基于反辐射弹的目标与诱饵仿真技术研究

赖年杉

（北京机电工程研究所，北京100074）

0 引言

反辐射弹相比电子干扰所造成的软杀伤而言，可对防空雷达装备和操作人员进行硬杀伤，显著降低防空雷达战斗力。雷达要生存，发挥其威力，就必须研究对抗反辐射弹的措施。目前应对反辐射威胁的技术有很多，有源诱饵是一种常用且十分有效的措施。反辐射弹被动导引头主要采用单脉冲体制的比幅或比相测向技术，采用这方式的导引头能有效跟踪辐射源，从而引导导弹命中雷达目标。但当雷达阵地存在诱饵时，诱饵发射的信号与雷达信号在时域和频域重叠，使得采用比相法所得到的目标角度实际指向各辐射源的相位重心，进而导致反辐射弹被诱偏。另外，由于有源诱饵与雷达之间相距较近，如果反辐射弹导引头采用比幅测向，所有辐射源信号到达角往往落在同一个方向单元中而无法分辨，此时角度估计的结果将指向各辐射源的能量重心，最终会导致反辐射弹被诱偏。对于反辐射弹而言，其抗诱饵技术设计合理性需要通过大量试验来验证。在试验室建立目标与诱饵模型开展对抗仿真试验，是一种十分经济而有效的手段。本文基于导弹制导与控制仿真系统，提出了一种目标与诱饵模型仿真方法，为开展反辐射弹抗诱饵仿真试验提供技术支持。

1 反辐射弹诱饵仿真系统

反辐射与抗反辐射仿真技术在国外已有长足发展，如美国的第三代反辐射弹“哈姆”导弹武器系统研制过程中，微波暗室仿真试验是其整个试验工作的重要组成部分。反辐射与抗反辐射技术在理论研究和工程实践的过程中，对仿真技术需求越来越迫切。

1.1 仿真系统组成

试验室开展反辐射弹目标与诱饵仿真模拟，需要依托比较完善的仿真系统。反辐射弹抗诱饵仿真系统一般包括微波暗室、仿真转台、仿真计算机、射频信号生成系统和微波馈电系统等，系统组成框图如图1所示。

1.2 仿真系统信号控制方法

在反辐射弹抗诱饵仿真试验中，辐射源信号参量主要包括：辐射源信号样式、功率、空间分布角度、距离等。

图1 反辐射弹抗诱饵仿真系统框图

辐射源信号控制方法是，控制上位机将仿真机发送的辐射源角度、距离、功率参数信息分发到下位机，由下位机执行各功能单元控制。雷达信号模拟器产生射频信号，信号发生器对射频信号进行调制；信号延时控制机控制辐射源相对雷达导引头距离；信号能量控制机程控辐射源信号能量；阵列天线和微波馈电系统生成辐射源空间角度分布和辐射方式。仿真系统通过上述控制方式可产生满足仿真需要的射频信号。

2 反辐射弹目标与诱饵基本参数

开展反辐射弹抗诱饵仿真，需要设计和生成特定的目标（雷达）和诱饵模型。目标、诱饵布阵是影响诱偏效果的重要因素。当雷达周围配置3部诱饵并且按四边形布阵形式时，可以有效诱偏不同方向来袭的反辐射弹。目标和诱饵典型布阵图如图2所示。

图2 雷达和诱饵布阵图

计算分析表明，目标和诱饵之间的布阵距离既不能太小，也不能太大，间距在350m 左右是一个最佳值。目标和诱饵模型基本参数如下：

1）诱饵信号形式：与被保护雷达（目标）相似；

2）诱饵重复频率：与被保护雷达相同；

3）诱饵信号脉宽：诱饵脉宽超出被掩护雷达脉宽Δw；

4）诱饵前后沿闪烁周期：保持诱饵脉冲在时域上覆盖雷达脉冲，诱饵前后沿以固定时间T1做延时跳变；

5）诱饵信号功率：诱饵功率高于目标平均副瓣P1，诱饵功率低于雷达主瓣P2，3部诱饵输出功率起伏不大于P3；

6）诱饵信号覆盖空间：保证诱饵在空域上覆盖雷达扫描方向；

7）雷达角闪烁角：a；

8）雷达天线扫描周期：雷达天线以T2为周期周扫。

可选择3诱饵中任意1套工作、任意2套工作或3套一起工作。

3 反辐射弹目标与诱饵仿真方法

目标与诱饵信号模拟需要借助控制上位机、4 台信号发生器、雷达信号模拟器、距离机、能量程控机、微波馈电系统等协同控制来实现。

3.1 诱饵空间布阵仿真方法

图2中，3个诱饵与1台雷达在平面上呈菱形分布，相邻辐射源间隔300～400m。仿真机以导弹与目标距离为基准，实时解算导弹与诱饵相对距离和角度，由角度、距离控制系统实现目标与诱饵辐射源空间布阵。

3.2 无线电参数控制方法

在雷达信号模拟器上进行射频信号参数设置，保证模拟器四通道信号相参。信号能量控制机根据雷达（目标）及诱饵空间距离控制能量幅度。信号发生器设置触发信号脉宽，保证诱饵脉冲能覆盖雷达脉冲。

3.3 诱饵前后沿闪烁仿真方法

3个诱饵信号的前后沿是闪烁的，闪烁周期为T。

诱饵前后沿有两种闪烁工作方式：一种是连续闪烁方式，另一种是间隙闪烁方式。

连续闪烁工作方式：诱饵的信号形式和重复周期与雷达一致。保证诱饵信号脉冲完全覆盖雷达（目标）信号脉冲，诱饵信号脉冲前沿分别超前雷达信号t1、t2、t3（t1＞t2＞t3）。当设置连续闪烁间隔为T 时，诱饵依次按时序1至时序6持续工作T1，时序6结束后再重复进行。连续闪烁诱饵时序如表1所示。

表1 诱饵模型连续闪烁时序

诱饵信号脉宽要超过雷达信号脉宽（Δw＞t3），以保证诱饵脉冲能完全覆盖雷达脉冲。连续闪烁诱饵仿真方法是：当仿真机发送诱饵距离时，以雷达距离为基准实时叠加跳变距离，产生诱饵脉冲相对雷达脉冲的前后沿闪烁效果。例如，仿真机发送雷达信号距离为s，则以距离s为基准，发送诱饵距离s1＝s-ct1时，诱饵脉冲前沿超前雷达脉冲前沿t1；发送诱饵距离s2＝s-ct2时，前沿超前雷达t2；发送诱饵距离s3＝s-ct3时，前沿超前雷达t3。以T1为周期，依时序发送诱饵1距离s1、s2、s3、s1、s2、s3…，诱饵2距离s2、s3、s1、s3、s1、s2…，诱饵3距离s3、s1、s2、s2、s3、s1…，则产生如表1要求的连续闪烁诱饵（c为射频信号空间传播速度）。以诱饵1为例，连续闪烁距离-时间图像如图3所示。

图3 连续闪烁诱饵1距离-时间图像

间隙闪烁工作方式：诱饵的信号形式和重复周期与雷达一致，诱饵信号脉冲前沿分别超前雷达信号t1、t2、t3，当设置间隙闪烁时间间隔为T1，诱饵先按时序1静默T1后转为时序2工作T1，静默期间诱饵不发射信号。各诱饵从时序1至时序12依次工作，时序12后再到时序1，重复进行。间隙闪烁时序如表2所示。

表2 诱饵模型间隙闪烁时序

以雷达距离s为基准，以2T1为周期依时序重复发送诱饵1距离s1、s2、s3、s1、s2、s3…，诱饵2距离s2、s3、s1、s3、s1、s2…，诱饵3距离s3、s1、s2、s2、s3、s1…，同步以2T1为周期同时向3个诱饵发送大于面阵范围角度值（将诱饵置于面阵角范围以外），每周期持续发送时间T1，可实现诱饵表2要求的间隙闪烁诱饵。以诱饵1为例，间隙闪烁距离-时间图像如图4所示。

图4 间隙闪烁诱饵1距离-时间图像

4 结束语

本文根据反辐射与抗反辐射系统研制过程中效能评估的需求，提出开展内场仿真的技术途径和实施方法，该方法具有较好的实效性。较之外场试验，室内仿真试验能节省人力物力，节约研制成本，且信号模型设置灵活。在试验室通过模拟特定的目标和诱饵模型进行靶试试验，一方面可考核雷达导引头对特定诱饵的对抗性能，便于充分研究反辐射对抗有源诱饵的性能；另一方面可验证诱饵模型布阵、特性参数选取的合理性和有效性。■

［1］王华彬，周伟光，罗积润.雷达抗反辐射导弹诱饵布阵仿真研究［J］.现代雷达，2009，31（7）：17-22.

［2］艾名舜，马红光.一种反辐射导弹抗有源诱偏性能的评估指标［J］.现代雷达，2010，32（10）：13-16.

［3］韩红斌，顾振杰，徐东东，等.抗反辐射导弹两点源诱偏技术研究［J］.航天电子对抗，2013，29（2）：1-3.