远距离支援干扰下机载预警雷达的压制区

2014-04-26赵雷鸣

舰船电子对抗 2014年2期

赵雷鸣

（海军装备研究院，上海 200434）

0 引言

随着现代电子信息技术的迅猛发展，掌握制空权已成为战争制胜的关键。预警机将雷达装上飞机，利用飞机平台的飞行高度克服地球曲率对观测视距的限制，大大扩大了雷达的探测距离，并且在战场指挥控制和引导己方火力进攻等方面中也发挥着重要作用［1-3］。美国近年来发动的几场局部战争也充分证明，预警机已成为现代战争取胜的最有力保障。因此，对预警机的研究备受世界各国的关注。

预警机在现代战争中的地位十分重要，因而，在现代空袭作战中，首先要干扰的是敌方预警机装备的预警雷达，对其“致盲”，使其不能发现己方攻击机，掩护己方攻击机的突防［4］。由此看出，对于预警机干扰效能的研究显得尤为重要。本文研究的是在远距离支援干扰条件下，干扰机与攻击机位置、干扰机与预警雷达距离对压制区的影响。这可以为以后编队协同作战以及干扰资源的合理分配提供一定的指导作用。

1 远距离支援干扰的建模

远距离支援干扰［5-6］是现代电子对抗系统的重要手段之一。它的使命是从敌方武器控制系统的杀伤区域以外，为处于敌方火力中的己方部队提供电子干扰支援。远距离支援干扰一般采用高功率的噪声干扰，通过发射强大的电磁干扰对敌方雷达进行压制，以达到保护己方攻击机安全完成空袭任务的目的。它主要干扰的对象为敌方的预警雷达和跟踪雷达，通过旁瓣注入的方式在远距离完成对敌方雷达的干扰。

对于远距离支援干扰，由干扰方程［7-8］可得：

式中：Pj为干扰机发射功率；Gj为干扰机天线主瓣方向上的增益；Pt为雷达的发射功率；Gt为雷达天线主瓣方向上的增益，通常也将雷达的馈线损耗折合到Gt中；γj为干扰信号对雷达天线的极化损失；σ为被掩护目标的雷达有效反射面积；Rt，Rj分别为攻击机和干扰机到雷达的距离；Δfj和Δfr分别为干扰信号和雷达接收机的中频带宽；G′t（θ）为雷达天线在支援干扰飞机方向上的增益，它的经验公式为［9］：

式中：k为常数，k＝0.1；θ0.5为雷达天线波瓣宽度；θ为雷达与目标连线和雷达与干扰机连线之间的夹角。

图1 雷达、目标和干扰机位置的关系

由图1可以看出，

因此，可以确定所掩护突防飞机的最小掩护距离Dt0，即远距离支援干扰的烧穿距离为：

将式（2）代入式（4），可得：

2 远距离支援干扰的仿真

2.1 干扰机距离对压制区的影响

在远距离支援干扰作战中，干扰机与雷达的距离直接影响其对雷达的干扰效果，因而研究不同的干扰距离对雷达压制区域的影响，可以为被掩护目标安全突防配置干扰机的位置提供指导。

在图2中，心形曲线表示雷达受到干扰后在不同方位的最大探测距离，将最大探测距离连接起来后所包围的区域为暴露区，其他部分为压制区。由图2可以看出，干扰压制区随着干扰机与预警雷达之间距离的变化而变化，干扰吊舱与雷达的距离越小，压制区越大，雷达有效探测区域越小，对雷达的压制效果也越明显，干扰扇面也越大。但值得注意的是，考虑到雷达的烧穿距离，在干扰作战时并不能一味减小干扰机与雷达的干扰距离，因为这样可能导致干扰机进入暴露区，对自身安全造成威胁。

图2 远距离支援干扰下雷达的压制区

图3为不同被掩护目标有效反射面积下，干扰机距雷达水平距离与雷达最大探测距离的关系。由图3可以看出，雷达最大探测距离随干扰机与雷达水平间距的增大而增大，不过这种增大的趋势随干扰机与雷达水平间距的增大逐渐变缓慢。此外，雷达最大探测距离还与被掩护目标有效反射面积有关，它随被掩护目标有效反射面积的增大而增加，只是这种增大的趋势逐渐变缓。

2.2 被掩护目标高度对压制区的影响

在远距离支援干扰作战中，很多时候，被掩护目标和干扰机不处于同一高度，因此，有必要研究被掩护目标高度对压制区的影响。仿真中使用的参数为：Dj＝300km，其他参数不变。图4为被掩护目标和干扰机的高度分别为0km（和干扰机处于同一平面）和8km（和雷达处于同一平面）时，经Matlab仿真得到的结果。

图3 干扰机距雷达水平距离与雷达最大探测距离的关系

图4 远距离支援干扰下雷达的压制区

图5为雷达最大探测距离与被掩护目标高度的关系曲线。由图4和图5可以看出，尽管被掩护目标高度发生了8km的变化，但雷达压制区基本不发生变化，雷达最大探测距离的变化不到0.3km，只是因为被掩护目标高度的变化和干扰机与雷达距离相比，相差太大的缘故。因此，在远距离支援作战中，被掩护目标的高度对压制区的影响几乎可以忽略不计。