雷达制导武器形成干扰［5］。烟幕干扰的发射方向相对较简单，只需保证形成的烟幕布放在来袭的反舰导弹和被保护的舰艇之间，即烟幕干扰的发射方向为导弹的来袭方向。

2 软硬武器协同反导作战兼容性问题

根据本文研究的对象，软硬武器协同使用的兼容性问题主要是指舰空导弹武器系统和电子战系统之间的电磁兼容问题。在舰艇反导防空的背景下，舰空导弹作为主要的硬抗击武器具有不可替代的作用，但同时根据现代战争的基本需要，电子战应贯穿于作战的全过程，因此在使用舰空导弹反导防空时，必须协调电子战系统的使用，以达到趋利避害、充分发挥舰载软硬武器综合作战效能的作用。

2.1 有源干扰与舰空导弹协同

舰载有源干扰对抗反舰导弹末制导雷达时，首先需要考虑以下2个问题：

1)距离欺骗干扰造成的测距误差对角度跟踪的影响很小，所以单纯的距离欺骗对反舰导弹末制导雷达没有战术意义;角度欺骗能产生角度误差，但由于“烧穿”区的存在，小的角度误差不足以降低反舰导弹的命中概率，只有产生大的角度欺骗才能降低导弹的命中率。

2)对于具有“跟杂”能力的末制导雷达，不能对其实施噪声干扰。

因此，有源干扰一般用于干扰敌武器平台的搜索和跟踪雷达，对抗反舰导弹末制导雷达的战术效果是不高的［4］。同时，如果有源干扰和舰空导弹对抗同一批目标，有源干扰机发射的干扰信号会对舰空导弹武器系统的跟踪和制导产生影响。因此二者在协同使用时，应注意使用的先后顺序，即当发现敌导弹发射平台的搜索或跟踪雷达时，应立即实施有源干扰;当发现敌反舰导弹或反舰导弹末制导雷达信号时，应关闭有源干扰机，以免干扰舰空导弹的正常使用。

2.2 无源干扰与舰空导弹协同

2.2.1 冲淡干扰与舰空导弹协同

根据冲淡干扰和舰空导弹武器系统的使用特点，假设对抗同一批目标，如图1所示，冲淡干扰发射后一段时间内形成的箔条云不处于目标和舰艇之间，即箔条云不会对舰空导弹武器系统产生影响，那么这种情况下二者是兼容的。但由于冲淡箔条云具有较长的滞空时间(可达4～5 min)，随着时间的推移，受到舰艇运动、海区风向和风速的影响，箔条云、舰艇和目标的相对位置会产生变化，如图2所示。在某一时间段，箔条云1的位置移动到了舰艇和反舰导弹之间，那么这时候箔条云就会对舰空导弹武器系统产生干扰，影响系统对目标的跟踪和对舰空导弹的制导。

图2 冲淡干扰和舰空导弹不兼容情况示意图Fig.2 The incompatible instance of dilution jamming and SAM

按照目前普遍的软硬武器协同使用原则，如果冲淡干扰和舰空导弹产生不兼容，应以舰空导弹为主。在这种情况下，只选择舰空导弹进行抗击，而不使用无源冲淡干扰。进一步分析发现，冲淡干扰一次发射的4枚箔条弹并不是都对舰空导弹武器系统产生影响。在图2中，由于风向、风速和舰艇机动的影响，只有箔条云1对舰空导弹产生干扰，而箔条云2，3，4则不产生干扰。据此可以得出冲淡干扰和舰空导弹协同使用的方法：遵循舰空导弹优先的原则，同时在保证与舰空导弹电磁兼容的前提下，通过计算选择方向发射冲淡干扰，这样既确保了舰空导弹的正常拦截，又能在舰艇周围形成假目标，降低反舰导弹的锁定概率，从而提高舰艇的防空能力。2.2.2 质心干扰与舰空导弹协同

质心干扰形成的箔条云滞空时间较短(约为60 s左右)，但由于质心箔条云位置距离舰艇较近，故仍有较大可能对舰空导弹产生干扰，具体原因同冲淡干扰。质心干扰的干扰效果与多种因素有关，包括质心干扰发射的时机和方向、箔条云的有效反射面积、发射后舰艇的正确机动等，对于本文来讲，主要考虑质心干扰发射方向的影响。

要完成一次成功的质心干扰，质心干扰弹的发射方向必须满足以下2个条件：

1)发射后形成的箔条云必须在敌末制导雷达的跟踪范围内;

2)质心干扰发射方向应有利于舰艇在最短时间内与假目标拉开距离，尽快脱离敌反舰导弹的跟踪。

同时，为了保证与舰空导弹武器系统兼容，在舰空导弹拦截目标这段时间内(设为T)，箔条云的位置应始终处在目标和舰艇连线之外。通常情况下，T代表的时间段应从舰空导弹跟踪雷达对目标实施跟踪开始，到目标被拦截或者目标飞离舰空导弹发射区为止。

假设战场态势如图3所示，其中M表示反舰导弹，S表示己方舰艇，C表示在t=0时刻(质心箔条弹发射形成箔条云时刻)舰艇质心干扰形成的箔条云。为了描述方便，这里把舰艇和箔条云近似看成1个质点，但在具体计算时，需要考虑二者的形状和大小。从图中可以看出，为了使二者兼容，箔条弹的发射方向应遵循以下约束条件：在t从0～T的时间段内，箔条云的运动轨迹与连线MS无交点。

图3 质心干扰箔条云和舰艇位置变化示意图Fig.3 Movement of centroid jamming chaff and warship

根据质心干扰的使用原则，当海区风速比较小时，质心干扰尽量选择顺风发射，此时箔条云形成位置如图4所示。分析可知，在这种情况下如果发射箔条弹，会对舰空导弹武器系统产生干扰。因此适当改变质心干扰弹的发射方向，既可保证二者兼容，同时也不会对质心干扰效果产生太大影响。

图4 风速较小条件下质心箔条云形成位置示意图Fig.4 The formed position of centroid jamming chaff in the condition of low wind speed

2.2.3 烟幕干扰与舰空导弹协同

随着烟幕技术的发展，从干扰波段上烟幕可以分为防可见光、短波红外常见烟幕、防热红外烟幕，防微波及毫米波烟幕，多频谱、宽频谱和全频谱烟幕［6］。如果是采用普通的防可见光或防红外烟幕，它对舰空导弹的使用影响不大，即烟幕干扰和舰空导弹可根据需要各自独立使用。如果采用具有雷达干扰能力的烟幕，应根据当时战场态势综合把握使用。当舰空导弹还未发射时，使用应以烟幕干扰为主，以保证形成的烟幕有足够的范围和厚度;当舰空导弹已经发射拦截目标，通常情况下应保证该次拦截完成，结束后视目标毁伤情况决定是否发射烟幕干扰。

3 结语

为了提高舰艇反导防空的作战能力，必须充分发挥各种舰载软硬武器的作战潜力。目前，软硬武器协同使用的兼容性问题是限制二者综合运用的重要因素，本文在分析了舰空导弹和电子战系统各自作战流程和使用特点的基础上，对该问题进行了初步的研究，得出了舰艇软硬武器协同使用的一些原则，对解决目前软硬武器在使用过程中的兼容性问题具有一定的借鉴作用。同时看到，如何结合实战定量地解决该问题是下一步研究的方向。

［1］秦剑冬，邢昌风，吴玲．编队舰空导弹协同制导防空作战研究［J］．舰船科学技术，2010，32(5)：80－83．

QIN Jian-dong，XING Chang-feng，WU Ling．Study on the cooperative control and guidance for SAM in air-defense combat of warship formation［J］．Ship Science and Technology，2010，32(5)：80 －83．

［2］海军电子对抗战术基础［M］．北京：海潮出版社，2003．

［3］邢昌风，黄泽汉．冲淡干扰布设方法研究［J］．舰船电子对抗，2005，28(4)：35－38．

XING Chang-feng，HUANG Ze-han． Research on the preset methodsofdilution jamming［J］， Shipboard Electronic Countermeasure，2005，28(4)：35 －38．

［4］舰艇电子战系统作战使用［M］．北京：海潮出版社，2007．

［5］洪志平，陈锌胜．光电干扰技术在编队防空中的应用前景［J］．舰船电子对抗，2003，26(6)：28－30．

［6］付伟．烟幕技术及其发展现状［J］．电光与控制，2002，9(3)：9－11．

FU Wei．Smoke screen technology and its development［J］．Electronics Optics ＆ Control，2002，9(3)：9－11．

Research on the compatibility of shipboard soft and hard weapons for cooperative anti-missile

QIN Jian-dong，XING Chang-feng，WU Ling
(Naval University of Engineering，Wuhan 430033，China)

In the condition of cooperative anti-missile，the compatibility of shipboard soft and hard weapons is an important limited factor of using them．This paper first expatiates the basic anti-missile process of SAM and electronic countermeasure system，and then analyses the incompatible instances in the situation of cooperative anti-missile．At the same time，this paper considers the trait of actual combat and sums up some principles of the cooperative use of shipboard soft and hard weapons．

soft and hard weapons;cooperative anti-missile;EMC

E927

A

1672－7649(2012)07－0114－04

10.3404/j.issn.1672－7649.2012.07.026

2011－07－07;

2011－09－01

秦剑冬(1982－)，男，讲师，研究方向为舰载武器系统工程。