无人机搭载反舰导弹雷达导引头抗干扰测试方法分析∗

2018-07-10王世立

舰船电子工程 2018年6期

王世立

（中国人民解放军91404部队秦皇岛 066000）

1 引言

现代海战场电磁环境日趋复杂，导引头作为导弹末段信息获取的“眼睛”，在复杂电磁环境下的捕捉、跟踪目标的能力直接影响导弹杀伤概率，如何在对抗条件下检验导引头性能成为聚焦点［1］。靶场传统的岸基、舰船架设导引头抗干扰测试方法已难以满足实战化要求，实弹飞行试验成本高昂，有人机带飞加改装也较为困难，因此需要一种紧贴实际环境、重复性好的试验方法检验导引头性能。随着国内无人机的发展，高速、高低空和大任务载荷的无人机已经形成产品，利用无人机搭载导引头进行抗干扰测试，并在控制上进行耦合，可在近似实战环境下检验导引头抗干扰性能。

2 反舰导弹雷达导引头抗干扰测试方法现状

走在军事技术前沿的美国利用其丰富的靶场试验资源，已建立了完善的内外场结合、仿真与实际飞行相结合的综合试验鉴定模式，同时飞行试验已不再局限于单一设备试验，而是完全融入到全舰武器系统作战试验中，能全面有效地检验导弹武器的抗干扰性能［2］。

我国开展反舰导弹雷达导引头抗干扰试验也建立了较为齐套的内外场试验资源，内场试验主要利用半实物仿真系统和数字仿真系统开展导引头大样本抗干扰仿真试验［3］。外场试验主要通过构建目标、干扰、背景环境，利用导弹、有人机作为搭载平台或岸基高地、舰船架设导引头开展抗干扰试验［4、5］。海上目标、干扰、背景环境构建方法基本成熟，主要由舰船目标、舰载侦察干扰设备、无源干扰设备（含冲淡、质心箔条干扰弹）、舷外有源干扰设备、无源假目标以及雷达信号模拟器等构建，典型干扰样式见表 1［6］。

表1 典型干扰样式及战术使用方式

导引头的搭载平台是决定试验质效的关键因素，下面简要分析。

1）利用导弹作为搭载平台，能够在真实飞行弹道环境下检验导引头抗干扰性能，但试验成本高、样本量小且导引头数据回传困难，通常结合导弹飞行试验进行；

2）利用有人机作为搭载平台，可以初步实现飞行弹道，能够多航次飞行获取较多试验数据，但较难模拟导弹低空飞行且飞机加改装成本高；

3）舰船架设导引头并机动模拟导弹攻击，能够低成本获取大量导引头抗干扰试验数据，但无法模拟导引头高速或中高空作战环境；

4）岸基高地架设导引头开展抗干扰试验成本低、组织实施简单，能够获取大量导引头抗干扰试验数据，但与实战环境相差甚远。

通过以上分析来看，利用无人机搭载导引头进行抗干扰试验，相对导弹飞行试验降低了试验成本、相对于有人机带飞增强了试验真实性，是导引头作战试验方向。

3 国内军用无人机的发展

中国军用无人机领域起步较晚，但发展迅速，从20世纪80年代购买、90年代改进，到21世纪的仿制创新，已经形成翔龙、翼龙、暗剑等一批实战机型［7］。2014年珠海航展亮相的“WJ-600”无人机就是挂载侦察设备代表，其采用涡喷发动机，速度可达 200m/s，飞行高度可达万米高空［8］。“WJ-600”无人机可以装载合成孔径雷达、电子侦察、光电侦察等任务设备，具有突防能力强、反应速度快的特点，能够全天候执行侦察、毁伤效果评估等任务，也可装载其他任务设备完成对地攻击、电子战、信息中继和靶标模拟等军事任务［9］。

“WJ-600”无人机可根据任务需求进行软硬件设计，最大载荷130kg，安装无线电高度表后可低空飞行，能够搭载雷达导引头模拟导弹飞行，航程超过2000 km，是导引头搭载平台的理想对象之一。

4 无人机搭载反舰导弹雷达导引头抗干扰测试方法

利用无人机搭载雷达导引头进行抗干扰试验，目标、干扰、背景环境的构建与传统试验方法相同，重难点在于无人机的技术准备、航路设计以及试验安全控制措施。

1）目标、干扰和背景环境构建

根据导引头技术性能，目标特性满足被试导引头试验要求的舰船在指定海域作为目标，加装定位系统、通信及时统设备。雷达侦察干扰设备装载于目标舰，能够侦察威胁信号并引导干扰，涵盖压制、噪声及组合干扰样式。抛射式或拖曳式舷外有源诱饵装备释放舷外有源干扰，拖曳式舷外有源诱饵可远程遥控操作。无源干扰发射装置装载于目标舰，能够发射冲淡、质心箔条干扰弹，并提供规避机动建议。无源假目标由充气式角反射体模拟，其布放位置要根据被试导引头距离波门及分辨率确定。海上复杂电磁环境利用海上雷达信号模拟器进行构建，具备脉冲密度可调的能力。典型干扰位置关系示意图如图1所示。

2）无人机系统

无人机系统主要由无人机、遥测站、发射车及起吊运输车组成。发射车载有发控设备，能够机动发射无人机。遥测站主要用于接收无人机发射的遥测信息，监测无人机及被试导引头工作状态，必要时可对无人机、被试导引头发送控制指令。起吊运输车主要保障无人机发射前和回收后的起吊工作。

为了保证无人机安全飞行，在试验前期要进行大量技术准备工作，主要包括无人机系统的单元测试和综合测试，并利用仿测仪对飞控计算机进行全航路、全指令仿真测试，在飞行试验前要进行无人机发控对接测试、火工品测试装机，确保无人机软硬系统工作正常。

航路规划是无人机准备的核心，主要任务是确定海空域、发射区、航向、任务段、任务点、飞行高度、飞行速度、导航点、回收点及回收区，同时选取全航路通视站点布设遥测站。无人机采用伞降和气囊方式回收，受风影响较大，回收落点散步区域很大，故需首先勘察确定回收区再进行规划。

无人机飞行有一定风险，为了确保试验安全需要对发射、回收区的人员、装设备等清场，航路规划时要规避人员密集区、海岛、油井、锚地等区域，低空飞行时要组织清扫海。航路规划完成后，要计算分析无人机对被保护目标的威胁概率，小于万分之五并有相应安控措施方可通过。

3）试验步骤

根据图1设置目标、干扰及背景环境，冲淡角反、舷外有源与目标舰保持相对位置关系；

无人机起飞后按设计航路进入任务段，在导引头开机之前，指挥所命令舰载无源干扰发射装置发射冲淡箔条干扰弹形成冲淡干扰，冲淡角反形成假目标干扰；

导引头开机搜索跟踪目标，舰载侦察干扰设备、舷外有源干扰设备侦收导引头信号，发现威胁信号后立即实施有源干扰，期间切换不同干扰样式，直至威胁信号消失；

舰载侦察干扰设备侦收到导引头信号后，无源干扰发射装置根据战术决策发射质心箔条干扰弹，形成质心干扰，发射后目标舰艇按照决策建议规避机动；

无人机过顶后退出任务段，导引头关机，无人机可重复航次飞行。

5 测试方法验证

受限于弹药调拨和装备保障，在构建干扰环境时仅构建了舰载有源、舷外有源、充气角反干扰，相对位置关系如图2所示。冲淡角反和舷外有源采用木船搭载，利用双锚固定保持木船相对位置及角度。

利用一架无人机飞行两个航次，第一航次为高空飞行，主要检验导引头跟踪性能。第二航次为低空飞行，主要检验导引头抗干扰能力。第一航次爬升到预定高度后，导引头供电开始工作，在预定距离导引头开机搜索和跟踪目标，飞过靶船后导引头断电。完成第一航次任务后无人机下滑到预定低空高度并重新进入航路，舰载有源干扰和舷外有源干扰开机工作，导引头第二次开机搜索、跟踪目标，发出战斗指令后目标导引信息接入无人机控制回路闭环工作，在从远到近的动态过程中，导引头抗干扰性能正常，给出目标导引信息正确，引导无人机飞向靶船。飞过靶船后，无人机退出导引信息闭环控制，按照预定程序完成了无人机回收。

试验表明无人机搭载导引头模拟实弹飞行切实可行，采取导引头信息接入无人机航向控制回路的方法，能够真实地反映出弹目逼近的整个过程，逼真地实现目标及干扰相对于导弹从混合体到张角逐渐增大直至分离的过程，更加贴近实战环境。