袁新波

(國營990廠， 合肥 230601)

【系統(tǒng)工程、測量與控制】

一種無源干擾技術(shù)

袁新波

(國營990廠， 合肥 230601)

從現(xiàn)代戰(zhàn)爭特點闡述了對激光制導(dǎo)武器需要創(chuàng)新的干擾手段，敘述了研究激光制導(dǎo)武器干擾技術(shù)的必要性；通過對國內(nèi)外制導(dǎo)武器的對抗現(xiàn)狀和傳統(tǒng)光電武器干擾方式的介紹，同時對激光半主動制導(dǎo)的干擾原理進(jìn)行分析，介紹了在信息化戰(zhàn)場上激光箔條的干擾技術(shù)應(yīng)用方式；使激光箔條干擾技術(shù)成功應(yīng)用到多種信息化戰(zhàn)場的平臺上，可進(jìn)一步提升優(yōu)化裝備水平，填補(bǔ)我國無源對抗裝備的部分空白，為應(yīng)用單位帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，大大提高我國無源光電對抗裝備的綜合作戰(zhàn)效能。

無源干擾技術(shù)；應(yīng)用研究

隨著“十二五”“十三五”我國武器裝備的發(fā)展趨勢，以及現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭方式的多樣化、智能化特點，促使了各類信息化武器的蓬勃誕生，光電類制導(dǎo)武器在戰(zhàn)爭中的應(yīng)用越來越廣泛，光電制導(dǎo)方式已經(jīng)成為戰(zhàn)爭的重要威脅，光電制導(dǎo)的對抗研究有著非常重要的意義。光電無源對抗中，光箔條的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，在此基礎(chǔ)上，研究一種對付激光類武器的新型干擾技術(shù)，可以有效干擾某些制導(dǎo)武器，提高武器裝備的綜合對抗能力。

1 國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

在現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭中，光電偵察手段越來越先進(jìn)，光電精確制導(dǎo)武器的命中精度越來越高，交戰(zhàn)雙方的軍事目標(biāo)和重要經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的防光電偵察、防空襲和防精確制導(dǎo)武器已是迫在眉睫。精確制導(dǎo)武器絕大多數(shù)采用激光、電視和紅外成像制導(dǎo)等方式，激光制導(dǎo)武器由于其技術(shù)成熟、可靠性高、命中精度好、應(yīng)用平臺廣等特點，在制導(dǎo)武器里占據(jù)著很大的比例，數(shù)量很多，使我各類重要目標(biāo)受到很大的威脅、防不勝防。因此，研究和應(yīng)用激光制導(dǎo)武器的對抗技術(shù)，對于提高我重要軍事及經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的生存能力并最終奪取戰(zhàn)爭的勝利，具有非常重要的現(xiàn)實意義。目前國內(nèi)外已經(jīng)著手大力開展光電類對抗武器的研究工作。

在光電干擾研究中，箔條作為無源對抗的一種手段，以其反射性能好、干擾頻帶寬、散布范圍大、分散速度快、滯空時間長、價格低廉以及多功能干擾等特點，受到了國內(nèi)外軍方的高度重視。傳統(tǒng)箔條主要被用于對付雷達(dá)制導(dǎo)類武器，其材料性能和應(yīng)用方式特點使其能夠比較有效的干擾或擾亂雷達(dá)類探測、偵查、制導(dǎo)等裝備、設(shè)備、武器等。對付激光制導(dǎo)武器，則需要根據(jù)激光制導(dǎo)武器的特點和作用原理、制導(dǎo)方式、制導(dǎo)軌跡和攻擊范圍等，創(chuàng)新一種應(yīng)用性較強(qiáng)的對抗手段，達(dá)到有效提高我方各類重要目標(biāo)的生存能力。

2 激光制導(dǎo)對抗方式研究

激光制導(dǎo)的干擾對抗方式很多，通過調(diào)研了解，根據(jù)其對抗干擾方式的特點，其主要分為兩種，一種是無源對抗技術(shù)，另外一種為有源對抗技術(shù)。

2.1 激光無源對抗

該類激光無源對抗技術(shù)主要原理是利用一些物體(氣態(tài)、固態(tài)、霧態(tài)等)，在戰(zhàn)爭中對激光信號和傳輸通道進(jìn)行堵塞或干擾，對激光信號進(jìn)行不同程度的反射、折射、散射或者直接吸收，達(dá)到讓敵方的激光源失去指示目標(biāo)、激光武器失去跟蹤目標(biāo)的準(zhǔn)確實時線路，削弱或降低其激光設(shè)備、裝備和武器的系統(tǒng)效能。比較常見的包含以下四種對抗技術(shù)：

1) 煙幕對抗技術(shù)

激光信號在傳輸過程中，最怕空氣中的固體粒子削弱或阻擋其信號，而煙幕是其最大的威脅。煙幕一直是光電武器的干擾對抗手段，并且應(yīng)用較為廣泛。煙幕主要是利用各種不同大小微粒，對透過它的激光進(jìn)行散射或吸收，從而對激光能量進(jìn)行大幅度衰減，使得激光武器的能量傳輸線路阻斷而失去聯(lián)系，使得制導(dǎo)命中率大大下降。

2) 氣溶膠對抗干擾

在煙幕對抗之后，又有一種創(chuàng)新的干擾材料，叫做氣溶膠。該材料是由一些氣體的小顆粒組成，這些小顆粒懸浮在氣體中，它對可見光、激光、近紅外、中遠(yuǎn)紅外都有一定的衰減作用。這種氣溶膠常用的典型材料有絕緣類材料，如高嶺土、塵壤、滑石粉、水霧等，也有一些導(dǎo)電類材料，如石墨堆積樣品等。

3) 偽裝對抗技術(shù)

偽裝技術(shù)也可以應(yīng)用到激光對抗中，該技術(shù)主要是制作一些偽裝裝置，配置到合理的區(qū)域，作為假目標(biāo)吸引敵方制導(dǎo)武器攻擊，使其攻擊假目標(biāo)，也可在一些材料上噴涂專門對付激光的偽裝涂料，從而達(dá)到偽裝的目的，使得敵方激光武器發(fā)現(xiàn)不了目標(biāo)。

4) 氣球?qū)垢蓴_

利用氣球滯空時間長，體積大等特點，可以在氣球的外表面涂覆一種專門反射激光的材料，該材料可以有很強(qiáng)的激光反射率，可以有效干擾激光武器。在氣球內(nèi)部可以充一種混合氣體(氫氣和煙幕)，一是保證滯空的時間和高度，另外，將氣球引爆，還可利用煙幕達(dá)到二次對抗干擾效果。

2.2 激光有源對抗

激光有源對抗技術(shù)也是一種有效的干擾手段，其主要原理是利用一些光電設(shè)備對敵方的激光武器進(jìn)行壓制或是誘騙，從而達(dá)到對抗的目的，是一種主動式對抗方式。

1) 壓制式對抗

利用強(qiáng)激光對敵方的激光設(shè)備、裝備、武器進(jìn)行壓制、致盲或摧毀的手段，通常被稱為壓制式對抗，其主要要求我方強(qiáng)激光的能量和功率較大，對付激光探測和偵查非常有效。

2) 近炸引信對抗

該種對抗方式主要利用捕獲激光近炸引信的激光編碼、波長、周期和調(diào)頻特點，復(fù)制其相同規(guī)律的干擾信息，在近炸引信的航路上實施干擾，使其提前作用爆炸，保護(hù)我方的目標(biāo)。

3) 誘騙式對抗

激光角度欺騙能夠誘導(dǎo)武器放棄跟蹤真目標(biāo)而跟蹤假目標(biāo)，使之攻擊失敗。在被保衛(wèi)的目標(biāo)附近放置多個漫反射目標(biāo)，當(dāng)激光告警器接收并識別敵方的激光參數(shù)后，對敵方激光目標(biāo)指示器的指示信號進(jìn)行處理，啟動我方激光器用相同的編碼信號照射其中一個漫反射目標(biāo)，將制導(dǎo)武器導(dǎo)向假目標(biāo)，達(dá)到掩護(hù)真目標(biāo)的目的。

3 傳統(tǒng)箔條在信息化戰(zhàn)場的應(yīng)用情況

傳統(tǒng)的箔條干擾材料包括毫米波箔條、厘米波箔條、垂直極化箔條、光箔條等，在信息化戰(zhàn)場中應(yīng)用較為廣泛。

3.1 空中作戰(zhàn)中的應(yīng)用

a．布設(shè)干擾走廊。

b．利用無人機(jī)或其他布撒器平臺大面積投放箔條，干擾偵查和探測雷達(dá)信號。

c．布設(shè)一定規(guī)則的箔條云，作為假目標(biāo)進(jìn)行誘騙。

d．干擾電磁波傳播信號，并使其衰減。

3.2 海面艦艇上的戰(zhàn)術(shù)使用

a．對付單脈沖或圓錐掃描的反艦導(dǎo)彈跟蹤雷達(dá)。

b．干擾來襲的彈道導(dǎo)彈，能使來襲的彈道導(dǎo)彈引信提前爆炸。

c．把耦極子干擾物送入空中，提高干擾效果。

d．發(fā)射箔條干擾物，掩護(hù)從航母上起飛的飛機(jī)。

3.3 地面作戰(zhàn)使用

a．掩護(hù)地面車輛、陣地、設(shè)施等。

b．掩護(hù)炮兵陣地。

c．偽裝或形成假目標(biāo)進(jìn)行對抗。

4 一種無源對抗方式的應(yīng)用及分析

4.1 無源對抗的干擾原理

常見的光箔條是一種既能干擾雷達(dá)，又可以對紅外、可見光進(jìn)行吸收的材料。本文想闡述的是一種新型的激光箔條。該種激光箔條是先在18～20 μm厚的箔片上涂覆一種對激光波長具有高反射率的材料，然后將這些箔片切割成細(xì)長菱形，主要用于對付激光對抗，因此成為激光箔條。激光箔條上每一小部分均是一個獨立的反射源并具有相似的散射特性。

激光能夠在光潔金屬表面形成反射，主要原因是金屬中存在很大密度的自由電子，這種自由電子在光波電磁場的強(qiáng)迫振動下會產(chǎn)生一種次波，這些次波會造成強(qiáng)烈的反射波和傳播到金屬內(nèi)的較為薄弱的透射波。因為自由電子有非常大的密度，即使金屬片很薄也能夠把很大一部分入射的光反射回去。金屬外殼層電子(自由電子)沒有受到原子核的束縛，光波照射金屬時，自由電子吸收了光波的電場中光的能量，從而與光產(chǎn)生頻率相同的振蕩，在振蕩中又釋放出和原來的光線頻率相同的光，這就叫光的反射。該種電子振蕩將會隨著深度增加而減小，當(dāng)電子振蕩振幅減小到了原來的1/e時(e為自然對數(shù))，此時對應(yīng)的深度就叫做穿透深度，該穿透深度決定金屬是透明還是會反射，大部分通常的金屬穿透深度約有幾十或幾百納米，穿透深度δ與金屬的基本性質(zhì)關(guān)系有以下公式：

δ=sqrt(λ/πcμσ)

(1)

式(1)中:λ為真空中光的波長；c為光速；μ為導(dǎo)磁系數(shù)；σ為靜導(dǎo)電系數(shù)。依據(jù)公式可以看出，當(dāng)光線的波長越長時，越容易穿透金屬，當(dāng)金屬導(dǎo)電系數(shù)σ越高時，穿透深度越淺其反射率越高。所以金屬反射膜選用較高導(dǎo)電率的材料，如金、銀、銅、鋁等。

激光箔條的對抗干擾原理是利用其本身固有的激光反射特性，將一定數(shù)量的激光箔條彌漫在空中，形成相應(yīng)的密度箔條云，可以對激光信號進(jìn)行散射形成假目標(biāo)對敵方對激光探測設(shè)備進(jìn)行誘騙，也能形成后向散射的回波作為我方激光有源對抗的假目標(biāo)。

激光箔條形成的反射、散射、后向散射示意圖如圖1。

4.2 激光箔條干擾方式

激光箔條主要用于誘偏激光半主動制導(dǎo)的導(dǎo)彈、炸彈和炮彈。通?？捎苫鸺龔椈蚱葥襞趶棸l(fā)射，也可直接由飛機(jī)拋灑，到達(dá)指定空域后，光箔條與彈(機(jī))分離，由于質(zhì)量輕，因此可以較長時間彌散在空中。如果將光箔條布撒在敵方激光目標(biāo)指示器的照射光路上，則由光箔條散射的回波將把被攻擊目標(biāo)反射的激光回波淹沒，使得目標(biāo)被掩蓋在由光箔條散射形成的激光斑點噪聲的干擾信號之中，從而導(dǎo)致激光制導(dǎo)武器丟失目標(biāo)。它也可以在作戰(zhàn)使用中，與主動激光干擾機(jī)配合，在空中任意位置上制造激光假目標(biāo)。即利用己方一臺激光干擾機(jī)直接照射箔條陣，在非目標(biāo)區(qū)人為地造成大面積激光散射回波，從而誘騙激光制導(dǎo)炸彈向其尋的，大大降低其命中精度。

圖1 激光箔條散射示意圖

4.3 激光箔條干擾方式的應(yīng)用研究

激光箔條主要用于干擾敵激光探測偵查，誘偏敵激光制導(dǎo)導(dǎo)彈、炸彈及炮彈的精確打擊，保護(hù)我方陣地和重要的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、軍事目標(biāo)。主要應(yīng)用方式有下面四種：

4.3.1 正面對抗激光制導(dǎo)武器

如圖2所示，在一場信息化戰(zhàn)爭中，當(dāng)敵方激光探測或制導(dǎo)信號被我方告警系統(tǒng)發(fā)覺時，可以根據(jù)告警系統(tǒng)捕獲的目標(biāo)信號方向，利用彈藥或布撒平臺在信號來襲的方向上快速發(fā)射或投放激光箔條，激光箔條將短時間彌漫在空中，在敵方來襲方向的上空形成箔條云，用于衰弱、干擾來襲的激光信號，當(dāng)敵方激光武器激光的導(dǎo)引頭接收到激光箔條漫反射形成的回波信號后，會誤當(dāng)成攻擊目標(biāo)形成的反射信號，將對激光箔條形成的云團(tuán)進(jìn)行攻擊，制導(dǎo)武器的攻擊航路被改變、被誘偏，降低了敵方制導(dǎo)精度，我方的重要目標(biāo)可以得到保護(hù)。

圖2 激光箔條應(yīng)用示意圖

4.3.2 誘騙激光制導(dǎo)武器

利用在目標(biāo)的不同方向布設(shè)拋撒一定數(shù)量的激光箔條，形成地面漫反射體，作為假目標(biāo)與我方專用的激光干擾機(jī)聯(lián)合使用，形成作戰(zhàn)的一套誘騙方式，在實際作戰(zhàn)中，可以有效誘偏敵方的各類激光制導(dǎo)武器方向攻擊錯誤，降低敵方制導(dǎo)武器的制導(dǎo)精度。該種方式主要利用激光箔條的散射特性，可以在各個方向形成相同的反射激光信號，另外利用我方激光干擾機(jī)的激光編碼參數(shù)復(fù)制功能，制造相關(guān)參數(shù)的激光信號并照射假目標(biāo)，可以有效的將敵激光制導(dǎo)武器誘騙至假目標(biāo)。其原理示意圖如圖3。

圖3 激光箔條應(yīng)用示意圖

4.3.3 對抗含有激光近炸引信的武器

激光近炸引信對目標(biāo)反射的激光信號特別敏感，當(dāng)在作戰(zhàn)的合適時機(jī)，在敵方來襲的攻擊路線上投放大面積激光箔條，可以有效的使得該類含有激光近炸引信的武器提前作用，造成空爆，對我方重要目標(biāo)進(jìn)行保護(hù)。其原理示意圖如圖4。

4.3.4 在特殊地形布設(shè)反射體

當(dāng)我軍電子對抗作戰(zhàn)裝備處在無明顯自然漫反射體或漫反射板不易布設(shè)的環(huán)境下，通過在斜坡、山地等地形表面布設(shè)多發(fā)激光箔條干擾彈，其作用后可在這些地面形成一層激光箔條反射體，再通過激光器進(jìn)行照射，實現(xiàn)誘偏干擾的目的。

5 結(jié)論

激光箔條干擾技術(shù)含量較高，作戰(zhàn)方式多樣、作戰(zhàn)樣式新穎，戰(zhàn)時可根據(jù)戰(zhàn)場的不同需要，在空中布設(shè)大面積相關(guān)干擾煙云誘騙對付導(dǎo)引頭。

激光箔條干擾技術(shù)應(yīng)用到多種信息化戰(zhàn)場的平臺上，可進(jìn)一步提升優(yōu)化裝備水平，大大提高我國無源光電對抗裝備的綜合作戰(zhàn)效能。

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ResearchontheApplicationofaPassiveJammingTechnique

YUAN Xinbo

(Nation-Owned Manufacturer 990, Hefei 230601, China)

According to the characters of modern warfare, new methods to interfere with laser guided weapons are needed. Thus, it’s necessary to research on laser guided weapon interference technology. Domestic and foreign guided weapon’s countermeasure and traditional electro-optical weapons’ interference methods were introduced. The principle of interference to laser semi-active guided weapon was analyzed. Then, a new way of laser chaff’s interference was raised. After the analysis of laser chaff interference’s principle and the introduction of the way it acted, the application mode of laser chaff in informational battlefield was put forward. Through this study, the laser chaff interference technique could be applied to a variety of informational battlefield and enhance the level of equipment optimization. On the one hand, it can fill the blank of our passive countermeasure equipment and bring considerable economic benefits to the application units. On the other hand, it can greatly improve the comprehensive operation efficiency of our passive electro-optical countermeasure equipment..

passive jamming technology; application research.

2017-10-09；

2017-10-30

袁新波(1980—)，男，高級工程師，主要從事彈藥設(shè)計研究。

10.11809/scbgxb2017.12.035

本文引用格式：袁新波.一種無源干擾技術(shù)[J].兵器裝備工程學(xué)報，2017(12):155-158.

formatYUAN Xinbo.Research on the Application of a Passive Jamming Technique[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(12):155-158.

TJ765

A

2096-2304(2017)12-0155-04

(責(zé)任編輯唐定國)