舷外有源雷达诱饵作战使用研究
2015-12-23张树森,王腾飞,杜晓宁
【装备理论与装备技术】
舷外有源雷达诱饵作战使用研究
张树森,王腾飞,杜晓宁
(海军航空工程学院 电子信息工程系,山东 烟台264001)
摘要:介绍了舷外有源雷达诱饵的工作原理,推导了舷外有源诱饵形成有效干扰所需要满足的功率要求,深入分析了舷外有源雷达诱饵的工作过程,并对舷外有源诱饵参数加载、决策发射、布防对抗3个阶段进行了详细地介绍,总结了舷外有源雷达诱饵对比舰载有源干扰和舷外无源干扰的优势特点,对舷外有源雷达诱饵的未来发展进行了预测,对舷外有源诱饵的发展有一定参考价值。
关键词:工作原理;工作过程;特点优势;发展趋势
收稿日期:2014-10-11
基金项目:军队科研专项资助项目(415C173)资助
作者简介:张树森,男,教授,主要从事导弹对抗与反对抗研究。
doi:10.11809/scbgxb2015.01.001
中图分类号:TJ761
文章编号:1006-0707(2015)01-0001-03
本文引用格式:张树森,王腾飞,杜晓宁.舷外有源雷达诱饵作战使用研究[J].四川兵工学报,2015(1):1-3.
Citation format:ZHANG Shu-sen, WANG Teng-fei, DU Xiao-ning.Research on Application of Shipboard Off-Board Active Radar Decoy Technology[J].Journal of Sichuan Ordnance,2015(1):1-3.
Research on Application of Shipboard Off-Board
Active Radar Decoy Technology
ZHANG Shu-sen, WANG Teng-fei, DU Xiao-ning
(Navy Aeronautics and Astronautics University, Yantai 264001, China)
Abstract:The principle of shipboard off-board active radar decoy was stressed, and the power requirement of shipboard off-board active radar decoy to jamming efficiently was deduced. The work course and the three stages which including the parameter binding, the decision launching and the confronting of shipboard off-board active radar decoy were introduced in detail. The superiority of shipboard off-board active radar decoy to inside-board active jamming and off-board passive jamming was summed up, and the development trend of shipboard off-board active radar decoy was calculated. All the above analyzing is significant to the development of shipboard off-board active radar decoy.
Key words: operation principles; course of work; superiority; development trend
舷外有源雷达诱饵在对抗反舰导弹的作战中优势越来越明显,在现代海战中拥有不可取代的地位,已受到各国海军的高度重视。研制新一代舷外有源诱饵系统已成为世界各国海军争相投资的重点[1]。
1舷外有源诱饵工作原理
舷外有源雷达诱饵的干扰机理是质心效应,与箔条质心干扰的作用原理基本相同。当反舰导弹末制导雷达锁定目标舰船后,末制导雷达进入跟踪阶段,天线波束中心对准舰船反射回波能量中心,舰船ESM系统侦察到反舰导弹来袭,选择合适时机,发射舷外诱饵弹至预置地点后,舷外有源诱饵雷达开机,放大和转发加载的末制导雷达探测信号,与真实舰船反射回波处于同一个分辨单元内,末制导雷达将跟踪舰船与假目标的等效能量中心(质心),随着末制导雷达逼近目标和诱饵,如果诱饵的回波功率强于舰船反射回波能量,反舰导弹将逐渐偏离目标逼向诱饵,从而达到保护真实舰艇目标的目的[2]。
由质心干扰原理可知
要保证质心干扰有效,干扰信号回波功率与目标舰船回波信号功率满足[3]:
其中:Pj为舷外有源诱饵的发射功率;Gj为舷外有源诱饵发射天线增益;Pt为末制导雷达的脉冲功率;Gt为末制导雷达发射(或接收)天线增益(假设发射和接收共用同一天线);σs为目标舰船的雷达散射截面积;Rt为反舰导弹与目标舰船的距离; Gt(θ)为偏离雷达天线主瓣方向θ角的雷达天线接收增益;Rj为反舰导弹与舷外有源诱饵距离;rj为干扰信号与雷达信号的极化失配损失系数(图1)。
舷外有源诱饵能够形成有效干扰的前提是舰载侦察系统(或者诱饵)必须能够截获反舰导弹探测信号,并准确测量出末制导雷达脉冲信号的各项参数(图2)。
图1 舷外有源雷达诱饵工作示意图
图2 舷外有源雷达诱饵质心干扰示意图
2舷外有源雷达诱饵工作过程
舷外有源诱饵是舰载综合防御系统的一部分,在舰载综合指挥系统的同一指挥控制下,协调舰载雷达,导航、气象探测等系统,完成抵御反舰导弹的作战任务。其工作流程主要包括参数加载、诱决策发射、诱饵布防3个阶段[4]。
其工作信息流程如图3。
图3 工作流程
3.1参数加载阶段
舷外有源雷达诱饵带宽覆盖范围大、工作模式多样,为了能够有效地发挥干扰作用,首先需要对来袭导弹的工作频段进行准确锁定,选取最佳的工作模式,加载作战参数。舷外有源雷达诱饵设有数据加载端口,需要加载的参数包括来袭反舰导弹末制导雷达工作频率f0、脉冲宽度τ、重复周期Tr、雷达诱饵工作模式等,一般在出厂前会对部分参数进行加载,在发射前根据ESM截获的来袭导弹信息,通过与诱饵发射控制台相连的数据加载端口在线加载或者变更参数。参数加载后舷外有源雷达诱饵即完成了发射前准备工作,装上发射架后的诱饵弹由发射控制台统一管理,将诱饵工作参数及准备情况上报舰载ESM系统,并结合到舰载ESM系统中进行统一资源调配。
3.2决策发射阶段
舷外有源雷达诱饵干扰控制系统主要负责诱饵资源的管理和发射控制以及信息的综合解算。舷外有源雷达诱饵干扰控制系统下达诱饵发射命令后,发射控制台根据舰载ESM系统提供的来袭反舰导弹的方位、距离以及舰船航向、航速以及所在海域风速、风向等一系列信息进行综合解算,确定诱饵布防的最佳位置以及舰艇必要的规避决策,控制系统调整发射架至诱饵发射的最佳方位俯仰角度完成诱饵的发射。
3.3布防对抗阶段
诱饵飞行到布防位置后,雷达开机搜索加载的末制导脉冲信号,截获信号后,诱饵雷达对准导弹来袭方向发射干扰信号,与舰船回波处于同一末制导雷达分辨单元内,反舰导弹将跟踪舰艇和诱饵干扰信号的能量中心(质心),随着反舰导弹逼近舰艇和诱饵,导弹将逐渐偏离舰船目标而趋向诱饵,从而达到保护舰船的目的[5]。
3舷外有源诱饵的主要特点和优势
舰载舷外雷达有源诱饵,能够产生较大的雷达反射面积,可以方便灵活的进行多种调制,较好的模拟舰船反射特性,产生逼真的假目标,是目前对抗反舰导弹最为有效的手段。
1) 舷外有源诱饵雷达属于宽开系统,具有工作带宽覆盖大,参数调节范围广的特点,可以模拟多种目标的探测脉冲,干扰使用范围广,能够同时对抗多枚来袭反舰导弹,舷外有源诱饵进行转发式干扰,干扰信号具有相参性,能够有效对抗捷变频、相参等新型末制导雷达。
2) 与无源箔条干扰相比:虽然有源诱饵制作成本昂贵,但是随着反舰导弹末制导雷达分辨单元越来越小,要实现在较小的分辨单元利用箔条产生足够大的雷达有效反射面积,技术难度非常大,同时箔条散开空间面积大,容易对母舰或者友舰形成不必要的干扰,而有源雷达诱饵能够在很小的空间内产生足够大的有效雷达反射面积,对具有箔条识别能力的反舰导弹干扰效果明显[6]。
3) 与传统舰载有源干扰相比:舰载有源对抗系统虽然能够对末制导雷达进行大功率的压制性干扰和多样性的欺骗干扰,但是单脉冲体制反舰导弹具有自动跟踪干扰源的能力,能够有效对抗单点源角度干扰,舷外有源诱饵将干扰源布防在舷外,形成真正的两点源干扰,保留了有源干扰的优势同时具备舷外无源干扰的优点,大大消弱了反舰导弹的打击效果,为舰船提供了最为有效的防御。
4舷外雷达有源诱饵发展趋势
1) 宽频带、大功率、高智能化、小型化舷外有源诱饵设计目的是掩护大雷达散射面积的舰船不受敌方反舰导弹的攻击,所以宽频带和大功率是诱饵平台所必须具有的,大功率能够保证干扰效果的可靠性,宽频带能够保证干扰的多样性。光纤技术可以使得诱饵有高带宽的同时,减小诱饵体积,光纤诱饵是未来反舰导弹的巨大威胁。
2) 复合型舷外干扰、软硬杀伤兼备。目前,主/被动制导、雷达/红外制导等多模复合体制反舰导弹快速发展使得使用单一体制的有源诱饵或无源诱饵在对抗方面效果不佳,因此复合型诱饵弹必然将是未来舷外诱饵的发展方向,未来的舷外有源诱饵将兼备软硬杀伤功能,即变被动防御为主动进攻,如美军的MALD。
3) 舷外有源雷达诱饵一体化。目前,舷外诱饵正从软武器作战功能一体化以及软武器与硬武器间作战功能的一体化,走向软、硬武器间结构和作战功能的更高一级的综合一体化,这是舷外有源诱饵系统发展的又一新趋势。
5结束语
本文深入分析了舷外有源雷达诱饵的工作原理,给出了舷外有源雷达诱饵的工作过程,总结了舷外有源雷达诱饵的特点优势,并且预测了其发展趋势,对舷外有源雷达诱饵的发展具有一定的参考价值。
参考文献:
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[6]陈静.雷达箔条干扰原理[M].北京:国防工业出版社,2007:159-163.
(责任编辑周江川)