主被動雷達復合制導對抗方法研究?

王 振

（海軍大連艦艇學院信息作戰系 大連 116018）

1 引言

主被動雷達復合制導反艦導彈具有很強的抗干擾能力，對水面艦艇電子對抗反導作戰提出了巨大的挑戰［1～2］。特別是，在沒有舷外有源干擾能力條件下［3］，水面艦艇如何利用舷內有源干擾和舷外箔條干擾來對抗主被動雷達復合制導反艦導彈是當前的重要課題。本文基于主被動雷達復合制導特點及傳統作戰使用方法局限性分析，提出了艦載有源干擾波束照射箔條云的干擾思路，通過建模分析了該思路的可行性，并從干擾時機、艦艇機動、裝備改進等方面完善了作戰使用方法。

2 主被動雷達復合制導特點與對抗思路

2.1 主被動雷達復合制導特點

目前，主被動雷達復合制導模式包括轉換式尋的制導、同控式尋的制導、轉換式加同控式尋的制導［4～5］。轉換式尋的制導是主動雷達、被動雷達導引頭輪流工作，當一種導引受到干擾、出現故障或無法工作時，自動切換到另一種導引方式。同控式尋的制導是主動雷達、被動雷達導引頭同時工作，對主被動信息進行融合，完成導彈的自動引導。轉換式加同控式尋的制導模式結合了轉換式、同控式尋的制導特點，工作流程如圖1所示［6］。

通過以上分析可知，主被動雷達復合制導存在以下幾個特點：一是角度信息仍然是其制導關鍵點；二是只要主動雷達受到干擾，就會轉入被動雷達工作模式且工作時間是固定的。

2.2 對抗主被動雷達復合制導反艦導彈的難點

針對雷達制導的反艦導彈，傳統的干擾方法就是艦載有源干擾、箔條質心干擾，或是上述兩種的組合。通過主被動雷達復合制導特點分析可知，對抗主被動雷達復合制導反艦導彈的難點在于：

圖1 轉換式加同控式尋的制導模式工作流程

1）如單獨實施艦載有源干擾，則容易觸發反艦導彈被動雷達制導模式，在單脈沖測角體制下，干擾源極有可能成為導彈攻擊的信標［7］；

2）如單獨實施箔條質心干擾，則主動雷達可通過頻譜展寬、極化特征識別箔條干擾；

3）無法準確判斷導引頭當前采用的制導模式、工作狀態，精確的有源無源協同干擾時機難以把握。

2.3 對抗主被動雷達復合制導反艦導彈的基本思路

針對主被動雷達復合制導特點及對抗難點，本文提出利用艦載有源干擾波束照射箔條云的干擾方式，其基本思路為：當本艦發現導彈末制導雷達信號并判斷跟蹤我艦后，實施箔條質心干擾，同時對導引頭和箔條云施放有源干擾；當導彈末制導雷達信號消失，或導彈接近到一定距離時，僅停止對導引頭的有源干擾。該干擾方式可以達到兩種效果：一是當被動雷達工作時，通過箔條云的反射形成舷外有源誘餌，誘騙反艦導彈的被動制導［8～9］；二是當主動雷達工作時，有效地增大箔條云的反射面積，提高質心干擾效果。所以其優點是：全程對導彈進行有源/無源復合干擾，協同簡單且無需考慮導引頭當前采用的制導模式、工作狀態。

3 干擾波束照射箔條云效果分析

當箔條云形成后，即用干擾天線指向箔條云照射，因為干擾機是設置于轉發狀態，干擾機發射頻率和末制導雷達頻率相同。這時，末制導雷達接收到的回波功率由兩部分組成，第一部分是通過箔條云直接反射的回波功率，第二部分是干擾天線照射后再經過箔條輻射的回波功率，可以認為導彈到箔條云的距離和到艦艇的距離相等［10］，那么第二部分經照射的輻射回波比第一部分直接反射回波遲后時間t。相當于在實際的箔條云之后1/2R云艦處形成一個“假箔條云”。“假箔條云”與實際箔條云在導彈來襲的同一方位上，即同處于雷達角分辨單元內。由于，反艦導彈制導雷達的距離分辨力一般在300m左右，那么“假箔條云”與實際箔條云又都在雷達距離分辨單元內，雷達則認為是一個目標，這時末制導雷達所接收到的回波功率則比沒有使用有源干擾照射時大，所以使用有源干擾提高了質心干擾箔條的有效反射面積［11～12］，如圖2所示。

圖2 有源干擾波束照射箔條云示意圖

有源干擾后，末制導雷達從箔條云接收到的干擾回波功率Prj為

Prjyy是有源干擾接收到的末制導雷達信號經過放大后發射出去經過箔條云二次輻射被末制導雷達所接收到的功率。Prjwy是箔條云直接反射回去雷達信號，被末制導雷達所接收到的功率。

有源干擾收到末制導雷達發射的功率Pyj為

式中P1、G1、γ1分別為末制導雷達發射功率、天線的增益和極化失配系數。Rsd為導彈到艦艇的距離，A為有源干擾的接收天線的有效面積。

有源干擾發射出去的功率Pyf為

K為有源干擾微波放大器的功率放大倍數。

講析：（1）“出門看天色，進門看臉色”前一句說的是古人出門時不像今天科技發達，可以通過手機網絡或電視收看天氣預報，而是只能出門觀看天象，判斷是否會下雨，進而決定是否出行。后一句說明客人進主人家時，要看主人的臉色或態度決定去留。（2）“穿不窮吃不窮，人無打算一世窮”，說明為人居家過日子要“擼起袖子加油干”，會謀劃，想辦法，精打細算，日子就會越過越紅火，否則“坐吃山空”變成“叫化子”。辯證唯物主義告訴我們物質決定意識，要做到主觀符合客觀，一切從實際出發；意識對物質具有能動作用，正確意識推動事物的發展，錯誤意識阻礙事物的發展；要充分發揮主觀能動性，尊重客觀規律，謀劃、打算好自己的事情。

箔條云接收到有源干擾發射的信號功率Pbyj為

式中Gyf、γyf分別為有源干擾的發射天線增益和極化失配系數。Rsc為箔條云到艦艇之距離，σ′為箔條云相對于艦方向的有效反射面積。

箔條云直接接收到末制導雷達發射的信號功率Pbjl為

式中σ為箔條云相對于導彈方向的有效反射面積，Rdc為導彈到箔條云的距離。

箔條云將接收到的信號功率全部反射到空間，其反射功率以球面波，向四周傳播，它反射到末制導雷達天線處每單位面積上的功率P為

若雷達天線的有效接收面積為A'，則其接收天線接收到的干擾回波功率Prj為

將式（2）代入式（3）、式（3）代入式（4）、式（4）和式（5）代入式（7）得：

對式（1）和式（8）的比較可得：

式（9）比式（10）可得箔條云的有效反射面積提高的倍數Kt的方程：

從上式可以看出箔條的有效反射面積提高的倍數與接收天線增益、發射天線增益和有源干擾的功率增益成正比，與艦距離的平方成反比。

4 主被動雷達復合制導對抗作戰使用方法

4.1 有源干擾時機

1）開始時機。當本艦發現導彈末制導雷達信號并判斷導彈已跟蹤我艦時，此時的干擾目的是迫使導引頭工作模式的切換。

2）結束時機。當本艦發現導彈末制導雷達信號消失時，此時的目的是使處于被動工作模式下的導引頭跟上箔條云的有源干擾反射信號。

4.2 有源干擾樣式

當偵察機截獲末制導雷達信號時，有源干擾樣式根據末制導雷達信號體制決定，欺騙和壓制都可以，其目的干擾主動雷達的正常工作；當末制導雷達信號消失時，可采用噪聲或非相參假目標干擾，其目的誘騙被動雷達。

4.3 箔條質心干擾時機

當偵察機對導彈末制導雷達告警時，即可實施箔條質心干擾。但是如果導彈距艦艇較遠，導彈轉入被動跟蹤狀態時，箔條云離艦艇距離可能已很遠，無法形成有效的舷外輻射效應；此時，則可通過再次實施質心干擾達成干擾目的。

4.4 有源干擾波束照射箔條云時機

根據有源干擾波束照射箔條云干擾思路，在有源干擾下，反艦導彈轉入被動跟蹤時為有源干擾轉移的最好時機。但是，在反艦導彈轉入被動跟蹤的時機與有源干擾的效果緊密相關，在無法確知的情況下，本文認為當箔條質心干擾后開始照射箔條云即可。

4.5 箔條云布設與艦艇機動原則

為了確保箔條云反射干擾信號能夠最大限度地進入導彈的接收天線，箔條云應布設在導彈末制雷達跟蹤波門之內，即箔條云布設應遵循質心干擾的發射原則。而艦艇機動的目的是當干擾形成后，垂直導彈來襲方向上拉開與箔條云之間的距離，但是，拉開速度并非越快越好，原因是隨著艦艇與箔條云距離的拉大，箔條云反射的有源干擾能量將急速下降，如圖3所示。

圖3 P2/P1的比值與σ、Rsc的關系

從圖3分析，隨著Rsc的增加，在導引頭處接收到箔條反射能量P2與干擾能量P1的比值關系不斷下降，但是，由于現代干擾機的干擾功率可達到幾百千瓦，因此，通過箔條云形成的舷外輻射源可滿足導彈被動跟蹤的能量要求。

4.6 裝備功能改進

為了實現本文提出的利用有源干擾波束照射箔條云的干擾方法，以目前電子對抗裝備的能力來看，仍需要做一些改進：

一是有源干擾波束自動對準箔條云。在箔條彈發射后，根據當時的風向風速、艦艇航向航速，計算箔條云位置和方向；在該方位上，復制或模擬產生一批導彈末制導信號，通過對該目標信號的干擾實現有源干擾波束自動對準箔條云的功能。

二是當威脅輻射源消失后，有源干擾設備仍然能夠實現持續干擾。當其導引頭轉入被動模式時，輻射源信號消失；干擾機必須能夠自動記錄主動雷達的技術參數，以噪聲干擾或非相參假目標其實現持續干擾。

當前水面艦艇普遍采用多波束干擾機，從干擾體制、干擾波束寬度特點來看，實現上述功能是可行的。

5 結語

本文提出的利用有源干擾波束照射箔條云的干擾方法，在對抗主被動雷達復合制導反艦導彈時，無需考慮導引頭采用的模式以及當前所處的工作狀態下，或以質心干擾，或以有源誘騙方式干擾反艦導彈的角度信息。事實上，該方法針對采用主動雷達單一制導體制的導引頭也是可行的，該方法大大簡化了有源無源干擾協同程序，可操作性大大提高。目前本方法的實現尚處于理論研討階段，進一步的理論仿真和作戰實驗是該方法用于實踐的根本途徑。