炮射雷達誘餌迷惑干擾使用研究

王 濤，胡生亮，金嘉旺

（海軍工程大學，武漢430033）

0 引 言

從最近幾場高技術局部戰爭的海戰可以看出，現代反艦導彈普遍采用超視距引導、超音速掠海飛行、主被動多模復合制導的攻擊模式，已經成為水面艦艇的主要威脅?，F代水面艦艇反導作戰主要采用的是軟硬一體化的分層、分階段對抗手段，作為軟武器的艦載綜合電子戰系統在未來反導作戰中的地位將更加突出。目前箔條是實施雷達無源干擾的一種常見器材，是艦艇反導作戰末端軟武器的核心手段之一［1］，但是其使用受海戰場自然環境（速度、風向等）的影響十分顯著，留空時間短，且裝填慢，當面對多枚導彈攻擊時，箔條干擾的作戰能力十分有限。艦艇反導作戰硬武器方面主要由小口徑速射炮和近程艦空導彈構成。隨著反艦導彈射程的增大、攻擊速度的提高以及末端抗干擾技術的發展，水面艦艇傳統意義上的近程軟硬對抗手段的使用條件越來越惡劣、有效使用空間越來越小，中遠程對抗手段就顯得越來越重要。

雷達角反射器是對抗反艦導彈的常用無源干擾設備，其合理的幾何結構設計和特殊材料將入射雷達信號反射回去，形成誘餌假目標，欺騙或干擾敵方雷達。目前英美等國均已研制和列裝充氣式角反射器，如英國“橡皮鴨”系列舷外充氣式角反射體［1］。另外以色列拉斐爾公司開發了“巫師”系列充氣式角反射體誘餌系統，采用115口徑固體推進火箭發射器發射［2］。如果使用艦炮將角反射器以彈丸形式發射（炮射雷達誘餌），將角反射器折疊于炮彈中，入水后利用自動充氣裝置將其撐開，以形成雷達反射器漂浮在海面，通過布放一定數量的充氣式角反射體，能夠對雷達探測形成一個或多個假目標，用于欺騙敵方探測、制導系統，降低敵雷達系統對目標的捕捉概率。與箔條相比，海上漂浮假目標具有適應性強、反應時間短、發射距離遠、有效干擾時間長、發射引導技術相對成熟、攻防兼備等一系列優點，是水面艦艇反導作戰的有效干擾方式，具有廣泛的發展應用前景［1］。下面探討炮射雷達誘餌迷惑干擾的使用。

1 迷惑干擾作戰機理

迷惑干擾是現代水面艦艇對空反導作戰早期可采用的一種作戰手段。所謂迷惑干擾，是指在艦艇編隊（單艦）進入作戰海區之前，利用艦炮向主要作戰海區以典型戰術編隊態勢遠距離布設雷達誘餌群，形成編隊（群）假目標，重點迷惑偵察預警雷達和機載火控雷達偵察探測目標，從而達到降低我艦被發現的概率或推遲被發現時機，提高水面艦艇防空反導的作戰能力［3］。迷惑式假目標的存在給敵取得有關編隊（單艦）真實位置和數量信息增加了難度，其布設距離與坐標應符合艦艇編隊的典型隊形，使目標指示雷達無法區分真假目標，從而干擾敵方對目標的識別判定和火力分配，降低真目標艦艇遭受敵火力攻擊的概率。

迷惑干擾這一概念很早被提出，但主要圍繞箔條的使用開展研究，關于角反射器的研究相對較少。箔條彈與炮射雷達誘餌同屬無源干擾手段，兩者用于迷惑干擾時，作戰對象和作戰目的基本相同，因此可參考箔條迷惑干擾的特征來分析炮射雷達誘餌。文獻［3］對編隊迷惑干擾與有源干擾協同使用做過初步研究，但其研究偏重于定性分析。文獻［4］對迷惑式干擾的作用及影響其效果的因素進行了分析和介紹，但其偏重于理論分析。文獻［5］從角反射器的工程技術參數入手，分析了角反射器使用的優點和局限性，主要從性能參數方面對角反射器在海軍戰術使用中提出觀點，側重于理論分析。本文主要在威脅海區反導作戰的背景下對迷惑干擾的使用進行探討。

迷惑式干擾原理如圖1所示。沒有干擾時，在雷達P型顯示器上只有艦船目標，實施迷惑干擾后，敵雷達P型顯示器上會出現多個目標。圖1為人字形編隊釋放炮射雷達誘餌后形成的多編隊示意圖。

通過以上分析可以看出，只要戰術使用合理，炮射雷達誘餌就可發揮一定的迷惑干擾作用，可作為一種補充手段在短期內提高水面艦艇遠程無源干擾能力。

圖1 編隊迷惑式干擾示意圖

2 迷惑干擾作戰模型的建立

迷惑式干擾的主要作戰對象為偵察預警雷達和機載火控雷達，最終目的是降低目標發現和攻擊概率，使對方不能準確進行攻擊，提高艦艇的生存能力。炮射雷達誘餌借助成熟的艦炮技術，系統反應時間短、發射距離可調，角反射體充氣后在海上漂浮，有效干擾時間長，受海戰場環境影響相對較小。由于迷惑式干擾假目標必須在敵機載雷達開機前形成有效雷達發射截面積并處于有利位置，因此，干擾使導彈擊中艦船概率下降的程度是衡量干擾效果的一個重要指標。要建立迷惑式干擾作戰模型，首先要分析空中平臺對海作戰的攻擊流程。

導彈從發射前的準備到發射后命中目標大約要經歷3個過程：（1）預警機偵察搜索目標，發現目標后給攻擊機進行目標指示，提供目標的方位、距離、數量等整體態勢信息。（2）攻擊機接收目標信息后，探測目標并進行跟蹤。如發現是編隊，測出目標數量，確定主要目標，完成目標分配。跟蹤穩定后，為導彈裝訂目標的數據信息參數。（3）導彈發射后，飛行至末制導雷達開機距離，自動開機搜索目標，跟蹤并引導命中目標。

綜合上述分析，對迷惑式干擾的作戰效能進行評估，設機載雷達準確發現目標概率為P發現，火控雷達對目標穩定跟蹤的概率是P引導，導彈命中目標的概率為P命中。反艦導彈擊中水面艦艇的概率可以表示為：

迷惑干擾在防御反艦導彈的過程中主要是影響P發現和P引導，迷惑干擾的設置能保證當敵進行搜索時，使敵難以判別編隊中真目標（艦艇）的數目。

在海上防御作戰中，雷達對艦艇的發現概率為：

式中：P發現為無干擾時雷達發現概率；M為艦艇數目；N為誘餌假目標的數量。

對方要從所有真假目標中判斷假目標的數量Nf，計算正確選擇艦艇的概率：

式中：Nk為編隊中艦艇數量；Pi（t）為及時設置第i個假目標的概率；Pi（σ）為第i個假目標與第i個真目標的相似概率。

消耗在設置第i個迷惑式假目標上的時間取決于多個因素，并認為其滿足正態分布。因此及時設置迷惑式假目標的概率可由下式判斷：

式中：tw為對敵搜索的預警時間；tf為設置迷惑式假目標時間的數學期望值；σf為t的均方差值。

雷達在大波門工作時的相似概率Pi（σ）為：

式中：σf為假目標的雷達反射面積。

雷達在小波門工作時有很好的假目標分類判斷特性，從而難以實施迷惑干擾。

P′命中可由下式確定：

式中：P可靠為導彈發射后末制導雷達可靠開機概率；P擾后捕捉為運用干擾措施后機載雷達準確對目標艦的搜索和捕捉概率；P自導為導彈末制導雷達自動尋的準確擊中目標艦的概率；P準確為攻擊機來襲時，“關鍵假目標”能被準確發射到指定位置的概率。

綜上分析，則干擾效能可表示為：

3 作戰效能分析

對雷達的無源對抗能從根本上破壞或阻礙雷達獲得目標回波，因而具有雷達難以抗拒的干擾效果。炮射角反射體作為重要的無源干擾器材，其優勢主要表現在：（1）頻率的適應性，與被掩護目標具有相同的頻率特性；（2）方向性，角反射體陣列可作為全向干擾，適應不同方位的搜索；（3）能以較小的幾何尺寸實現較大的雷達截面積；（4）在進入危險海區前可提前布放，掩護艦艇編隊和作戰意圖；（5）艦炮火控技術成熟，布放速度快，可根據作戰需要布放多種角反射器陣列，文獻［6］即對炮射角反射器陣所能提供的雷達橫截面積（RCS）能力進行研究。

根據迷惑式干擾的作戰方式，其干擾效果應至少達到如下3個戰斗目的：（1）給敵警戒雷達操作人員或者武器系統造成混亂，使其無法捕捉到真目標；（2）將敵方導彈引誘到假目標方向上來，提高己方兵力的生存概率；（3）延緩敵方雷達識別真目標的時間，提高己方武器系統的響應能力，提高作戰效能。

通過上述分析，假設在進入威脅海區前發射3組炮射雷達誘餌反射器陣列，形成假目標群，迷惑對方偵察預警雷達，隨后對攻擊機火控雷達進行迷惑干擾，設其他干擾手段均有效，導彈命中概率P命中為0.85。迷惑干擾對反艦導彈的干擾效果如表1。

表1 不同條件下的毀傷概率及干擾效能

由表中數據可以得出，有效地使用迷惑干擾可以降低彈道對艦艇的擊中概率，P＝0.13，干擾總效能E＝0.82。

4 結束語

本文從對抗反艦導彈、保護艦艇安全的需求出發，討論和分析了炮射雷達誘餌迷惑式干擾的方法和效果。在具體使用時，應注意：（1）要充分了解對方雷達的主要性能和特點及戰術使用方法，偵察裝備要及時截獲對方雷達信號，掌握戰場主動權；（2）在實施干擾過程中，掌握被防護艦艇其它干擾裝備器材的技術性能，要注重各種不同干擾手段的協同配合使用，提高干擾效果；（3）把握好迷惑干擾的使用時機。

［1］熊群力，陳潤生，楊小牛，等.綜合電子戰—信息化戰爭的殺手锏［M］.北京：國防工業出版社，2008.

［2］王浩.以色列海軍“巫師”角反射器［J］.光電技術應用，2008（3）：17－19.

［3］楊武志，阮文志，李敏勇.編隊迷惑干擾與有源干擾協同使用研究［J］.電子對抗，2009（9）：26－30.

［4］王紅軍.迷惑式干擾是一種可實現的新的無源干擾手段［J］.海軍大連艦艇學院學報，2001，24（12）：28－29.

［5］柴剛，陸益敏，陳曉明.角反射器在海軍中的戰術應用［J］.艦船電子對抗，2006，29（5）：11－13.

［6］羅亞松，劉忠，付學志.炮射隨機角反射器陣的RCS預估研究［J］.系統仿真學報，2009，21（4）：2077－2080.