無人機(jī)搭載反艦導(dǎo)彈雷達(dá)導(dǎo)引頭抗干擾測試方法分析?

王世立

（中國人民解放軍91404部隊(duì) 秦皇島 066000）

1 引言

現(xiàn)代海戰(zhàn)場電磁環(huán)境日趨復(fù)雜，導(dǎo)引頭作為導(dǎo)彈末段信息獲取的“眼睛”，在復(fù)雜電磁環(huán)境下的捕捉、跟蹤目標(biāo)的能力直接影響導(dǎo)彈殺傷概率，如何在對(duì)抗條件下檢驗(yàn)導(dǎo)引頭性能成為聚焦點(diǎn)［1］。靶場傳統(tǒng)的岸基、艦船架設(shè)導(dǎo)引頭抗干擾測試方法已難以滿足實(shí)戰(zhàn)化要求，實(shí)彈飛行試驗(yàn)成本高昂，有人機(jī)帶飛加改裝也較為困難，因此需要一種緊貼實(shí)際環(huán)境、重復(fù)性好的試驗(yàn)方法檢驗(yàn)導(dǎo)引頭性能。隨著國內(nèi)無人機(jī)的發(fā)展，高速、高低空和大任務(wù)載荷的無人機(jī)已經(jīng)形成產(chǎn)品，利用無人機(jī)搭載導(dǎo)引頭進(jìn)行抗干擾測試，并在控制上進(jìn)行耦合，可在近似實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下檢驗(yàn)導(dǎo)引頭抗干擾性能。

2 反艦導(dǎo)彈雷達(dá)導(dǎo)引頭抗干擾測試方法現(xiàn)狀

走在軍事技術(shù)前沿的美國利用其豐富的靶場試驗(yàn)資源，已建立了完善的內(nèi)外場結(jié)合、仿真與實(shí)際飛行相結(jié)合的綜合試驗(yàn)鑒定模式，同時(shí)飛行試驗(yàn)已不再局限于單一設(shè)備試驗(yàn)，而是完全融入到全艦武器系統(tǒng)作戰(zhàn)試驗(yàn)中，能全面有效地檢驗(yàn)導(dǎo)彈武器的抗干擾性能［2］。

我國開展反艦導(dǎo)彈雷達(dá)導(dǎo)引頭抗干擾試驗(yàn)也建立了較為齊套的內(nèi)外場試驗(yàn)資源，內(nèi)場試驗(yàn)主要利用半實(shí)物仿真系統(tǒng)和數(shù)字仿真系統(tǒng)開展導(dǎo)引頭大樣本抗干擾仿真試驗(yàn)［3］。外場試驗(yàn)主要通過構(gòu)建目標(biāo)、干擾、背景環(huán)境，利用導(dǎo)彈、有人機(jī)作為搭載平臺(tái)或岸基高地、艦船架設(shè)導(dǎo)引頭開展抗干擾試驗(yàn)［4、5］。海上目標(biāo)、干擾、背景環(huán)境構(gòu)建方法基本成熟，主要由艦船目標(biāo)、艦載偵察干擾設(shè)備、無源干擾設(shè)備（含沖淡、質(zhì)心箔條干擾彈）、舷外有源干擾設(shè)備、無源假目標(biāo)以及雷達(dá)信號(hào)模擬器等構(gòu)建，典型干擾樣式見表 1［6］。

表1 典型干擾樣式及戰(zhàn)術(shù)使用方式

導(dǎo)引頭的搭載平臺(tái)是決定試驗(yàn)質(zhì)效的關(guān)鍵因素，下面簡要分析。

1）利用導(dǎo)彈作為搭載平臺(tái)，能夠在真實(shí)飛行彈道環(huán)境下檢驗(yàn)導(dǎo)引頭抗干擾性能，但試驗(yàn)成本高、樣本量小且導(dǎo)引頭數(shù)據(jù)回傳困難，通常結(jié)合導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)進(jìn)行；

2）利用有人機(jī)作為搭載平臺(tái)，可以初步實(shí)現(xiàn)飛行彈道，能夠多航次飛行獲取較多試驗(yàn)數(shù)據(jù)，但較難模擬導(dǎo)彈低空飛行且飛機(jī)加改裝成本高；

3）艦船架設(shè)導(dǎo)引頭并機(jī)動(dòng)模擬導(dǎo)彈攻擊，能夠低成本獲取大量導(dǎo)引頭抗干擾試驗(yàn)數(shù)據(jù)，但無法模擬導(dǎo)引頭高速或中高空作戰(zhàn)環(huán)境；

4）岸基高地架設(shè)導(dǎo)引頭開展抗干擾試驗(yàn)成本低、組織實(shí)施簡單，能夠獲取大量導(dǎo)引頭抗干擾試驗(yàn)數(shù)據(jù)，但與實(shí)戰(zhàn)環(huán)境相差甚遠(yuǎn)。

通過以上分析來看，利用無人機(jī)搭載導(dǎo)引頭進(jìn)行抗干擾試驗(yàn)，相對(duì)導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)降低了試驗(yàn)成本、相對(duì)于有人機(jī)帶飛增強(qiáng)了試驗(yàn)真實(shí)性，是導(dǎo)引頭作戰(zhàn)試驗(yàn)方向。

3 國內(nèi)軍用無人機(jī)的發(fā)展

中國軍用無人機(jī)領(lǐng)域起步較晚，但發(fā)展迅速，從20世紀(jì)80年代購買、90年代改進(jìn)，到21世紀(jì)的仿制創(chuàng)新，已經(jīng)形成翔龍、翼龍、暗劍等一批實(shí)戰(zhàn)機(jī)型［7］。2014年珠海航展亮相的“WJ-600”無人機(jī)就是掛載偵察設(shè)備代表，其采用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，速度可達(dá) 200m/s，飛行高度可達(dá)萬米高空［8］。“WJ-600”無人機(jī)可以裝載合成孔徑雷達(dá)、電子偵察、光電偵察等任務(wù)設(shè)備，具有突防能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快的特點(diǎn)，能夠全天候執(zhí)行偵察、毀傷效果評(píng)估等任務(wù)，也可裝載其他任務(wù)設(shè)備完成對(duì)地攻擊、電子戰(zhàn)、信息中繼和靶標(biāo)模擬等軍事任務(wù)［9］。

“WJ-600”無人機(jī)可根據(jù)任務(wù)需求進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，最大載荷130kg，安裝無線電高度表后可低空飛行，能夠搭載雷達(dá)導(dǎo)引頭模擬導(dǎo)彈飛行，航程超過2000 km，是導(dǎo)引頭搭載平臺(tái)的理想對(duì)象之一。

4 無人機(jī)搭載反艦導(dǎo)彈雷達(dá)導(dǎo)引頭抗干擾測試方法

利用無人機(jī)搭載雷達(dá)導(dǎo)引頭進(jìn)行抗干擾試驗(yàn)，目標(biāo)、干擾、背景環(huán)境的構(gòu)建與傳統(tǒng)試驗(yàn)方法相同，重難點(diǎn)在于無人機(jī)的技術(shù)準(zhǔn)備、航路設(shè)計(jì)以及試驗(yàn)安全控制措施。

1）目標(biāo)、干擾和背景環(huán)境構(gòu)建

根據(jù)導(dǎo)引頭技術(shù)性能，目標(biāo)特性滿足被試導(dǎo)引頭試驗(yàn)要求的艦船在指定海域作為目標(biāo)，加裝定位系統(tǒng)、通信及時(shí)統(tǒng)設(shè)備。雷達(dá)偵察干擾設(shè)備裝載于目標(biāo)艦，能夠偵察威脅信號(hào)并引導(dǎo)干擾，涵蓋壓制、噪聲及組合干擾樣式。拋射式或拖曳式舷外有源誘餌裝備釋放舷外有源干擾，拖曳式舷外有源誘餌可遠(yuǎn)程遙控操作。無源干擾發(fā)射裝置裝載于目標(biāo)艦，能夠發(fā)射沖淡、質(zhì)心箔條干擾彈，并提供規(guī)避機(jī)動(dòng)建議。無源假目標(biāo)由充氣式角反射體模擬，其布放位置要根據(jù)被試導(dǎo)引頭距離波門及分辨率確定。海上復(fù)雜電磁環(huán)境利用海上雷達(dá)信號(hào)模擬器進(jìn)行構(gòu)建，具備脈沖密度可調(diào)的能力。典型干擾位置關(guān)系示意圖如圖1所示。

2）無人機(jī)系統(tǒng)

無人機(jī)系統(tǒng)主要由無人機(jī)、遙測站、發(fā)射車及起吊運(yùn)輸車組成。發(fā)射車載有發(fā)控設(shè)備，能夠機(jī)動(dòng)發(fā)射無人機(jī)。遙測站主要用于接收無人機(jī)發(fā)射的遙測信息，監(jiān)測無人機(jī)及被試導(dǎo)引頭工作狀態(tài)，必要時(shí)可對(duì)無人機(jī)、被試導(dǎo)引頭發(fā)送控制指令。起吊運(yùn)輸車主要保障無人機(jī)發(fā)射前和回收后的起吊工作。

為了保證無人機(jī)安全飛行，在試驗(yàn)前期要進(jìn)行大量技術(shù)準(zhǔn)備工作，主要包括無人機(jī)系統(tǒng)的單元測試和綜合測試，并利用仿測儀對(duì)飛控計(jì)算機(jī)進(jìn)行全航路、全指令仿真測試，在飛行試驗(yàn)前要進(jìn)行無人機(jī)發(fā)控對(duì)接測試、火工品測試裝機(jī)，確保無人機(jī)軟硬系統(tǒng)工作正常。

航路規(guī)劃是無人機(jī)準(zhǔn)備的核心，主要任務(wù)是確定海空域、發(fā)射區(qū)、航向、任務(wù)段、任務(wù)點(diǎn)、飛行高度、飛行速度、導(dǎo)航點(diǎn)、回收點(diǎn)及回收區(qū)，同時(shí)選取全航路通視站點(diǎn)布設(shè)遙測站。無人機(jī)采用傘降和氣囊方式回收，受風(fēng)影響較大，回收落點(diǎn)散步區(qū)域很大，故需首先勘察確定回收區(qū)再進(jìn)行規(guī)劃。

無人機(jī)飛行有一定風(fēng)險(xiǎn)，為了確保試驗(yàn)安全需要對(duì)發(fā)射、回收區(qū)的人員、裝設(shè)備等清場，航路規(guī)劃時(shí)要規(guī)避人員密集區(qū)、海島、油井、錨地等區(qū)域，低空飛行時(shí)要組織清掃海。航路規(guī)劃完成后，要計(jì)算分析無人機(jī)對(duì)被保護(hù)目標(biāo)的威脅概率，小于萬分之五并有相應(yīng)安控措施方可通過。

3）試驗(yàn)步驟

根據(jù)圖1設(shè)置目標(biāo)、干擾及背景環(huán)境，沖淡角反、舷外有源與目標(biāo)艦保持相對(duì)位置關(guān)系；

無人機(jī)起飛后按設(shè)計(jì)航路進(jìn)入任務(wù)段，在導(dǎo)引頭開機(jī)之前，指揮所命令艦載無源干擾發(fā)射裝置發(fā)射沖淡箔條干擾彈形成沖淡干擾，沖淡角反形成假目標(biāo)干擾；

導(dǎo)引頭開機(jī)搜索跟蹤目標(biāo)，艦載偵察干擾設(shè)備、舷外有源干擾設(shè)備偵收導(dǎo)引頭信號(hào)，發(fā)現(xiàn)威脅信號(hào)后立即實(shí)施有源干擾，期間切換不同干擾樣式，直至威脅信號(hào)消失；

艦載偵察干擾設(shè)備偵收到導(dǎo)引頭信號(hào)后，無源干擾發(fā)射裝置根據(jù)戰(zhàn)術(shù)決策發(fā)射質(zhì)心箔條干擾彈，形成質(zhì)心干擾，發(fā)射后目標(biāo)艦艇按照決策建議規(guī)避機(jī)動(dòng)；

無人機(jī)過頂后退出任務(wù)段，導(dǎo)引頭關(guān)機(jī)，無人機(jī)可重復(fù)航次飛行。

5 測試方法驗(yàn)證

受限于彈藥調(diào)撥和裝備保障，在構(gòu)建干擾環(huán)境時(shí)僅構(gòu)建了艦載有源、舷外有源、充氣角反干擾，相對(duì)位置關(guān)系如圖2所示。沖淡角反和舷外有源采用木船搭載，利用雙錨固定保持木船相對(duì)位置及角度。

利用一架無人機(jī)飛行兩個(gè)航次，第一航次為高空飛行，主要檢驗(yàn)導(dǎo)引頭跟蹤性能。第二航次為低空飛行，主要檢驗(yàn)導(dǎo)引頭抗干擾能力。第一航次爬升到預(yù)定高度后，導(dǎo)引頭供電開始工作，在預(yù)定距離導(dǎo)引頭開機(jī)搜索和跟蹤目標(biāo)，飛過靶船后導(dǎo)引頭斷電。完成第一航次任務(wù)后無人機(jī)下滑到預(yù)定低空高度并重新進(jìn)入航路，艦載有源干擾和舷外有源干擾開機(jī)工作，導(dǎo)引頭第二次開機(jī)搜索、跟蹤目標(biāo)，發(fā)出戰(zhàn)斗指令后目標(biāo)導(dǎo)引信息接入無人機(jī)控制回路閉環(huán)工作，在從遠(yuǎn)到近的動(dòng)態(tài)過程中，導(dǎo)引頭抗干擾性能正常，給出目標(biāo)導(dǎo)引信息正確，引導(dǎo)無人機(jī)飛向靶船。飛過靶船后，無人機(jī)退出導(dǎo)引信息閉環(huán)控制，按照預(yù)定程序完成了無人機(jī)回收。

試驗(yàn)表明無人機(jī)搭載導(dǎo)引頭模擬實(shí)彈飛行切實(shí)可行，采取導(dǎo)引頭信息接入無人機(jī)航向控制回路的方法，能夠真實(shí)地反映出彈目逼近的整個(gè)過程，逼真地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)及干擾相對(duì)于導(dǎo)彈從混合體到張角逐漸增大直至分離的過程，更加貼近實(shí)戰(zhàn)環(huán)境。

6 結(jié)語

利用無人機(jī)搭載導(dǎo)引頭，導(dǎo)引頭閉環(huán)控制無人機(jī)進(jìn)行抗干擾試驗(yàn)，是作戰(zhàn)試驗(yàn)的突破，同理無人機(jī)也可作為空中平臺(tái)開展彈載設(shè)備的測試。另外，無人機(jī)在軍隊(duì)訓(xùn)練研練任務(wù)中可作為靶標(biāo)開展防空反導(dǎo)等訓(xùn)練［10］。

［1］王海峰，吳宏宇.被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭發(fā)展歷程及技術(shù)綜述［J］.飛航導(dǎo)彈，2013（1）：78-80.

［2］韓波，王健.反艦導(dǎo)彈雷達(dá)導(dǎo)引頭抗干擾試驗(yàn)評(píng)估方法［J］.戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)，2012（6）：51-53.

［3］徐海，崔連虎.雷達(dá)導(dǎo)引頭技術(shù)狀態(tài)認(rèn)定仿真測試方法研究［J］.工程與試驗(yàn)，2016，56（1）：17-20.

［4］劉嫡，韓衛(wèi)國.GJB 793A-2009，反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)抗有源干擾陸上試驗(yàn)規(guī)程［S］.北京，2010.

［5］賀珍，張殿宗.GJB 2956-1997，末制導(dǎo)雷達(dá)抗艦載無源干擾試驗(yàn)規(guī)程［S］.北京，1997.

［6］趙國慶.雷達(dá)對(duì)抗原理［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1999：124-221.

［7］韓冰，張秋菊，徐世錄.無人戰(zhàn)斗機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.飛航導(dǎo)彈，2005（10）：45-49.

［8］徐征，李亞平.高速察打一體型無人機(jī)WJ-600A/D［J］.飛航導(dǎo)彈，2014（11）：16-17.

［9］陳小雙，翟為剛，趙萬里.美軍及中國軍用無人機(jī)的新發(fā)展與性能分析［J］.艦船電子工程，2011（7）：26-18.

［10］徐紅青.編隊(duì)電子戰(zhàn)防空反導(dǎo)戰(zhàn)術(shù)演練態(tài)勢(shì)設(shè)計(jì)［J］.艦船電子工程，2015（5）：82-85.