防空導彈面臨的電子干擾環境及發展分析*

劉兵，李琳

(1.海軍裝備部，北京 100841;2.北京電子工程總體研究所，北京 100854)

0 引言

在以信息技術為支撐的精確制導武器廣泛應用的現代戰爭中，電子戰已成為一種獨立的作戰方式滲透到戰場的各個方面。防空導彈作為導彈攻防對抗的重要環節，面臨著復雜多變的電磁干擾環境，其作戰性能在很大程度上取決于在干擾環境下的對抗能力。尤其是隨著數字電子器件技術的飛躍發展，電子對抗裝備實現了數字化、固態化、小型化，干擾及組合樣式復雜多變，載體由機載拓展到彈載，呈現出多功能集成、實時性強、智能化水平高的發展特點，以上因素都對防空導彈武器系統的作戰性能提出了巨大挑戰。

因此，研究防空導彈面臨的典型干擾環境，梳理電子干擾裝備的作戰應用模式、干擾樣式和性能參數，分析電子干擾技術的發展趨勢，是提升防空導彈武器系統在復雜戰場環境下的作戰性能首要解決的問題。

1 典型機載干擾環境

防空導彈所面臨的干擾環境在近年來出現了一些新的變化，如圖1所示。其中遠距支援干擾、隨行支援干擾、自衛式干擾、投擲式干擾等是過去30年間通常采用的機載干擾措施，近年來，又出現了新型的干擾樣式和手段，例如小型空射誘餌、拖曳式誘餌干擾等。

圖1 機載干擾環境示意圖Fig.1 Airborne jamming environment

(1)遠距離支援干擾(SOJ)

SOJ是編隊外支援干擾戰術，是將專用干擾飛機配置在攻擊飛機編隊之外，通常位于戰區防御之外，以一定航線在一定區域內盤旋;它所攜帶的干擾設備輻射與防守方電子系統相同頻段的連續波噪聲或脈沖干擾信號，從而干擾防御導彈系統和其他電子系統，以掩護戰機突防。典型干擾機為美國的AN/ALQ－99F［1］。

(2)隨行支援干擾(ESJ)

ESJ是一種編隊內支援干擾戰術。它指的是專用干擾飛機在給定的空域內，伴隨攻擊飛機編隊飛行并施放干擾，掩護攻擊飛機編隊突防。典型干擾機為美國的AN/ALQ－99F或ALQ－165。

(3)自衛式干擾(SSJ)

SSJ由作戰飛機攜帶干擾機，實施對防空導彈系統和其他電子系統的干擾，用于保護其本身免受敵方導彈和電子系統的威脅。典型干擾機為美國的ALQ－165等。

(4)投擲式干擾

由護航隨隊支援干擾飛機或自衛干擾飛機攜帶的投放器，可釋放噪聲或雜亂脈沖干擾。根據戰情需要投射一次性使用干擾機，也可由無人機投放。

(5)箔條干擾

箔條干擾有2種形式:箔條彈與箔條走廊。箔條走廊屬護航掩護干擾一類，由多架專用電子戰飛機攜帶大容量箔條投放器，把干擾箔條布撒在空中，造成縱深較長并有一定寬度的箔條干擾走廊，以掩護戰斗機群突防;箔條彈用于飛機被防空雷達跟蹤時自衛，發射后形成RCS大于自身飛機的箔條云團，箔條彈在發射時一般伴隨飛機逃逸機動等戰術動作。

(6)小型空射誘餌(MALD)

小型空射誘餌可模仿戰斗機與轟炸機的飛行特征和雷達信號，引誘防空雷達對其跟蹤，并誘使防空雷達工作，從而引導反輻射武器摧毀雷達，也可實施近距干擾功能。戰機在必要時發射小型空射誘餌也能達到保護自身的目的。

(7)拖曳式誘餌

拖曳式誘餌用于對抗采用雷達尋的導引頭的防空導彈，由被保護的戰機利用100 m～150 m長度的纜繩牽引一起運動，通過輻射較戰機反射信號強度大的信號，將防空導彈引離飛機。典型拖曳式誘餌有美國的ALE－50和ALE－55。

上述干擾手段的典型運用模式為:在大規模空襲前啟用遠距干擾機，在多個方向上對防空雷達和通信設施實施強功率的阻塞式多種干擾;突防飛機進入戰區，并打開隨隊干擾飛機上的干擾機實施隨行支援干擾(ESJ)，同時可以釋放投擲式干擾;突防機群根據威脅環境采取自衛干擾(SSJ)、投放小型空射誘餌、拖曳式誘餌干擾、箔條等干擾措施。綜合運用幾種干擾手段，避免制導雷達的鎖定或防空導彈攔截殺傷，從而達到突防目的。

2 國外典型電子干擾裝備

雖然機載干擾環境呈現出多樣化的發展趨勢，但目前戰機在突防過程中應用最普遍的仍是支援和自衛干擾，并且隨著作戰平臺的發展不斷升級換代。

2.1 支援干擾裝備

支援干擾飛機一般由承載能力強的大型飛機(如運輸機)改裝而成，具有干擾功率大、覆蓋空域/頻域寬、留空時間長等特點，但飛行速度慢，機動性能低且造價高。因此，出于安全性考慮，一般部署在敵防空系統攔截區域之外執行支援干擾任務。

典型支援干擾機為美國的 EA－6B(“徘徊者”)，其服役已超過30年。作戰使用包括遠距支援干擾和隨隊支援干擾2種方式。其主要裝備有:雷達欺騙裝置、通訊干擾裝置、AN/ALQ－99F戰術干擾裝置、卡盤式箔片撒布裝置等。目前，美空軍將轟炸機B－52改裝成新一代防區外電子干擾飛機B－52J，其干擾能量大約是EA－6B的6倍，可實現遠程奔襲，也可長時間在空中巡邏，在攜帶干擾吊艙后仍可攜帶空射導彈、精確制導炸彈等打擊武器。

從2009年起，美國EA－18G(“咆哮者”)電子戰飛機將逐漸替代EA－6B，機上裝備有先進的電掃描雷達、數字式數據鏈、空空導彈，并具有以下功能特點:一是每架飛機可攜帶5個新型戰術干擾吊艙，能執行全頻譜壓制敵防空任務;二是可攜帶F/A－18戰斗機所能攜帶的任何武器系統，具有較強的自衛能力和獨立攻擊目標的能力;三是EA－18電子戰飛機除了能攜帶AGM－88“哈姆”高速反輻射導彈外，還可攜帶精確制導防區外武器，具有非常強大的對地攻擊能力;四是該機在飛行速度、航程上與其他攻擊飛機基本相同，可以同步參與更多的攻擊任務，并能跟上受其保護的戰斗機。

遠距支援干擾系統一般覆蓋頻段寬，功率需求大，干擾設備量多。以美國的AN/ALQ－99干擾系統為例，系統由5個外掛吊艙組成，每個干擾吊艙中有2部超大功率干擾發射機。多部吊艙之間可以根據需求組合，使飛機可覆蓋相同或不同的頻段。系統具備自動、半自動和人工3種工作方式［2］。典型支援干擾吊艙參數如表1所示。

表1 典型支援干擾吊艙Table 1 Stand-off jamming pods

2.2 自衛干擾裝備

機載自衛電子對抗系統是各類作戰飛機必備的裝備，分為內裝和外掛2種，具有配置靈活、反應迅速和針對性強等特點。其主要功能是:對威脅載機安全的地面(艦載)制導雷達和機載火控雷達進行威脅告警并施放壓制類或欺騙類干擾，從而達到保護載機的目的。自衛干擾裝備不僅可以采用噪聲干擾來壓制雷達，更多是采用欺騙式干擾技術，從而破壞雷達和導引頭的距離、速度和角度跟蹤回路。由于自衛干擾通常通過雷達主波束實現，因此可以降低對干擾機發射功率的要求。

當前自衛干擾典型裝備為美國AN/ALQ－165干擾機，工作頻率為0.7～18 GHz，可擴展到35 GHz，具有脈沖欺騙和連續波噪聲2種干擾模式，兼有欺騙性和壓制性2種干擾功能，采用了先進的功率管理單元，可同時干擾16～32部雷達輻射源，并具有可重編程能力。美軍在F－22，F－35等第4代戰機中，均采用了有源電子掃描陣列(AESA)雷達實施干擾功能。有源電子掃描陣列雷達采用了成百上千的電子發射和接收模塊，可以將發射功率聚集在極窄的波束內，從而能有效地干擾。同時，采用共用電子掃描陣列天線，能夠有效實現隱身目標［3］。

國外典型自衛干擾吊艙如表2所示。

3 電子干擾的發展趨勢

通過搜集、梳理國外電子戰飛機、干擾裝備的性能參數、戰術應用、發展演變，分析、歸納其發展趨勢。

3.1 全頻段、全空域、多平臺的綜合對抗

現代各種新型軍用電子設備的頻段不斷擴展，從長波、短波、微波發展到毫米波頻段［4］。毫米波精確制導技術的應用，使得針對毫米波制導武器的干擾技術成為新的發展方向。例如美國一體化防御電子對抗系統(IDECM)的干擾頻率可以達到35 GHz。

表2 典型自衛干擾裝置Table 2 Self-screening jamming pods

針對防空導彈的電子偵察與干擾裝備應用于多種平臺:一是大量裝備于機載平臺，防空導彈系統不僅面臨著戰區外的遠距支援干擾，在戰區內面臨機載自衛干擾、無人機近距支援、小型空射誘餌、投擲式誘餌等;二是逐漸出現在彈載平臺，巡航導彈、反艦導彈、彈道導彈突防往往會攜帶電子對抗裝備(如伴隨式誘餌);三是電子偵察設備大量應用于以浮空器為代表的臨近空間平臺，對防空導彈武器進行長時間的監視。

3.2 支援干擾高強度、精確化

現代戰機突防首先要求支援干擾飛機對防御的預警雷達、目標指示雷達進行壓制，縮小預警雷達的探測距離，縮短防空預警時間。隨著防御方預警和制導雷達威力的提升，對支援干擾裝備的輻射功率提出更高的要求，要求支援干擾的能量在空域、頻域、時域上精確集中，而天線技術的發展大幅度提升了支援干擾的等效輻射功率。

(1)天線隨動技術和電掃描技術

在高精度角度測量的前提下，天線隨動技術和電掃描技術可以保持干擾機的主瓣波束在角度上對準干擾目標，使干擾能量集中向雷達輻射。例如美國的AN/ALQ－99F干擾機，脈沖和連續波干擾功率為1 kW，但通過采用20 dB增益的天線，可以使等效輻射功率提高到100 kW。

(2)多波束技術

羅特曼透鏡天線具有多波束能力，各波束具有同樣的高增益能力，可以實現對多個目標的干擾，其典型應用實例為AN/ALQ－184干擾吊艙［5］。

(3)頻率瞄準與功率管理

高靈敏度的引導系統，可實現遠距干擾頻率的準確瞄準，同時對電子干擾資源實施有效管理，以最佳的調制參數、波束寬度和準確時間實施干擾［6］。

3.3 干擾裝備數字化、小型化

干擾裝備已經由分離電路、模擬電路向高速數字電路轉變，其對抗能力有了質的飛躍，其中數字接收機大大提升了靈敏度、動態范圍以及信號分選和識別能力;數字計算機實現對威脅信號處理、判別以及對干擾系統的控制;數字儲頻技術(DRFM)可以實現極小失真度的信號波形存儲，從而對截獲信號進行指紋識別，進一步提升干擾效能。

微波集成電路(MMIC)和專用集成電路(ASIC)的發展，使得干擾機在系統性能得到改善的同時，體積和質量大幅縮小，例如:美國的先進威脅雷達干擾機質量不超過453.6 kg(100 lb);以色列的SPJ－20自衛干擾機的質量為18 kg，體積僅為0.015 m3。因此可以將多種干擾機集成為干擾吊艙，一架戰機可以同時配備多臺干擾機，小型干擾機裝備在反艦導彈和彈道導彈(TBM)上實現突防干擾。

3.4 自衛干擾樣式復雜多變［7］

隨著雷達體制和工作參數的復雜多樣，自衛干擾樣式逐漸由噪聲壓制干擾向欺騙干擾轉變。電子干擾裝備的數字化、固態化也為干擾樣式的變化和發展提供了物理基礎，電子干擾并不再停留于單一干擾樣式，而是向著多樣式組合的方向發展。

(1)已有干擾樣式的應用變化

電子戰裝備雖然沿用了部分干擾樣式，但應用方式產生新的變化，例如為應對雷達、導引頭被動跟蹤噪聲源的措施，自衛噪聲干擾采取間歇噪聲干擾，或只在接收到雷達脈沖時發送，同時噪聲調制方式又可選擇調頻、調相、函數掃頻等。

(2)出現了新型干擾樣式和多樣式組合

自衛干擾的模式、樣式和參數更加靈活多變，典型干擾樣式包括:多假目標干擾、靈巧噪聲干擾等。相比單一干擾樣式，將多種干擾樣式組合應用(例如將壓制類和欺騙類干擾組合)，將取得更好的干擾效果。例如噪聲與欺騙交替干擾、欺騙干擾+噪聲干擾、距離+速度組合拖引等。

圖2給出了典型干擾樣式的分類。

圖2 典型干擾樣式分類Fig.2 Classification of typical jamming

3.5 參數級對抗起決定性作用

攻防雙方的偵察與快速反應能力往往決定了在不斷發展的對抗中誰能夠占得先機。干擾方的全方位電子偵察設備在全頻段、不間斷地對威脅空域進行監視，實時發現威脅雷達信號，并對威脅源進行頻率測量與精確定位，獲取雷達的距離、方位信息，以及脈沖序列的載頻、重頻、脈寬等參數;干擾機在最短時間內完成威脅判決、干擾決策、參數加載和干擾信號產生，以準確的頻率、方向、周期向最有威脅的輻射源實施干擾，確保達到最佳的干擾效果。例如威脅偵察裝置的靈敏度低于－90 dBm，數字儲頻(DRFM)的最小轉發時延可低于0.1 μs，存儲長度可以覆蓋雷達脈寬。

防空制導雷達要通過干擾偵察功能判斷干擾來向、干擾方式、干擾在雷達工作頻帶內的頻譜分布，在更短的時間內作出反應，才能保證雷達波形捷變、頻率捷變、自動尋凹、旁瓣對消等對抗措施有效。

4 結束語

隨著進攻方機載和彈載電子干擾技術的突飛猛進，防空導彈武器系統面臨極其復雜的戰場電磁環境。防空導彈武器系統的研發，必須時刻掌握電子對抗裝備的特點和發展趨勢，分析其戰術應用模式以及具體參數，同時采取有效的對抗措施，才能在未來戰場的攻防對抗中立于不敗之地。

［1］ 王輝.機載支援干擾的若干技術問題［J］.電子對抗技術，1997，(4):25－29.

［2］ 譚顯裕.國外機載電子干擾吊艙的現狀及發展［J］，航空兵器，2003，(6):33－34.

［3］ 王燕，焦健.美軍機載自衛電子戰系統分析［J］，國防科技，2010，(1):87－91.

［4］ 姚德金.21世紀電子戰技術發展展望［J］.艦船電子對抗，2006，(6):10－12.

［5］ 李可達.值得關注的電子攻擊技術發展動向［C］∥航天電子對抗學術年會論文集，2010，(12):152－155.

［6］ 吳世龍，吳世嶺.電子戰武器裝備的發展趨勢與發展重點［J］.艦船電子對抗，2004，(12):3－5.

［7］ 譚顯裕.國外機載電子干擾吊艙的現狀及發展［J］，現代防御技術，2004，(4):66－72.