机动雷达抗反辐射导弹研究

刘万祥，张永刚，肉孜麦麦提·阿布都嘎依提

(解放军93986部队，新疆 和田 848000)

0 引 言

反辐射导弹是一种利用对方雷达系统辐射的电磁波，发现、跟踪并摧毁对方雷达的导弹。这类导弹美军1965年在越南战场首次应用，此后在叙利亚战争、两伊战争和海湾战争中多次使用并大获成功[1-2]。因对雷达威胁大、命中精度高，反辐射导弹己成为雷达的天敌，是实战中雷达必然面对的敌人。因此，雷达部队研究克制反辐射导弹的战法就显得尤为关键。

1 反辐射导弹对雷达的威胁

随着反辐射导弹技术的迅速发展，防空雷达面临的威胁将越来越严重。为了适应未来防空作战的需要，针对反辐射导弹的特点，立足现有的技术和保障能力，加强抗反辐射导弹战法的研究。在20世纪60年代和70年代初，反辐射导弹的爆炸范围分别为15 m(AGM-45)、20 m(Ch-58)、50 m(Ch-28和Ch-28M)和150 m(AGM-78)，然而定位精度比较有限，仅为15～20 m(AGM-78)。在20世纪70年代末至90年代，反辐射导弹的精度提升到5～8 m(Ch-15P、Ch-32P、Ch-58U)[3-4]。在本世纪初，由于在反辐射导弹(德国Armiger、英国Alarm、美国AGM-88D)制导系统中应用了GPS全球定位系统，反辐射导弹的定位精度得到了根本性提高，定位精度小于1 m。

从各国典型的反辐射导弹速度、射程、飞行时间、精度和爆炸范围等数据分析来看，反辐射导弹的精度和爆炸范围对雷达在战场上的生存至关重要，如表1所示。

表1 各种反辐射导弹参数

假设携带反辐射导弹AGM-88D的敌机从坐标(25，75)起飞(如图1、图2所示)，飞行速度约800 km/h，在坐标(31，77.5)处，即距离我方雷达约300 km被雷达发现，再经过540 s后到达坐标(33.4，78.5)，开始发射反辐射导弹，反辐射导弹速度为680 m/s，约265 s后击中目标。可见我方雷达最长反应时间不超过265 s。根据得出的雷达反应时间，我们将多方面分析影响雷达反应时间的因素，从而提出加强雷达抗反辐射导弹的一些战法。

图1 三维显示

图2 二维显示

2 被反辐射导弹击中前雷达的可操作时间

被反辐射导弹击中前,雷达的可操作时间主要包括雷达的发射时间、撤收时间和雷达移动到安全位置所需的时间。为了防止被反辐射导弹击中，处于雷达警戒线上的雷达发射时间应限制在最小时间内。例如，在南斯拉夫冲突中，雷达的发射时间限制在10 s以内[5]。这是为了探测并跟踪空中目标，雷达天线必须至少旋转一整圈(360°)，而天线旋转一圈所需时间大约在2.5～10 s范围内，所以为了安全起见，雷达发射机的发射时间必须小于10 s。

雷达的撤收时间由下面几个部分组成：折叠天线、提升稳定支架、断开并回收电缆和波导。为了从根本上缩短雷达撤收时间，可以将每部机动雷达装载在车辆平台上，并具备以下自动化能力：快速折叠天线、自动提升稳定支架，自动断开并回收电缆和光管。因此，即使被反辐射导弹爆炸产生的碎片击中，雷达仍然可以快速移动，从而在战场中生存下来[6-7]。

对于雷达移动到安全位置所需的时间，将雷达移动100 m以上就可以大大减小被反辐射导弹攻击的危险。假设平均车速10 km/h，则将雷达移到安全位置大概需要36 s。综上所述，基于现有条件，可以将雷达被反辐射导弹击中前的可操作时间缩短到66 s以下，即雷达发射时间大约需要10 s，雷达撤收时间大约需要20 s，行驶到安全距离大约需要36 s。

3 机动性和雷达参数分析

此时，雷达的机动能力与电磁波波长、发射机功率、雷达的尺寸和重量等参数有关，其中天线的尺寸和重量越大，机动能力越差。而天线的尺寸和重量又取决于辐射的电磁波波长和发射功率，该关系可以用下面的公式表示：

F(d,w)=f(λ,Pt)

(1)

式中:d,w分别表示天线的尺寸和重量；λ表示辐射的电磁波波长；Pt表示发射机的发射功率。

为了进行直观分析，用图3(天线的尺寸和重量与辐射的电磁波波长和发射功率关系)来表示它们之间的关系。

图3 天线的尺寸和重量与辐射的电磁波波长和发射功率关系

从图3可以看出，天线的尺寸和重量与辐射的电磁波波长和发射功率成正相关关系，即发射的电磁波波长越长，天线尺寸越大，重量越重；发射机功率越大，天线尺寸越大，重量越重。所以为了让雷达在战时保持较高的生存能力，每部雷达除了具备快速撤收能力，还应该考虑其辐射的电磁波波长和发射功率因素。

现代化战争中，进攻方为了打击作战目标，主要完成2个阶段——探测和攻击，即传感器将探测到的敌方目标信息上传到指挥所，指挥所根据信息优先级排序，发送给主动作战系统，主动作战系统接收到作战命令后，装弹填充进行攻击，摧毁目标；而对于防御一方(即雷达)来说，可以分为3个阶段——工作、撤收、机动。

考虑到进攻方和防御方所花费的时间，可以得到下面的公式：

(2)

式中：M为机动系数；TD为反辐射导弹对雷达的探测时间；TA为反辐射导弹对雷达的攻击时间；TW为雷达的工作时间；T′D为雷达的撤收时间，TM为雷达的移动时间。

机动系数M应大于等于1(即M≥1)，否则有被摧毁的危险。

4 提高有源雷达和无源雷达抗反辐射导弹能力的措施

4.1 有源雷达

有源雷达包括发射机、接收机、信号处理和终端等设备，价值很高，为了在战场上生存，一般会加装轻型装甲用于保护。装甲不仅必须安装在雷达的主要部件上，还需要安装在天线、液压和稳定支架等部位，使得天线在转动过程中受到保护。同时，该轻型装甲应尽可能轻巧，并位于天线的后侧，在工作中与天线一起旋转和举升。

当雷达探测到反辐射导弹后，天线应自动转向，使装甲朝向来袭导弹的一侧。在爆炸的瞬间，导弹碎片会在离地面几米高的地方爆炸，从而击中装甲保护天线。该装甲可以采用一些较轻的材料，例如，凯夫拉带有陶瓷防弹层的复合材料或者反应装甲。还可以将天线隐藏在装甲车内，这样天线就可以得到全方位的保护。

4.2 无源雷达

无源雷达是不用发射机发射电磁波而靠接收其他物体辐射的电磁波从而实现目标探测的一种雷达。无源雷达由于系统简单，尺寸小，成本低，不易侦测干扰和易于部署等特点，非常适合作为机动雷达使用。但是无源雷达依赖于敌方发射机发射的电磁波，在发现目标过程中受制于人，因此要装配自己的雷达发射机。这种情况下，可以将发射机和接收机分别布置在2个独立的平台上，对于接收机部分，由于其不辐射电磁波，因此只需要进行简单伪装，就可以大大降低被反辐射导弹攻击的危险。对于发射机部分，考虑到其作为一种电磁辐射有源装置，容易成为敌人攻击的目标。因此，可以将发射器置于一个高速移动平台上。考虑到发射机移动过程中信号被遮挡，可以布置多个移动发射机平台，保证接收信号的连续性，以满足防空系统的需要。

5 结束语

以往的军事冲突表明，现有的地面防空雷达在战争爆发的第一阶段往往生存机会很小，更不用说战争的全过程。这些冲突和战争迫使人们在这一领域寻求新的解决方案，以抵抗反辐射导弹的破坏性影响。

为了提高战时机动雷达的生存能力，构建满足防空系统需求的现代雷达探测系统，充分满足机动雷达作战需求，可以将无源和有源雷达结合成一个系统，在设计时满足以下几点要求：为了在使用无源雷达的情况下保持对空中目标探测的连续性，无源雷达建造自己的发射机，该发射机要位于快速移动的独立平台上；考虑到有源雷达机动性差的特点，可以为有源雷达加装轻型装甲；按照第2节分析可知，战时雷达快速撤收对雷达生存能力具有重要的意义。因此，控制战时机动雷达的发射机工作时间,发射机开机尽量控制在10 s以内，同时采用自动化设备缩短天线折叠和线缆撤收的时间。