時 磊

（中國人民解放軍91404部隊 秦皇島）

1 引言

隨著電子信息裝備的飛速發(fā)展和密集部署，反輻射導(dǎo)彈面臨的電磁環(huán)境趨于復(fù)雜，環(huán)境適應(yīng)性已成為衡量其生存能力、作戰(zhàn)能力強弱的一個重要指標。反輻射導(dǎo)彈能否有效打擊目標關(guān)鍵取決于導(dǎo)引頭的性能，當前急需對反輻射導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的抗干擾效能進行充分的試驗和精準的評估。而對電磁環(huán)境干擾強度的分級研究，是反輻射導(dǎo)彈復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗與評估研究的重要基礎(chǔ)，也是試驗電磁環(huán)境逼真構(gòu)建的基本前提，直接決定了評估結(jié)論的準確性。

本文分析了反輻射導(dǎo)彈面臨的作戰(zhàn)電磁環(huán)境，簡要梳理了威脅其作戰(zhàn)效能發(fā)揮的電子對抗裝備，提出了環(huán)境干擾強度的分級方法。

2 反輻射導(dǎo)彈面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境分析

反輻射導(dǎo)彈面臨的電磁環(huán)境可以從目標環(huán)境和干擾環(huán)境兩個方面進行分析。

2.1 目標環(huán)境分析

反輻射導(dǎo)彈打擊目標主要是地面和海面的重要雷達或通信輻射源，典型的打擊目標包括愛國者AN/MPQ-53雷達、宙斯盾AN/SPY-1雷達、薩德AN/TPY-2雷達、TMD-GBR雷達等。美軍在世界各地建立了愛國者、薩德等大量的防空反導(dǎo)陣地，日本、印度、韓國、臺灣等周邊國家和地區(qū)也都裝備了以雷達、通信、攻擊武器為核心的制導(dǎo)攻擊系統(tǒng)。

美國：在世界各地布有以“愛國者”、“宙斯盾”、“薩德”等為代表的典型導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，裝備了AN/SPY-1、AN/TPY-2、AN/MPQ-53/65、TMD-GBR 等性能先進的防空雷達。

日本：裝備有13架E-2C預(yù)警機和4架E-767預(yù)警機，并計劃再購買6架E-767預(yù)警機，并將13架E-2C預(yù)警機升級為“鷹眼-2000”預(yù)警機，所有的預(yù)警機上裝備有先進的“AN/APS-145”雷達，日本自衛(wèi)隊的海軍有從美國進口的“宙斯盾”，艦裝的AN/APY-1D防空雷達是?；念A(yù)警系統(tǒng)，可探測數(shù)百公里的200個目標；空中除了E-767、E-2C、AN/APS雷達外還有機載的AN/APY-2雷達，最遠可發(fā)現(xiàn)400km處的目標。

韓國：裝備有E-37，E-8預(yù)警機和4架E-2C預(yù)警機，預(yù)警機上裝有AN/APS-145雷達監(jiān)視半徑360km，最遠可探測到700km以外的飛機；有4套AN/FPS-117遠程預(yù)警雷達；還有200部防空雷達和遠程預(yù)警雷達網(wǎng)。

印度：印度軍隊目前共有300多部雷達，“英迪拉2”雷達探測距離40km、PSM-33對空警戒雷達探測240km，遠程雷達TRS-2215防空雷達，探測距離510km。印度已成功研制了“拉簡德拉”多功能相控陣雷達系統(tǒng)，并正在研制性能更先進的“英迪拉3”型防空雷達。印軍還向以色列購置了4套性能先進的“綠松”相控陣預(yù)警雷達系統(tǒng)，探測距離500km，還從荷蘭購買了“捕蠅”防空雷達。

臺灣地區(qū)：購置了美國的4架E-2T預(yù)警機、“愛國者”攔截系統(tǒng)、遠程預(yù)警雷達AN/FPS-115“鋪路爪”雷達和AN/MPQ-53愛國者導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達，還建成了“強網(wǎng)”、“天網(wǎng)”和海上的“大成系統(tǒng)”。

目前，各國都非常重視雷達抗反輻射武器技術(shù)的研發(fā)，現(xiàn)役雷達中基本都應(yīng)用了目前主流的抗反輻射導(dǎo)彈技術(shù)，如雷達低截獲（LPI）技術(shù)、雷達組網(wǎng)技術(shù)、雙/多基地雷達、雷達寬頻帶自適應(yīng)捷變頻技術(shù)等。此外，基于超高頻脈沖多普勒雷達、瞬時全向單脈沖雷達等的反輻射導(dǎo)彈告警系統(tǒng)也使得反輻射導(dǎo)彈作戰(zhàn)效能的發(fā)揮面臨極大挑戰(zhàn)。

2.2 干擾環(huán)境分析

在針對反輻射導(dǎo)彈的電磁干擾方面，在被保護雷達周邊布置誘餌，組成雷達誘餌陣，被認為是對抗反輻射導(dǎo)彈的最有效手段之一。雷達誘餌主要裝備于地面防空雷達反導(dǎo)系統(tǒng)。目前，美歐等軍事強國的各類防空武器系統(tǒng)制導(dǎo)雷達普遍裝備了有源誘餌設(shè)備。例如，美國AN/TPS-75地基防空雷達裝備了AN/TLQ-32誘餌系統(tǒng)（由3個誘餌組成），“愛國者”反導(dǎo)系統(tǒng)的AN/MPQ-53雷達系統(tǒng)裝備了3～4個誘餌，AN/TPS-59雷達系統(tǒng)裝備了2個誘餌。英國裝備了“女巫”誘餌系統(tǒng)，俄羅斯裝備了KPT3-125-2M誘餌系統(tǒng)。通過多個雷達誘餌布站，輻射與雷達信號一樣的電磁波以誘偏反輻射導(dǎo)彈，達到對雷達的防護目的。

1）AN/TLQ-32雷達誘餌

AN/TLQ-32誘餌系統(tǒng)是由ITT-杰弗蘭公司研制的用于保護美國陸基防空雷達系統(tǒng)AN/TPS-75的專用誘餌。早于1992年2月在加州中國湖海軍武器中心開始進行首件試驗，而后又于次年春天在Hurlburt試驗場進行工作評估。每部雷達部署3個誘餌，可保護一個雷達站免受相繼發(fā)射或同時發(fā)射的多枚導(dǎo)彈的攻擊。每套系統(tǒng)由三個誘餌組成，非犧牲體制，全向天線輻射，每個誘餌為組合式結(jié)構(gòu)，由三個模塊組成，每個模塊50kg，總尺寸1800×500×500mm，防彈設(shè)計，兩人可搬運，拼裝時間15min，誘餌與雷達之間采用光纜連接。工作時誘餌和雷達同時使用，一起擾亂ARM上的導(dǎo)引裝置，迫使ARM對4個輻射源的能量進行平均，攻擊信號重心，從而引誘來襲導(dǎo)彈落入稱為“ARM地坑”的彈著區(qū)內(nèi)，保護雷達免受ARM的攻擊。

圖1 AN/TLQ-32誘餌系統(tǒng)外觀

圖2 AN/TPS-75雷達

2）AN/MPQ-53雷達誘餌

愛國者PAC-2的相控陣雷達AN/MPQ-53系統(tǒng)也配有反輻射誘餌，工作原理如下：3個誘餌站成三角形布置在主雷達附近，每個誘餌保護空域為120°。每個誘餌發(fā)射和主雷達一樣的波束，三個波束和主雷達波束在空間中合成，從而改變主雷達的波束能量中心，并誘騙反輻射導(dǎo)彈進入這個中心，而不是主雷達或者誘餌，但為了給主雷達一個良好的工作環(huán)境，一般是在發(fā)現(xiàn)來襲導(dǎo)彈之后誘餌才開始工作。

3）КРТЭ125-2М射頻誘餌系統(tǒng)

俄羅斯-白俄羅斯聯(lián)合防御系統(tǒng)公司公開了研制的КРТЭ125-2М射頻誘餌系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于保護С-125-2МПечора2М（SA-3果阿）面空導(dǎo)彈系統(tǒng)（С-125的改進型）免受反輻射導(dǎo)彈的攻擊。不過，該公司準備用這種誘餌系統(tǒng)保護俄羅斯的所有基于雷達的面空導(dǎo)彈系統(tǒng)。КРТЭ125-2М誘餌系統(tǒng)專門用來對付美國的AGM-88哈姆高速反輻射導(dǎo)彈，使它們無法自動尋的面空導(dǎo)彈系統(tǒng)УНВ-2М火控雷達。有消息稱，КРТЭ125-2М誘餌系統(tǒng)成功對付兩枚反輻射導(dǎo)彈攻擊的概率大于0.8，對付一枚反輻射導(dǎo)彈攻擊的概率大于0.9。

3 反輻射導(dǎo)彈導(dǎo)引頭面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境分級方法

本文提出的環(huán)境分級方法重點考慮反輻射導(dǎo)彈導(dǎo)引頭作戰(zhàn)環(huán)境中的目標環(huán)境和干擾環(huán)境兩部分，分級依據(jù)主要是作戰(zhàn)信號環(huán)境本身的復(fù)雜度以及對被動雷達導(dǎo)引頭性能的影響程度，從時域、頻域、能量域等維度建立反輻射導(dǎo)彈面臨復(fù)雜電磁環(huán)境的分級方法。通過梳理總結(jié)被動雷達制導(dǎo)系統(tǒng)在抗干擾試驗中面臨的目標和干擾影響因素，如雷達低截獲、雷達組網(wǎng)、誘餌數(shù)量、誘餌類型（相參、非相參）、誘餌工作方式（是否閃爍）、干信比等，不同影響因素對被動雷達制導(dǎo)系統(tǒng)的影響不同，根據(jù)之前積累的試驗數(shù)據(jù)和先驗信息對各干擾影響因素的影響程度大小進行分級。

3.1 分級原則

確定的環(huán)境分級原則應(yīng)該包括合理性、可操作性和代表性。

1）合理性

被動雷達制導(dǎo)復(fù)雜電磁環(huán)境的分級要具有合理性，在對環(huán)境分級時要反映各構(gòu)成要素自身的特性，針對某一特定干擾的不同等級要依據(jù)復(fù)雜程度進行分級。復(fù)雜電磁環(huán)境的分級方法可以通過數(shù)學(xué)仿真或外場試驗驗證等手段進行檢驗。

2）可操作性

被動雷達制導(dǎo)復(fù)雜電磁環(huán)境的分級要具有可操作性。也就是在表述復(fù)雜電磁環(huán)境的某一類或某一類的某一級時具有可操作的指標，這些量化指標能夠直接通過計算、設(shè)置或儀器測量的手段得到，可以在被動雷達制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計鑒定試驗或軍事演練中設(shè)置相應(yīng)的復(fù)雜電磁環(huán)境模擬等級，考核或檢驗被動雷達制導(dǎo)系統(tǒng)的適應(yīng)能力。

3）代表性

被動雷達制導(dǎo)復(fù)雜電磁環(huán)境分級研究的目的是為了明確界定被動雷達制導(dǎo)系統(tǒng)的適應(yīng)能力和適用范圍，在某特定的復(fù)雜電磁環(huán)境下的反映被動雷達制導(dǎo)武器的作戰(zhàn)效能。因此，對電磁環(huán)境的分級要具有一定的代表性。在未來作戰(zhàn)部隊實際作戰(zhàn)過程中，能夠代表一定的作戰(zhàn)場景，并反映被動雷達制導(dǎo)武器對復(fù)雜電磁環(huán)境的適應(yīng)能力。

形成的分級方法應(yīng)簡單明了，可以依據(jù)抗干擾試驗中被動雷達制導(dǎo)系統(tǒng)的適應(yīng)能力進行等級劃分，為被動雷達制導(dǎo)系統(tǒng)抗干擾試驗的研究提供典型條件。

3.2 分級因素

3.2.1 目標環(huán)境影響因素

目前雷達對抗反輻射導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的措施分為五類：雷達低截獲設(shè)計、雙/多基地雷達技術(shù)、雷達組網(wǎng)技術(shù)、雷達發(fā)射功率時間控制（開關(guān)機）技術(shù)和反輻射導(dǎo)彈告警技術(shù)，這些雷達固有的反輻射導(dǎo)彈對抗手段可以對反輻射導(dǎo)彈的作戰(zhàn)效能產(chǎn)生很大影響，其中雷達低截獲設(shè)計中還包括寬頻帶自適應(yīng)頻率捷變技術(shù)、自適應(yīng)零點控制技術(shù)、雷達參數(shù)隨機化等手段，可以有效降低雷達被反輻射導(dǎo)彈武器鎖定并打擊的概率。但這些影響因素屬于目標雷達固有的抗反輻射導(dǎo)彈措施，這些對抗手段很難使用數(shù)字仿真和半實物仿真的方式實現(xiàn)，其對反輻射導(dǎo)彈武器的影響程度難以定量化描述，故這部分影響因素在環(huán)境分級中僅作為定性指標進行考慮。

3.2.2 干擾環(huán)境影響因素

綜合分析在雷達誘餌的具體使用過程主要涉及對誘餌數(shù)量、布設(shè)間距、布陣形式、誘餌類型、工作方式、功率比、前沿參差、誘餌源關(guān)機等條件和參數(shù)的設(shè)置，這些條件參數(shù)均會對反輻射導(dǎo)彈武器的作戰(zhàn)效能產(chǎn)生影響，接下來就對這些誘餌干擾影響要素逐一分析，根據(jù)其對反輻射導(dǎo)彈武器的干擾影響程度進行分級。

1）誘餌數(shù)量

一般來講，單誘餌系統(tǒng)是不實用的，也是不安全的。兩誘餌可以構(gòu)成一個比較實用的誘偏系統(tǒng)，但仍不是最安全系統(tǒng)。三誘餌系統(tǒng)是一個比較好的安全系統(tǒng)，可使雷達更安全。一旦雷達脫離ARM導(dǎo)引頭視場之后，ARM導(dǎo)引頭就跟蹤3個誘餌的能量中心。同時3個誘餌中即使有1個發(fā)生故障，剩余的2個誘餌仍然可確保在它們之間形成新的中心，從而不會使ARM擊中任一個誘餌或雷達。四誘餌或更多誘餌構(gòu)成的誘偏系統(tǒng)雖然更好，但成本較高。

經(jīng)分析，誘餌數(shù)量可以作為分級量化的依據(jù)，一般來講，誘餌數(shù)量越多，干擾等級越高，但需要滿足一定的前提條件，即誘餌布陣形式要符合基本條件。

2）誘餌布設(shè)間距

在誘餌誘偏系統(tǒng)中，各點源之間的間距設(shè)置是非常重要的。如果點源間距設(shè)置偏大，導(dǎo)引頭的跟蹤出現(xiàn)隨遇平衡狀態(tài)時會分辨出雷達和誘餌，并選擇其中的一個作為目標進行跟蹤和攻擊，從而威脅到系統(tǒng)安全。當點源間距設(shè)置偏小時，反輻射導(dǎo)彈在到達其隨遇平衡狀態(tài)后跟蹤某一個目標，有可能會命中目標，或雖然不命中目標但導(dǎo)彈落點在其殺傷半徑內(nèi)，也會對雷達和誘餌系統(tǒng)造成破壞。所以，設(shè)置誘餌布陣間距應(yīng)遵循以下原則：

（1）保證雷達和誘餌共同處于選通角內(nèi)，即要使反輻射導(dǎo)彈在失控前必定受到雷達和誘餌的共同影響；

（2）適當選擇間距，使反輻射導(dǎo)彈雖然能在失控前分辨雷達和誘餌，但由于慣性，在時間上來不及轉(zhuǎn)向命中目標，同時考慮反輻射導(dǎo)彈的殺傷半徑和命中誤差，從而得到一個既能有效誘偏又能保護雷達和誘餌安全的最佳間距。誘餌間距在很大程度上取決于反輻射導(dǎo)彈PPS天線的波束寬度、導(dǎo)彈速度和最大機動過載系數(shù)，典型的間距設(shè)置范圍一般在300m～1000m之間，誘餌源與目標源間距一般在300m～700m之間。

經(jīng)分析，誘餌布設(shè)間距僅僅是誘餌干擾有效的必要前提，與干擾效果不存在線性的正負相關(guān)關(guān)系，不適合作為分級量化的依據(jù)。

3）誘餌布陣形式

誘餌布陣形式有很多，典型誘餌布陣可分為3個、4個和6個誘餌源布陣，布陣基本原則是誘餌方向圖在空域上覆蓋目標掃描方向，誘餌方向圖在空域上覆蓋目標掃描方向，誘餌確保在被試導(dǎo)引頭角度搜索范圍內(nèi)。

經(jīng)分析，誘餌布設(shè)間距僅僅是誘餌干擾有效的必要前提，與干擾效果不存在線性的正負相關(guān)關(guān)系，不適合作為分級量化的依據(jù)。

4）誘餌類型

誘餌類型包括相參、非相參、隨機調(diào)相三類，非相參干擾只能將導(dǎo)引頭誘偏至誘餌干擾布陣內(nèi)部，相參干擾則可以將導(dǎo)引頭誘偏至布陣之外的位置。

經(jīng)分析，在戰(zhàn)術(shù)使用合理的前提下，相參類型誘餌在對反輻射導(dǎo)彈的干擾效果上更具優(yōu)勢，可作為分級的要素。

5）誘餌源與目標源功率比

誘餌源與目標源滿足一定的功率比是影響干擾效果的重要因素和先決條件，一般情況下，誘餌輻射功率要低于雷達主瓣功率，與雷達副瓣功率相似效果最佳。

經(jīng)分析，誘餌與目標源功率比僅僅是誘餌干擾有效的必要前提，與干擾效果不存在線性的正負相關(guān)關(guān)系，不適合作為分級量化的依據(jù)。

6）誘餌源工作方式

誘餌源在工作方式上可設(shè)置為周期性閃爍，能對反輻射導(dǎo)引頭造成一定的干擾效果，閃爍周期可根據(jù)具體試驗場景設(shè)置，一般可設(shè)置在0.1s～2s時間內(nèi)。

經(jīng)分析，在誘餌源在設(shè)置周期性的閃爍時，干擾效果會增強，故可作為環(huán)境分級的要素。

7）誘餌源信號參差

誘餌源前沿超前目標源前沿、后沿滯后目標源后沿，能對反輻射導(dǎo)引頭造成一定的干擾效果，超前和滯后的時間范圍在能力允許條件下越小越好，至少是幾μs級，目前主流的誘餌已經(jīng)可以做到ns級。

經(jīng)分析，在誘餌源在設(shè)置前后沿信號參差時，干擾效果會增強，故可作為環(huán)境分級的要素。

8）誘餌信號樣式

一般而言，誘餌信號脈寬和重周須與被保護雷達脈寬相同，誘餌信號樣式與雷達信號越相似越好，這是干擾有效的基本前提。

經(jīng)分析，誘餌信號樣式僅僅是誘餌干擾有效的必要前提，與干擾效果不存在線性的正負相關(guān)關(guān)系，不適合作為分級量化的依據(jù)。

3.3 分級方法

經(jīng)過對目標和干擾環(huán)境影響因素的詳細分析，綜合考慮反輻射導(dǎo)彈導(dǎo)引頭抗干擾試驗的先驗知識，形成以下反輻射導(dǎo)彈導(dǎo)引頭面臨復(fù)雜電磁環(huán)境的分級方法。

表1 反輻射導(dǎo)彈導(dǎo)引頭復(fù)雜電磁環(huán)境分級

4 結(jié)語

復(fù)雜電磁環(huán)境的分級研究是反輻射導(dǎo)彈復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗與評估工作首先需要解決的基礎(chǔ)問題。本文研究了目標和干擾環(huán)境對反輻射導(dǎo)彈雷達導(dǎo)引頭作戰(zhàn)效能的影響，梳理了影響因素，按影響程度給出了環(huán)境分級的方法，為反輻射導(dǎo)彈武器抗干擾性能的準確評估提供輸入條件，從而為反輻射導(dǎo)彈武器的指標論證、設(shè)計攻關(guān)和試驗鑒定提供參考。