劉兵，李琳

(1.海軍裝備部，北京 100841;2.北京電子工程總體研究所，北京 100854)

0 引言

在以信息技術(shù)為支撐的精確制導(dǎo)武器廣泛應(yīng)用的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，電子戰(zhàn)已成為一種獨立的作戰(zhàn)方式滲透到戰(zhàn)場的各個方面。防空導(dǎo)彈作為導(dǎo)彈攻防對抗的重要環(huán)節(jié)，面臨著復(fù)雜多變的電磁干擾環(huán)境，其作戰(zhàn)性能在很大程度上取決于在干擾環(huán)境下的對抗能力。尤其是隨著數(shù)字電子器件技術(shù)的飛躍發(fā)展，電子對抗裝備實現(xiàn)了數(shù)字化、固態(tài)化、小型化，干擾及組合樣式復(fù)雜多變，載體由機載拓展到彈載，呈現(xiàn)出多功能集成、實時性強、智能化水平高的發(fā)展特點，以上因素都對防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能提出了巨大挑戰(zhàn)。

因此，研究防空導(dǎo)彈面臨的典型干擾環(huán)境，梳理電子干擾裝備的作戰(zhàn)應(yīng)用模式、干擾樣式和性能參數(shù)，分析電子干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢，是提升防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的作戰(zhàn)性能首要解決的問題。

1 典型機載干擾環(huán)境

防空導(dǎo)彈所面臨的干擾環(huán)境在近年來出現(xiàn)了一些新的變化，如圖1所示。其中遠距支援干擾、隨行支援干擾、自衛(wèi)式干擾、投擲式干擾等是過去30年間通常采用的機載干擾措施，近年來，又出現(xiàn)了新型的干擾樣式和手段，例如小型空射誘餌、拖曳式誘餌干擾等。

圖1 機載干擾環(huán)境示意圖Fig.1 Airborne jamming environment

(1)遠距離支援干擾(SOJ)

SOJ是編隊外支援干擾戰(zhàn)術(shù)，是將專用干擾飛機配置在攻擊飛機編隊之外，通常位于戰(zhàn)區(qū)防御之外，以一定航線在一定區(qū)域內(nèi)盤旋;它所攜帶的干擾設(shè)備輻射與防守方電子系統(tǒng)相同頻段的連續(xù)波噪聲或脈沖干擾信號，從而干擾防御導(dǎo)彈系統(tǒng)和其他電子系統(tǒng)，以掩護戰(zhàn)機突防。典型干擾機為美國的AN/ALQ－99F［1］。

(2)隨行支援干擾(ESJ)

ESJ是一種編隊內(nèi)支援干擾戰(zhàn)術(shù)。它指的是專用干擾飛機在給定的空域內(nèi)，伴隨攻擊飛機編隊飛行并施放干擾，掩護攻擊飛機編隊突防。典型干擾機為美國的AN/ALQ－99F或ALQ－165。

(3)自衛(wèi)式干擾(SSJ)

SSJ由作戰(zhàn)飛機攜帶干擾機，實施對防空導(dǎo)彈系統(tǒng)和其他電子系統(tǒng)的干擾，用于保護其本身免受敵方導(dǎo)彈和電子系統(tǒng)的威脅。典型干擾機為美國的ALQ－165等。

(4)投擲式干擾

由護航隨隊支援干擾飛機或自衛(wèi)干擾飛機攜帶的投放器，可釋放噪聲或雜亂脈沖干擾。根據(jù)戰(zhàn)情需要投射一次性使用干擾機，也可由無人機投放。

(5)箔條干擾

箔條干擾有2種形式:箔條彈與箔條走廊。箔條走廊屬護航掩護干擾一類，由多架專用電子戰(zhàn)飛機攜帶大容量箔條投放器，把干擾箔條布撒在空中，造成縱深較長并有一定寬度的箔條干擾走廊，以掩護戰(zhàn)斗機群突防;箔條彈用于飛機被防空雷達跟蹤時自衛(wèi)，發(fā)射后形成RCS大于自身飛機的箔條云團，箔條彈在發(fā)射時一般伴隨飛機逃逸機動等戰(zhàn)術(shù)動作。

(6)小型空射誘餌(MALD)

小型空射誘餌可模仿戰(zhàn)斗機與轟炸機的飛行特征和雷達信號，引誘防空雷達對其跟蹤，并誘使防空雷達工作，從而引導(dǎo)反輻射武器摧毀雷達，也可實施近距干擾功能。戰(zhàn)機在必要時發(fā)射小型空射誘餌也能達到保護自身的目的。

(7)拖曳式誘餌

拖曳式誘餌用于對抗采用雷達尋的導(dǎo)引頭的防空導(dǎo)彈，由被保護的戰(zhàn)機利用100 m～150 m長度的纜繩牽引一起運動，通過輻射較戰(zhàn)機反射信號強度大的信號，將防空導(dǎo)彈引離飛機。典型拖曳式誘餌有美國的ALE－50和ALE－55。

上述干擾手段的典型運用模式為:在大規(guī)?？找u前啟用遠距干擾機，在多個方向上對防空雷達和通信設(shè)施實施強功率的阻塞式多種干擾;突防飛機進入戰(zhàn)區(qū)，并打開隨隊干擾飛機上的干擾機實施隨行支援干擾(ESJ)，同時可以釋放投擲式干擾;突防機群根據(jù)威脅環(huán)境采取自衛(wèi)干擾(SSJ)、投放小型空射誘餌、拖曳式誘餌干擾、箔條等干擾措施。綜合運用幾種干擾手段，避免制導(dǎo)雷達的鎖定或防空導(dǎo)彈攔截殺傷，從而達到突防目的。

2 國外典型電子干擾裝備

雖然機載干擾環(huán)境呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢，但目前戰(zhàn)機在突防過程中應(yīng)用最普遍的仍是支援和自衛(wèi)干擾，并且隨著作戰(zhàn)平臺的發(fā)展不斷升級換代。

2.1 支援干擾裝備

支援干擾飛機一般由承載能力強的大型飛機(如運輸機)改裝而成，具有干擾功率大、覆蓋空域/頻域?qū)?、留空時間長等特點，但飛行速度慢，機動性能低且造價高。因此，出于安全性考慮，一般部署在敵防空系統(tǒng)攔截區(qū)域之外執(zhí)行支援干擾任務(wù)。

典型支援干擾機為美國的 EA－6B(“徘徊者”)，其服役已超過30年。作戰(zhàn)使用包括遠距支援干擾和隨隊支援干擾2種方式。其主要裝備有:雷達欺騙裝置、通訊干擾裝置、AN/ALQ－99F戰(zhàn)術(shù)干擾裝置、卡盤式箔片撒布裝置等。目前，美空軍將轟炸機B－52改裝成新一代防區(qū)外電子干擾飛機B－52J，其干擾能量大約是EA－6B的6倍，可實現(xiàn)遠程奔襲，也可長時間在空中巡邏，在攜帶干擾吊艙后仍可攜帶空射導(dǎo)彈、精確制導(dǎo)炸彈等打擊武器。

從2009年起，美國EA－18G(“咆哮者”)電子戰(zhàn)飛機將逐漸替代EA－6B，機上裝備有先進的電掃描雷達、數(shù)字式數(shù)據(jù)鏈、空空導(dǎo)彈，并具有以下功能特點:一是每架飛機可攜帶5個新型戰(zhàn)術(shù)干擾吊艙，能執(zhí)行全頻譜壓制敵防空任務(wù);二是可攜帶F/A－18戰(zhàn)斗機所能攜帶的任何武器系統(tǒng)，具有較強的自衛(wèi)能力和獨立攻擊目標的能力;三是EA－18電子戰(zhàn)飛機除了能攜帶AGM－88“哈姆”高速反輻射導(dǎo)彈外，還可攜帶精確制導(dǎo)防區(qū)外武器，具有非常強大的對地攻擊能力;四是該機在飛行速度、航程上與其他攻擊飛機基本相同，可以同步參與更多的攻擊任務(wù)，并能跟上受其保護的戰(zhàn)斗機。

遠距支援干擾系統(tǒng)一般覆蓋頻段寬，功率需求大，干擾設(shè)備量多。以美國的AN/ALQ－99干擾系統(tǒng)為例，系統(tǒng)由5個外掛吊艙組成，每個干擾吊艙中有2部超大功率干擾發(fā)射機。多部吊艙之間可以根據(jù)需求組合，使飛機可覆蓋相同或不同的頻段。系統(tǒng)具備自動、半自動和人工3種工作方式［2］。典型支援干擾吊艙參數(shù)如表1所示。

表1 典型支援干擾吊艙Table 1 Stand-off jamming pods

2.2 自衛(wèi)干擾裝備

機載自衛(wèi)電子對抗系統(tǒng)是各類作戰(zhàn)飛機必備的裝備，分為內(nèi)裝和外掛2種，具有配置靈活、反應(yīng)迅速和針對性強等特點。其主要功能是:對威脅載機安全的地面(艦載)制導(dǎo)雷達和機載火控雷達進行威脅告警并施放壓制類或欺騙類干擾，從而達到保護載機的目的。自衛(wèi)干擾裝備不僅可以采用噪聲干擾來壓制雷達，更多是采用欺騙式干擾技術(shù)，從而破壞雷達和導(dǎo)引頭的距離、速度和角度跟蹤回路。由于自衛(wèi)干擾通常通過雷達主波束實現(xiàn)，因此可以降低對干擾機發(fā)射功率的要求。

當前自衛(wèi)干擾典型裝備為美國AN/ALQ－165干擾機，工作頻率為0.7～18 GHz，可擴展到35 GHz，具有脈沖欺騙和連續(xù)波噪聲2種干擾模式，兼有欺騙性和壓制性2種干擾功能，采用了先進的功率管理單元，可同時干擾16～32部雷達輻射源，并具有可重編程能力。美軍在F－22，F(xiàn)－35等第4代戰(zhàn)機中，均采用了有源電子掃描陣列(AESA)雷達實施干擾功能。有源電子掃描陣列雷達采用了成百上千的電子發(fā)射和接收模塊，可以將發(fā)射功率聚集在極窄的波束內(nèi)，從而能有效地干擾。同時，采用共用電子掃描陣列天線，能夠有效實現(xiàn)隱身目標［3］。

國外典型自衛(wèi)干擾吊艙如表2所示。

3 電子干擾的發(fā)展趨勢

通過搜集、梳理國外電子戰(zhàn)飛機、干擾裝備的性能參數(shù)、戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用、發(fā)展演變，分析、歸納其發(fā)展趨勢。

3.1 全頻段、全空域、多平臺的綜合對抗

現(xiàn)代各種新型軍用電子設(shè)備的頻段不斷擴展，從長波、短波、微波發(fā)展到毫米波頻段［4］。毫米波精確制導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用，使得針對毫米波制導(dǎo)武器的干擾技術(shù)成為新的發(fā)展方向。例如美國一體化防御電子對抗系統(tǒng)(IDECM)的干擾頻率可以達到35 GHz。

表2 典型自衛(wèi)干擾裝置Table 2 Self-screening jamming pods

針對防空導(dǎo)彈的電子偵察與干擾裝備應(yīng)用于多種平臺:一是大量裝備于機載平臺，防空導(dǎo)彈系統(tǒng)不僅面臨著戰(zhàn)區(qū)外的遠距支援干擾，在戰(zhàn)區(qū)內(nèi)面臨機載自衛(wèi)干擾、無人機近距支援、小型空射誘餌、投擲式誘餌等;二是逐漸出現(xiàn)在彈載平臺，巡航導(dǎo)彈、反艦導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈突防往往會攜帶電子對抗裝備(如伴隨式誘餌);三是電子偵察設(shè)備大量應(yīng)用于以浮空器為代表的臨近空間平臺，對防空導(dǎo)彈武器進行長時間的監(jiān)視。

3.2 支援干擾高強度、精確化

現(xiàn)代戰(zhàn)機突防首先要求支援干擾飛機對防御的預(yù)警雷達、目標指示雷達進行壓制，縮小預(yù)警雷達的探測距離，縮短防空預(yù)警時間。隨著防御方預(yù)警和制導(dǎo)雷達威力的提升，對支援干擾裝備的輻射功率提出更高的要求，要求支援干擾的能量在空域、頻域、時域上精確集中，而天線技術(shù)的發(fā)展大幅度提升了支援干擾的等效輻射功率。

(1)天線隨動技術(shù)和電掃描技術(shù)

在高精度角度測量的前提下，天線隨動技術(shù)和電掃描技術(shù)可以保持干擾機的主瓣波束在角度上對準干擾目標，使干擾能量集中向雷達輻射。例如美國的AN/ALQ－99F干擾機，脈沖和連續(xù)波干擾功率為1 kW，但通過采用20 dB增益的天線，可以使等效輻射功率提高到100 kW。

(2)多波束技術(shù)

羅特曼透鏡天線具有多波束能力，各波束具有同樣的高增益能力，可以實現(xiàn)對多個目標的干擾，其典型應(yīng)用實例為AN/ALQ－184干擾吊艙［5］。

(3)頻率瞄準與功率管理

高靈敏度的引導(dǎo)系統(tǒng)，可實現(xiàn)遠距干擾頻率的準確瞄準，同時對電子干擾資源實施有效管理，以最佳的調(diào)制參數(shù)、波束寬度和準確時間實施干擾［6］。

3.3 干擾裝備數(shù)字化、小型化

干擾裝備已經(jīng)由分離電路、模擬電路向高速數(shù)字電路轉(zhuǎn)變，其對抗能力有了質(zhì)的飛躍，其中數(shù)字接收機大大提升了靈敏度、動態(tài)范圍以及信號分選和識別能力;數(shù)字計算機實現(xiàn)對威脅信號處理、判別以及對干擾系統(tǒng)的控制;數(shù)字儲頻技術(shù)(DRFM)可以實現(xiàn)極小失真度的信號波形存儲，從而對截獲信號進行指紋識別，進一步提升干擾效能。

微波集成電路(MMIC)和專用集成電路(ASIC)的發(fā)展，使得干擾機在系統(tǒng)性能得到改善的同時，體積和質(zhì)量大幅縮小，例如:美國的先進威脅雷達干擾機質(zhì)量不超過453.6 kg(100 lb);以色列的SPJ－20自衛(wèi)干擾機的質(zhì)量為18 kg，體積僅為0.015 m3。因此可以將多種干擾機集成為干擾吊艙，一架戰(zhàn)機可以同時配備多臺干擾機，小型干擾機裝備在反艦導(dǎo)彈和彈道導(dǎo)彈(TBM)上實現(xiàn)突防干擾。

3.4 自衛(wèi)干擾樣式復(fù)雜多變［7］

隨著雷達體制和工作參數(shù)的復(fù)雜多樣，自衛(wèi)干擾樣式逐漸由噪聲壓制干擾向欺騙干擾轉(zhuǎn)變。電子干擾裝備的數(shù)字化、固態(tài)化也為干擾樣式的變化和發(fā)展提供了物理基礎(chǔ)，電子干擾并不再停留于單一干擾樣式，而是向著多樣式組合的方向發(fā)展。

(1)已有干擾樣式的應(yīng)用變化

電子戰(zhàn)裝備雖然沿用了部分干擾樣式，但應(yīng)用方式產(chǎn)生新的變化，例如為應(yīng)對雷達、導(dǎo)引頭被動跟蹤噪聲源的措施，自衛(wèi)噪聲干擾采取間歇噪聲干擾，或只在接收到雷達脈沖時發(fā)送，同時噪聲調(diào)制方式又可選擇調(diào)頻、調(diào)相、函數(shù)掃頻等。

(2)出現(xiàn)了新型干擾樣式和多樣式組合

自衛(wèi)干擾的模式、樣式和參數(shù)更加靈活多變，典型干擾樣式包括:多假目標干擾、靈巧噪聲干擾等。相比單一干擾樣式，將多種干擾樣式組合應(yīng)用(例如將壓制類和欺騙類干擾組合)，將取得更好的干擾效果。例如噪聲與欺騙交替干擾、欺騙干擾+噪聲干擾、距離+速度組合拖引等。

圖2給出了典型干擾樣式的分類。

圖2 典型干擾樣式分類Fig.2 Classification of typical jamming

3.5 參數(shù)級對抗起決定性作用

攻防雙方的偵察與快速反應(yīng)能力往往決定了在不斷發(fā)展的對抗中誰能夠占得先機。干擾方的全方位電子偵察設(shè)備在全頻段、不間斷地對威脅空域進行監(jiān)視，實時發(fā)現(xiàn)威脅雷達信號，并對威脅源進行頻率測量與精確定位，獲取雷達的距離、方位信息，以及脈沖序列的載頻、重頻、脈寬等參數(shù);干擾機在最短時間內(nèi)完成威脅判決、干擾決策、參數(shù)加載和干擾信號產(chǎn)生，以準確的頻率、方向、周期向最有威脅的輻射源實施干擾，確保達到最佳的干擾效果。例如威脅偵察裝置的靈敏度低于－90 dBm，數(shù)字儲頻(DRFM)的最小轉(zhuǎn)發(fā)時延可低于0.1 μs，存儲長度可以覆蓋雷達脈寬。

防空制導(dǎo)雷達要通過干擾偵察功能判斷干擾來向、干擾方式、干擾在雷達工作頻帶內(nèi)的頻譜分布，在更短的時間內(nèi)作出反應(yīng)，才能保證雷達波形捷變、頻率捷變、自動尋凹、旁瓣對消等對抗措施有效。

4 結(jié)束語

隨著進攻方機載和彈載電子干擾技術(shù)的突飛猛進，防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)面臨極其復(fù)雜的戰(zhàn)場電磁環(huán)境。防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的研發(fā)，必須時刻掌握電子對抗裝備的特點和發(fā)展趨勢，分析其戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用模式以及具體參數(shù)，同時采取有效的對抗措施，才能在未來戰(zhàn)場的攻防對抗中立于不敗之地。

［1］ 王輝.機載支援干擾的若干技術(shù)問題［J］.電子對抗技術(shù)，1997，(4):25－29.

［2］ 譚顯裕.國外機載電子干擾吊艙的現(xiàn)狀及發(fā)展［J］，航空兵器，2003，(6):33－34.

［3］ 王燕，焦健.美軍機載自衛(wèi)電子戰(zhàn)系統(tǒng)分析［J］，國防科技，2010，(1):87－91.

［4］ 姚德金.21世紀電子戰(zhàn)技術(shù)發(fā)展展望［J］.艦船電子對抗，2006，(6):10－12.

［5］ 李可達.值得關(guān)注的電子攻擊技術(shù)發(fā)展動向［C］∥航天電子對抗學(xué)術(shù)年會論文集，2010，(12):152－155.

［6］ 吳世龍，吳世嶺.電子戰(zhàn)武器裝備的發(fā)展趨勢與發(fā)展重點［J］.艦船電子對抗，2004，(12):3－5.

［7］ 譚顯裕.國外機載電子干擾吊艙的現(xiàn)狀及發(fā)展［J］，現(xiàn)代防御技術(shù)，2004，(4):66－72.