徐遠根，李建東，唐 濤，蘇五星

（空軍預警學院，武漢430019）

0 引 言

隨著紅外技術的不斷發(fā)展，反輻射導彈（ARM）已經(jīng)由單一制導發(fā)展為多模制導，僅靠雷達電磁誘餌不能誘偏復合制導的ARM，因此有效對抗加裝紅外制導導引頭的ARM，已經(jīng)成為當前提高雷達裝備生存能力的重要手段［1－2］。利用紅外誘餌彈對抗具有紅外制導能力的ARM是一種既經(jīng)濟、效果又好的手段［3］，本文將加以研究。

1 雷達紅外誘餌彈工作原理

目前裝備的紅外制導導彈多數(shù)仍是被動點源探測、比例導引的制導機制。當在其尋的頭視場內出現(xiàn)多個目標時，它將跟蹤等效輻射中心（又稱矩心），如圖1所示。

圖1 雷達紅外誘餌彈工作原理圖

導彈導引頭鎖定目標雷達后，跟蹤目標雷達（見圖1中的1）。當紅外誘餌和雷達同時出現(xiàn)在導引頭視場內時，導引頭跟蹤二者的等效輻射中心，即能量質心（見圖1中的2）。紅外誘餌彈的輻射強度遠遠大于雷達，所以能量質心偏向誘餌彈一方，而紅外誘餌和雷達在空間上是逐步分離的，而且與雷達的分離越來越遠（見圖1中的3）。導彈的瞄準點一步步被誘餌彈吸引，直到雷達從導引頭的視場內消失，這時導引頭就只跟蹤輻射強度大的誘餌彈了（見圖1中的4）。

紅外誘餌彈抗ARM效能依其使導彈產(chǎn)生的脫靶量的大小來衡量，抗ARM成功的判據(jù)是使導彈的脫靶量大于導彈的殺傷半徑，并且要保證一定的安全系數(shù)即產(chǎn)生安全脫靶量。其實現(xiàn)條件是紅外誘餌彈與其所保護的雷達相比有足夠大的紅外輻射強度（一般是目標輻射強度的2倍以上），并有一定的相對分離速度［4］。

2 紅外誘餌彈對抗ARM效能模型

對于點源式紅外導引頭，誘餌彈對其干擾形式是質心干擾，即當燃燒的紅外誘餌彈和雷達同處在導引頭瞬時視場內時，導引頭將跟蹤紅外誘餌彈與雷達目標的紅外輻射能量中心，或稱質心。因此分析紅外誘餌彈抗ARM效能時，分以下幾個步驟：

（1）判斷導引頭瞬時視場內的紅外輻射源

如圖2所示，A點為導彈所處位置，AO方向是導引頭光軸方向，P點為紅外輻射源，圖中虛線表示導引頭的瞬時視場，q為AO和AP 的夾角，θ為導引頭瞬時視場角。當時，輻射源P位于導引頭瞬時視場內；否則，輻射源P不在導引頭跟蹤范圍內。

圖2 紅外導引頭與紅外輻射源幾何關系圖

判斷結果：①瞬時視場內僅有雷達輻射源，此時導引頭跟蹤雷達；②瞬時視場內僅有紅外誘餌彈輻射源，此時導引頭跟蹤紅外誘餌彈；③瞬時視場內既有雷達輻射源又有紅外誘餌彈輻射源，此時導引頭跟蹤二者的能量質心；④瞬時視場內沒有任何紅外輻射源，此時導引頭將搜索框架視場范圍內的目標，結果可能重新捕獲目標輻射源，也可能捕獲不到任何輻射源。

（2）確定視場內紅外輻射源的能量質心

如果瞬時視場內的輻射源不止一個，則需要計算多個輻射源的能量中心，作為導引頭跟蹤的目標。當瞬時視場內有n個紅外輻射源時，每一時刻導引頭跟蹤質心位置可以由式（2）確定［5－7］：

式中：Ii為第i個輻射源的紅外輻射強度；Ri為第i個輻射源距離導彈的直線距離；（xi，yi，zi）為第i個紅外輻射源的位置坐標。

（3）經(jīng)過1個時間步進后，再次判斷導引頭瞬時視場內的紅外輻射源目標。如果視場內有雷達和紅外誘餌彈，依據(jù)式（1）～式（3）確定新的跟蹤點；如果視場內只有紅外誘餌彈，則導彈將攻擊誘餌，并且修正航線，直至落地；如果視場內只有雷達，則導彈將攻擊雷達，并且修正航線。

（4）確定導彈的脫靶量，評估系統(tǒng)抗 ARM效能。

3 效能仿真分析

設ARM攻擊方位角Ω在0°～360°內均勻分布，攻擊角δ在0°～90°內均勻分布。

3.1 紅外誘餌彈輻射強度（Idecoy）對抗ARM效能的影響

圖3的仿真條件為：導彈末端速度Vrel＝600m／s，導彈過載系數(shù)nx＝9，雷達紅外輻射強度Iradar＝665W／sr，紅外誘餌彈輻射強度Idecoy＝200W／sr，導彈瞬時視場角Δθ＝2°，誘餌彈距離雷達的距離r＝100m。紅外誘餌彈輻射強度對抗ARM效能的影響如圖3所示。

對于目前尚未開通的航線，建議深圳港以適當密度開通與欽州、北海、清遠、貴港、南寧地區(qū)的水上“巴士”航線；與東莞水上“巴士”航線的經(jīng)濟性較差，短期內開通水上“巴士”的必要不大.

圖4的仿真條件為：Vrel＝600m／s，nx＝9，Iradar＝665W／sr，Idecoy＝665W／sr，Δθ＝2°，r＝100m。紅外誘餌彈輻射強度對抗ARM效能的影響如圖4所示。

圖5的仿真條件為：Vrel＝600m／s，nx＝9，Iradar＝665W／sr，Idecoy＝2 000W／sr，Δθ＝2°，r＝100m。紅外誘餌彈輻射強度對抗ARM效能的影響如圖5所示。

從以上仿真結果可以看到：

圖3 Idecoy＝200W／sr時，紅外誘餌彈輻射強度對抗ARM效能的影響圖

圖4 Idecoy＝665W／sr時，紅外誘餌彈輻射強度對抗ARM效能的影響圖

圖5 Idecoy＝2 000W／sr時，紅外誘餌彈輻射強度對抗ARM效能的影響圖

（1）當紅外誘餌彈發(fā)射時導彈距離雷達的距離過?。? 000m以內）時，導彈脫靶量為0m，這是因為發(fā)射距離過小時，誘餌彈不在導彈紅外導引頭瞬時視場內，亦起不到抗ARM的作用。

（2）當紅外誘餌彈發(fā)射時導彈距離雷達的距離介于2 000～6 000m之間時，導彈脫靶量呈現(xiàn)上升態(tài)勢，這是由于此時導引頭開始跟蹤雷達和誘餌彈能量質心，并隨著發(fā)射距離的增大，導彈脫靶量增大，特別在5 000～6 000m之間，脫靶量增大趨勢最強。

（3）當紅外誘餌彈發(fā)射時導彈距離雷達的距離介于6 000～10 000m之間時，脫靶量呈現(xiàn)定值狀態(tài)，這是由于隨著發(fā)射距離的增大，導引頭開始分辨2個紅外輻射源的位置由導引頭的瞬時視場角決定，不依賴于誘餌彈的發(fā)射距離。

（4）當紅外誘餌彈的紅外輻射強度小于雷達的輻射強度時，導彈落點偏向雷達，最大脫靶量較??；當紅外誘餌彈的紅外輻射強度大于雷達紅外輻射強度后，導彈脫靶量大，落點偏向紅外誘餌彈，而且，脫靶量基本上不隨Idecoy的變化而有大的變化。

3.2 紅外誘餌彈燃燒點對抗ARM效能的影響

圖6的仿真條件為：Vrel＝600m／s，nx＝9，Iradar＝665W／sr，Idecoy＝2000W／sr，Δθ＝2°，r＝50m。

圖6 r＝50m時，紅外誘餌彈燃燒點對抗ARM效能的影響圖

圖7的仿真條件為：Vrel＝600m／s，nx＝9，Iradar＝665W／sr，Idecoy＝2 000W／sr，Δθ＝2°，r＝100m。

圖8的仿真條件為：Vrel＝600m／s，nx＝9，Iradar＝665W／sr，Idecoy＝2 000W／sr，Δθ＝2°，r＝150m。

從以上仿真結果可以看到：

（1）當r＝50m、誘餌彈發(fā)射距離介于0～1 000m時，導彈脫靶量為0m；當r＝100m、誘餌彈發(fā)射距離介于0～2 000m時，導彈脫靶量為0m；當r＝150m、誘餌彈發(fā)射距離介于0～3 000m之間時，導彈脫靶量為0m，這是因為誘餌彈發(fā)射距離（誘餌彈發(fā)射時，導彈距離雷達的距離）越小，導引頭瞬時視場內發(fā)現(xiàn)誘餌彈的可能性越小。

圖7 r＝100m時，紅外誘餌彈燃燒點對抗ARM效能的影響圖

圖8 r＝150m時，紅外誘餌彈燃燒點對抗ARM效能的影響圖

（2）導彈脫靶量的最大值與r的值直接相關。

（3）在r＝50m情形下，誘餌彈發(fā)射距離位于3 000m左右時，導彈脫靶量開始達到最大；在r＝100m情形下，誘餌彈發(fā)射距離位于6 000m左右時，導彈脫靶量開始達到最大；在r＝150m情形下，誘餌彈發(fā)射距離位于9 000m左右時，導彈脫靶量開始達到最大。

4 結束語

從紅外誘餌彈輻射強度和誘餌彈燃燒點對抗ARM效能來看，得到以下結論：

（1）紅外誘餌彈輻射強度不應小于雷達的紅外輻射強度。

（2）誘餌彈的燃燒點與雷達的距離不能過大，亦不能過小，理想的配置距離為60～100m之間。

（3）不考慮誘餌彈燃燒時間范圍限制，在其他條件相同的情況下，誘餌彈發(fā)射距離越大，誘餌彈的誘偏效果越好。

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