曹瀚元,董受全,隋先輝

(海軍大連艦艇學(xué)院,遼寧 大連　116018)

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雨天毫米波制導(dǎo)導(dǎo)彈打擊島礁區(qū)水面目標(biāo)研究

曹瀚元,董受全,隋先輝

(海軍大連艦艇學(xué)院,遼寧 大連116018)

島礁區(qū)作戰(zhàn)中,具有二次開(kāi)機(jī)的雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈開(kāi)機(jī)后極有可能漏捕目標(biāo)而錯(cuò)捕島嶼。針對(duì)該問(wèn)題,研究利用適量降雨衰減毫米波雷達(dá)的作用距離,使得導(dǎo)引頭在全程搜索飛行的過(guò)程中先捕目標(biāo)而不捕島,到達(dá)與末制導(dǎo)雷達(dá)提前開(kāi)機(jī)一樣的作戰(zhàn)效果。基于雨天背景,分析了降雨對(duì)毫米波雷達(dá)作用距離衰減的影響,總結(jié)了毫米波制導(dǎo)導(dǎo)彈打擊島礁區(qū)附近目標(biāo)作戰(zhàn)的具體步驟和方法,對(duì)反艦導(dǎo)彈島礁區(qū)作戰(zhàn)使用具有一定的參考價(jià)值。

毫米波雷達(dá);雨衰減;島礁區(qū);雷達(dá)作用距離

反艦導(dǎo)彈打擊島礁區(qū)附近目標(biāo)已成為導(dǎo)彈作戰(zhàn)使用面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),以往文獻(xiàn)主要研究具有一次開(kāi)機(jī)功能的反艦導(dǎo)彈通過(guò)提前預(yù)設(shè)開(kāi)機(jī)點(diǎn),剔除島嶼的作戰(zhàn)方法,而當(dāng)前國(guó)外先進(jìn)的反艦導(dǎo)彈例如俄羅斯的“寶石3K55”、美國(guó)的“先進(jìn)反艦導(dǎo)彈”都具備二次開(kāi)機(jī)的功能[1],這雖然提高了反艦導(dǎo)彈自身的隱蔽性和突防能力,但是由于導(dǎo)引頭設(shè)定了第二次開(kāi)機(jī)距離,導(dǎo)致搜捕區(qū)域很有可能再次覆蓋到島礁和目標(biāo),從而影響對(duì)目標(biāo)的捕獲,降低對(duì)島礁區(qū)目標(biāo)的捕捉概率。

為解決這個(gè)問(wèn)題,本文提出在降雨情況下使用具有一次開(kāi)機(jī)功能的毫米波末制導(dǎo)雷達(dá)對(duì)島礁區(qū)附近目標(biāo)實(shí)施打擊的作戰(zhàn)理念。在傳統(tǒng)作戰(zhàn)思維中,毫米波雷達(dá)作用距離受到雨天影響較大,一般情況下不建議指揮員使用。但是在適當(dāng)?shù)挠炅肯?衰減后的毫米波末制導(dǎo)雷達(dá)作用距離恰恰實(shí)現(xiàn)了類似提前開(kāi)機(jī)的作戰(zhàn)功效,使得雷達(dá)的搜捕遠(yuǎn)界覆蓋不到目標(biāo)和島礁。當(dāng)導(dǎo)彈垂直攻擊島礁區(qū)時(shí),導(dǎo)引頭從完成一個(gè)選擇搜索周期,再到轉(zhuǎn)入全程搜索后,導(dǎo)彈繼續(xù)飛行搜索目標(biāo),目標(biāo)隨著彈目距離的縮短進(jìn)入導(dǎo)引頭搜捕區(qū),此時(shí)導(dǎo)彈再捕捉鎖定目標(biāo),從而剔除了島礁的影響。本文通過(guò)構(gòu)建在降雨衰減影響下毫米波雷達(dá)探測(cè)距離模型,分析在不同降雨條件下三種極化特性的毫米波末制導(dǎo)雷達(dá)作用距離衰減的趨勢(shì),并提出典型降雨量下反艦導(dǎo)彈打擊島礁區(qū)附近目標(biāo)的作戰(zhàn)使用方法流程,更好地為指揮員提供參考數(shù)據(jù)。

1　毫米波末制導(dǎo)雷達(dá)衰減特性

1.1毫米波末制導(dǎo)雷達(dá)探測(cè)優(yōu)勢(shì)

目前國(guó)外許多導(dǎo)彈的末制導(dǎo)技術(shù)都采用了毫米波雷達(dá)。例如,國(guó)際合作研制的“布拉莫斯PJ-10”反艦導(dǎo)彈,其工作頻率為ka波段;美國(guó)國(guó)防部支持研制的“先進(jìn)反艦導(dǎo)彈”,其制導(dǎo)技術(shù)采用了前視紅外和毫米波雷達(dá)的雙模導(dǎo)引頭;俄羅斯研制的“花崗巖”反艦導(dǎo)彈的工作頻率為35GHz[1]。毫米波末制導(dǎo)雷達(dá)現(xiàn)已廣泛用于反艦導(dǎo)彈作戰(zhàn)使用中,其優(yōu)勢(shì)與厘米波雷達(dá)相比尤為明顯。由于其頻帶極寬,從而在探測(cè)目標(biāo)時(shí)有更高的角分辨率和距離分辨率,在雷達(dá)作用距離很遠(yuǎn)時(shí)依然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)高精度的距離分辨能力。同時(shí),因?yàn)槎嗥绽諑拰?其多普勒效應(yīng)顯著,所以大大提高了對(duì)目標(biāo)的測(cè)速精度。采用“窄波束技術(shù)”探測(cè)后,背景的區(qū)域面積變窄,其產(chǎn)生的雜波影響大大降低,提高了雷達(dá)自身抗干擾和抗背景雜波的能力。同時(shí),毫米波雷達(dá)通過(guò)回波處理,使得導(dǎo)引頭能獲取目標(biāo)更精細(xì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),大大提高了導(dǎo)引頭對(duì)多目標(biāo)選擇和在復(fù)雜背景條件下識(shí)別目標(biāo)的能力。因此,毫米波雷達(dá)已經(jīng)演變成在復(fù)雜環(huán)境下打擊水面目標(biāo)的重要?dú)⑹诛怠?/p>

1.2毫米波雷達(dá)最大作用距離

末制導(dǎo)雷達(dá)最大作用距離是衡量其搜索、捕捉目標(biāo)能力的重要效能指標(biāo),通常表征為在確定的觀測(cè)環(huán)境下,雷達(dá)在天線波束最大增益方向上探測(cè)目標(biāo)的距離,其大小主要取決于雷達(dá)向空間發(fā)射的射頻能量,雷達(dá)接收機(jī)的靈敏度、雷達(dá)天線有效面積和目標(biāo)的雷達(dá)截面積等。對(duì)于微波雷達(dá),雷達(dá)作用距離方程中的自由空間損耗往往可以忽略,然而對(duì)于毫米波雷達(dá),則可能是限制雷達(dá)性能的最重要因素,因此,在不同自由空間損耗情況下毫米波的最大作用距離是表征雷達(dá)性能的一個(gè)很重要的指標(biāo)。

當(dāng)接收到的目標(biāo)回波信號(hào)功率Ps剛好等于雷達(dá)最小可檢測(cè)信號(hào)功率Psmin時(shí),即實(shí)際的信噪比與最小信噪比相等時(shí),雷達(dá)最大作用距離如下式[2]：

(1)

式中，Rmax是氣象條件影響下的毫米波雷達(dá)作用距離,單位為km;Pt是雷達(dá)發(fā)射的峰值功率,單位為W;λ是雷達(dá)波長(zhǎng),單位為m;δ是雷達(dá)目標(biāo)截面積,單位為m2;Kb是波爾茲曼常數(shù),取1.38×10-23J/K;T0是標(biāo)準(zhǔn)參考溫度,取T0=290K時(shí),則通過(guò)公式可以求得KbT0=4×10-21W/Hz;Bn是接收機(jī)噪聲帶寬,單位為Hz;Fn是接收機(jī)噪聲系數(shù),單位為dB;Smin為雷達(dá)最小檢測(cè)信噪比;Ls是系統(tǒng)損耗;Latm為大氣衰減損耗。

雖然毫米波雷達(dá)有探測(cè)精度高的優(yōu)勢(shì),但在復(fù)雜氣象條件下會(huì)受到衰減。毫米波雷達(dá)作用距離除受到自身雷達(dá)性能參數(shù)影響之外,還受到大氣衰減的損耗,而降雨衰減是其中重要的組成部分,從上述數(shù)學(xué)模型中可以看出在確定一型導(dǎo)引頭的相關(guān)技術(shù)參數(shù)后,雷達(dá)的作用距離勢(shì)必隨著大氣衰減損耗Latm的變化而變化,所以研究復(fù)雜氣象條件下的毫米波雷達(dá)作用距離,就必須要分析雷達(dá)作用距離的數(shù)學(xué)模型。

1.3降雨對(duì)毫米波雷達(dá)作用距離的影響分析

降雨造成的衰減和雜波對(duì)毫米波雷達(dá)性能產(chǎn)生了重要的影響[3]。降雨衰減將縮短雷達(dá)的探測(cè)距離,降低雷達(dá)接受目標(biāo)回波的信噪比,當(dāng)雨量增大時(shí),更使得雷達(dá)無(wú)法正常工作。此外,當(dāng)目標(biāo)在降雨范圍內(nèi)時(shí),雷達(dá)會(huì)受到雨后向散射回波的影響,產(chǎn)生假回波、強(qiáng)大的雜波信號(hào),甚至?xí)蜎](méi)真實(shí)目標(biāo),為雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)帶了困難。同時(shí),降雨還會(huì)增加毫米波雷達(dá)接收天線的噪聲溫度,影響雷達(dá)對(duì)信號(hào)的檢測(cè)能力,降低信噪比。

1)降雨對(duì)大氣衰減損耗影響分析

大氣衰減損耗Latm與大氣衰減系數(shù)αs和雷達(dá)作用距離Rz有關(guān),而大氣衰減系數(shù)αs又與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下氧氣、水蒸汽和雨霧的衰減系數(shù)有關(guān)[4],即

Latm=100.2αsRz

(2)

αs=αO2+αH2O+Kt(αrain+αfog)

(3)

其中雷達(dá)作用距離Rz是通過(guò)雷達(dá)自身相關(guān)參數(shù)設(shè)定后計(jì)算出的最大作用距離,為便于分析實(shí)際問(wèn)題,本文研究只基于降雨天氣的情況,將大氣衰減中的氧氣、水蒸汽及其他天氣系統(tǒng)的衰減系數(shù)獨(dú)立出來(lái)不做考慮,Kt為雨霧衰減的溫度修正系數(shù),這里取1。因此,針對(duì)本文研究加以簡(jiǎn)化的模型為

αs=Ktαrain

(4)

2)降雨率

降雨率R又稱為單位時(shí)間內(nèi)的降雨量,其等級(jí)分為毛毛雨、小雨、大雨、暴雨等,常用單位是mm/h,降雨量等級(jí)如表1所示[5],降雨量的大小會(huì)影響到降雨衰減率αrain的變化。

表1　降雨等級(jí)

3)降雨衰減率數(shù)學(xué)模型

通常在降雨均勻的情況下,降雨衰減通過(guò)公式即可求得,相對(duì)容易,但在實(shí)際海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下,降雨往往是隨著空間、氣候等因素呈現(xiàn)出不均勻性和隨機(jī)性,不便于工程運(yùn)用和計(jì)算。因此,本文參照的模型為國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-R所確定的降雨衰減模型。該模型可操作性強(qiáng),具有普遍適用性,為典型的經(jīng)驗(yàn)公式，即

αrain=kRγ

(5)

k=[kH+kV+(kH-kV)cos2θcos2ξ]/2

(6)

γ=[kHγH+kVγV+(kHγH-kVγV)cos2θcos2ξ]/(2k)

(7)

其中,αrain表示雨衰減率,單位是dB/km;R代表降雨率,單位是mm/h;θ為毫米波雷達(dá)導(dǎo)引頭仰角,這里取5°;ξ為極化特征,當(dāng)ξ=0°時(shí)表示水平極化,當(dāng)ξ=90°時(shí)表示垂直極化,當(dāng)ξ=45°時(shí)表示圓極化。kH、γH、kV、γV由參考文獻(xiàn)[4]查表得到。

1.4算例仿真及結(jié)果分析

下面根據(jù)一個(gè)算例來(lái)具體分析降雨量對(duì)于毫米波雷達(dá)作用距離的影響,參數(shù)設(shè)置如表2所示。

表2　某型雷達(dá)性能參數(shù)

根據(jù)設(shè)置的參數(shù),通過(guò)Matlab數(shù)據(jù)仿真,分別得出雨衰減量從毛毛雨到中雨的變化下,不同極化方式末制導(dǎo)雷達(dá)最大作用距離的衰減趨勢(shì),如圖1-3所示。

圖1　水平極化下衰減雷達(dá)作用距離

圖2　圓極化下衰減雷達(dá)作用距離

圖3　垂直極化下衰減雷達(dá)作用距離

從仿真數(shù)據(jù)可以得出以下結(jié)論:

衰減的趨勢(shì)是一個(gè)先驟減再趨于平緩的過(guò)程,當(dāng)雨量為0mm時(shí),雷達(dá)最大作用距離為裝訂參數(shù)下計(jì)算出的理論作用距離38.7km。當(dāng)降雨量在毛毛雨的情況下,即雨量0.1mm-1.0mm,三種極化方式下雷達(dá)作用距離都從34km左右迅速衰減至12km左右。當(dāng)降雨量從毛毛雨增至小雨邊界時(shí),即降雨量1.0mm-2.5mm時(shí),雷達(dá)作用距離從12km左右平滑衰減至2.5km左右,當(dāng)雨量增至中雨時(shí),即雨量2.6mm-8mm,雷達(dá)作用距離從2.5km左右平穩(wěn)衰減至0km左右。

三種不同的極化方式中,衰減趨勢(shì)最為迅速的是水平極化方式,其次是圓極化方式,最后是垂直極化方式,此數(shù)據(jù)說(shuō)明在垂直極化方式下抗雨衰減的能力要相對(duì)較強(qiáng)。

綜上所述,降雨量的大小將直接影響到毫米波雷達(dá)的最大作用距離,當(dāng)雨量超過(guò)小雨后,末制導(dǎo)雷達(dá)的作用距離將變得非常小,說(shuō)明毫米波雷達(dá)對(duì)于天氣條件的要求非常高,只有在細(xì)小的雨滴和晴天時(shí)才能發(fā)揮其最大的工作效能。

2　島礁區(qū)攻擊特點(diǎn)分析

2.1孤立島嶼與水面目標(biāo)的態(tài)勢(shì)關(guān)系

根據(jù)我艦相對(duì)島嶼的距離遠(yuǎn)近以及目標(biāo)艦與我艦船相對(duì)島嶼的分布情況,其位置關(guān)系大致可分為敵我在島礁同側(cè)和敵我在島礁異側(cè),其中距離遠(yuǎn)近的界定以視距為界進(jìn)行區(qū)分,如圖4、圖5所示。

圖4　敵我在島礁同側(cè)態(tài)勢(shì)

圖5　敵我在島礁異側(cè)態(tài)勢(shì)

2.2導(dǎo)彈射向

這里的導(dǎo)彈射向是指末端航路上導(dǎo)彈與目標(biāo)的連線與靠近目標(biāo)一側(cè)島岸邊沿切線的角度關(guān)系。對(duì)島礁區(qū)附近目標(biāo)的攻擊方向可分為向著島礁射擊和平行島礁射擊兩種,而向著島礁射擊中,垂直島礁打擊方式最為典型,如圖6所示。導(dǎo)彈射向的不同直接影響末制導(dǎo)雷達(dá)對(duì)島岸附近艦船目標(biāo)的搜捕能力。本文重點(diǎn)分析平行島岸射擊和垂直導(dǎo)島岸射擊兩種典型情況。

平行島岸射擊,指的是導(dǎo)彈進(jìn)入航向自動(dòng)導(dǎo)引前的末端航路與靠近目標(biāo)一側(cè)島岸邊沿切線平行或近似平行(偏角±30°)。垂直島岸射擊,指的是導(dǎo)彈進(jìn)入航向自動(dòng)導(dǎo)引前的末端航路與靠近目標(biāo)一側(cè)島岸邊沿切線垂直或近似垂直(偏角±30°)。

圖6　導(dǎo)彈射向

2.3垂直打擊島礁時(shí)末制導(dǎo)雷達(dá)搜捕目標(biāo)基理

末制導(dǎo)雷達(dá)開(kāi)機(jī)后,如果在一個(gè)選擇搜索周期內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)指定目標(biāo)時(shí),會(huì)進(jìn)入全程搜索,若在遠(yuǎn)界捕獲到目標(biāo)之后的一個(gè)方位搜索周期內(nèi),沒(méi)有捕獲到島嶼,則視為對(duì)島礁區(qū)附近目標(biāo)成功捕獲,也就是雷達(dá)在搜索過(guò)程中先接觸到目標(biāo)而剔除島礁對(duì)目標(biāo)的影響,即雷達(dá)搜索區(qū)沒(méi)有覆蓋島礁。

當(dāng)反艦導(dǎo)彈垂直島岸射擊時(shí),若要使得末制導(dǎo)雷達(dá)捕捉到目標(biāo)而不捕島岸需要做到:一是保證末制導(dǎo)雷達(dá)開(kāi)機(jī)搜索時(shí)目標(biāo)回波不被島岸背景湮沒(méi)且滿足分辨力要求(縱向);二是雷達(dá)開(kāi)機(jī)后島岸盡量不進(jìn)入雷達(dá)搜索范圍;三是跟蹤階段島岸回波不進(jìn)入雷達(dá)跟蹤波門。垂直島岸射擊的優(yōu)勢(shì)在于受散布誤差影響較小,不易被島岸背景干擾;劣勢(shì)則在于對(duì)異側(cè)目標(biāo)攻擊時(shí),航程損失大,隱蔽突然性較差。

2.4末制導(dǎo)雷達(dá)提前開(kāi)機(jī)基理

當(dāng)導(dǎo)彈射向垂直于島礁進(jìn)行攻擊時(shí),通過(guò)改變導(dǎo)彈自控飛行時(shí)間,使得末制導(dǎo)雷達(dá)在理論開(kāi)機(jī)點(diǎn)之前開(kāi)機(jī)搜索目標(biāo),并利用末制導(dǎo)雷達(dá)搜索區(qū)遠(yuǎn)界搜索捕獲目標(biāo)。提前開(kāi)機(jī)的距離應(yīng)確保末制導(dǎo)雷達(dá)在進(jìn)行全程搜索時(shí),目標(biāo)不在搜索區(qū)內(nèi),之后目標(biāo)隨著彈目距離的縮短進(jìn)入導(dǎo)引頭搜捕區(qū)的遠(yuǎn)界,此時(shí)導(dǎo)彈在全程搜索的飛行階段內(nèi)利用搜索區(qū)的遠(yuǎn)界(前沿)首先探測(cè)到目標(biāo),并將其捕獲,從而有效地避免錯(cuò)捕島嶼。

3　典型降雨量下毫米波雷達(dá)打擊島礁區(qū)附近目標(biāo)的方法

研究雨天打擊島礁附近目標(biāo)的方法,需要通過(guò)以下幾個(gè)步驟實(shí)施。第一階段是預(yù)報(bào)分析海區(qū)天氣環(huán)境,根據(jù)海區(qū)作戰(zhàn)環(huán)境的天氣預(yù)報(bào),實(shí)時(shí)估算出大致的降雨量范圍,這是明確毫米波雷達(dá)是否能投入到作戰(zhàn)使用中的先決條件。第二階段是掌握判斷島目態(tài)勢(shì),評(píng)估島目距離是否大于末制導(dǎo)雷達(dá)導(dǎo)引頭的最小分辨率,若島目距離粘連或是目標(biāo)系泊在島邊,則末制導(dǎo)雷達(dá)無(wú)法捕獲目標(biāo),不建議使用雷達(dá)導(dǎo)引體制的導(dǎo)彈實(shí)施攻擊。第三階段是設(shè)定計(jì)算衰減參數(shù),在掌握前兩個(gè)要素的基礎(chǔ)上確定裝訂什么型號(hào)的毫米波雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈,因?yàn)槔走_(dá)作用距離與雷達(dá)性能參數(shù)相關(guān),所以不同型號(hào)的雷達(dá),作用距離不一樣。在確定了雷達(dá)型號(hào)后,依照文中所提的衰減模型可大致計(jì)算出雨量衰減后的雷達(dá)作用范圍。最后一個(gè)階段是導(dǎo)彈作戰(zhàn)實(shí)施,需要進(jìn)行導(dǎo)彈作戰(zhàn)準(zhǔn)備,包括射前檢查、航路規(guī)劃、射擊諸元解算、裝訂不同捕獲模式(是選大還是選近)等。通過(guò)以上步驟可有效利用適當(dāng)降雨量對(duì)毫米波雷達(dá)作用距離的衰減,實(shí)現(xiàn)與提前開(kāi)機(jī)一樣的作戰(zhàn)效果,從而剔除了島礁區(qū)背景對(duì)于目標(biāo)捕獲的影響,促成反艦導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)的有效打擊,具體作戰(zhàn)流程如圖7所示。

圖7　典型雨量下毫米波制導(dǎo)導(dǎo)彈打擊島礁區(qū)附近目標(biāo)作戰(zhàn)流程

下面根據(jù)想定算例,具體制定一個(gè)典型降雨背景下的作戰(zhàn)方案。

假設(shè)當(dāng)前雨量為0.3mm/h至1mm/h,島目態(tài)勢(shì)如圖8所示。

圖8　島目態(tài)勢(shì)

根據(jù)步驟進(jìn)行分析:

1)這種態(tài)勢(shì)下,雨量為毛毛雨不影響毫米波雷達(dá)使用,建議指揮員選擇合適型號(hào)的導(dǎo)引頭投入戰(zhàn)場(chǎng)使用。

2)觀察島目態(tài)勢(shì),分析后發(fā)現(xiàn)使用垂直于島礁的方式打擊目標(biāo)滿足現(xiàn)有裝備的性能需求,向指揮員請(qǐng)示使用毫米波段導(dǎo)彈打擊目標(biāo)。

3)根據(jù)第一、二階段判斷,指揮員下定打擊決心,選擇毫米波雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈。假定性能參數(shù)見(jiàn)表2,雷達(dá)最大作用距離為38.7km,搜索區(qū)遠(yuǎn)界39km,近界6.6km,雷達(dá)毫米波段距離分辨率為1.5km,雷達(dá)一個(gè)搜索波門周期的時(shí)間為3.0s,導(dǎo)彈飛行速度為300m/s,通過(guò)式(1)計(jì)算出衰減雷達(dá)作用距離,如表3所示。

表3　衰減后雷達(dá)作用距離

4)毫米波雷達(dá)雨中使用判據(jù)

判斷末制導(dǎo)雷達(dá)開(kāi)機(jī)后能否正常捕捉目標(biāo)的邊界條件值是導(dǎo)彈搜捕區(qū)近界、島目距離以及完成一個(gè)搜索波門周期導(dǎo)彈飛行的距離三者之和,即導(dǎo)彈投入使用中的最小可探測(cè)距離dzmin,它是隨著導(dǎo)彈性能參數(shù)以及島目距離而變化的值。因?yàn)橹挥挟?dāng)雷達(dá)自導(dǎo)作用距離大于此邊界值時(shí),才能保證雷達(dá)可探測(cè)到目標(biāo),若小于該值,說(shuō)明目標(biāo)和島岸已經(jīng)進(jìn)入雷達(dá)搜捕盲區(qū),導(dǎo)引頭無(wú)法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè),失去捕捉能力。

根據(jù)導(dǎo)彈性能和島目態(tài)勢(shì)計(jì)算出導(dǎo)彈投入使用中的最小可探測(cè)距離dzmin,即

dzmin=dJ+dDM+v·t

(8)

其中,dzmin為最小可探測(cè)距離,單位為km;dJ為搜捕區(qū)近界,單位為km;dDM為島目距離,單位為km;t為一個(gè)距離波門的搜索周期,單位為s;v為導(dǎo)彈飛行速度,單位為m/s。

通過(guò)公式(8)計(jì)算可得dzmin為9.5km,將此邊界值與表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),得出衰減后的雷達(dá)作用距離均大于最小可探測(cè)距離,可以正常搜捕目標(biāo)。所以,無(wú)論選擇何種極化方式,這種雨量情況下,使用毫米波雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)與提前開(kāi)機(jī)一樣的作戰(zhàn)效果,剔除島礁背景的影響,同時(shí)在選捕模式中裝訂“選近”或是“航控”可提高對(duì)目標(biāo)的捕捉概率。

通過(guò)對(duì)上述算例的分析和計(jì)算,可以大致提出以下幾點(diǎn)作戰(zhàn)使用的結(jié)論:

1)當(dāng)雨量滿足毫米波末制導(dǎo)雷達(dá)使用條件時(shí),建議使用毫米波雷達(dá)制導(dǎo)體制的導(dǎo)彈對(duì)島礁附近目標(biāo)實(shí)施攻擊,提高導(dǎo)彈作戰(zhàn)使用的突然性。

2)為滿足對(duì)預(yù)定目標(biāo)的搜索,盡可能提高導(dǎo)彈自控終點(diǎn)散布精度,建議使用具有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)彈武器。

3)雨天使用毫米波制導(dǎo)導(dǎo)彈時(shí),需要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)目標(biāo)海區(qū)的氣象環(huán)境。

4)在適當(dāng)雨量條件下,建議導(dǎo)彈雷達(dá)導(dǎo)引頭使用垂直極化方式。

4　結(jié)束語(yǔ)

雖然雨天對(duì)于毫米波雷達(dá)導(dǎo)引頭有著抑制和衰減的影響,但指揮員只要在合理的降雨范圍內(nèi)使用導(dǎo)彈,是可以達(dá)到成功搜捕目標(biāo)而剔除島礁影響的作戰(zhàn)效果。后續(xù)工作應(yīng)該在本文的研究基礎(chǔ)上,著重分析降雨天氣系統(tǒng)、雨霧天氣對(duì)于毫米波雷達(dá)作用距離衰減的影響以及島目態(tài)勢(shì)對(duì)于目標(biāo)回波的影響等問(wèn)題,深入研究反艦導(dǎo)彈打擊島礁區(qū)附近目標(biāo)的作戰(zhàn)使用方法。

[1]魏毅寅. 世界導(dǎo)彈大全[M].北京：軍事科學(xué)出版社,2011.

[2]向敬成,張明友.毫米波雷達(dá)及其應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2005.

[3]李德鑫,楊日杰,蔡曉琳,等. 降雨對(duì)機(jī)載雷達(dá)作用距離影響分析[J].電光與控制,2011,18(11):36-39.

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[5]周立佳.航海氣象[M].北京：解放軍出版社,2005.

Research on Millimeter Wave Guided Missile Attacking Reef Island Area Surface Target on Rainy Day

CAO Han-yuan, DONG Shou-quan, SUI Xian-hui

(Dalian Naval Academy, Dalian 116018， China)

During operations of reef island area, the radar guided missile with the second startup function may not capture the target but island after radar startup. Aiming at this problem, combat effect on an appropriate amount of rain attenuation decaying the millimeter wave radar distance are researched as well as the radar pre-starting. It makes seeker capture the target not reef island within the whole search process. On the basis of rainy day, the effect on rainfall decaying millimeter wave radar distance are analyzed, and combat specific steps and methods for millimeter wave guidance missiles striking reef island area target are summarized, which has the certain value on the anti-ship missile combat in reef islands.

millimeter-wave radar; rain attenuation; reef island area; radar distance effect

1673-3819(2016)04-0039-05

2016-03-11

2016-03-23

曹瀚元(1989-)，男，江蘇南通人，碩士研究生，研究方向?yàn)榉磁瀸?dǎo)彈作戰(zhàn)使用。

董受全(1968-)，男，博士，教授。

TJ761.12；E86

A

10.3969/j.issn.1673-3819.2016.04.009

隋先輝(1975-)，男，碩士，副教授。