韓 偉

（91404部隊(duì)43分隊(duì) 秦皇島 066001）

1 引言

無源干擾裝備是艦船電子戰(zhàn)系統(tǒng)的重要組成部分，其中箔條質(zhì)心干擾裝備具有性價(jià)比高、干擾效果好的特點(diǎn)，是目前艦艇對(duì)抗雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈最有效手段之一，在保護(hù)艦艇免受導(dǎo)彈襲擊方面占據(jù)著非常重要的位置。多年來，國(guó)內(nèi)外專家、學(xué)者對(duì)雷達(dá)干擾效果定量評(píng)估準(zhǔn)則進(jìn)行了大量的研究，從不同角度提出了一些評(píng)估雷達(dá)質(zhì)心干擾效果的準(zhǔn)則，本文對(duì)質(zhì)心干擾效果評(píng)定方法進(jìn)行分析，基于分析結(jié)果，提出質(zhì)心干擾效果評(píng)定方法的適用范圍［1～2］。

2 箔條質(zhì)心干擾機(jī)理分析

質(zhì)心干擾是在導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)已經(jīng)開機(jī)捕獲并跟蹤目標(biāo)后，利用雷達(dá)跟蹤目標(biāo)能量質(zhì)心這一特點(diǎn)，在雷達(dá)所跟蹤的目標(biāo)艦周圍布放雷達(dá)誘餌，使雷達(dá)跟蹤真、假目標(biāo)的能量質(zhì)心，而雷達(dá)誘餌的RCS一般大于目標(biāo)艦的RCS，由于目標(biāo)艦的機(jī)動(dòng)規(guī)避和風(fēng)向風(fēng)速對(duì)箔條云的影響，在一定的條件下，促使雷達(dá)從跟蹤質(zhì)心轉(zhuǎn)向跟蹤雷達(dá)誘餌，最后，導(dǎo)彈攻擊雷達(dá)誘餌。這一干擾方式稱為質(zhì)心干擾［3～4］。

當(dāng)已知真假兩目標(biāo)的反射能量時(shí)（一般用雷達(dá)截面積的大小，來表示目標(biāo)反射雷達(dá)電波的強(qiáng)弱），就可算出質(zhì)心點(diǎn)。質(zhì)心干擾機(jī)理如圖1所示。

圖1 質(zhì)心干擾機(jī)理示意圖

目標(biāo)艦（其雷達(dá)截面積為σ1）和雷達(dá)誘餌（其雷達(dá)截面積為σ2）都在末制導(dǎo)雷達(dá)的跟蹤單元內(nèi)，同時(shí)受到雷達(dá)電波的照射，那么，末制導(dǎo)雷達(dá)就跟蹤兩者形成的質(zhì)心點(diǎn)，質(zhì)心點(diǎn)與目標(biāo)艦的偏離角為θ1，見式（1）：

質(zhì)心點(diǎn)與雷達(dá)誘餌的偏離角為θ2，見式（2）：

式中，θ12為艦與箔條云相對(duì)于導(dǎo)彈的張角。

從上述兩式中可以看出，當(dāng)σ2＞σ1時(shí)，θ2＜θ1，也就是說，質(zhì)心點(diǎn)偏向反射能量較強(qiáng)的那個(gè)目標(biāo)。

3 箔條質(zhì)心干擾效果評(píng)定

箔條干擾效果試驗(yàn)方法主要有實(shí)彈干擾試驗(yàn)、外場(chǎng)模擬干擾試驗(yàn)。實(shí)彈干擾試驗(yàn)是在外場(chǎng)環(huán)境條件下，通過實(shí)際發(fā)射制導(dǎo)武器，利用干擾裝備對(duì)飛行中的制導(dǎo)武器實(shí)施干擾，以檢驗(yàn)干擾裝備對(duì)飛行中的制導(dǎo)武器的干擾效果。實(shí)彈干擾試驗(yàn)中全真條件下進(jìn)行，參試裝備均為實(shí)物，在類似實(shí)戰(zhàn)的動(dòng)態(tài)條件下，并處于真實(shí)的外場(chǎng)環(huán)境中，所以實(shí)彈干擾試驗(yàn)的最大優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)結(jié)果的可信度高。但是，實(shí)彈干擾試驗(yàn)組織實(shí)施難度很大，更重要的是實(shí)彈干擾試驗(yàn)消耗太大，不可能通過大量發(fā)射制導(dǎo)武器全面檢驗(yàn)和可靠評(píng)估電子干擾設(shè)備的干擾效果。少量試驗(yàn)有很大的局限性，不足以準(zhǔn)確揭示干擾效果的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，不能得到可靠的評(píng)估結(jié)論。因此本文主要探討外場(chǎng)模擬干擾試驗(yàn)的質(zhì)心干擾效果評(píng)定方法［5～7］。

3.1 箔條質(zhì)心干擾效果評(píng)定試驗(yàn)方法

箔條質(zhì)心干擾效果評(píng)定是基于雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭定點(diǎn)架設(shè)的靜態(tài)試驗(yàn)方法。雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭架設(shè)在海邊試驗(yàn)陣地（也可架設(shè)于海面平臺(tái)），載有定位系統(tǒng)的試驗(yàn)艦船聽令由海上就位點(diǎn)向發(fā)射點(diǎn)航行，試驗(yàn)艦船根據(jù)告警信號(hào)或指控系統(tǒng)下達(dá)的目標(biāo)指示，發(fā)射干擾彈實(shí)施干擾，并按決策提供的規(guī)避建議實(shí)施機(jī)動(dòng)。雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭記錄試驗(yàn)“零時(shí)”后規(guī)定時(shí)間內(nèi)各時(shí)刻航向、距離、航向偏角等有關(guān)試驗(yàn)參數(shù)。

3.2 箔條質(zhì)心干擾效果評(píng)定準(zhǔn)則

雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭定點(diǎn)架設(shè)條件下的箔條質(zhì)心干擾效果試驗(yàn)，一般是監(jiān)測(cè)干擾前后以及干擾過程中雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭輸出的導(dǎo)引信號(hào)，主要是測(cè)量雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭跟蹤軸（電軸）相對(duì)于目標(biāo)視軸的偏差，即跟蹤誤差（也稱跟蹤脫靶量）的變化，然后利用跟蹤誤差角的變化，結(jié)合雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭到預(yù)定目標(biāo)的距離，還可以得到在目標(biāo)處靶平面上跟蹤脫

靶距離的變化。對(duì)跟蹤誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，還可以得到跟蹤精度的變化，從而判定干擾效果［8～10］。

3.2.1 安全距離評(píng)定準(zhǔn)則

質(zhì)心干擾用于干擾敵導(dǎo)彈的自導(dǎo)段，其目的是保護(hù)艦艇免遭導(dǎo)彈的攻擊與破壞，安全距離評(píng)定準(zhǔn)則以艦艇是否受到危險(xiǎn)為準(zhǔn)則。以實(shí)施干擾后箔條云與目標(biāo)艦形成質(zhì)心效應(yīng)造成導(dǎo)彈彈軸運(yùn)動(dòng)指向偏離目標(biāo)，要求導(dǎo)彈的最終落點(diǎn)（末制導(dǎo)雷達(dá)電軸所指的質(zhì)心）不能直接擊中被保護(hù)的目標(biāo)艦（艇），且不使艦（艇）上人員和設(shè)備受到彈片和爆炸水壓的損害。如圖2所示，即當(dāng) X＞Xmin時(shí)，干擾成功，否則干擾失敗。其中，X為試驗(yàn)艦船中心到雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭電軸的垂直距離；Xmin為保護(hù)試驗(yàn)艦船的安全距離。

圖2 安全距離評(píng)定準(zhǔn)則評(píng)定示意圖

3.2.2 跟蹤誤差評(píng)定準(zhǔn)則

設(shè)未實(shí)施干擾時(shí)導(dǎo)引頭的跟蹤精度為σ0（標(biāo)準(zhǔn)差），實(shí)施干擾后導(dǎo)引頭的跟蹤誤差為 θ，以配試導(dǎo)引頭在試驗(yàn)條件下的正常跟蹤精度σ0的3倍為界限，采用如下準(zhǔn)則判定質(zhì)心干擾對(duì)導(dǎo)引頭的干擾是否有效：

1）當(dāng) θ≤3σ0時(shí)，本次干擾無效；

2）當(dāng) θ＞3σ0時(shí)，本次干擾有效。

此外，還有一種情況，當(dāng)干擾比較強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)引頭的跟蹤處理系統(tǒng)可能會(huì)提取不出有效的跟蹤誤差角，完全不能輸出跟蹤誤差角，這是一種比跟蹤誤差超差更為嚴(yán)重的干擾效果，也屬于干擾有效［11～12］。

4 應(yīng)用實(shí)例分析

在導(dǎo)引頭固定架設(shè)試驗(yàn)條件下，開展某艦電子對(duì)抗系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)引頭箔條質(zhì)心干擾效果試驗(yàn)，圖3為導(dǎo)引頭在干擾實(shí)施前后的跟蹤誤差曲線。

采用安全距離評(píng)定準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)定，根據(jù)導(dǎo)引頭終端輸出的跟蹤誤差，定位設(shè)備記錄的試驗(yàn)艦船相對(duì)導(dǎo)引頭的距離、舷角，試驗(yàn)艦船的長(zhǎng)度和寬度（本算例中選取艦長(zhǎng)為160m，艦寬為18m），計(jì)算試驗(yàn)艦船中心到雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭電軸的垂直距離和保護(hù)試驗(yàn)艦船的安全距離，對(duì)干擾實(shí)施后抽樣的采樣時(shí)刻的干擾效果進(jìn)行判定。干擾效果如表1所示。

圖3 干擾實(shí)施前后跟蹤誤差曲線

表1 干擾效果評(píng)定結(jié)果（安全距離評(píng)定準(zhǔn)則）

采用跟蹤誤差評(píng)定準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)定，未實(shí)施干擾時(shí)導(dǎo)引頭的跟蹤精度為0.2°，根據(jù)導(dǎo)引頭終端輸出的跟蹤誤差，對(duì)干擾實(shí)施后抽樣的采樣時(shí)刻的干擾效果進(jìn)行判定。干擾效果如表2所示。

表2 干擾效果評(píng)定結(jié)果（跟蹤誤差評(píng)定準(zhǔn)則）

通過上述計(jì)算，可以看出不同的評(píng)定準(zhǔn)則，對(duì)干擾效果的評(píng)定有一定的差異。分析原因，該航次質(zhì)心干擾效果試驗(yàn)，在干擾實(shí)施時(shí)刻導(dǎo)引頭相對(duì)于試驗(yàn)艦船的威脅舷角為90°，距離為10km，我們以采樣時(shí)刻1為例，跟蹤誤差為-0.73°時(shí)，導(dǎo)引頭在10km處偏離試驗(yàn)艦船中心的距離為127m。在這種威脅態(tài)勢(shì)下，保護(hù)艦船的安全距離為半艦長(zhǎng)和威力半徑的和，即為140m。也就是說，導(dǎo)引頭的跟蹤誤差雖然大于3σ0，但并不能保證試驗(yàn)艦船的安全。所以在這種態(tài)勢(shì)下，不適用跟蹤誤差評(píng)定準(zhǔn)則。那么這兩種評(píng)定準(zhǔn)則的適用范圍是什么呢？第一，對(duì)于外形尺寸較大的艦船，適用安全距離評(píng)定準(zhǔn)則；第二，對(duì)于外形尺寸較小的艦船，安全距離評(píng)定準(zhǔn)則和跟蹤誤差準(zhǔn)則均適用。

5 結(jié)語(yǔ)

艦載無源干擾是艦艇反導(dǎo)作戰(zhàn)的關(guān)鍵措施，直接關(guān)系到作戰(zhàn)艦艇的生死存亡。所以對(duì)無源干擾的干擾效果作出客觀的分析、準(zhǔn)確的評(píng)定是非常關(guān)鍵的。本文提出兩種質(zhì)心干擾效果評(píng)定方法，并對(duì)給出其適用范圍。需要特別指出的是，本文提到的跟蹤誤差、安全距離等描述的是雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭的跟蹤性能，不同于導(dǎo)彈的制導(dǎo)誤差、制導(dǎo)精度、脫靶量等指標(biāo)，以區(qū)別于導(dǎo)彈實(shí)彈飛行試驗(yàn)。在利用末制導(dǎo)雷達(dá)進(jìn)行固定站試驗(yàn)時(shí)，由于沒有導(dǎo)彈的控制系統(tǒng)以及彈體參與試驗(yàn)，相當(dāng)于導(dǎo)彈的制導(dǎo)控制回路處于開環(huán)狀態(tài)下，考核的僅是導(dǎo)引系統(tǒng)將雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭電軸導(dǎo)引指向目標(biāo)的誤差和精度，即雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)引頭的跟蹤誤差和跟蹤精度。