固定導彈陣地激光誘餌裝備作戰配置計算

王亦之，王 斌，趙祿達

（國防科技大學電子對抗學院，安徽合肥 230037）

0 引言

半主動激光制導武器因其具有較高命中精度而被各國軍隊廣泛應用，并在多次現代戰爭的空襲行動中展現出極高的費效比，是要點防空的主要作戰對象之一。利用電子防護手段對抗半主動激光制導武器，激光角度欺騙干擾是其中較為成熟、效果較為理想的一種手段[1]。利用激光角度欺騙干擾原理制造的激光誘偏裝備，可探測接收敵目標指示信號，對來襲激光制導武器實施有效的角度欺騙干擾[2]，現今已被廣泛應用于保護地面或海面重要目標上[3-4]。

對固定導彈陣地而言，其特殊的地理位置及周邊環境使得漫反射板等常見假目標較難達到理想的作戰效果[5]，所以通常會選擇采用激光誘餌裝備對抗半主動激光制導武器。激光誘餌裝備通過激光告警器接收敵激光指示信號編碼信息，控制干擾激光器發射誘偏干擾信號，通過光纖誘餌傳導并將其向上半球空域均勻散射，將敵激光制導武器誘偏至誘餌處，實現對半主動激光制導武器的干擾[6]。由于戰時光纖誘餌更換補充困難，為完成干擾任務，固定導彈陣地激光誘餌裝備對作戰配置有較高要求。

而目前關于激光誘偏裝備作戰配置的有關研究主要側重于激光角度欺騙干擾的效能分析[7-10]，也有文獻探討過布設策略與方法[11-13]，但由于作戰類型或選擇的假目標與固定導彈陣地的光纖誘餌激光誘偏干擾不同，均無法滿足指揮機關或指揮員對其作戰決策與部署方面的需求。因而本文將以固定導彈陣地電子防護作戰為背景，在考慮激光誘餌裝備特點的基礎上，結合其作戰配置計算需求，探討激光誘餌裝備的作戰配置流程，研究與之相關的計算方法，并通過實例對其可行性進行證明。

1 激光誘餌裝備作戰配置計算需求和計算流程

1.1 計算需求

激光誘餌裝備一般由激光告警器、信息處理裝置、干擾激光器、光纖誘餌和升降支架組成。使用其掩護固定導彈陣地的主要任務是對敵激光制導導引頭實施激光誘偏干擾，令敵武器無法通過激光目標指示信號進行精確制導，保護目標免遭精確打擊。

如圖1所示，運用激光誘餌裝備掩護目標時，其裝備的作戰配置需求即為合理的確定激光告警器和光纖誘餌的配置數量與位置，使告警器有效告警范圍能夠完全覆蓋被保護目標或偏移指示目標、光纖誘餌可以對敵激光制導武器進行有效誘偏，保護目標不被命中或被附帶損傷摧毀。相比單純依靠作戰訓練的經驗進行配置，利用定量分析方法確定其數量需求和配置位置更加科學可靠，也能夠更好發揮裝備的作戰效能。

圖1 激光誘餌裝備誘偏示意圖

配置激光告警器時，告警器的配置位置一般由被保護目標或區域的具體情況確定，所以其計算主要體現在告警器配置數量的確定上。因激光告警器的需求數量主要取決于其有效告警區域大小與固定導彈陣地被保護目標區域形狀與面積，所以告警器配置數量的計算需求即是通過激光告警器的散射截獲半徑得出其有效告警范圍，并結合告警器位置、陣地目標形狀與面積大小，計算完全覆蓋被保護目標所需的激光告警器數量。

配置光纖誘餌時，誘餌的數量通常根據作戰任務的需要或上級的命令指示來確定，電子防護分隊指揮機關或指揮員需要根據固定導彈陣地實地情況，選擇確定光纖誘餌的配置位置，確保誘餌配置在適當的范圍內，令其所散射的激光干擾信號能夠進入敵制導武器的激光接收系統，并使誘偏后產生的附帶毀傷不波及到被保護目標。為此，需要通過敵機投彈的距離高度、敵激光制導武器性能指標參數等，計算確定誘餌與被保護目標間的有效配置距離。

1.2 計算流程

在固定導彈陣地配置激光誘餌裝備時，通常分為激光告警器配置和光纖誘餌配置兩部分。

首先應對激光告警器進行配置，根據被保護目標是否允許放置告警器，確定其配置位置。根據被保護目標周圍是否存在偏移指示目標，確定激光告警應當覆蓋的區域。而后根據激光告警器的散射截獲半徑，計算其有效告警區域。最后結合告警器配置位置及所需激光告警的范圍大小，計算其配置數量，完成激光告警器的作戰配置。

完成激光告警器的配置后，再進行光纖誘餌的配置。誘餌配置的數量可依據作戰任務需要或上級命令指示確定。然后根據敵機水平投彈距離、敵機投彈高度、激光制導武器接收系統的作用距離、激光制導武器接收系統的視場角、武器的殺傷半徑、告警器的作戰配置等，計算光纖誘餌的有效配置區域。再結合光纖誘餌配置的配置、陣地被保護目標間的位置關系分析，即可得到較為合理的光纖誘餌配置位置，最終完成激光誘餌裝備的作戰配置。其流程如圖2所示。

圖2 激光誘餌裝備作戰配置計算流程

2 激光誘餌裝備作戰配置計算方法

2.1 激光告警器的作戰配置計算

在1套固定導彈陣地激光誘餌裝備組成中，通常配備有3臺激光告警器。在作戰使用時，要根據被保護目標實際情況確定選擇合理的配置位置，并計算告警器的需求數量。

使用1臺激光告警器保護目標時，如圖3所示。R為激光告警器有效告警區域的半徑，Rs為激光告警器的散射截獲半徑。按被保護目標頂部是否滿足告警器的配置要求，可分為2類情況討論。一類為允許在目標上配置告警器，根據被保護目標區域形狀不同，單臺激光告警器的有效告警范圍的覆蓋情況如圖3中（a）、（b）、（c）所示，分別對應目標區域為圓形、矩形和三角形時告警器能覆蓋的最大告警區域面積。當時，單臺激光告警器不足以保護目標區域，需要多臺激光告警器共同完成區域的覆蓋。另一類為不允許在目標上配置告警器，激光告警器將配置在被保護目標的周圍，若要告警區域能覆蓋目標，其與目標間的距離應滿足R≤Rs且R≤(Rs2-h2)1/2，如圖3中（d）所示。

使用2臺激光告警器時，通常用于保護矩形區域，其長度a、寬度b與告警器間距離R、散射截獲半徑Rs的關系為如圖4所示。圖4中（a）表示告警器配置在被保護目標上時，有效告警區域Sa=；（b）、（c）表示激光告警器配置在目標外時，有效告警區域Sb=

圖3 配置1臺激光告警器保護目標的示意圖

圖4 配置2臺激光告警器保護目標的示意圖

使用3臺激光告警器保護較大區域或重要目標時，一般呈一線配置或三角形配置。當呈一線配置時，如圖5所示，圖5中（a）為告警器配置在被保護目標上的告警區域，Sa=，（b）為激光告警器配置在目標外的告警區域，Sb=當三角形配置時，如圖6所示，圖6中（a）為告警器配置在被保護目標上的告警區域，Sa=（b）為激光告警器配置在目標外的告警區域，Sb=πR2且Rs≥R。

圖5 3臺激光告警器呈一線配置保護目標的示意圖

圖6 3臺激光告警器三角形配置保護目標的示意圖

另外，若被保護目標附近存在偏移指示目標，配置告警器時也需要考慮對其進行覆蓋，如圖7所示。當在目標上配置激光告警器時，偏移指示目標與被保護目標間距離R需滿足條件R≤Rs且當告警器配置在目標外時，能夠同時覆蓋偏移指示目標與被保護目標的配置區域如圖7（b）所示。

2.2 光纖誘餌的作戰配置計算

為方便計算光纖誘餌的作戰配置，將飛機投彈、武器制導與誘餌誘偏過程簡化后，可得到其計算示意圖，如圖8所示。

圖8中，S為水平投彈距離，H為投彈高度，α為投彈角，L為激光制導武器接收系統的作用距離，β為接收系統的視場角，R1為誘偏信號能夠進入視場角范圍的半徑，R2為武器殺傷范圍半徑。

圖7 存在偏移指示目標時的激光告警器配置示意圖

圖8 光纖誘餌作戰配置計算示意圖

為保證光纖誘餌散射的誘偏信號能夠進入來襲制導武器的視場角，并避免敵武器在命中誘餌后還能對目標造成附帶毀傷，誘餌與被保護目標間距離應當小于R1、大于R2，則圖8中陰影范圍即是光纖誘餌可行的配置區域。其計算方法與步驟如下。

首先應當確定敵激光制導武器投彈角α，通常可利用敵機的水平投彈距離S與投彈高度H進行計算：

之后可利用投彈角α和激光制導武器接收系統的作用距離L，確定此時敵武器距目標的水平距離S'：

再通過敵機水平投彈距離S、投彈高度H、和敵武器進行激光制導時距目標的水平距離S'，計算此時敵武器的高度H':

由投彈角α和接收系統的視場角β，確定∠θ：

根據敵武器進行激光制導時距目標的水平距離S'、此時的高度H'和∠θ，即可計算誘偏信號能夠進入視場角范圍的半徑R1：

最后，結合敵激光制導武器的殺傷半徑R2，可得到光纖誘餌可行的配置區域：

式中，R為誘餌與目標間的距離。

另外，當為同一個目標配置多個光纖誘餌時，誘餌之間的相互距離R'應當滿足R'

3 實例分析

3.1 算例數據

假設主要保護目標及陣地周邊區域經簡化后如圖10所示。

其計算所需的參數如表1所示。

圖10 需保護目標與區域示意圖

表1 計算基本參數

3.2 配置計算

激光誘餌裝備作戰配置按其流程，分為激光告警器的配置及光纖誘餌的配置兩部分。

首先需確定激光告警器配置的位置及數量。場坪作為固定導彈陣地面積較大的一處重要目標，損毀后將嚴重影響發射進程，通常要使用3臺告警器呈三角形配置以確保告警區域覆蓋。由于場坪上有發射井口，各種保障車輛在作戰時也可能在場坪內停放，激光告警器不允許配置在場坪上，則3臺告警器在場坪外的配置情況如圖11所示。

圖11 3臺激光告警器在場坪外的作戰配置

在完成激光告警器的配置后，再對光纖誘餌進行的配置。根據給出的敵機水平投彈距離S與投彈高度H，計算敵激光制導武器投彈角，α=arctan()==29.05°。之后可利用投彈角α和激光制導武器接收系統的作用距離L，確定此時敵武器距目標的水平距離S'=Lsinα=5 000 sin(29.05)=2 427.86 m。通過敵機水平投彈距離S、投彈高度H、和敵武器進行激光制導時距目標的水平距離S'，計算此時敵武器的高度2 427.86 5 000×9 000=4 370.15 m。再由投彈角α和接收系統的視場角β，確定此時即可利用敵武器進行激光制導時距目標的水平距離S'、高度H'和∠θ，計算誘偏信號能夠進入視場角的范圍R1'=S'-H'tanθ==586.34 m。結合敵激光制導武器的殺傷半徑R'2，通過式（6）可得到誘餌與目標間的距離100

最后，結合被保護目標的實際情況對光纖誘餌進行具體配置。當陣地存在多個被保護目標時，各目標誘餌有效配置區域相互重合的部分，即是能利用一個誘餌保護多個目標的位置，在配置時應當優先選擇此類位置。另外需確保誘餌之間的相互距離以及誘餌與配置的激光告警器間的距離大于敵武器殺傷半徑，以免告警器或其他誘餌被誘偏后的敵武器附帶損傷摧毀。如此，即可較合理地得到該陣地的激光誘餌裝備作戰配置，如圖12所示。

圖12 激光誘餌裝備配置示意圖

4 結束語

本文以固定導彈陣地防護作戰為背景，分析了在配置激光誘餌裝備時的作戰計算需求，梳理了作戰配置的計算流程，總結歸納了對激光告警器需求數量的計算方法，并提出了光纖誘餌配置位置的計算方法。正確運用此計算方法，能夠便捷準確地計算需配置告警器數量與誘餌位置，可在確保作戰效果的前提下，經濟合理地完成裝備部署。經實例分析，此方法對固定導彈陣地激光誘餌裝備作戰配置有較廣泛的適應性和可推廣性，得出的結論可供固定導彈陣地電子對抗分隊指揮員進行指揮決策，具有一定的理論意義與實用價值。