有源誘偏系統抗反輻射導彈分析與研究＊

方宗奎

（91245部隊 葫蘆島 125001）

1 引言

反輻射導彈（Anti－radiation Missile，ARM）是一種利用敵方雷達輻射的電磁波發現、跟蹤并摧毀目標的導彈，又叫做反雷達導彈，是壓制和摧毀雷達的主要硬殺傷武器，被稱為是雷達的“克星”。由于反輻射導彈威力巨大，世界各國在發展反輻射導彈的同時也在大力研究如何對抗反輻射導彈的技術。因此，抗反輻射導彈的技術發展也很快，反輻射導彈面臨多種對抗手段，其中，兩點（多）點源干擾被認為是方便而有效的方法。本文以兩點源有源誘偏系統為例，對影響有源誘偏系統對抗反輻射導彈的關鍵因素進行了分析與研究。

2 有源誘偏抗反輻射導彈的原理

有源誘餌系統就是在雷達或目標輻射源附近另外再設置一個或多個附加輻射源（即誘餌），這些輻射源的輻射參數接近于目標輻射源的輻射參數，即：接近的輻射功率、載頻、相同的信號調制特征等，以此來欺騙ARM的尋的點，增加其制導誤差，增大脫靶量，達到對抗ARM的目的。

ARM導引頭實際上是一個寬帶被動角度單脈沖跟蹤系統，其具有良好的抗單點源干擾的能力，但當在其分辨角范圍內有多個有源誘餌時，它將跟蹤輻射源的能量中心而偏離輻射源，這也是有源誘餌系統對抗ARM的基本依據。在目前裝備的誘偏系統中，非相干誘偏系統實現比較方便，應用比較廣泛，因此在下面的分析中假設有源誘餌系統是非相干的。

3 有源誘偏系統方案關鍵因素分析

ARM在遭到雷達等輻射源采用多個附加輻射源誘偏對抗時，其誘偏效果與輻射源采取的布局方案有著重要的聯系，選擇合理的布局方案和工作方式是達到最佳誘偏效果的關鍵。多點源誘偏系統的布局主要應該考慮以下幾個因素：附加輻射源數目的選擇；選擇附加輻射源的性能參數；點源間距離的確定。構成的誘偏系統要達到既能保證雷達安全可靠工作，又能使附加輻射源免遭ARM的攻擊。由于ARM在攻擊輻射源的末段總是要經歷兩點源和一點源的情況。所以確定兩點源誘偏方案是確定多點源布局方案的基礎。

3.1 誘餌輻射源數目的選擇

采用多點源誘偏ARM時，為了實現對雷達的保護，處于ARM分辨角范圍內的輻射源數目越多越好。但是，采用的輻射源數目越多，成本就越高；同時數目越多，越難以對誘偏系統進行控制，控制不好，將影響到系統的實際誘偏效果。一般情況下，選擇2～3部有源誘餌，連同雷達構成3或4點源誘騙系統為宜。

3.2 附加輻射源各性能參數的選擇

大多數類型的ARM導引頭對接收到的輻射信號的選擇，是按照載頻、跟蹤頻率和脈沖持續時間及角度參數等進行的。采用多點源誘偏ARM是否成功，不但與點源數目、間距大小有關，還取決于各輻射源的輻射信號進入ARM導引頭時的狀態，這就必須對各輻射源的性能參數做出合理的選擇。

1）輻射源功率的選擇

多點源誘偏ARM時，ARM導引頭跟蹤各輻射源的功率中心，因此，其跟蹤方向與各輻射源的功率密切相關。一般來說，附加輻射源的電平只需與目標輻射源天線副瓣電平接近或略高1dB～2dB。當輻射源間的功率比大于1.25時，導引頭將不再跟蹤輻射源的功率中心，而是跟蹤功率大的輻射源，只是偶爾跟蹤功率中心，稍有擾動就立刻跟蹤功率大的輻射源。為了在ARM導引頭處各輻射源的功率相同，應該保證目標輻射源和各附加輻射源的發射功率基本相等。

2）載頻的選擇

在選擇附加輻射源信號的載頻時，希望始終使ARM導引頭處于搜索狀態，否則ARM能夠按照載頻分辨出目標信號，并跟蹤該輻射源，就達不到誘偏的效果。這就要求輻射源信號頻率相差不能太大，最好選用捷變頻，迫使導引頭始終工作于搜索方式。

4 兩點源間距的選擇分析

ARM導引頭可以選擇角位置、輻射頻率、脈沖重復頻率或輻射信號進入導引頭的時間等輻射源的參數對多個輻射源進行分辨，但輻射源間距的選擇是否恰當直接影響著誘偏效果。

1）兩點源的最佳距離分析

采用附加輻射源誘偏ARM時，兩點源之間的間距不能太小。若間距太小，即使能夠達到誘偏的目的，但最終輻射源仍然處于ARM戰斗部的殺傷半徑內；間距也不能太大，否則ARM過早地將輻射源分辨開來，具有足夠的時間來調整ARM的跟蹤方向，最終命中并摧毀輻射源。為了方便分析，假設ARM和兩點源處于同一平面內。如圖1所示。

圖1 ARM機動修正誤差距離分析圖

圖1中：ARM在分辨輻射源的時刻瞄準方向與兩點源的連線間俯仰角為α，AO′為ARM在分辨輻射源時刻的瞄準方向，O″為ARM的最終落點，ε為某時刻ARM飛行方向與初始瞄準方向間的夾角。

當ARM與兩點源間的夾角等于ARM的分辨角時，ARM將分辨出兩點源并穩定跟蹤其中某一個輻射源，ARM通過機動飛行來修正該誤差。若兩點源間距離合理，則ARM在落地時將沒有足夠的時間來修正該誤差距離，誘偏目的達到。在T0時間內，經推導可得ARM落地時最終與被跟蹤輻射源的誤差距離為

式（1）即為誘偏效果的標準。若｜O″O2｜＞Rd，則附加輻射源處于ARM的殺傷半徑外，認為達到了誘偏的效果；其中Rd為ARM的殺傷半徑。把｜O″O2｜取最大值時兩點源之間的距離d稱為最佳距離dopt。

當α＝90°時，有

可以看出，最佳距離dopt和最大誤差距離｜O″O2｜max主要是由ARM的性能參數和攻擊狀態決定的。一旦這些參數給定，dopt和｜O″O2｜max是恒定值。

2）可修正距離分析

反輻射導彈跟蹤輻射源時，開始導彈離輻射源較遠，導彈跟蹤輻射源的功率中心，當導彈逐步飛近進入分辨角范圍內時，導引頭能夠區分開輻射源，進而修正自己的飛行方向，跟蹤功率大的輻射源，但是這時導彈離地面很近，能夠修正的距離是有限的，只要輻射源間的距離設計合理，就能達到誘偏目的，下面來分析ARM的可修正距離。

假設（參考圖2和圖3）：1）兩個輻射源之間的距離為d；2）ARM從C點開始能區分兩個輻射源（分辨角為ΔθR），并以最大過載向其中一個目標攻擊；3）在攻擊過程中ARM的速度保持不變，并以最大過載系數nx做勻速率圓周運動；4）通過O1、O2連線時，ARM可修正的最大距離為dc。圖2中，ΔθR是 ARM 的分辨角，O1、O2是兩個輻射源，由圖3知：

圖2 ARM可修正距離計算示意圖一

圖3 ARM可修正距離計算示意圖二

設ARM從C點開始攻擊到通過Q1，Q2連線所經歷的時間為t0，則有：

即

從式（2）可以看出，當兩個輻射源之間的距離給定后，ARM可修正的距離與其導引頭分辨角ΔθR、飛行速度、最大可用過載有關。但式（2）是一個復雜的關系式，很難直接看出ARM的分辨角ΔθR、飛行速度、最大可用過載對可修正距離的影響，可以通過數值計算的方法來顯示它們的影響。

圖4 導彈速度對可修正距離的影響

圖4表示ARM導引頭分辨角為20°、最大過載為9g時，速度對可修正距離的影響。可見：1）速度增加，可修正距離減小；2）在導引頭分辨角比較小時，速度對可修正距離的影響有較大影響。

圖5表示導彈分辨角為20°、速度為3M時，最大過載對修正距離的影響。可見：1）可修正距離隨最大可用過載的增加而增加；2）最大可用過載對可修正距離的影響較小，當兩輻射源的距離為150m時，最大過載增加1g，修正距離改變不超過2m。

圖6 導引頭分辨角對可修正距離的影響

圖6表示導彈速度為3M、最大可用過載為9g時，導彈導引頭分辨角對可修正距離的影響。可見：1）可修正距離隨分辨角的減小而增加；2）導彈導引頭分辨角在輻射源間距較大時對可修正距離的影響較大。

5 結語

分析了兩點源有源誘偏系統誘偏反輻射導彈的原理，研究了有源誘偏反輻射導彈的關鍵因素，通過仿真證明ARM導引頭的分辨角是實施誘偏的先決條件，若ΔθR很小，ARM修正距離較大，輻射源不安全，其次，ARM的速度、導彈最大過載和兩點源間距d都是影響誘偏效果的重要因素。本文對非相干有源誘偏系統的設計與應用提供了有參考價值的理論依據。

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