胡瑞卿 徐錦仁
(1.中國(guó)人民解放軍海軍航空兵學(xué)院艦載機(jī)系 航空預(yù)警教研室,遼寧 葫蘆島125001;2.中國(guó)人民解放軍海軍駐宜昌地區(qū)軍事代表室,湖北 宜昌443003)
有源干擾,顧名思義,就是為了制止或削減敵方使用電磁頻譜,借助電子干擾機(jī)進(jìn)行干擾的方式。根據(jù)這一干擾的原理,有源干擾分為兩種:引導(dǎo)是干擾;回答式干擾。在實(shí)際運(yùn)用中,這兩種干擾方式都會(huì)對(duì)敵方雷達(dá)探測(cè)巡航導(dǎo)彈產(chǎn)生重大影響。
1.1.1 引導(dǎo)式干擾機(jī)
引導(dǎo)式干擾機(jī)多數(shù)是噪聲干擾機(jī),可產(chǎn)生瞄準(zhǔn)式、阻塞式和掃頻式干擾。噪聲干擾能遮蓋各種形式的雷達(dá)信號(hào),具有多種干擾效果,幾乎對(duì)任何雷達(dá)系統(tǒng)都有效,而且不易反干擾,因此,現(xiàn)在和將來(lái)噪聲調(diào)制干擾機(jī)都將是數(shù)量多、用途廣、威力大的干擾機(jī)類(lèi)型。
1.1.2 回答式干擾
雖然噪聲干擾對(duì)各種雷達(dá)都有良好的干擾效果,但缺乏欺騙性,雷達(dá)一受干擾就會(huì)發(fā)覺(jué),此時(shí)雷達(dá)雖不能探測(cè)目標(biāo),但可以測(cè)出干擾機(jī)的方向,對(duì)干擾源定位,并用火力摧毀?;卮鹗狡垓_干擾機(jī)能快速、自動(dòng)、準(zhǔn)確地對(duì)雷達(dá)施放欺騙性干擾。欺騙式干擾主要用來(lái)對(duì)付搜索與跟蹤雷達(dá)。它發(fā)射的信號(hào)和雷達(dá)接收機(jī)收到的信號(hào)非常相似,但功率要高得多。
回答式干擾機(jī)按射頻系統(tǒng)的形式分為放大回答式,也稱(chēng)轉(zhuǎn)發(fā)式;振蕩回答式,也稱(chēng)應(yīng)答式兩種類(lèi)型。放大回答式干擾機(jī)的特點(diǎn)是將接收到的微弱雷達(dá)射頻脈沖信號(hào)放大到足夠強(qiáng)的功率,然后再發(fā)射出去,因而保證了干擾在頻率上的瞄準(zhǔn)。由于放大回答式干擾機(jī)有設(shè)備簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕、操作方便,適用于欺騙各種雷達(dá)等特點(diǎn),因此很適合裝載在導(dǎo)彈或飛機(jī)上。振蕩回答式干擾機(jī)主要以假目標(biāo)方式來(lái)欺騙雷達(dá)或?qū)棇?dǎo)引頭,即通過(guò)調(diào)諧電路將發(fā)射機(jī)的振蕩頻率快速調(diào)諧到所截獲的雷達(dá)信號(hào)頻率上,經(jīng)欺騙調(diào)制后發(fā)射出去。以實(shí)現(xiàn)掩護(hù)真實(shí)目標(biāo)的目的。
有源拖拽式電子干擾誘餌是一種十分有效的電子欺騙技術(shù),因?yàn)楝F(xiàn)代雷達(dá)與導(dǎo)彈很容易區(qū)別緩慢的箔條和快速的飛機(jī)或?qū)?,卻不容易分辨在速度、距離等特征幾乎與飛機(jī)或?qū)椣嗤恼T餌。與復(fù)雜的機(jī)載干擾機(jī)設(shè)備相比,有源誘餌具有體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),已成為各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展、研制和裝備的一種電子干擾系統(tǒng)。對(duì)防空導(dǎo)彈干擾的基本原理是:當(dāng)使用了拖拽式有源誘餌后,由于誘餌接收并轉(zhuǎn)發(fā)敵方防空導(dǎo)彈導(dǎo)引雷達(dá)的信號(hào),因此便出現(xiàn)了第二個(gè)射頻源,所以防空導(dǎo)彈的角度測(cè)量誤差會(huì)發(fā)生畸變,如果目標(biāo)和誘餌在距離、速度或角度上分辨不出來(lái),那么導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的響應(yīng)會(huì)成為兩個(gè)射頻源的復(fù)雜函數(shù),這將產(chǎn)生一個(gè)角度誤差,從而增加了防空導(dǎo)彈的脫靶距離,有效地提高了載體的生存能力。誘餌欺騙的有效性部分地依賴(lài)于拖拽式誘餌發(fā)出的干擾信號(hào)和從載體上反射回來(lái)的雷達(dá)信號(hào)的相對(duì)幅度,這主要取決于載體和拖拽式誘餌的幾何位置。拖拽式誘餌可以形成多個(gè)假目標(biāo)多點(diǎn)源相干或非相干干擾,特別適合于干擾單脈沖雷達(dá)。
本仿真的目的是為了觀察、評(píng)估和研究針對(duì)反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)的電子干擾的效果提供一種可靠、方便的手段。
對(duì)于電子干擾效果的觀察可以在兩個(gè)層次上進(jìn)行,一個(gè)層次是在末制導(dǎo)雷達(dá)的各個(gè)干擾觀察點(diǎn)上;另一個(gè)層次體現(xiàn)在反艦導(dǎo)彈的飛行彈道上。
對(duì)于實(shí)際的末制導(dǎo)雷達(dá)設(shè)備,無(wú)論是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)或者是在外場(chǎng)進(jìn)行電子對(duì)抗實(shí)驗(yàn)時(shí),都可以有多個(gè)干擾效果觀察點(diǎn)。這些觀察點(diǎn)上的信號(hào)引到示波器上后,即可觀察干擾對(duì)末制導(dǎo)雷達(dá)的作用、對(duì)回波信號(hào)的壓制等。本仿真提供的末制導(dǎo)雷達(dá)上的干擾效果觀察點(diǎn)涵蓋了實(shí)際末制導(dǎo)雷達(dá)設(shè)備的所有觀察點(diǎn),并且還增設(shè)了實(shí)際末制導(dǎo)雷達(dá)設(shè)備所沒(méi)有,但的確能夠反映干擾和雷達(dá)抗干擾效果的多個(gè)觀察點(diǎn)。通過(guò)這些觀察點(diǎn),利用軟件示波器,用戶(hù)可以非常清楚、直觀地看到各種干擾樣式、各種干擾參數(shù)情況下,末制導(dǎo)雷達(dá)的工作情況。
電子干擾的效果,在實(shí)際運(yùn)用中已經(jīng)體現(xiàn)的非常明顯。在仿真時(shí)間結(jié)束后,進(jìn)行電子干擾的效果進(jìn)行詳細(xì)的總結(jié)分析。這樣可以適應(yīng)不同的科研人員科研專(zhuān)業(yè)的不同需要。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,進(jìn)行效果的評(píng)估,分析整理記錄下來(lái)的的仿真數(shù)據(jù),總結(jié)出最終有效的綜合數(shù)據(jù)。如果有關(guān)的指令正常發(fā)出,以及末制導(dǎo)雷達(dá)正確跟蹤目標(biāo)持續(xù)到反艦導(dǎo)彈距離目標(biāo)足夠近就說(shuō)明電子干擾已經(jīng)成功!
該仿真系統(tǒng)的模型由電子干擾系統(tǒng)模型,導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)模型,導(dǎo)彈控制、動(dòng)力學(xué)/運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,目標(biāo)模型和環(huán)境模型等部分組成。
環(huán)境將以不同的形式對(duì)系統(tǒng)中的其它各個(gè)部分產(chǎn)生影響。
目標(biāo)模型中主要包括兩部分,一部分是目標(biāo)的雷達(dá)散射截面積模型;一部分是目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模型。
反艦導(dǎo)彈完整的控制、動(dòng)力學(xué)/運(yùn)動(dòng)學(xué)模型是非常復(fù)雜的,它包括反艦導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的傾斜、航向、俯仰等控制回路和導(dǎo)彈的動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等環(huán)節(jié),涉及導(dǎo)彈的姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)等6個(gè)自由度和多個(gè)坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換。但從反艦導(dǎo)彈電子對(duì)抗仿真的角度看問(wèn)題,則反艦導(dǎo)彈、動(dòng)力學(xué)/運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)模型可以大大簡(jiǎn)化。這是因?yàn)?,如果不考慮對(duì)反艦導(dǎo)彈無(wú)線(xiàn)電高度表的干擾,反艦導(dǎo)彈電子對(duì)抗僅影響反艦導(dǎo)彈的航向控制回路,從而改變導(dǎo)彈的偏航角,并最終影響反艦導(dǎo)彈在水面上的彈道。
反艦導(dǎo)彈的電子仿真系統(tǒng)包含很多部分,其中電子干擾系統(tǒng)模型是關(guān)鍵。現(xiàn)電子干擾系統(tǒng)模型種類(lèi)繁多,其中包括壓制式干擾、欺騙式干擾和組合式干擾。本套仿真系統(tǒng)中運(yùn)用了目前所有的的有源干擾類(lèi)別,并且都有一個(gè)獨(dú)立的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn),并將所有模塊組成一個(gè)模塊庫(kù)。作戰(zhàn)過(guò)程中只要發(fā)出控制指令,讓對(duì)應(yīng)的模塊處于正常使用狀態(tài)就可以產(chǎn)生有效的干擾信號(hào)。
末制導(dǎo)雷達(dá)是反艦導(dǎo)彈電子對(duì)抗的著眼點(diǎn),其模型的建立是整個(gè)仿真系統(tǒng)研究的核心內(nèi)容。反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)的種類(lèi)很多,采用的體制、技術(shù)乃至于具體的電路實(shí)現(xiàn)千差萬(wàn)別。但從基本結(jié)構(gòu)上看,主要由定時(shí)器單元、天線(xiàn)饋線(xiàn)單元、發(fā)射機(jī)單元、載頻控制單元、接收機(jī)單元、檢測(cè)處理單元、距離信息單元、角度信息單元等說(shuō)部分組成。
電子對(duì)抗戰(zhàn)術(shù)的研究中,反艦導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)實(shí)施攻擊的過(guò)程是需要運(yùn)行仿真系統(tǒng)進(jìn)行觀察和分析的。運(yùn)行仿真模型和觀察反艦導(dǎo)彈在水平面上飛行的彈道就可以觀察整個(gè)過(guò)程。電子對(duì)抗時(shí)反艦導(dǎo)彈和水面艦艇支架的攻擊防守研究中都必須用到該仿真系統(tǒng)。所以本仿真系統(tǒng)是很多研究最基本的技術(shù)撐持。
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