張玉琳，蔣里強(qiáng)，高建軍，陳敏雅

（1.解放軍68206部隊(duì)，甘肅臨夏731100.2.防空兵學(xué)院，鄭州450052）

瞄準(zhǔn)式干擾對高炮射擊效能影響的計(jì)算分析*

張玉琳1，蔣里強(qiáng)2，高建軍2，陳敏雅2

（1.解放軍68206部隊(duì)，甘肅臨夏731100.2.防空兵學(xué)院，鄭州450052）

針對瞄準(zhǔn)式干擾對某型高炮射擊效能的影響，從炮瞄雷達(dá)的基本工作原理入手，根據(jù)電子干擾行動(dòng)的基本規(guī)律，就自衛(wèi)瞄準(zhǔn)式干擾對某型高炮射擊效能的影響進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與定量計(jì)算分析；研究方法及結(jié)論對定量計(jì)算電子干擾高炮武器系統(tǒng)射擊效能的影響具有借鑒意義。

瞄準(zhǔn)式干擾，電子干擾，雷達(dá)，高炮，射擊效能

0　引言

未來信息化條件下的戰(zhàn)爭，電子干擾將貫穿于整個(gè)空襲與反空襲作戰(zhàn)的全過程，對電子干擾進(jìn)行深入的理論研究，對防空兵作戰(zhàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)踐指導(dǎo)意義。為了對其進(jìn)行精確的量化分析，就瞄準(zhǔn)式干擾對某型高炮射擊效能的影響進(jìn)行建模計(jì)算，得出科學(xué)的計(jì)算分析結(jié)果，以此為指揮員在防空作戰(zhàn)過程中進(jìn)行科學(xué)決策提供依據(jù)。

1　瞄準(zhǔn)式干擾概述

有源壓制性干擾作為一種有效的電子干擾手段，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中被廣泛地應(yīng)用。有源壓制性干擾利用干擾信號(hào)在顯示器上壓制住雷達(dá)目標(biāo)的回波信號(hào)，使雷達(dá)分辨不清真實(shí)目標(biāo)，以此來擾亂雷達(dá)的正常工作狀態(tài)。為了對搜索雷達(dá)、目標(biāo)指示雷達(dá)、跟蹤制導(dǎo)雷達(dá)或炮瞄雷達(dá)等進(jìn)行有效的干擾，需要適當(dāng)?shù)剡x擇干擾信號(hào)的頻帶寬度。根據(jù)有源壓制干擾的頻譜寬度特性，可將有源干擾分為瞄準(zhǔn)式干擾、阻塞式干擾和掃頻干擾3類。瞄準(zhǔn)式干擾作為一種比較精確的有源壓制性干擾方式，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子戰(zhàn)過程中。

瞄準(zhǔn)式干擾的特點(diǎn)是噪聲信號(hào)所占據(jù)的頻帶寬度只略大于雷達(dá)接收機(jī)的通頻帶。采用瞄準(zhǔn)式干擾必須首先測得雷達(dá)的信號(hào)頻率，然后把干擾發(fā)射頻率引導(dǎo)到雷達(dá)信號(hào)頻率上，保證以較窄的干擾頻譜寬度覆蓋雷達(dá)接收機(jī)寬帶。

2　瞄準(zhǔn)式干擾對某型高炮武器系統(tǒng)射擊效能影響的計(jì)算分析

對雷達(dá)實(shí)施有源壓制干擾，目的是降低雷達(dá)接收到的信噪比，讓信號(hào)淹沒在噪聲中，從而降低雷達(dá)對目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)概率、發(fā)現(xiàn)距離，進(jìn)而影響到高炮武器系統(tǒng)的射擊效能。

瞄準(zhǔn)式干擾主要應(yīng)用于飛機(jī)的自衛(wèi)電子對抗，依靠作戰(zhàn)飛機(jī)本身來攜帶一定的瞄準(zhǔn)式電子干擾設(shè)備，以降低地面防空武器對其射擊的毀傷概率為主要目的。瞄準(zhǔn)式干擾對炮瞄雷達(dá)的影響主要表現(xiàn)為：發(fā)現(xiàn)概率降低、發(fā)現(xiàn)距離縮短、航跡連續(xù)率下降、虛警率增大、識(shí)別率減小、毀傷概率降低。本文主要以毀傷概率降低系數(shù)為主要指標(biāo)，研究瞄準(zhǔn)式干擾對某型高炮射擊效能的影響。

2.1數(shù)學(xué)模型的建立及其求解

為方便進(jìn)行計(jì)算，現(xiàn)作如下假設(shè)：某型殲轟機(jī)負(fù)責(zé)對某重要目標(biāo)進(jìn)行空襲，某型高炮負(fù)責(zé)對該重要目標(biāo)的對空安全，對殲轟機(jī)進(jìn)行射擊。飛機(jī)飛行高度H=1 000 m，飛行速度V=250 m/s，有效截面積σ=10 m2。殲轟機(jī)上攜帶自衛(wèi)干擾臺(tái)，干擾功率PG=20 W，天線增益系數(shù)GG=4，抑制示意圖如圖1所示，參考文獻(xiàn)［3］的相關(guān)數(shù)據(jù)，高炮武器系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)如表1所示，炮瞄雷達(dá)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)如表2所示。

圖1　瞄準(zhǔn)式干擾對炮瞄雷達(dá)抑制示意圖

表1　高炮武器系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)參數(shù)

表2　炮瞄雷達(dá)相關(guān)技術(shù)參數(shù)

Step2.計(jì)算無線電電子設(shè)備的最小抑制距離DYZmin：

對于瞄準(zhǔn)式干擾而言，取KG=0.5，KF=1。

Step3.計(jì)算在最小射擊距離上，炮瞄雷達(dá)輸入端上干擾能量與有效信號(hào)之比γ：

Step4.計(jì)算在瞄準(zhǔn)式干擾條件下，炮瞄雷達(dá)天線的等信號(hào)區(qū)軸的位移值ΔθP：

Step5.計(jì)算在瞄準(zhǔn)式干擾條件下，高炮武器系統(tǒng)的剩余線性脫靶量d：

Step6.計(jì)算由瞄準(zhǔn)式干擾作用引起的高炮武器系統(tǒng)的均方根偏差量αG：

Step7.計(jì)算高炮武器系統(tǒng)的合成均方根偏差α：

注：高炮武器系統(tǒng)的自身均方根偏差，可按下式進(jìn)行計(jì)算：

Step8.計(jì)算在瞄準(zhǔn)式條件下，單發(fā)炮彈對飛機(jī)的毀傷概率WMG：

Step1.計(jì)算高炮的最小射擊距離DSmin：

Step9.計(jì)算在瞄準(zhǔn)式干擾條件下，單發(fā)炮彈對飛機(jī)毀傷概率降低系數(shù)K：

Step10.在沒有干擾的條件下，高炮對飛機(jī)的預(yù)計(jì)射擊次數(shù)n：

C：表明高炮在各個(gè)航向角對飛機(jī)進(jìn)行射擊的可能性系數(shù)（對于C的取值，如果高炮既可進(jìn)行迎攻射擊也可進(jìn)行尾追射擊，取C=2；如果高炮只可以進(jìn)行迎攻或尾追射擊，取C=1）；由于高炮只射擊臨近目標(biāo)，不射擊離遠(yuǎn)目標(biāo)，取C=1。int（x）表示舍去x的小數(shù)部分。

Step11.計(jì)算高炮在瞄準(zhǔn)式干擾條件下，最小抑制距離上對被掩護(hù)飛機(jī)的可能射擊次數(shù)n1：

Step12.計(jì)算在瞄準(zhǔn)式干擾條件下，高炮在干擾區(qū)域?qū)︼w機(jī)的可能射擊次數(shù)n2：

Step13.計(jì)算在沒有電子干擾條件下，在殺傷區(qū)高炮對飛機(jī)的毀傷概率WA：

Step14.計(jì)算在瞄準(zhǔn)式干擾條件下，高炮對飛機(jī)的毀傷概率WAMG：

Step15.計(jì)算在瞄準(zhǔn)式窄帶掃頻干擾條件下，高炮毀傷飛機(jī)的概率降低系數(shù)KA：

2.2影響因素分析

如果飛機(jī)飛行速度為V=300 m/s,通過計(jì)算可得：K=5.03，KA=1.55；如果飛機(jī)飛行速度為V=400 m/s,通過計(jì)算可得：K=11.11，KA=1.68；如果飛機(jī)飛行高度為H=800 m,通過計(jì)算可得：K=3.08，KA=1.43；如果飛機(jī)飛行高度為H=2 000 m,通過計(jì)算可得：K=5.17，KA=1.56。

飛機(jī)飛行速度與高炮毀傷概率降低系數(shù)以及毀傷概率降低率的關(guān)系如表3所示。

表3　飛行速度與毀傷概率降低系數(shù)、降低率關(guān)系

將飛機(jī)飛行速度與毀傷概率降低率繪制成曲線如圖2所示。

圖2　飛機(jī)飛行速度與毀傷概率降低率曲線圖

飛機(jī)飛行高度與高炮毀傷概率降低系數(shù)以及毀傷概率降低率的關(guān)系如表4所示。

表4　飛行高度概率降低系數(shù)、降低率關(guān)系

將飛行高度與高炮毀傷概率降低率繪制成曲線如圖3所示。

圖3　飛機(jī)飛行高度與毀傷概率降低率曲線圖

2.3結(jié)論分析

結(jié)論1：在瞄準(zhǔn)式干擾條件下，飛機(jī)飛行高度為1 000 m，飛行速度為250 m/s，高炮單發(fā)毀傷概率降低69.5%，在殺傷區(qū)對飛機(jī)毀傷概率降低30.8%。

結(jié)論2：隨著飛機(jī)飛行速度、高度的增加，毀傷概率降低系數(shù)逐漸增大，毀傷概率降低率也逐漸增大，毀傷概率降低系數(shù)與毀傷概率降低率是飛機(jī)的飛行速度、高度的增函數(shù)。

結(jié)論3：想要提高高炮的毀傷概率，必須采取相應(yīng)的抗干擾措施，對于瞄準(zhǔn)式干擾而言，可以通過有規(guī)律或隨機(jī)地變換炮瞄雷達(dá)的工作頻率，即采用頻率捷變等體制來降低敵方的干擾效能。

3　結(jié)束語

高技術(shù)條件下，武器裝備的不斷更新發(fā)展，促使電子干擾在未來戰(zhàn)爭中占據(jù)著舉足輕重的地位，電子戰(zhàn)的成敗從一定意義上來說直接決定了整個(gè)防空作戰(zhàn)的成敗。本文利用定量化的分析方法，就瞄準(zhǔn)式干擾對某型高炮射擊效能的影響進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，并進(jìn)行了計(jì)算分析，得出了科學(xué)的結(jié)論，對復(fù)雜電磁環(huán)境下防空兵作戰(zhàn)理論研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

［1］劉獻(xiàn)民.復(fù)雜電磁環(huán)境下警戒雷達(dá)反干擾操作［M］.北京：解放軍出版社，2008.

［2］王小念.復(fù)雜電磁環(huán)境下對雷達(dá)的偵察及干擾［M］.北京：解放軍出版社，2008.

［3］胡曉惠.電子戰(zhàn)戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)計(jì)算方法［M］.北京：空軍指揮學(xué)院，2002.

［4］邵國培.電子對抗戰(zhàn)術(shù)計(jì)算方法［M］.北京：解放軍出版社, 2010.

［5］強(qiáng)正德,胡曉惠,藤儀奎.空軍電子戰(zhàn)的組織和實(shí)施［M］.北京：空軍指揮學(xué)院，2003.

［6］邵國培，曹志耀.電子對抗作戰(zhàn)效能分析［M］.北京：解放軍出版社，1998.

［7］林濤，趙建軍，鄭建平，等.俄羅斯地空導(dǎo)彈兵戰(zhàn)術(shù)［M］.北京：軍事科學(xué)出版社，2005.

［8］田秀麗，崔亦兵，王國平.電子干擾條件下地空導(dǎo)彈雷達(dá)干擾區(qū)計(jì)算方法［J］.現(xiàn)代防御技術(shù)，2008，36（4）：111-115.

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Modeling and Calculation for Influence of Spot Jamming on Antiaircraft Gun Weapon System's Firing Efficiency

ZHANG Yu-lin1，JIANG Li-qiang2，GAO Jian-jun2，CHEN Min-ya2
（1.68206 Troops of PLA，Linxia 731100，China；2.Air Defense Forces Academy，Zhengzhou 450052，China）

Aiming at influence of spot jamming on antiaircraft gun weapon system's firing efficiency，from the keystone of radar confront，based on the essence rule of electronic jamming action, is calculated and analyazed influence to a certain type of antiaircraft gun weapon system's firing efficiency for spot jamming.The paper offers a calculated method for spot jamming which has a influence on antiaircraft gun weapon system，the method and conclusion have a very important meaning for having a quantitative calculation to electronic jamming.

spot jamming，electronic jamming，radar，antiaircraft gun weapon system，firing efficiency

E920.2；TJ35

A

1002-0640（2015）08-0146-04

2014-07-05

2014-08-07

張玉琳（1986-），男，山西長治人，碩士研究生。研究方向：防空兵作戰(zhàn)運(yùn)籌分析。