胡瑞卿 徐錦仁
(1.中國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。在實際運用中,這兩種干擾方式都會對敵方雷達(dá)探測巡航導(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,具有多種干擾效果,幾乎對任何雷達(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)類型。
1.1.2 回答式干擾
雖然噪聲干擾對各種雷達(dá)都有良好的干擾效果,但缺乏欺騙性,雷達(dá)一受干擾就會發(fā)覺,此時雷達(dá)雖不能探測目標(biāo),但可以測出干擾機(jī)的方向,對干擾源定位,并用火力摧毀?;卮鹗狡垓_干擾機(jī)能快速、自動、準(zhǔn)確地對雷達(dá)施放欺騙性干擾。欺騙式干擾主要用來對付搜索與跟蹤雷達(dá)。它發(fā)射的信號和雷達(dá)接收機(jī)收到的信號非常相似,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,也稱轉(zhuǎn)發(fā)式;振蕩回答式,也稱應(yīng)答式兩種類型。放大回答式干擾機(jī)的特點是將接收到的微弱雷達(dá)射頻脈沖信號放大到足夠強(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,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)方式來欺騙雷達(dá)或?qū)棇?dǎo)引頭,即通過調(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)信號頻率上,經(jīng)欺騙調(diào)制后發(fā)射出去。以實現(xiàn)掩護(hù)真實目標(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),因為現(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)簡單的優(yōu)點,已成為各國重點發(fā)展、研制和裝備的一種電子干擾系統(tǒng)。對防空導(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,因此便出現(xiàn)了第二個射頻源,所以防空導(dǎo)彈的角度測量誤差會發(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,那么導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的響應(yīng)會成為兩個射頻源的復(fù)雜函數(shù),這將產(chǎn)生一個角度誤差,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于拖拽式誘餌發(fā)出的干擾信號和從載體上反射回來的雷達(dá)信號的相對幅度,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假目標(biāo)多點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、評估和研究針對反艦導(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。
對于電子干擾效果的觀察可以在兩個層次上進(jìn)行,一個層次是在末制導(dǎo)雷達(dá)的各個干擾觀察點上;另一個層次體現(xiàn)在反艦導(dǎo)彈的飛行彈道上。
對于實際的末制導(dǎo)雷達(dá)設(shè)備,無論是在實驗室內(nèi)或者是在外場進(jìn)行電子對抗實驗時,都可以有多個干擾效果觀察點。這些觀察點上的信號引到示波器上后,即可觀察干擾對末制導(dǎo)雷達(dá)的作用、對回波信號的壓制等。本仿真提供的末制導(dǎo)雷達(dá)上的干擾效果觀察點涵蓋了實際末制導(dǎo)雷達(dá)設(shè)備的所有觀察點,并且還增設(shè)了實際末制導(dǎo)雷達(dá)設(shè)備所沒有,但的確能夠反映干擾和雷達(dá)抗干擾效果的多個觀察點。通過這些觀察點,利用軟件示波器,用戶可以非常清楚、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,在實際運用中已經(jīng)體現(xiàn)的非常明顯。在仿真時間結(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業(yè)的不同需要。實驗結(jié)束后,進(jìn)行效果的評估,分析整理記錄下來的的仿真數(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、動力學(xué)/運動學(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系統(tǒng)中的其它各個部分產(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)的運動模型。
反艦導(dǎo)彈完整的控制、動力學(xué)/運動學(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)彈的動力學(xué)、運動學(xué)等環(huán)節(jié),涉及導(dǎo)彈的姿態(tài)、運動等6個自由度和多個坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換。但從反艦導(dǎo)彈電子對抗仿真的角度看問題,則反艦導(dǎo)彈、動力學(xué)/運動學(xué)系統(tǒng)模型可以大大簡化。這是因為,如果不考慮對反艦導(dǎo)彈無線電高度表的干擾,反艦導(dǎo)彈電子對抗僅影響反艦導(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?,F(xiàn)電子干擾系統(tǒng)模型種類繁多,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)中運用了目前所有的的有源干擾類別,并且都有一個獨立的模塊來實現(xiàn),并將所有模塊組成一個模塊庫。作戰(zhàn)過程中只要發(fā)出控制指令,讓對應(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。
末制導(dǎo)雷達(dá)是反艦導(dǎo)彈電子對抗的著眼點,其模型的建立是整個仿真系統(tǒng)研究的核心內(nèi)容。反艦導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)的種類很多,采用的體制、技術(shù)乃至于具體的電路實現(xiàn)千差萬別。但從基本結(jié)構(gòu)上看,主要由定時器單元、天線饋線單元、發(fā)射機(jī)單元、載頻控制單元、接收機(jī)單元、檢測處理單元、距離信息單元、角度信息單元等說部分組成。
電子對抗戰(zhàn)術(shù)的研究中,反艦導(dǎo)彈對目標(biāo)實施攻擊的過程是需要運行仿真系統(tǒng)進(jìn)行觀察和分析的。運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過程。電子對抗時反艦導(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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