楊令
摘要:對于軍事戰爭而言,雷達在其中發揮著非常重要的作用,比如預警、導航、制導、監控、偵查等等,對于取得戰爭勝利以及保衛和平方面發揮著非常積極的作用。但對于防空導彈制導雷達而言,在其實際的工作過程當中,由于受電磁環境的影響,不可避免的會遇到欺騙干擾現象,特別是近年來電子站在實戰中的應用與發展,使得雷達在實際的工作過程中所面臨的電磁環境也越來越復雜。基于此,本文對欺騙干擾對防空導彈制導雷達影響進行探究。
關鍵詞:防空導彈制導雷達? ?欺騙干擾? ?類型? ?影響
隨著現代軍事的不斷發展,雷達技術也被廣泛的應用到現代軍事的各個領域,比如常規的預警、制導、戰場監控等等,再比如雷達偵查、雷達干擾等等。尤其是近年來電子戰在實戰中的廣泛應用,使得制導雷達的工作環境所面臨的電磁環境也日趨復雜,這樣一來,制導雷達在開展制導工作時,就極易出現欺騙干擾現象,給雷達的跟蹤目標及導彈制導的效果產生巨大的影響,特別是防空導彈制導雷達。當前對于欺騙干擾影響主要集中在制導雷達方面,并未對欺騙干擾在防空導彈制導雷達工作過程中的影響進行的大量的研究[1]。只有結合防空導彈制導雷達的工作過程對欺騙干擾存在的影響進行分析,才能真正意義上為后續相關研究提供相應的理論指導。
所謂的雷達干擾,指的就是一切可以擾亂或者破壞敵方雷達,并以此來獲取目標信息的技術措施及戰術的統稱。其在軍事戰爭中的應用主要是通過散射或者輻射特定的電磁波來對敵方雷達的正常工作進行擾亂或者破壞,使其不能正確的對我方目標的真實信息進行正確的獲取。就欺騙性干擾而言,其主要有兩種,一種為有源干擾,一種為無源干擾。有源干擾的主要是由距離性欺騙干擾、角度欺騙干擾以及速度欺騙干擾組成,而無源干擾主要是由反雷達偽裝及雷達誘餌組成[2]。就現階段防空導彈制導而言,其主要面對的欺騙性干擾為有源性欺騙干擾。因此,在開展欺騙干擾對防空導彈制導雷達影響研究時,也應將研究重點放在有源性欺騙干擾方面。
一般來說,防空導彈制導雷達在進行目標跟蹤作業時,其主要的方法為距離跟蹤,其主要的原理為:在進行距離跟蹤過程中,當制導雷達的輻射脈沖到達跟蹤目標后,跟蹤目標上裝置的干擾機就會自動對制導雷達信號進行接收,同時對其進行復制和放大,然后進行相應的信號發射。但是在實際的目標跟蹤作業時,由于干擾機在發射復制的干擾信號時,往往會在距離拖引開始在進行發射,使得相關信號具有一定的延遲性。這樣一來,防空導彈指導雷達則會將延遲發射的信號作為目標回波信號進行跟蹤,這也就是常說的距離欺騙干擾。
距離欺騙干擾又叫做距離拖引干擾,其主要分前拖和后托兩種。前拖時,其跟蹤波門主要想距離減少的方向運動,而后拖時,其跟蹤波門則想距離增加的方向運動。其進行后拖干擾時,往往會由于干擾機內部的延遲[3]。使得在干擾過程中,干擾脈沖較之信號回波脈沖存在一定的延遲量, 這樣一來,在實際作業過程中,一旦出現欺騙干擾,就極易導致防空導彈制導雷達跟蹤目標丟失現象發生。
角度欺騙干擾也防空導彈制導欺騙干擾過程中較為常見的一種類型,在進行角度欺騙干擾時,較為常見的幾類措施為拖曳式誘餌干擾、交叉極化干擾等等。
對于拖曳式誘餌干擾而言,在其實際的工作過程中,其主要是將放大轉發器及無緣反射器裝置于拖曳式誘餌當中,然后通過拖曳線纜將其與飛機相連,并由飛機拖拽飛行。在實際的工作過程中,拖曳式誘餌中的放大轉發器及無緣反射器會對防空導彈制導雷達的探測信號進行分放大以及轉發,并與目標回波相結合,對制導雷達產生一個雙點源干擾,并且一般來說,雙點源也大多都位于防空導彈制導雷達導引頭的波束范圍之內。通過雙點源的干擾,其在進行目標角度跟蹤時,就極易出現偏差。
交叉極化干擾也是較為常見的一類防空導彈制導雷達欺騙干擾中角度欺騙干擾的類型。一般來說,防空導彈制導雷達主要是輻射兩種電磁波,一種為預定極化電磁波,這種電磁波又被成為主極化電磁波,而另一種則為非期望極化電磁波,而這類電磁波又被成為交叉極化電磁波,在具體的工作過程中,這兩種電磁波在空間上屬于一種正交狀態。對于交叉極化干擾而言,其主要的工作原理為:通過對雷達天線極化與交叉極化信號固有的跟蹤偏差處進行交叉極化干擾信號的發射,以此來對雷達天線進行干擾,使得雷達天線出現相應的跟蹤誤差,進而達到角度欺騙的目的。
在防空導彈制導雷達欺騙干擾過程中,速度欺騙干擾也是其中較為重要的一個類型,其主要包括速度拖引干擾、假多卜勒頻率干擾、多卜勒頻率閃爍干擾以及距離-速度聯合欺騙干擾幾種類型。
對于速度拖引干擾而言,其主要是通過對常規的或者是通過速度波門來對目標進行跟蹤的脈沖多卜勒雷達進行欺騙。其主要的工作原理為:利用速度欺騙的方式來誘導防空導彈制導雷達跟蹤系統錯誤的對干擾目標踐行跟蹤,并經過一段時間的速度波門拖引后,使得雷達的跟蹤目標丟失,最終實現其欺騙干擾的目的。在具體的實施過程中,其主要分為以下幾個階段。首先是停拖期,在這一階段,主要是待干擾機對雷達探測脈沖截獲后,對其進行與目標反射脈沖相同的多卜勒干擾脈沖進行轉發,并保證其信號幅度大于目標脈沖,以此來保證雷達的速度跟蹤系統可以對干擾脈沖及目標脈沖進行捕獲,其這個過程持續時間為0.5s-2s;其次是拖引期,拖引期主要發生在雷達速度跟蹤系統可以穩定的對干擾及目標的多卜勒頻率進行捕捉之后,然后將干擾脈沖的多卜勒頻率與目標脈沖的多卜勒頻率進行逐漸分離,在分離過程中,其分離速度應小于雷達可跟蹤的最大加速度[4];最后為關閉期,在關閉期這一階段,一般來說,被跟蹤的干擾脈沖會突然消失,而防空導彈制導雷達速度跟蹤系統則會重新進入搜索狀態,并且重新進行目標搜索依然需要一定的實踐,因此,在這一時間段,干擾機或者是跟蹤目標宜采用測向機動方式進行迅速的逃離,以此來保證防空導彈制導雷達徹底丟失目標。
假多卜勒頻率干擾也同樣是速度欺騙干擾應用過程中較為常見的一類方法,其主要的工作原理為:待干擾機完成雷達脈沖信號接收之后,同時轉發多個與目標回波脈沖多卜勒頻率不同的干擾脈沖信號,以此來保證防空導彈制導雷達的速度跟蹤系統可以同時對多個多卜勒頻率進行檢測,使得其速度跟蹤系統出現飽和、跟蹤混亂或者錯誤跟蹤等現象,然后突然關閉干擾信號,干擾信號消失,使得雷達進入搜索狀態,最終實現防空導彈制導雷達系統徹底的丟失目標。
多卜勒閃爍干擾作為速度欺騙干擾的一種類型,其工作原理為:以某一特定時間為周期,在防空導彈制導雷達速度跟蹤系統開展相應的工作時,在其特定的帶寬內部交替產生兩個不同頻率的干擾脈沖信號,并以此來實現雷達速度跟蹤系統在兩個不同干擾頻率之間來回擺動,最終實現其不能穩定且準確的對跟蹤目標的真實速度進行確定,一旦干擾信號突然消失,則會導致防空導彈制導雷達系統徹底的丟失跟蹤目標[5]。
距離-速度聯合欺騙干擾相對上述幾種速度干擾而言,較為特殊,其主要是應用于具有同時對速度或者距離檢測及跟蹤能力的防空導彈制導雷達,其工作原理為:通過對距離拖引所引起的延時函數及速度拖引引起的多卜勒頻率偏移量指點的關系的應用,來實現對于真實運動目標的模擬,最終實現對于目標跟蹤工作的干擾。在實際的工作過程中,其主要的實施過程為:首先是停拖期,在這一過程中,目標的干擾機在完成雷達探測脈沖截獲工作之后,應以固定且極小的延遲來進行干擾脈沖的轉發,并保證干擾脈沖可以有效的對距離-多卜勒聯合跟蹤波門進行捕獲,在這一階段,無論是干擾脈沖還是目標回波脈沖都作用于跟蹤波門上;其次是拖引期,其主要是待跟蹤穩定后,按照一定的規律來對干擾脈沖延遲使勁及多卜勒頻率偏移量進行轉發,使得單脈沖雷達的距離波門及速度波門隨著干擾脈沖的移動逐漸離開回波脈沖;最后是關閉期,當干擾脈沖將距離及速度波門拖開足夠大的距離后,關閉干擾機,并以此來實現對于雷達目標跟蹤的干擾。
綜上所述,隨著現代軍事的發展,防空導彈制導雷達在實際的工作過程中所面臨的電磁環境也越來越復雜,這樣一來就不可避免的受到欺騙干擾的影響。現階段影響防空導彈所面對的欺騙干擾主要是以有源干擾為主,具體表現為距離欺騙干擾、角度欺騙干擾及速度欺騙干擾,只有加強對其干擾類型及效果的分析,并采取有效的措施來降低欺騙干擾對于防空導彈制導雷達的具體影響,才能有效發揮出防空導彈指導雷達在現代軍事中的積極作用。
參考文獻:
[1]斗計華,孫衛國,吳碩.欺騙干擾對防空導彈制導雷達影響分析[J].兵器裝備工程學報,2018,(07):30-32+44.
[2]楊興宇,阮懷林.基于雙譜分析的雷達有源欺騙干擾識別[J].探測與控制學報,2018,(02):122-127.
[3]貴彥喬,吳彥鴻,俞道濱.跟蹤雷達干擾技術綜述[J].兵器裝備工程學報,2017,(04):141-147.
[4]李小波,孫琳,周青松,單涼.多機協同的組網雷達欺騙干擾航跡優化[J].現代防御技術,2016,(06):43-49.
[5]趙珊珊,張林讓,李強,劉潔怡.分布式多站雷達轉發式欺騙干擾研究[J].電子與信息學報,2017,(01):138-143.
(作者單位:中國人民解放軍75240部隊50分隊)