趙興錄
(中國(guó)人民解放軍95899部隊(duì),北京 100085)
地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾性能試驗(yàn)與評(píng)估
趙興錄
(中國(guó)人民解放軍95899部隊(duì),北京 100085)
簡(jiǎn)要分析面臨的戰(zhàn)場(chǎng)電磁威脅環(huán)境,提出地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾性能體系的結(jié)構(gòu),論述復(fù)雜電磁環(huán)境模擬要求,提出了地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾性能試驗(yàn)與評(píng)估的方法,并就幾個(gè)抗干擾的難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了探討。
地空導(dǎo)彈;抗干擾;試驗(yàn)評(píng)估
地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)電磁敏感設(shè)備可分地面和彈上設(shè)備兩大部分,地面設(shè)備包括制導(dǎo)雷達(dá)、目標(biāo)指示雷達(dá)、武器系統(tǒng)內(nèi)部無(wú)線通信系統(tǒng),彈上設(shè)備有導(dǎo)引頭、指令(無(wú)控儀)線、引信等。
作為直接作戰(zhàn)裝備,與其他作戰(zhàn)支援保障裝備相比,地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾性能要求高、指標(biāo)體系復(fù)雜;且其作為大型、復(fù)雜、多任務(wù)系統(tǒng)的作戰(zhàn)裝備,除了對(duì)武器系統(tǒng)內(nèi)單項(xiàng)設(shè)備的抗干擾性能提出要求外,更要求在復(fù)雜電磁威脅環(huán)境條件下有效實(shí)現(xiàn)空中拒止、攔擊來(lái)襲之?dāng)?,后者是衡量地空?dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾性能優(yōu)劣的最終落腳點(diǎn)。本文從面臨的戰(zhàn)場(chǎng)電磁威脅環(huán)境分析出發(fā),就地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾能力需求與指標(biāo)體系分析、戰(zhàn)場(chǎng)電磁威脅環(huán)境模擬、抗干擾評(píng)估方法及抗干擾難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行探討。
地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)應(yīng)對(duì)威脅環(huán)境的基本出發(fā)點(diǎn)是基于對(duì)武器系統(tǒng)裝備部隊(duì)后可能面臨的威脅環(huán)境的預(yù)估和判斷,是對(duì)當(dāng)前已有威脅環(huán)境的深度掌握和對(duì)未來(lái)可能發(fā)展的合理預(yù)測(cè)。
地面防空作戰(zhàn)面臨的有源電子干擾環(huán)境從戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用角度可分為遠(yuǎn)距支援(SOJ)、隨隊(duì)干擾(ESJ)、自衛(wèi)干擾(SSJ)等;從干擾效果角度可分為欺騙、壓制和復(fù)合干擾。干擾樣式主要有距離拖引、速度拖引、距離速度復(fù)合拖引、密集假目標(biāo)等欺騙干擾,噪聲調(diào)頻、掃頻,間斷、連續(xù)等壓制干擾及包括以上數(shù)種干擾樣式的復(fù)合干擾等。
美軍現(xiàn)役電子戰(zhàn)飛機(jī)主要有EA-6B電子戰(zhàn)飛機(jī)和EA-18G“咆哮者”電子攻擊飛機(jī)等。前者主要用于遠(yuǎn)距離支援干擾,而EA-18G作為EA-6B的替代和升級(jí)裝備,既可用于遠(yuǎn)距離支援干擾又可用作隨隊(duì)掩護(hù)干擾飛機(jī)。
此外美軍還大量裝備了各種用途的自衛(wèi)式和隨隊(duì)掩護(hù)吊艙,如AN/ALQ-165及AN/ALQ-184等。
電子干擾裝備和技術(shù)有以下發(fā)展趨勢(shì):
1)干擾機(jī)受機(jī)載平臺(tái)限制,在發(fā)射機(jī)總功率變化不大的情況下,現(xiàn)役電子干擾設(shè)備不斷得到改進(jìn)。如美軍EA-6B電子戰(zhàn)飛機(jī)的持續(xù)改進(jìn)項(xiàng)目,目前完成改進(jìn)能力型-3( ICAP III)階段,改進(jìn)后干擾能量利用將更為集中,等效輻射功率會(huì)更大。
2)隨著數(shù)字儲(chǔ)頻技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展,干擾樣式更加靈活。新的靈巧式干擾能根據(jù)目標(biāo)雷達(dá)特征進(jìn)行針對(duì)性特強(qiáng)的干擾,復(fù)合欺騙干擾(噪聲+多假目標(biāo)+距離速度拖引)、密集假目標(biāo)干擾、相參干擾能有效破壞雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)和跟蹤,且有效干擾的雷達(dá)數(shù)量增多。
3)電子戰(zhàn)飛機(jī)及各種機(jī)載干擾設(shè)備更加重視一體化偵察干擾能力,普遍裝備一體化偵察干擾系統(tǒng),將偵察告警設(shè)備、有源干擾設(shè)備、箔條/紅外投射設(shè)備、拖曳式誘餌等機(jī)載電子對(duì)抗資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理,大幅提高了干擾靈活性和干擾效率。如2013年美國(guó)對(duì)臺(tái)灣F-16A/B飛機(jī)的升級(jí)中,最大改進(jìn)項(xiàng)目之一就是對(duì)其干擾吊艙AN/ALQ-184進(jìn)行數(shù)字儲(chǔ)頻技術(shù)和偵察干擾一體化改造。
4)多手段。微型空射誘餌、拖曳式誘餌、先進(jìn)反輻射導(dǎo)彈構(gòu)成對(duì)地空導(dǎo)彈生存的更大威脅。
2.1 持續(xù)迭代性
電子干擾與反干擾在不斷博弈中“此起彼漲”,是攻與防、矛與盾的關(guān)系,地空導(dǎo)彈裝備抗干擾能力需求與電子干擾技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用密切相關(guān),抗干擾指標(biāo)體系應(yīng)隨干擾戰(zhàn)術(shù)技術(shù)的拓展而迭代完善。
2.2 層次性
對(duì)防空體系及武器系統(tǒng)抗干擾性能進(jìn)行試驗(yàn)與評(píng)估,應(yīng)首先對(duì)抗干擾性能指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)和分類、分層試驗(yàn)驗(yàn)證和評(píng)估。
地空導(dǎo)彈武器裝備抗干擾指標(biāo)體系可分解為四級(jí):地面防空裝備體系、武器系統(tǒng)、分系統(tǒng)抗干擾指標(biāo)和抗干擾措施技術(shù)指標(biāo)。
1)地空導(dǎo)彈裝備體系抗干擾能力
地空導(dǎo)彈裝備體系抗干擾能力表征為在特定干擾場(chǎng)景下裝備體系完成整體防空任務(wù)的能力,體現(xiàn)為武器系統(tǒng)間的抗干擾協(xié)調(diào)性、配合性和互補(bǔ)性等。
可分為三個(gè)層次描述:
一是從信息獲取和應(yīng)用的層面:如武器系統(tǒng)間的信息(包括目標(biāo)指示信息、制導(dǎo)信息等)支援能力,接力制導(dǎo),異地制導(dǎo)等組網(wǎng)抗干擾作戰(zhàn)能力。
二是從裝備體系內(nèi)各裝備用頻和制導(dǎo)體制層面:如利用干擾帶寬有限等弱點(diǎn),多用頻裝備獲得干擾密度降低、不同制導(dǎo)體制抗干擾能力互補(bǔ)等體系抗干擾得益。
三是從多武器系統(tǒng)空間部署層面:多武器系統(tǒng)混合部署,針對(duì)敵干擾在各方向上干擾強(qiáng)度有差異,采取靈活的抗干擾戰(zhàn)術(shù)如近快戰(zhàn)法、近距射擊、側(cè)面射擊和尾追射擊等戰(zhàn)法以提供支撐手段及實(shí)施有效射擊。
2)武器系統(tǒng)抗干擾能力
武器系統(tǒng)抗干擾能力作為二級(jí)指標(biāo)體系,綜合考慮作戰(zhàn)能力需求和面臨的電磁威脅環(huán)境,表征為在特定干擾場(chǎng)景下,武器系統(tǒng)的殺傷空域、殺傷概率、電磁兼容性、干擾環(huán)境引導(dǎo)能力、生存能力等。
3)武器系統(tǒng)分系統(tǒng)抗干擾指標(biāo)
武器系統(tǒng)分系統(tǒng)在特定干擾環(huán)境下的抗干擾指標(biāo),主要涵蓋雷達(dá)、導(dǎo)引頭、引信、指令傳輸、通信等電磁敏感分系統(tǒng)的抗干擾指標(biāo)。其中:
制導(dǎo)雷達(dá)和目標(biāo)指示雷達(dá)表征為探測(cè)空域、跟蹤空域、測(cè)量精度、截獲概率、敵我識(shí)別距離和概率、目標(biāo)識(shí)別能力等;
導(dǎo)引頭表征為作用范圍、跟蹤精度和穩(wěn)定性等;
引信表征為作用范圍、啟動(dòng)概率、引戰(zhàn)配合性能等;
指令傳輸表征為指令傳輸距離、誤碼率和誤組率等;
通信與導(dǎo)航表征為通信距離、誤碼率和誤組率等。
干擾環(huán)境引導(dǎo)能力一般需要配置電子對(duì)抗設(shè)備或主動(dòng)抗干擾設(shè)備,積極引導(dǎo)干擾環(huán)境,使之趨向利于己方發(fā)展的能力,干擾環(huán)境引導(dǎo)能力可表現(xiàn)在雷達(dá)具備欺騙敵方干擾偵察能力或武器系統(tǒng)具備殺傷敵方干擾源能力。
4)抗干擾措施技術(shù)指標(biāo)
抗干擾措施技術(shù)指標(biāo)為四級(jí)指標(biāo),主要指武器分系統(tǒng)(設(shè)備)的具體抗干擾技術(shù)措施為系統(tǒng)或分系統(tǒng)帶來(lái)的得益。其中:
制導(dǎo)雷達(dá)和目標(biāo)指示雷達(dá)抗干擾技術(shù)指標(biāo)表征為體制得益、天線增益、副瓣電平(旁瓣對(duì)消和匿影、DBF技術(shù)等作為改善副瓣電平的措施)、波束寬度、天線位置、波形設(shè)計(jì)得益、接收濾波匹配得益、頻段選擇得益、工作帶寬、變頻得益、頻率分集和多波束得益、平均功率、峰值功率、占空比、功率穩(wěn)定度得益、傳輸損耗、接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍、恒虛警、信號(hào)處理得益、探測(cè)和穩(wěn)定跟蹤所需信干噪比、極化濾波得益、變極化得益、極化分辨得益、波形調(diào)度得益、時(shí)空頻自適應(yīng)得益、抗干擾措施應(yīng)用自適應(yīng)得益、反偵察得益、干擾欺騙措施得益、導(dǎo)彈截獲措施得益、假目標(biāo)剔除能力、優(yōu)化欺騙干擾下目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)距離和識(shí)別距離的得益等。
導(dǎo)引頭抗干擾技術(shù)指標(biāo)在雷達(dá)指標(biāo)體系上,增加主動(dòng)、半主動(dòng)、被動(dòng)等體制得益,雷達(dá)/光電多模工作得益,工作方式切換得益等。
引信抗干擾指標(biāo)在雷達(dá)指標(biāo)基礎(chǔ)上,增加利用敵方干擾源的得益等。
通信與導(dǎo)航抗干擾指標(biāo)表征為天線增益、波束寬度、編碼設(shè)計(jì)得益、編碼選擇調(diào)度得益、接收濾波匹配得益、頻段選擇得益、工作帶寬、變頻得益、功率、極化濾波得益、接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍、抗干擾措施應(yīng)用自適應(yīng)得益、反偵察頻段得益、干擾欺騙措施得益等。
指令線作為通信中特殊一類,指標(biāo)體系同通信系統(tǒng),抗干擾要求更高。
3.1 電子戰(zhàn)進(jìn)攻設(shè)備和典型作戰(zhàn)應(yīng)用場(chǎng)景分析
典型電子戰(zhàn)場(chǎng)景分析和設(shè)置的原則為:瞄準(zhǔn)強(qiáng)敵。
針對(duì)由多個(gè)干擾設(shè)備且與戰(zhàn)術(shù)結(jié)合構(gòu)成的威脅場(chǎng)景,地空導(dǎo)彈裝備體系或武器系統(tǒng)應(yīng)在基于對(duì)抗單干擾設(shè)備能力基礎(chǔ)上,從“遠(yuǎn)距支援+自衛(wèi)干擾”、“遠(yuǎn)距支援+隨隊(duì)+自衛(wèi)干擾”、“遠(yuǎn)距支援+自衛(wèi)干擾+箔條彈+機(jī)動(dòng)”、“箔條走廊+自衛(wèi)干擾”、“(通信干擾+遠(yuǎn)距支援干擾+隨隊(duì)干擾+自衛(wèi)干擾+戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作+火力打擊)×多架”等方面以及未來(lái)可能存在的實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景,評(píng)估裝備貼近實(shí)戰(zhàn)的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力。其中,“(通信干擾+遠(yuǎn)距支援+隨隊(duì)干擾+自衛(wèi)干擾+戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作+火力摧毀)×多架”模式下,應(yīng)考慮攻擊方利用前期偵測(cè)情報(bào)、實(shí)時(shí)偵察、數(shù)據(jù)鏈、高速信號(hào)處理、無(wú)線接入等技術(shù)對(duì)其綜合電子戰(zhàn)能力的提升作用。
電子戰(zhàn)作戰(zhàn)中電子進(jìn)攻裝備應(yīng)用的規(guī)模與空襲作戰(zhàn)的目的密切相關(guān),即模擬戰(zhàn)場(chǎng)電子戰(zhàn)環(huán)境應(yīng)包含干擾裝備的戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用、規(guī)模場(chǎng)景、干擾樣式,在武器系統(tǒng)抗干擾性能的考核中應(yīng)對(duì)典型電子戰(zhàn)進(jìn)攻場(chǎng)景進(jìn)行抽象和提煉。
3.2 電磁環(huán)境模擬相似性分析
在干擾源選擇上,比照美軍EA-6B、EA-18G、EC-130H等電子戰(zhàn)飛機(jī)以及AN/ALQ-99F(V)、AN/ALQ-184、AN/ALQ-165等干擾吊艙的性能,在充分調(diào)研基礎(chǔ)上,在干擾頻段、干擾樣式、干擾功率密度等方面用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有電子戰(zhàn)實(shí)裝,用模擬裝備進(jìn)行模擬等效,通過(guò)典型作戰(zhàn)應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)置,構(gòu)建典型威脅環(huán)境,對(duì)國(guó)內(nèi)空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性能的測(cè)試和試驗(yàn)驗(yàn)證。
對(duì)某大型系統(tǒng)試驗(yàn)構(gòu)建環(huán)境的相似性分析結(jié)論為:在傳統(tǒng)的噪聲壓制干擾,箔條彈、箔條走廊干擾方面具有高度的相似性;在以數(shù)字儲(chǔ)頻為基礎(chǔ)的復(fù)合干擾方面有一定的相似性和未知性(為一交集)。
4.1 遵循的原則
一是先易后難、先簡(jiǎn)后全。
按照先內(nèi)場(chǎng)、后外場(chǎng),先仿真、后實(shí)裝,先設(shè)備、后系統(tǒng),先地面、后空中,先檢飛、后靶試,先單項(xiàng)、后綜合的順序,通過(guò)將技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)相結(jié)合的方式開展試驗(yàn),確保試驗(yàn)考核的全面、科學(xué)、量化、有效。
二是定量考核與定性評(píng)估結(jié)合。
以定量為主、定性為輔的模式,綜合評(píng)定武器系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)性能。
4.2 考核層次
抗干擾性能實(shí)裝試驗(yàn)的層次可分為4個(gè)層次:實(shí)驗(yàn)室、地面外場(chǎng)、檢飛和攔擊試驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行總體性能仿真和評(píng)估。
實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)主要檢驗(yàn)各分系統(tǒng)單項(xiàng)抗干擾技術(shù)指標(biāo)。
地面試驗(yàn)主要檢驗(yàn)相控陣?yán)走_(dá)旁瓣對(duì)消/消隱、通信系統(tǒng)抗干擾、武器系統(tǒng)電磁兼容性能。
檢飛試驗(yàn)主要檢驗(yàn)相控陣?yán)走_(dá)和導(dǎo)引頭在特定干擾場(chǎng)景下(遠(yuǎn)距支援、隨隊(duì)噪聲、自衛(wèi)噪聲和欺騙類干擾、箔條彈和箔條走廊等)的抗干擾性能,檢驗(yàn)誘偏系統(tǒng)時(shí)/頻/空域掩護(hù)性能、武器系統(tǒng)組網(wǎng)性能等。
檢飛試驗(yàn)重點(diǎn)檢驗(yàn)武器系統(tǒng)相控陣?yán)走_(dá)和導(dǎo)引頭在特定干擾場(chǎng)景下(自衛(wèi)+遠(yuǎn)距支援復(fù)合干擾、自衛(wèi)多假目標(biāo)、多普勒阻塞、多樣式組合等欺騙類)的抗干擾性能,檢驗(yàn)抗多方向遠(yuǎn)距支援干擾等性能。
攔截試驗(yàn)檢驗(yàn)武器系統(tǒng)在特定干擾場(chǎng)景下(如遠(yuǎn)距支援干擾+自衛(wèi)干擾)對(duì)目標(biāo)的射擊性能,檢驗(yàn)在外部信息支援制導(dǎo)條件下的組網(wǎng)作戰(zhàn)性能。
4.3 評(píng)估
由實(shí)裝試驗(yàn)結(jié)果+數(shù)字仿真和半實(shí)物仿真結(jié)果綜合給出。
4.3.1 定量結(jié)果
對(duì)分系統(tǒng)單項(xiàng)性能給出定量結(jié)果,目前技術(shù)比較成熟。
武器系統(tǒng)在給定邊界條件下的定量結(jié)果,如遠(yuǎn)距離支援干擾條件下(主瓣外)對(duì)被掩護(hù)飛機(jī)的發(fā)現(xiàn)距離;數(shù)字儲(chǔ)頻間斷干擾一定占空比條件下的跟蹤能力;對(duì)欺騙干擾條件下的正確跟蹤概率等。
4.3.2 定性結(jié)論
1)制導(dǎo)雷達(dá)抗干擾有效性評(píng)估
有效:制導(dǎo)雷達(dá)能夠穩(wěn)定主動(dòng)跟蹤,不影響制導(dǎo)精度,符合指標(biāo)要求;
基本有效:制導(dǎo)雷達(dá)能夠穩(wěn)定被動(dòng)跟蹤(或主被動(dòng)切換),測(cè)角精度符合制導(dǎo)要求,同時(shí)武器系統(tǒng)能夠通過(guò)三角定位或外部信息支援等進(jìn)行射擊;
無(wú)效:制導(dǎo)雷達(dá)不能穩(wěn)定跟蹤,或者丟失目標(biāo),構(gòu)不成射擊條件。
2)目標(biāo)指示雷達(dá)抗干擾有效性評(píng)估
有效:目標(biāo)指示雷達(dá)能夠穩(wěn)定給出目標(biāo)航跡;
基本有效:目標(biāo)指示雷達(dá)可形成目標(biāo)航跡,偶有丟點(diǎn)或間斷,除干擾方向外能給出穩(wěn)定航跡;
無(wú)效:目標(biāo)指示雷達(dá)無(wú)法形成目標(biāo)航跡。
3)導(dǎo)引頭抗干擾有效性評(píng)估
有效:導(dǎo)引頭能穩(wěn)定主/被動(dòng)跟蹤目標(biāo),不丟失目標(biāo);
基本有效:導(dǎo)引頭能主/被動(dòng)跟蹤目標(biāo),丟失目標(biāo)后,可根據(jù)雷達(dá)引導(dǎo)及時(shí)重新截獲跟蹤;
無(wú)效:導(dǎo)引頭不能穩(wěn)定跟蹤目標(biāo),或無(wú)法及時(shí)截獲跟蹤目標(biāo)。
5.1 主瓣干擾掩護(hù)下目標(biāo)突防問(wèn)題及思考
多部干擾載機(jī)的遠(yuǎn)距離支援干擾,通過(guò)載機(jī)間的戰(zhàn)術(shù)配合,可使被掩護(hù)的突防飛機(jī)始終處于制導(dǎo)雷達(dá)的主瓣。
抗主瓣干擾是雷達(dá)領(lǐng)域的難題之一,對(duì)單套地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)而言,對(duì)于遠(yuǎn)距離主瓣支援掩護(hù)下的突防目標(biāo)機(jī),目前裝備的燒穿距離非常有限,對(duì)應(yīng)攔擊斜距嚴(yán)重不足,無(wú)法完成其作戰(zhàn)使命。
對(duì)單裝而言,在制導(dǎo)雷達(dá)工作頻段確定條件下,提高其燒穿距離的有效途徑主要有:一是加大有效發(fā)射功率,進(jìn)行功率對(duì)抗;二是采用相參積累等信號(hào)處理措施,增強(qiáng)目標(biāo)機(jī)的等效回波強(qiáng)度;三是采用DBF技術(shù)在偏離主瓣一定角度(如0.5半波寬度)形成零點(diǎn),抑制干擾。但上述措施的效果非常有限。
思考:應(yīng)對(duì)單裝不可能在短期內(nèi)有較大突破的現(xiàn)狀,是否可轉(zhuǎn)換思路,通過(guò)體系彌補(bǔ),從體系作戰(zhàn)的角度出發(fā),從多頻段、多型武器系統(tǒng)混編組網(wǎng)作戰(zhàn)的角度進(jìn)行對(duì)抗,從前期組網(wǎng)試驗(yàn)結(jié)論來(lái)看,這方面還有很大的潛力可挖掘。
5.2 密集干擾條件下低空機(jī)動(dòng)突防問(wèn)題及思考
采用隨隊(duì)掩護(hù)干擾、自衛(wèi)式干擾和多機(jī)低空、超低空機(jī)動(dòng)突防是空襲常用的主要戰(zhàn)法之一。
低空防空武器系統(tǒng),受地球曲率的影響,對(duì)無(wú)干擾、無(wú)機(jī)動(dòng)低空、超低空目標(biāo)的射擊遠(yuǎn)界都非常有限,如果有攔擊干擾+機(jī)動(dòng)目標(biāo),則按目前的技術(shù)水平,更是勝算無(wú)幾。
思考:加快飛艇、氣球、直升機(jī)等升空制導(dǎo)雷達(dá)及武器系統(tǒng)的研制步伐,力爭(zhēng)有所突破。
5.3 抗拖曳式誘餌問(wèn)題及思考
拖曳式誘餌對(duì)現(xiàn)代地空導(dǎo)彈尤其是對(duì)單脈沖體制主動(dòng)、半自動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭和跟蹤雷達(dá)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。拖曳式誘餌作為一種自衛(wèi)式電子干擾手段,通過(guò)拖曳線與載機(jī)配置在一起,根據(jù)探測(cè)的雷達(dá)信號(hào)特征發(fā)射回波,與目標(biāo)散射回波共同構(gòu)成對(duì)雷達(dá)的兩點(diǎn)源態(tài)勢(shì),使兩者同處于雷達(dá)的瞬時(shí)波束范圍內(nèi),且拖曳線長(zhǎng)度小于雷達(dá)的距離分辨率,使一般雷達(dá)和跟蹤系統(tǒng)無(wú)法通過(guò)速度、角度、距離來(lái)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行區(qū)分,從而實(shí)現(xiàn)雷達(dá)、導(dǎo)引頭的誘偏,達(dá)到保護(hù)載機(jī)的目的。
據(jù)報(bào)道,美國(guó)海軍和空軍的已裝備ALE-50拖曳式雷達(dá)有源誘餌的主戰(zhàn)飛機(jī)包括F/A-18E/F、F-16、B-1B、EA-6B、F-15、B-2、P-3C、C-130E、U-2及“全球鷹”無(wú)人機(jī)(UAV),2009年第11批次生產(chǎn)合約于同年10月簽訂后,美軍累計(jì)的總訂購(gòu)數(shù)量達(dá)23565枚,從裝備數(shù)量上看,幾乎所有的作戰(zhàn)飛機(jī)都可能裝備了該拖曳式干擾誘餌系統(tǒng)。
目前,美軍正在研發(fā)新一代的拖曳式誘餌系統(tǒng)AN/ALE-55。ALE-55是采用一體化防御電子對(duì)抗(IDECM)系統(tǒng)的拖曳式誘餌,包括載機(jī)上系統(tǒng)和載機(jī)外系統(tǒng),它使用載機(jī)上的威脅告警接收系統(tǒng)來(lái)辨認(rèn)威脅并把信息傳至技術(shù)發(fā)生器(ALQ-214),讓其產(chǎn)生調(diào)制干擾信號(hào)并通過(guò)光纖拖曳線傳送至AN/ALE-55誘餌,誘餌本身只包括發(fā)射設(shè)備,即一個(gè)電源和輻射器天線。
導(dǎo)彈導(dǎo)引頭與拖曳式干擾載機(jī)和誘餌的空間關(guān)系如圖1所示。拖曳式誘餌的拖曳線長(zhǎng)度L一般為75~200m,如美波音767軍用運(yùn)輸機(jī)拖曳線長(zhǎng)度為91~122m,其他戰(zhàn)斗機(jī)的拖曳線長(zhǎng)度也在100m左右。當(dāng)載機(jī)由遠(yuǎn)及近,一般脈沖雷達(dá)和導(dǎo)引頭很難從角度上對(duì)誘餌和載機(jī)進(jìn)行分辨。要進(jìn)行在抗拖曳式誘餌目標(biāo)機(jī)動(dòng)較小條件下的有效攔擊,導(dǎo)引頭必須具備:
1)距離高分辨,以區(qū)分載機(jī)和誘餌;
2)脈沖前沿角跟蹤,以消除拖曳式誘餌的距離拖引干擾;
3)脈間頻率或波形捷變,以抗跨周期拖曳式干擾(原理見圖2)。
5.4 抗空射誘餌問(wèn)題及思考
5.4.1 美微型空射誘餌基本情況
1996年,美國(guó)防高級(jí)研究設(shè)計(jì)局(DARPA)設(shè)立微型空射誘餌研發(fā)項(xiàng)目,旨在開發(fā)一種能在戰(zhàn)場(chǎng)上起到干擾作用,產(chǎn)生所謂“戰(zhàn)爭(zhēng)之霧”的誘餌系統(tǒng),以便通過(guò)欺騙、干擾敵方陸基和機(jī)載雷達(dá),提高飛機(jī)的生存能力,幫助建立空中優(yōu)勢(shì)。目前,美軍已成功研發(fā)或正在研發(fā)的微型空射誘餌共有4種型號(hào)。
1)基本型平臺(tái)參數(shù)
基本型即ADM-160A美微型空射誘餌,其基本參數(shù)為:最大飛行高度為12200m;最大飛行速度Ma數(shù)為0.93;最大航程為926km;機(jī)動(dòng)能力大于2G;導(dǎo)航系統(tǒng)為GPS/半自動(dòng)慣導(dǎo);續(xù)航時(shí)間為 45min(10000m),20min(900m);采用TJ-150微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)。其外形如圖3所示。
2)改進(jìn)發(fā)展的三種型號(hào)
發(fā)展型(ADM-160B):2010年3月,美空軍正式接收首批該型誘餌,至2011年已裝備大約650枚。
干擾型(ADM-160C)MALD-J:功能為“欺騙+干擾”,即在發(fā)展型的基礎(chǔ)上增加對(duì)雷達(dá)的干擾能力。
通用型(MALD-V):主要功能是“欺騙+干擾/偵察/打擊等”。
3)使用特點(diǎn)
一是用于欺騙、干擾敵防空系統(tǒng);二是用于情報(bào)偵察和火力打擊。
通用型微型空射誘餌可加載探測(cè)傳感器或其它偵察監(jiān)視設(shè)備,使其在高危地區(qū)上空巡弋飛行,截獲低功率電子信號(hào)和通信信號(hào),獲取敵方的電子情報(bào),充當(dāng)無(wú)人偵察平臺(tái)。此外,美軍還計(jì)劃為該型誘餌加裝改進(jìn)型“阿爾法”反輻射導(dǎo)彈,使其成為低成本的巡航導(dǎo)彈(MALI),也可加裝小型戰(zhàn)斗部等設(shè)備,在完成其他任務(wù)后再充當(dāng)巡航導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)實(shí)施打擊,使其同時(shí)具備欺騙干擾和火力打擊能力。
5.4.2 關(guān)于應(yīng)對(duì)空射誘餌的思考
雖然對(duì)美國(guó)空射誘餌尚無(wú)其相關(guān)實(shí)戰(zhàn)的報(bào)道,但可以大致估計(jì)其用于實(shí)戰(zhàn)的情景。
B-52、F-16載機(jī)在較遠(yuǎn)的防區(qū)外,這個(gè)距離可以是一般地面雷達(dá)視在距離以外,如在8000m高度、400km以外,形成較大規(guī)模輻射空射誘餌,有的帶干擾有的不帶干擾,加裝龍伯球后其RCS、飛行包線與一般作戰(zhàn)飛機(jī)無(wú)異,問(wèn)題在于地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì),攔擊的成本和代價(jià)多大。
單枚空射誘餌的價(jià)格僅數(shù)十萬(wàn)、不到一百萬(wàn)人民幣,而無(wú)論哪型地空導(dǎo)彈單發(fā)價(jià)格大都遠(yuǎn)高于此數(shù),就算平均兩枚地空導(dǎo)彈攔擊一枚空射誘餌,那么也會(huì)造成經(jīng)濟(jì)消耗的嚴(yán)重不對(duì)等。
若用高炮攔擊,一是高炮射程有限,夠不著;二是不能保證來(lái)襲的目標(biāo)中沒(méi)有遠(yuǎn)距離進(jìn)攻能力(具備攻擊能力是以后發(fā)展的趨勢(shì)和必然)。
等到把防區(qū)內(nèi)的地空導(dǎo)彈消耗殆盡,真正的作戰(zhàn)飛機(jī)來(lái)臨,防守方就基本沒(méi)還手能力。
對(duì)抗空射誘餌LAMD,攔擊的經(jīng)濟(jì)效率非常低,如同識(shí)別TBM的伴飛誘餌一樣,如何有效識(shí)別空射誘餌是地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)面臨的新挑戰(zhàn)。這個(gè)課題既古老又新穎,急需發(fā)展包括成像識(shí)別在內(nèi)的綜合目標(biāo)識(shí)別技術(shù),提高對(duì)目標(biāo)的感知能力。
5.5 抗新型ARM問(wèn)題及思考
據(jù)報(bào)道,美國(guó)的高速反輻射導(dǎo)彈(HAM)AGM-88A-D,其工作頻率范圍最低為800MHz,其最新型號(hào)AGM-88E增加了主動(dòng)毫米波雷達(dá)成像末制導(dǎo)系統(tǒng),且被動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)系統(tǒng)的最低工作頻率下降到100MHz,但該指標(biāo)可能有所夸大。
具備極化分選功能的ARM對(duì)誘騙系統(tǒng)和制導(dǎo)雷達(dá)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
新型ARM可能采用的新技術(shù)為極化分選、信號(hào)譜估計(jì)、強(qiáng)信號(hào)記憶跟蹤等,特別是極化分選對(duì)全向誘騙系統(tǒng)的威脅很大。
究其原因,主要是制導(dǎo)雷達(dá)在掃描過(guò)程中,在某一固定方向(如ARM方向)其極化為變極化過(guò)程,而不隨制導(dǎo)雷達(dá)相掃的誘騙系統(tǒng)為固定極化,兩者的信號(hào)特征具有明顯區(qū)別,具備極化分選功能的ARM將對(duì)此誘騙系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。應(yīng)特別引起關(guān)注,盡早開展此類對(duì)抗技術(shù)的研制。
本文在簡(jiǎn)要分析面臨的戰(zhàn)場(chǎng)威脅環(huán)境的基礎(chǔ)上,提出地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗干擾性能體系的結(jié)構(gòu),論述了抗干擾性能考核中復(fù)雜電磁環(huán)境模擬的要求,提出了地空導(dǎo)彈武器抗干擾性能考核與評(píng)估的原則層次和方法,最后就幾個(gè)抗干擾難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了探討?!?/p>
[1] 趙興錄,項(xiàng)春望,李秋生.地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)抗拖曳式干擾方法研究[J].現(xiàn)代雷達(dá),2013,35(3):1-4.
[2] 許雄,汪連棟,曾勇虎,等.裝備復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)問(wèn)題探討[J].航天電子對(duì)抗,2014,30(4):30-32.
[3] 戎建剛,王鑫,張衡,等.復(fù)雜電磁環(huán)境的指標(biāo)體系[J].航天電子對(duì)抗,2013,29(3):39-50.
Performance experimental verification and evaluation method of ground-to-air missile weapon system ECCM
Zhao Xinglu
(Unit 95899 of PLA,Beijing 100085,China)
The complex electromagnetic threat environment is briefly introduced. The system structure of ground-to-air missile weapon system ECCM performance is presented. The general demand of stimulating and setting up for complex electromagnetic is stated. The performance experimental verification and evaluation method of ground-to-air missile weapon system ECCM is set up, and lastly the several difficult problem are discussed.
ground-to-air missile;ECCM;experimental and evaluation
2016-12-08;2017-01-05修回。
趙興錄(1956-),男,教授,主要研究方向?yàn)槔走_(dá)對(duì)抗、地空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)等。
TN973;TJ962.1+3
A