制导弹药指令制导干扰技术研究

周伟江，杨会军

(1.中国人民解放军92493部队，辽宁 葫芦岛 125000； 2.中国航天科工集团8511研究所，江苏 南京 210007)

制导弹药指令制导干扰技术研究

周伟江1，杨会军2

(1.中国人民解放军92493部队，辽宁 葫芦岛 125000； 2.中国航天科工集团8511研究所，江苏 南京 210007)

指令制导是提高制导弹药命中和毁伤概率的关键。介绍了制导弹药指令制导技术及其抗干扰措施，对指令制导干扰技术进行了分析，确定了主要干扰样式。

制导弹药；指令制导；电子干扰

0 引言

20世纪70年代末以来，火炮弹药制导化技术使得火炮弹药的精度得到了大幅提高，一种借助常规火炮平台发射的制导弹药便应运而生。近年来，为适应信息化战争要求，弹药的信息化已成为武器装备信息化的重要组成部分。精确制导弹药为信息化弹药[1-2]的主要体现形式，是指能够获取并利用攻击目标的位置、图像信息，修正弹道，以准确命中目标的弹药，包括制导炮弹、制导炸弹、制导地雷等。精确制导弹药的发展大大提高了武器作战效能。在海湾战争中，美国空军使用占总投弹量3%的精确制导炸弹，对占总数40%的战略目标实施攻击，命中率超过80%。在伊拉克战争中，美英联军对伊拉克的空袭几乎全是使用精确制导弹药。与海湾战争相比，使用的精确制导弹药射程更远、精度更高、弹头威力更大。目前，精确制导弹药已经发展到第三代，具备了“发射后不用管”的自主识别和攻击目标的能力。与普通弹药相比，效费比提高了30～40倍。

目前，英、意联合研制了76mm舰用指令制导弹药，法国也正为其紧凑型100mm舰炮研制指令制导弹药，美国和德国也在研究30mm和40mm指令制导弹药等。指令制导弹药具有单次作战成本低、全寿命周期费用低、作战反应时间短、可靠性高等优点，将来可能取代某些近程导弹成为中、近程火力防御的重要武器。指令制导技术是制导弹药的主要制导方式之一，多用于舰炮武器。指令制导技术是提高制导弹药命中和毁伤概率的关键技术。制导弹药指令制导系统干扰将导致制导中断，大幅降低其作战效能。本文以舰炮指令制导弹药为例介绍了制导弹药指令制导技术，根据其特点，对指令制导干扰技术进行了分析。

1 制导弹药指令制导技术

1.1 制导系统原理

指令制导技术多用于舰炮武器中段制导[3]，炮弹发射出膛后，由舰上的制导雷达和计算机根据测得的目标运动参数和弹丸的运动轨迹解算相遇点，然后，根据脱靶量参数向弹丸发出无线电控制指令，从而修正弹丸运动轨迹，使之接近目标，以达到精确打击敌方目标的目的。

无线电指令制导[4]根据目标坐标的获取方法不同，可分为两类：一类是从地面制导站观测目标与导弹的指令系统，简称I型指令制导系统；另一类是从弹上观测目标的指令系统，简称II型指令制导系统(也称为TVM制导)。炮弹无线电指令制导主要采用I型指令制导，弹上制导控制设备简单，制导误差随射程增加而恶化，适用于中、近程制导弹药。

炮弹指令制导是利用无线电传输指令的遥控制导，制导站由目标跟踪雷达、炮弹跟踪雷达、解算装置、指令发射天线组成，如图1所示。控制指令由弹外制导站产生，通过指令传输通道传输到炮弹上，控制弹丸飞向目标。指令制导系统工作过程如下：目标跟踪雷达发现目标后，提取目标的距离、速度、方位角和俯仰角等信息，并将目标诸元输入制导计算机。炮弹发射后，炮弹跟踪雷达把炮弹的距离、速度、方位角和俯仰角等信息也输入制导计算机。制导计算机根据目标和导弹的信息进行控制指令的解算，之后将航向控制信号和俯仰控制信号等制导指令通过指令发送设备传递到弹上，弹上接收机将指令转换成控制炮弹的信号，驱动执行机构动作产生控制力和力矩，纠正炮弹的飞行误差，直至命中目标。这种制导方式的跟踪探测系统主要是雷达，其优点是作用距离远、制导精度高，但舰上的控制和计算设备复杂，不利于舰艇本身的电磁隐蔽，易受电子干扰和反辐射导弹的攻击。

1.2 制导指令线抗干扰措施

制导指令线采取的主要抗干扰措施如下：

1)增加发送信号的能量。采取积累体制、增大信号码元宽度、提高发射功率和天线增益等方式提高信噪比。

2)采用直接序列扩频技术。将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理，使其恢复成窄带信号。对干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，其被扩展到一个很宽的频带上，使进入信号通频带内的干扰功率大大降低，提高了相关器输出的信干比。

3)采用信道编码。在发送端的信号码元序列中，以某种确定的编码规则加入监督码元，使它们满足一定的约束关系，并在接收端按照这种确定的规则进行检查识别，从而发现并纠正错误，提高指令线传输的可靠性。

4)采用猝发通信。在通信时间上有很大的随机性，在非常短的时间内将要发送的信号发送出去，其他时间内处于静默状态，使干扰机很难捕捉到这种猝发信号。

2 制导弹药指令制导干扰技术

在制导过程中，雷达探测装置要不断地获取目标和弹丸的运动参数信息，并将制导指令传输给目标弹丸。因此，可以对指令制导系统的雷达探测装置、导引指令接收装置进行干扰，使弹丸的指令制导系统无法正常工作。

制导弹药指令制导干扰系统如图2所示。对制导弹药指令制导系统的主要干扰方式有远距离支援干扰(SOJ)、随队干扰(ESJ)[5-6]。远距离支援干扰是指电子干扰飞机远离指令制导系统，在对方防区外部署，以一定航线在一定区域内盘旋，通过辐射强干扰信号对战区电子探测设备和通信系统进行干扰压制，掩护己方参战飞机突防；随队干扰是指电子干扰飞机随突防机群一起飞行，通过对敌方电子探测设备和通信系统实施干扰达到掩护己方突防机群的目的。

由制导弹药指令制导的原理可知，其系统包括弹目自动跟踪系统、指令控制系统。因此指令制导干扰可以分为：1)自动跟踪系统的干扰；2)对指令控制系统的干扰。

2.1 对自动跟踪系统的干扰

对自动跟踪系统的干扰就是干扰敌方跟踪雷达，包括压制干扰和欺骗干扰。压制干扰通过杂波、杂乱脉冲等压制或掩盖真实目标回波，使跟踪雷达无法获取弹目信息。欺骗干扰通过对距离跟踪、角度跟踪和速度跟踪系统实施干扰，使雷达不能正确地检测真正的目标或者不能正确地测量真目标参数信息，从而达到迷惑和扰乱真目标检测和跟踪能力的目的。

1)噪声压制干扰

噪声压制干扰是指利用直接放大发射的射频噪声或调制于载波的调频或调幅噪声，采用宽带噪声干扰信号或瞄准式噪声干扰信号遮盖和抑制有用信号的一种干扰方式，提高雷达接收机的噪声电平(或使雷达接收机饱和)。噪声压制干扰功率谱呈正态型，可实现宽带到窄带的压制干扰。

2)杂乱脉冲干扰

杂乱脉冲干扰是一种不规则的脉冲信号，其间隔和脉冲宽度都随机变化。当其十分密集，以至于平均间隔小于接收机的暂态响应时间时，雷达中放将输出这些随机脉冲响应的叠加，其概率分布接近于高斯分布，与噪声调频干扰具有相似的干扰效果。

3)相干压制干扰

相干压制干扰具有很好的相干性，可获得雷达的相干处理增益，降低干扰功率要求，对脉内/脉间相干性很高的跟踪雷达能产生较好的干扰效果。

4)密集假目标干扰

利用假目标信息作用于雷达的目标检测和跟踪系统，使雷达不能正确地检测出真目标，或者不能正确地测量出真目标参数信息，从而达到迷惑和扰乱雷达对真目标检测和跟踪的目的。

5)假目标欺骗干扰[7]

不同体制雷达获取目标距离、角度、速度信息的原理不同，而其发射信号调制样式与其对目标信息的检测原理密切相关。因此，假目标欺骗干扰应根据雷达获取目标距离、角度和速度等信息的原理和雷达发射信号调制中的一些关键参数，设计干扰调制方式和调制参数。

2.2 对指令控制系统的干扰

指令控制系统是接收指令和执行指令的关键设备。压制干扰能使编码信号产生混乱，从而使导弹失去控制作用。欺骗干扰可根据其编码原理，发出错误指令，让接收设备接收，从而导致了错误的引导，影响指令系统正常的通信联系，甚至造成通信中断。指令控制系统为了提高抗干扰能力多采用跳频/扩频等抗干扰技术，因此应重点研究跳频/扩频通信干扰技术。

1)跳频跟踪干扰

跳频跟踪干扰是在频域和时域上对跳频信号进行检测、处理、引导，并进行连续搜索干扰的一种方式。跳频跟踪干扰要求干扰信号快速跟踪跳频信号的频率变化，以保证大部分干扰功率能够进入目标信道。为了保证干扰有效，跟踪速度必须足够快。一般来说，干扰信号在一个载频上的干扰时间不少于信号驻留时间的一半时干扰才有效。

2)直扩引导干扰[5]

对直扩通信干扰引导的关键是要先全面掌握直扩信号的特征，包括载频、伪随机序列码的码型、长度(位数)、速率和传输带宽等技术参数，然后用这些技术特征参数来调制干扰信号，使得进入接收设备的干扰信号与通信信号的载频重合、波形一样、频谱宽度吻合、伪随机序列码的码型和速率相同，接收设备的窄带滤波器和解扩器就无法抑制干扰信号。这时，干扰功率仅需与信号功率相当即可实现有效干扰。

在实际干扰时，经过对直扩信号的检测和载频估计，只要掌握部分信号特征就可以引导干扰机对直扩通信进行拦阻干扰。例如，当知道直扩通信采用的伪随机序列发生器时，可以用该发生器的伪码序列调制干扰，估计通信信号载频、码率和带宽，伪随机码序列的相关性越大，干扰效果越好；若仅掌握直扩信号的载频，可实施窄带拦阻干扰，也可取得一定的效果；当对直扩信号的技术参数一无所知时，可采用均匀频谱的宽带拦阻干扰，只要干扰带宽覆盖信号带宽就可以了，但此时所需干扰功率较大。不过采用梳状谱拦阻干扰，可在保证干扰效果的情况下适当降低干扰功率。

3)转发式干扰

转发式干扰是把目标信号接收下来，经过一定的延迟，再加上干扰调制之后发射出去，从而实现类似于相关干扰的引导。转发式干扰需要解决收发同频隔离技术问题。

3 结束语

制导弹药通过对常规制式弹药进行信息化改造，提高制式弹药命中精度，对于攻击中、近程目标具有较高的效费比。本文以舰炮制导弹药的指令制导系统为对抗目标，介绍了制导弹药指令制导技术，将指令制导干扰技术分为自动跟踪系统干扰、指令控制系统干扰，并给出了主要干扰样式。■

[1] 彭小明,杨与友. 信息化弹药现状与发展[J]. 四川兵工学报, 2008, 29(5): 79-80.

[2] 黄晓霞,李荣强,等. 信息化弹药的研究现状及发展建议[J]. 兵工自动化, 2008, 27(4): 56-58.

[3] 贾望屹. 适用于信息化弹药的舰载火控雷达指令制导技术[J]. 火控雷达技术, 2010, 39(3): 7-12.

[4] 赵善友. 防空导弹武器寻的制导控制系统设计[M]. 北京：宇航出版社, 1992.

[5] 熊群力,陈润生,等. 综合电子战[M]. 北京：国防工业出版社, 2008.

[6] 毛自灿. 超宽带侦察接收机的实现途径[J]. 无线电工程, 1995, 25(6): 55-60.

[7] 赵国庆. 雷达对抗原理[M]. 西安：西安电子科技大学出版社, 2001.

Research on command guidance jamming technology of guided ammunition

Zhou Weijiang1, Yang Huijun2

(1.Unit 92493 of PLA, Huludao 125000, Liaoning, China； 2. No.8511 Research Institute of CASIC,Nanjing 210007,Jiangsu,China)

Command guidance is the key to improve the hit and kill probability of guided ammunition. Command guidance technology and anti-interference measures of guided ammunition are introduced. Command guidance jamming technology is analyzed and the main jamming modes are determined.

guided ammunition; command guidance; electronic jamming

2016-11-30；2017-01-12修回。

周伟江(1985-)，男，工程师，主要从事靶标技术研究。

TJ972

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