主被动雷达复合制导对抗方法研究∗

王 振

（海军大连舰艇学院信息作战系 大连 116018）

1 引言

主被动雷达复合制导反舰导弹具有很强的抗干扰能力，对水面舰艇电子对抗反导作战提出了巨大的挑战［1～2］。特别是，在没有舷外有源干扰能力条件下［3］，水面舰艇如何利用舷内有源干扰和舷外箔条干扰来对抗主被动雷达复合制导反舰导弹是当前的重要课题。本文基于主被动雷达复合制导特点及传统作战使用方法局限性分析，提出了舰载有源干扰波束照射箔条云的干扰思路，通过建模分析了该思路的可行性，并从干扰时机、舰艇机动、装备改进等方面完善了作战使用方法。

2 主被动雷达复合制导特点与对抗思路

2.1 主被动雷达复合制导特点

目前，主被动雷达复合制导模式包括转换式寻的制导、同控式寻的制导、转换式加同控式寻的制导［4～5］。转换式寻的制导是主动雷达、被动雷达导引头轮流工作，当一种导引受到干扰、出现故障或无法工作时，自动切换到另一种导引方式。同控式寻的制导是主动雷达、被动雷达导引头同时工作，对主被动信息进行融合，完成导弹的自动引导。转换式加同控式寻的制导模式结合了转换式、同控式寻的制导特点，工作流程如图1所示［6］。

通过以上分析可知，主被动雷达复合制导存在以下几个特点：一是角度信息仍然是其制导关键点；二是只要主动雷达受到干扰，就会转入被动雷达工作模式且工作时间是固定的。

2.2 对抗主被动雷达复合制导反舰导弹的难点

针对雷达制导的反舰导弹，传统的干扰方法就是舰载有源干扰、箔条质心干扰，或是上述两种的组合。通过主被动雷达复合制导特点分析可知，对抗主被动雷达复合制导反舰导弹的难点在于：

图1 转换式加同控式寻的制导模式工作流程

1）如单独实施舰载有源干扰，则容易触发反舰导弹被动雷达制导模式，在单脉冲测角体制下，干扰源极有可能成为导弹攻击的信标［7］；

2）如单独实施箔条质心干扰，则主动雷达可通过频谱展宽、极化特征识别箔条干扰；

3）无法准确判断导引头当前采用的制导模式、工作状态，精确的有源无源协同干扰时机难以把握。

2.3 对抗主被动雷达复合制导反舰导弹的基本思路

针对主被动雷达复合制导特点及对抗难点，本文提出利用舰载有源干扰波束照射箔条云的干扰方式，其基本思路为：当本舰发现导弹末制导雷达信号并判断跟踪我舰后，实施箔条质心干扰，同时对导引头和箔条云施放有源干扰；当导弹末制导雷达信号消失，或导弹接近到一定距离时，仅停止对导引头的有源干扰。该干扰方式可以达到两种效果：一是当被动雷达工作时，通过箔条云的反射形成舷外有源诱饵，诱骗反舰导弹的被动制导［8～9］；二是当主动雷达工作时，有效地增大箔条云的反射面积，提高质心干扰效果。所以其优点是：全程对导弹进行有源/无源复合干扰，协同简单且无需考虑导引头当前采用的制导模式、工作状态。

3 干扰波束照射箔条云效果分析

当箔条云形成后，即用干扰天线指向箔条云照射，因为干扰机是设置于转发状态，干扰机发射频率和末制导雷达频率相同。这时，末制导雷达接收到的回波功率由两部分组成，第一部分是通过箔条云直接反射的回波功率，第二部分是干扰天线照射后再经过箔条辐射的回波功率，可以认为导弹到箔条云的距离和到舰艇的距离相等［10］，那么第二部分经照射的辐射回波比第一部分直接反射回波迟后时间t。相当于在实际的箔条云之后1/2R云舰处形成一个“假箔条云”。“假箔条云”与实际箔条云在导弹来袭的同一方位上，即同处于雷达角分辨单元内。由于，反舰导弹制导雷达的距离分辨力一般在300m左右，那么“假箔条云”与实际箔条云又都在雷达距离分辨单元内，雷达则认为是一个目标，这时末制导雷达所接收到的回波功率则比没有使用有源干扰照射时大，所以使用有源干扰提高了质心干扰箔条的有效反射面积［11～12］，如图2所示。

图2 有源干扰波束照射箔条云示意图

有源干扰后，末制导雷达从箔条云接收到的干扰回波功率Prj为

Prjyy是有源干扰接收到的末制导雷达信号经过放大后发射出去经过箔条云二次辐射被末制导雷达所接收到的功率。Prjwy是箔条云直接反射回去雷达信号，被末制导雷达所接收到的功率。

有源干扰收到末制导雷达发射的功率Pyj为

式中P1、G1、γ1分别为末制导雷达发射功率、天线的增益和极化失配系数。Rsd为导弹到舰艇的距离，A为有源干扰的接收天线的有效面积。

有源干扰发射出去的功率Pyf为

K为有源干扰微波放大器的功率放大倍数。

讲析：（1）“出门看天色，进门看脸色”前一句说的是古人出门时不像今天科技发达，可以通过手机网络或电视收看天气预报，而是只能出门观看天象，判断是否会下雨，进而决定是否出行。后一句说明客人进主人家时，要看主人的脸色或态度决定去留。（2）“穿不穷吃不穷，人无打算一世穷”，说明为人居家过日子要“撸起袖子加油干”，会谋划，想办法，精打细算，日子就会越过越红火，否则“坐吃山空”变成“叫化子”。辩证唯物主义告诉我们物质决定意识，要做到主观符合客观，一切从实际出发；意识对物质具有能动作用，正确意识推动事物的发展，错误意识阻碍事物的发展；要充分发挥主观能动性，尊重客观规律，谋划、打算好自己的事情。

箔条云接收到有源干扰发射的信号功率Pbyj为

式中Gyf、γyf分别为有源干扰的发射天线增益和极化失配系数。Rsc为箔条云到舰艇之距离，σ′为箔条云相对于舰方向的有效反射面积。

箔条云直接接收到末制导雷达发射的信号功率Pbjl为

式中σ为箔条云相对于导弹方向的有效反射面积，Rdc为导弹到箔条云的距离。

箔条云将接收到的信号功率全部反射到空间，其反射功率以球面波，向四周传播，它反射到末制导雷达天线处每单位面积上的功率P为

若雷达天线的有效接收面积为A'，则其接收天线接收到的干扰回波功率Prj为

将式（2）代入式（3）、式（3）代入式（4）、式（4）和式（5）代入式（7）得：

对式（1）和式（8）的比较可得：

式（9）比式（10）可得箔条云的有效反射面积提高的倍数Kt的方程：

从上式可以看出箔条的有效反射面积提高的倍数与接收天线增益、发射天线增益和有源干扰的功率增益成正比，与舰距离的平方成反比。

4 主被动雷达复合制导对抗作战使用方法

4.1 有源干扰时机

1）开始时机。当本舰发现导弹末制导雷达信号并判断导弹已跟踪我舰时，此时的干扰目的是迫使导引头工作模式的切换。

2）结束时机。当本舰发现导弹末制导雷达信号消失时，此时的目的是使处于被动工作模式下的导引头跟上箔条云的有源干扰反射信号。

4.2 有源干扰样式

当侦察机截获末制导雷达信号时，有源干扰样式根据末制导雷达信号体制决定，欺骗和压制都可以，其目的干扰主动雷达的正常工作；当末制导雷达信号消失时，可采用噪声或非相参假目标干扰，其目的诱骗被动雷达。

4.3 箔条质心干扰时机

当侦察机对导弹末制导雷达告警时，即可实施箔条质心干扰。但是如果导弹距舰艇较远，导弹转入被动跟踪状态时，箔条云离舰艇距离可能已很远，无法形成有效的舷外辐射效应；此时，则可通过再次实施质心干扰达成干扰目的。

4.4 有源干扰波束照射箔条云时机

根据有源干扰波束照射箔条云干扰思路，在有源干扰下，反舰导弹转入被动跟踪时为有源干扰转移的最好时机。但是，在反舰导弹转入被动跟踪的时机与有源干扰的效果紧密相关，在无法确知的情况下，本文认为当箔条质心干扰后开始照射箔条云即可。

4.5 箔条云布设与舰艇机动原则

为了确保箔条云反射干扰信号能够最大限度地进入导弹的接收天线，箔条云应布设在导弹末制雷达跟踪波门之内，即箔条云布设应遵循质心干扰的发射原则。而舰艇机动的目的是当干扰形成后，垂直导弹来袭方向上拉开与箔条云之间的距离，但是，拉开速度并非越快越好，原因是随着舰艇与箔条云距离的拉大，箔条云反射的有源干扰能量将急速下降，如图3所示。

图3 P2/P1的比值与σ、Rsc的关系

从图3分析，随着Rsc的增加，在导引头处接收到箔条反射能量P2与干扰能量P1的比值关系不断下降，但是，由于现代干扰机的干扰功率可达到几百千瓦，因此，通过箔条云形成的舷外辐射源可满足导弹被动跟踪的能量要求。

4.6 装备功能改进

为了实现本文提出的利用有源干扰波束照射箔条云的干扰方法，以目前电子对抗装备的能力来看，仍需要做一些改进：

一是有源干扰波束自动对准箔条云。在箔条弹发射后，根据当时的风向风速、舰艇航向航速，计算箔条云位置和方向；在该方位上，复制或模拟产生一批导弹末制导信号，通过对该目标信号的干扰实现有源干扰波束自动对准箔条云的功能。

二是当威胁辐射源消失后，有源干扰设备仍然能够实现持续干扰。当其导引头转入被动模式时，辐射源信号消失；干扰机必须能够自动记录主动雷达的技术参数，以噪声干扰或非相参假目标其实现持续干扰。

当前水面舰艇普遍采用多波束干扰机，从干扰体制、干扰波束宽度特点来看，实现上述功能是可行的。

5 结语

本文提出的利用有源干扰波束照射箔条云的干扰方法，在对抗主被动雷达复合制导反舰导弹时，无需考虑导引头采用的模式以及当前所处的工作状态下，或以质心干扰，或以有源诱骗方式干扰反舰导弹的角度信息。事实上，该方法针对采用主动雷达单一制导体制的导引头也是可行的，该方法大大简化了有源无源干扰协同程序，可操作性大大提高。目前本方法的实现尚处于理论研讨阶段，进一步的理论仿真和作战实验是该方法用于实践的根本途径。