反舰导弹末制导雷达电子对抗技术研究*

葛 杨 刘松涛

（1.海军大连舰艇学院信息系统系 大连 116018）（2.中国人民解放军91550部队 大连 116023）

1 引言

反舰导弹自问世以来，历经四代发展，已成为现代海上战争中能够对驱逐舰、护卫舰等海上高价值目标形成打击的主要进攻武器，被世界多国所装备，其中雷达工作体制在反舰导弹末制导中得到广泛应用。在舰载电子对抗领域，对于不同体制的末制导雷达，在遭遇不同种类的干扰样式时，其工作模式的变化和采取的抗干扰措施不尽相同。如果搞明白干扰样式及雷达导引头抗干扰措施的对应变化关系，不仅可更加有效地评估雷达对抗干扰效果，而且可以为对抗双方技术发展和作战使用提供参考。因此，本文在分析反舰导弹雷达导引头面临的干扰样式，以及反舰导弹雷达导引头常见抗干扰措施的基础上，系统分析和概括总结了不同体制的反舰导弹雷达导引头面临的干扰及采取的抗干扰措施。

2 反舰导弹雷达导引头面临的干扰样式

在反舰导弹末制导搜索和跟踪阶段，雷达导引头主要面临舰载有源干扰、舷外无源干扰、舷外有源干扰和组合干扰。

2.1 舰载有源干扰

舰载有源干扰主要包括噪声压制干扰和欺骗干扰。为了达到好的干扰效果，通常组合使用。

1）噪声压制干扰的目的是使有用的信息淹没在干扰信号中，增加信息的不确定性，降低雷达对目标的发现概率。主要包括瞄准式干扰、阻塞式干扰和扫频式干扰等干扰方式。

2）欺骗干扰利用假的目标和信息使末制导雷达不能对真正的目标或真正目标的参数信息进行正确检测，从而达到迷惑或扰乱雷达导引头对真正目标检测和跟踪的目的。舰载有源欺骗干扰主要包括距离假目标干扰、距离波门拖引干扰、假多普勒频率干扰、速度波门拖引干扰等干扰样式。

2.2 舷外无源干扰

舷外无源干扰主要包括箔条干扰和角反射器干扰［1］。

1）箔条干扰

箔条干扰具有适用面广、成本低、易实现、便于生产和装备等优点，使其在电子对抗中得到广泛应用。箔条干扰对抗反舰导弹雷达导引头的干扰样式主要包括冲淡式干扰、质心式干扰和转移式干扰。

（1）冲淡式干扰。冲淡式干扰是指在末制导雷达开机前，目标舰在其视场内发射箔条弹，形成多个假目标，降低雷达导引头对目标舰的捕获概率。在实际使用中，由于冲淡式干扰战术使用难度大，且当前反舰导弹雷达导引头大多能够区分舰艇和箔条回波，导致传统的冲淡式干扰效果降低。改进方法是采用箔条雾干扰，其基本原理是箔条云假目标在原有布放方法的基础上，同时在舰船航道布放箔条云，使舰船和箔条云混合，雷达导引头接收舰船区域的雷达回波特性是舰船和箔条云的混合特性，使导引头难以识别舰船。

（2）质心式干扰。质心式干扰是指在反舰导弹末制导雷达对目标舰的跟踪过程中，舰船通过发射箔条弹，诱使反舰导弹跟踪舰船和箔条云回波的能量质心，破坏雷达导引头对目标舰的跟踪。由于现有的反舰导弹已采用了窄跟踪波门技术，使得箔条假目标完全在末制导雷达的分辨单元之外或者只有部分假目标处在其跟踪单元之内，导致质心干扰失效。采用箔条链干扰样式可有效解决质心干扰失效的问题，即在导弹跟踪波门内间隔布放多个箔条云，使导弹在攻击末段持续产生大目标效应，导致导弹测角结果剧烈变化，无法对舰船进行稳定的跟踪。

（3）转移式干扰。转移式干扰是指当舰船已被反舰导弹跟踪，为了摆脱被跟踪的状态目标舰向雷达导引头波束内发射箔条弹，同时实施距离波门拖引干扰，将导弹跟踪波门拖引到箔条假目标上，然后舰艇快速脱离箔条回波区。转移干扰需要距离波门拖引干扰和箔条假目标密切配合，对使用者要求较高。

2）角反射器干扰

舰载充气式角反射体以金属织物作为反射面，在投放（或发射）后能有效模拟舰船反射波形成假目标，使敌方雷达难以分辨真假目标。根据作战时充气式角反射体离开舰艇的方式不同，可将其分为有投放型系统和发射型系统。这类充气式角反射体携带、存储、使用方便，且可重复使用，在反导作战中具有明显优势。

充气式角反射体反射的雷达波具有以下三个特点：

（1）与舰艇雷达回波相似度高，具有实现冲淡干扰的作战能力，且在使用充气式角反射体实施冲淡干扰时可以尽可能提前布放。

（2）极化特性与舰艇相似，对极化抗干扰雷达导引头具有较好的干扰效果。

（3）回波信号可以实现相参积累，能够对抗雷达导引头的相参处理技术。

2.3 舷外有源干扰

舷外有源干扰是通过雷达有源诱饵接收、放大和转发雷达导引头信号形成假目标，与目标舰的回波信号在末制导雷达的同一雷达分辨单元内共同作用，产生质心干扰效果，完成对导弹的诱偏［2］。根据雷达干扰机的布放方式可将舷外有源诱饵分为有悬停式、漂浮式和拖曳式三种类型。

2.4 组合干扰

为了达到更好的干扰效果，通常将上述干扰技术组合使用。比如：1）噪声压制干扰+质心干扰。采用宽带阻塞噪声诱使雷达转入跟踪干扰源状态，此时在导弹来袭方向上发射箔条弹形成假目标后，有源干扰停止发射，雷达在距离上无法对目标舰和箔条进行分辨，在角度上目标舰和箔条仍然在同一个角度波门内，雷达将跟踪两者的质心，可以实现好的质心干扰效果；2）有源干扰+假目标干扰。首先利用有源干扰破坏末制导雷达的跟踪，然后打出多个假目标，并停止有源干扰。该方法较好地解决了冲淡干扰使用时机难以确定的难题，具有很强的实用性。

3 反舰导弹雷达导引头的抗干扰措施

为了提高末制导雷达的探测精度和制导性能，弹载雷达导引头在天线、发射机、接收机和信号处理等方面采取相应的措施来提高抗干扰能力［3］。

1）天线抗干扰技术

（1）旁瓣消隐技术。通过旁瓣消隐技术减小多路径效应，提高角跟踪精度。

（2）变极化技术。由于单一极化形式的天线只能接收与自身极化形式相同的电磁场能量，而正交极化的分量是无法接收的。因此，针对干扰信号的极化情况，适当改变雷达发射信号的极化形式，以便获得最大的信干比。

2）发射机抗干扰技术

（1）频率捷变技术。对窄带瞄准式干扰和宽带阻塞式干扰有较好的抗干扰效果。

（2）采用毫米波等新波段。

（3）选择发射波形。雷达发射信号采用例如脉内调频、相位编码调制等信号，干扰机在调制转发后会出现严重失真，从而可以对抗距离、速度欺骗干扰。

3）接收机抗干扰技术

采用抗过载电路、脉宽鉴别电路、抗欺骗干扰电路、恒虚警率（CFAR）电路和“宽、限、窄”电路等，提高末制导雷达的干扰效果。

4）信号处理抗干扰技术

应用基于多普勒展宽、宽带一维像、极化特性等识别方法，可以有效减弱箔条的干扰作用。

4 常见体制雷达导引头的干扰和抗干扰措施

按照寻的制导体制的不同，可将反舰导弹雷达导引头分为主动导引头、被动导引头和复合导引头。

4.1 单脉冲主动雷达导引头

单脉冲雷达从原理上讲，只要一个回波脉冲就可以获得目标的方位/俯仰角坐标，因此它具有测角精度高和抗干扰能力强等优点，使其成为末制导雷达的主要技术手段。

由于现代新型反舰导弹末制导雷达几乎都采用基于脉冲压缩的相参工作体制，因此单脉冲雷达导引头对于常规的距离、速度欺骗干扰具有一定的抗干扰能力，同时能够抑制幅度调制的干扰信号，对自卫式单点源干扰具有良好的抗干扰性能。同时，厘米波频率捷变技术和毫米波技术的应用，使单脉冲主动雷达导引头的抗干扰能力有了较大提高。目前，针对单脉冲雷达的工作特点，利用箔条雾和舰载充气式角反射体等无源干扰对导引头搜索阶段进行冲淡式干扰，而在雷达导引头跟踪阶段进行角度欺骗干扰，主要方式为两点源干扰和交叉极化干扰。

1）两点源干扰

当单脉冲雷达的角分辨单元内出现两点源或多点源时，单脉冲导引头无法对多个目标进行分辨，影响其对目标的跟踪，获得较好的干扰效果。在现代电子战中，两点源干扰成为对抗单脉冲雷达的重要角度欺骗手段。根据各干扰源之间干扰信号的相位关系，可将两点源干扰分为相干干扰和非相干干扰。

（1）相干干扰主要包括交叉眼干扰和反向交叉眼干扰。

交叉眼干扰是在天线波束范围内以一定距离间隔放置两个干扰源，两点源干扰信号的相位差越接近180°，幅值比越接近1，干扰机对单脉冲雷达角度欺骗效果越好。文献［4］从诱偏系统的数学模型入手，通过计算机仿真，分析验证了相干两点源干扰应用在舰载环境下的的可行性。

反向交叉眼干扰与交叉眼干扰的区别在于干扰机天线是否采用反向天线结构。意大利Elettronica公司经过多次试验证明交叉眼干扰能有效干扰单脉冲雷达［5］。du Plessis指出反向天线结构是使交叉眼干扰克服苛刻参数容限并走向实用化的唯一可行方案［6～7］。

当然，单脉冲雷达可采用频率捷变技术，使相干两点源之间的相位达不到最佳配置，降低其干扰效果。

（2）非相干干扰一般通过雷达诱饵来实现干扰，雷达诱饵分有源雷达诱饵和无源雷达诱饵。其中，拖曳式舷外有源诱饵可与目标一起长时间的对跟踪系统形成两点源干扰，作用效能更高，更受重视，装备数量也更大，是用于舰艇自卫干扰的重要技术手段。同时，箔条链（连续质心干扰）由于成本低和干扰效果好等特点，在对末制导雷达的诱偏干扰中得到实际应用。

相干角度欺骗干扰能造成单脉冲雷达指向目标舰所处立体角之外的方向上，而非相干干扰只能使单脉冲雷达指向立体角之内的能量质心处，靠近功率更大的源的一方，两种干扰样式均能有效地诱偏天线的指向，但两点源非相干干扰效果不如相干干扰。虽然两点源相干干扰效果比较理想，但因为其应用受到实际条件的限制，因此两点源非相干干扰是一种比较合适的干扰方式。

2）交叉极化干扰

交叉极化干扰是利用单脉冲雷达接收天线对交叉极化接收矢量与主极化接收矢量的不一致性使雷达天线的跟踪方向图发生畸变，产生角度欺骗干扰，降低末制导雷达的截获和命中概率。虽然实现交叉极化干扰需要干扰信号与回波信号极化严格正交，但现阶段全极化雷达已经具备了发射和接收任意极化信号的能力，使得交叉极化干扰具有较高的可行性［8］。然而，单脉冲雷达可采用极化滤波器、信号的极化选择法或极化分集法来对抗交叉极化干扰。

4.2 反辐射被动雷达导引头

反辐射导弹是现代电子战领域不可缺少的硬杀伤武器，而被动雷达导引头具有作用距离远、隐蔽性好、自主作战能力强等优点，已经被广泛用于反辐射导弹。被动雷达导引头大都采用单脉冲体制，它利用目标辐射或反射的能量作为导引的信号源，实时检测出导弹相对目标的方向偏差，并形成导引信号，通过控制系统不断修正导弹航向直至命中目标。

面对反辐射导弹的严重威胁，如何有效防御反辐射导弹的攻击也是舰艇实现有效防空的保证。虽然反辐射导弹雷达导引头的优点突出，但是也存在着以下不足。

1）为满足信号截获的概率，反辐射导弹通常具有较大的视场角，所以抗多点源干扰的能力差，易受诱偏。

2）反辐射导弹以目标发射的电磁波作为制导信息，对辐射源有依赖性。因此当被攻击雷达关机后，反辐射导弹失去制导信息，致使其失效。

3）目前反辐射导弹导引头的频段还没有米波和毫米波波段。

针对反辐射导弹雷达导引头的存在的局限性，水面舰艇对抗反辐射导弹的措施得到快速发展，主要包括低截获概率雷达、舰艇编队雷达组网、雷达关机、有源诱偏、扩展频段、采用专用的屏蔽介质以及高能激光武器摧毁等手段。其中，有源诱偏系统是当前公认的有效对抗反辐射导弹攻击的手段之一。

对被动雷达导引头的有源诱偏干扰技术主要包括设置闪烁诱饵、相干干扰诱偏技术和非相干干扰诱偏技术。被动雷达导引头随着闪烁干扰转换的节拍产生追摆，导致无法正常地测定和跟踪目标；由于实现多诱饵发射信号之间的相位相干比较困难，而且成本也比较高，因此相干干扰诱偏技术不具有实用性；非相干两点源诱偏技术使被动雷达导引头跟踪于两干扰源功率重心，导致导弹攻击失败。

目前，被动雷达导引头通过采用脉冲前沿跟踪和时间选择技术、边带跟踪和孤立脉冲、数据积累取均值等方法来抗多点源干扰。另外，被动雷达导引头还有以下两种抗关机措施。

1）采用记忆装置，增加记忆能力。目前可采用的记忆系统有频率记忆和位置记忆两种。

2）采用复合制导方式。被动/主动雷达和被动雷达/红外等双模导引头的应用，能够对目标雷达关机实现有效对抗。

4.3 复合导引头

多模复合导引头综合了多种模式制导体制的优点，比单一模式制导方式更能适应现代战场复杂电磁环境的作战需求。其中主/被动复合制导和主动雷达/红外成像复合制导是反舰导弹最为常用的复合末制导方式。

4.3.1 主/被动复合雷达导引头

主动雷达寻的制导具有受环境影响较小，有距离信息、分辨力高等优点，但是主动寻的要向空间辐射信号，隐蔽性差，容易遭受敌方电磁干扰。被动寻的相对于主动寻的具有隐蔽性好，抗干扰能力强，探测距离远等优点，但是被动寻的无法提供目标的距离信息，且对辐射源具有依赖性。主/被动复合寻的制导既可以综合发挥主动雷达和被动雷达的优点，又可以弥补这两种雷达的缺陷，有效地提高反舰导弹的综合性能。

目前主/被动复合制导主要有三种方式：先主动后被动、先被动后主动和主被动交替切换。先主动后被动的探测方式能够较早地发现、识别和选择目标，有较强的工作环境适应能力，并可避免角闪烁产生的影响；先被动后主动的探测方式可以实现隐蔽探测，能在适当的距离上对目标进行识别和跟踪，并且还能实现全天候攻击；主被动交替切换可以依据攻击过程中的变化选择导引头工作模式，发挥主被动制导各自优势，回避各自的弱点实现高精度探测，能够对雷达关机和噪声压制干扰进行有效对抗，但是在对抗欺骗式假目标干扰方面尚未取得好的效果［9］。

4.3.2 主动雷达/红外成像复合导引头

红外成像导引头通过探测目标与背景之间的红外辐射能量差异引起的热分布图像进行制导，属于被动成像。具有高分辨率、高灵敏度、可准全天候工作、隐蔽性能好和抗干扰能力强等特点，但是红外探测不能提供目标的距离信息，探测性能受环境因素影响较大［10］。主动雷达/红外成像双模导引头可综合主动雷达与红外成像性能的优点，弥补相互的缺陷，提高导弹的作用距离和制导精度，具有全天候作战能力，提高了对复杂环境的适应性。

红外成像导引头主要面临着红外烟幕干扰、面源红外弹干扰、激光压制干扰和组合干扰等［11］。红外成像导引头在制导过程中，可采用双色技术、图像识别技术和波门选通技术等抗干扰措施来提高探测精度和制导性能。

如果只对主动雷达制导部分或红外成像制导部分进行干扰，导弹仍然会以一定的精度击中目标，因此只有采取对主动雷达和红外成像复合干扰的方法，才能对主动雷达/红外成像复合导引头产生有效干扰。目前，主动雷达/红外成像导引头面临的干扰主要包括“雷达有源压制干扰+激光压制干扰”的复合压制干扰、“箔条+烟幕”的复合的遮蔽干扰以及“箔条+面源红外弹干扰”、“角反射器+面源红外弹干扰”和“面源红外弹干扰+舷外有源干扰”三种方式的复合质心干扰。

5 结语

随着各种新技术的应用，反舰导弹雷达导引头的性能得到较大发展，对水面舰艇防空反导提出了更大挑战。为了有效应对反舰导弹的攻击，水面舰艇从电子对抗角度，在传统干扰样式基础上，也重点发展了弦外有源干扰、充气式角反射器等软杀伤手段。本文对当前反舰导弹典型体制雷达导引头面临的干扰及采取的抗干扰措施进行系统分析和概括总结，为下一步开展反舰导弹末制导雷达干扰效能评估奠定了良好基础。