艦載箔條幕防御反艦導彈決策研究?

王赫男 張 永

（海軍大連艦艇學院信息系統系 大連 116018）

1 引言

箔條質心干擾是單艦防御反艦導彈的一種重要的無源雷達對抗方式［1］，其成功的關鍵在于箔條誘餌與艦艇必須布放在末制導雷達的同一跟蹤波門內，使導彈跟蹤箔條和艦艇的等效能量中心，形成“質心”。但隨著反艦導彈制導體制的不斷更新變化，出現了以“捕鯨叉”為代表的窄脈沖雷達制導的反艦導彈。“捕鯨叉”［2］導彈末制導雷達的方位與俯仰波束寬度為5°，脈沖寬度為0.1μs。當距離目標2.5海里時，形成的跟蹤波門大小為449×30×898（m3）。考慮到艦長及箔條誘餌大小等因素，按照箔條質心干擾的作用機理，箔條誘餌必定在雷達的跟蹤波門之外，不具備質心干擾條件，所以必須尋求新的干擾對抗手段，即箔條幕干擾。

2 箔條幕干擾作用原理

箔條幕干擾［3］的作用原理是當敵方導彈末制導雷達跟蹤目標艦后，根據導彈的攻擊參數和作戰海域的海情參數，指揮控制無源干擾設備在導彈來襲的舷向發射若干枚箔條干擾彈，干擾彈爆炸后，形成一個具有足夠長度、高度和厚度的箔條幕墻，對雷達信號形成屏蔽效應，使雷達不能有效地跟蹤“躲”在箔條幕后面的目標艦，從而只能跟蹤箔條幕墻的等效能量中心。作戰中可以通過目標艦的規避機動，使得當導彈擊中箔條幕墻的能量中心時，目標艦與能量中心保持足夠遠的距離而處于安全區域，最終使目標艦免遭導彈的襲擊。

圖1 箔條幕干擾原理示意圖

3 箔條幕防御反艦導彈決策研究

3.1 基本假設

1）設反艦導彈的末制導雷達在12海里處開機，并立即被水面艦艇的雷達偵察設備探測到，設備的工作可靠度為1。

2）仿真中主要考慮反艦導彈的引信是延炸引信，導彈在攻擊到箔條誘餌后，不再搜索預定的區域，意味著導彈的戰斗部在箔條誘餌處爆炸。一般認為，導彈的近炸殺傷距離小于60m，考慮到艦長因素，故安全距離取120m。

3.2 干擾效果評估準則

1）在干擾對抗的整個過程中，艦艇不能脫離箔條幕的有效保護范圍。如果在某次對抗的過程中，艦首到MA的距離、艦尾到MB的距離、艦艇與箔條幕的垂直距離中有一項距離小于50m時，仿真程序認定艦艇脫離了有效保護范圍，判定本次干擾失敗。

2）當對抗結束時，艦艇與導彈戰斗部爆炸點的距離大于安全距離時，認為干擾成功。否則，仿真程序認為本次干擾失敗。

3.3 決策分析

1）箔條幕布放決策分析

仿真中設定艦艇航向為左舷15°，航速為16節；反艦導彈來襲舷角為左舷120°，導彈勻速飛行速度為0.8馬赫，比例導引飛行速度為0.87馬赫；風向為左舷150°，風速4m/s。

如圖2所示，橫坐標表示60s的對抗時間，縱坐標表示對抗時間內艦艇到箔條幕墻的距離。箔條幕偏離導彈來襲垂直方向一定角度，分別以右偏-40°、左偏40°為例。當布放角度為右偏-40°時，艦艇與箔條幕的垂直距離不斷變小，在對抗時間45s處，垂直距離為30m，艦艇已經沖出箔條幕的有效保護范圍，干擾對抗失敗。當布放角度為左偏40°時，垂直距離不斷變大，對抗結束時，艦艇與箔條幕的三個距離分別為202m、915m、486m，仍處于箔條幕有效保護范圍內，同時艦艇與導彈戰斗部爆炸點的距離為610m，箔條幕干擾成功。

圖2 箔條幕有效保護范圍判斷示意圖

箔條幕的布放決策［4］實際上與導彈來襲的舷向舷角、海情參數以及艦艇的航行狀態等因素有關。本部分僅僅分析了箔條幕布放狀態對干擾效果的影響。當其它因素發生變化時，箔條幕的布放決策也會不同。在討論箔條幕布放決策時，有一個最基本的原則，箔條幕墻應布放在導彈來襲的一側，也就是箔條誘餌相對于來襲導彈同舷發射。

2）艦艇機動決策分析

在對抗的過程中，為了得到最好的干擾效果，一般需要艦艇進行正確的機動。考慮到在末端防御時允許機動的時間很短，艦艇機動的角度不應該太大。在仿真中艦艇的機動角度從右機動-45°～左機動45°范圍，以間隔為5°進行計算。箔條幕的布放角度為0°，其它參數不變。如圖3所示，橫坐標表示艦艇的不同機動角度，縱坐標表示艦艇與導彈爆炸點的距離。

從圖中分析可知，當導彈從左舷來襲時，箔條幕在艦艇左舷形成，無論風向如何，艦艇右機動都會拉大與箔條幕的垂直距離，艦艇右機動的效果總會比左機動的效果好，且當艦艇機動角度為-45°～35°時，艦艇處于箔條幕的有效保護范圍之內；當機動角度大于左機動40°時，在左舷風的作用下，箔條幕向我艦艇移動，艦艇的左機動進一步拉近了與箔條幕的垂直距離，最后使艦艇沖出箔條幕的有效保護范圍。如圖4所示，艦艇距箔條幕的垂直距離在對抗60s處為45m，小于仿真中設定50m，箔條幕干擾失敗。

圖3 艦艇機動角度對干擾效果影響示意圖

從分析結果中，我們可以得出艦艇規避機動決策，即：艦艇機動舷向應選擇背離導彈來襲的方向，向導彈來襲的異舷方向機動，同時應避免艦艇沖出箔條幕墻，使其暴露在導彈末制導雷達照射的區域。

（3）海情參數對干擾效果的影響

海情狀態參數僅考慮風向、風速［5］。圖5為風向對干擾效果影響示意圖，橫坐標為不同的風向，縱坐標為對抗結束時導彈爆炸點與艦艇的距離。仿真中箔條幕布放角度為0°，艦艇航向為0°，風向在右舷-180°～左舷180°范圍內按步長間隔1°進行仿真計算。

圖中的曲線表明，在相同已知情況下，不同的風向對干擾效果有較大的影響，如風向為右舷風-15°和左舷風165°時，兩者的導彈爆炸點與艦艇的最近距離分別為1236m、641m，相差了約600m。其原因是導彈來襲方向為左舷，箔條彈朝著導彈來襲的方向發射，右舷風會拉大艦艇與箔條幕之間的距離，相反左舷風會拉近艦艇與箔條幕的距離。在這種對抗態勢下，右舷風能使箔條幕取得更好的干擾效果。在左舷風15°～50°范圍內，箔條幕干擾失敗，這是由于在對抗過程中，艦艇沖出了箔條幕的保護范圍。

圖6 風速對干擾效果影響示意圖

圖6風速對干擾效果影響示意圖。設風速2m/s～10m/s，步長 1m/s，右舷風為負，左舷風為正。曲線表明，在同一風向上，如左舷風165°時（逆風），隨著風速的增加，艦艇和箔條云兩者拉開的速率不斷減小，拉開的距離也不斷減小。同時，在此態勢下無論風速如何增加，艦艇仍處于箔條幕的保護范圍之內，當風速為10m/s，對抗結束時艦艇與箔條幕的三個距離為674m、763m、203m。圖中的另一條曲線表明，隨著風速的增加，距離增大，原因是此時右舷風15°為順風發射，風速增大，兩者拉開的速率增大，但當風速為大于6m/s時，箔條幕干擾失敗，原因是此時艦艇已經脫離箔條幕的有效保護范圍。可見，風速和風向對干擾效果有時相互起作用，有時其中之一占主導因素。

4 結語

本文通過建立反艦導彈運動模型、艦艇機動模型、箔條幕仿真模型，對箔條幕干擾防御反艦導彈襲擊的全過程進行作戰仿真。仿真結果表明：其干擾成功概率與箔條幕的布放決策、艦艇規避機動決策、作戰海域海情有著密切的關系。本文的研究對于作戰指揮員正確使用箔條幕干擾具有一定的指導意義，可為在現代海戰中選擇最佳的決策方案提供理論指導。

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