張曉杰，駱魯秦，占望寶

(1.空軍航空大學(xué)研究生隊(duì)，吉林 長(zhǎng)春 130022;2.中國(guó)人民解放軍94829部隊(duì)計(jì)量站，江西 南昌 330201)

拖曳式雷達(dá)誘餌作為目前作戰(zhàn)飛機(jī)應(yīng)對(duì)雷達(dá)末制導(dǎo)導(dǎo)彈的有效手段之一，占據(jù)著重要的戰(zhàn)略地位。導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)一般采用先進(jìn)的單脈沖角度跟蹤系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的抗角度欺騙干擾能力，但容易受到雙點(diǎn)源的干擾。拖曳式雷達(dá)誘餌通過拖曳線與作戰(zhàn)飛機(jī)配置在一起能夠?qū)嵤┱嬲慕嵌绕垓_［1］。拖曳式雷達(dá)誘餌誘偏的能力在一定程度上取決于誘餌干擾信號(hào)與目標(biāo)發(fā)射信號(hào)在導(dǎo)引頭接收天線處的干信比。分析拖曳式雷達(dá)誘餌的誘偏能力，干信比的變化是關(guān)鍵。文中仿真分析了導(dǎo)彈接近作戰(zhàn)飛機(jī)過程中，在拖曳式雷達(dá)誘餌干擾下的干信比的變化過程及跟蹤點(diǎn)到飛機(jī)的距離變化過程，為拖曳式雷達(dá)誘餌的合理使用提供了理論依據(jù)。

1 拖曳式雷達(dá)誘餌誘偏模型

拖曳式雷達(dá)誘餌對(duì)末制導(dǎo)單脈沖雷達(dá)導(dǎo)引頭的角度欺騙干擾，可以看作是作戰(zhàn)飛機(jī)和拖曳式雷達(dá)誘餌形成的兩點(diǎn)源對(duì)導(dǎo)引頭角度跟蹤系統(tǒng)的干擾，如果拖曳式雷達(dá)誘餌起作用，導(dǎo)引頭的角度跟蹤系統(tǒng)響應(yīng)會(huì)因由第二個(gè)反射源的存在而發(fā)生變化。誘餌干擾產(chǎn)生的效果使雷達(dá)跟蹤在兩點(diǎn)源的“能量質(zhì)心”上，因此跟蹤點(diǎn)通常是在兩點(diǎn)源的連線之間，稱為質(zhì)心干擾，有時(shí)也稱為非相干兩點(diǎn)源干擾［2］，導(dǎo)彈攻擊態(tài)勢(shì)如圖1所示。

圖1 導(dǎo)彈攻擊態(tài)勢(shì)圖

根據(jù)非相干兩點(diǎn)源干擾原理，設(shè)誘餌干擾信號(hào)和回波信號(hào)在導(dǎo)彈接收機(jī)的干信比為J/S，當(dāng)導(dǎo)引頭指向合成點(diǎn)源時(shí)指向角α為

其中，對(duì)誘餌的張角為α1

對(duì)飛機(jī)的張角為α2

設(shè)導(dǎo)彈的攻擊角為αm;導(dǎo)彈到作戰(zhàn)飛機(jī)的距離為R;拖曳線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則導(dǎo)彈到誘餌的距離為

由圖1中的幾何關(guān)系可以得到拖曳式雷達(dá)誘餌的誘騙距離LY=ZP。

2 導(dǎo)引頭接收天線處干信比模型

拖曳式雷達(dá)誘餌干擾過程中誘餌轉(zhuǎn)發(fā)的干擾信號(hào)和目標(biāo)反射的回波信號(hào)，在雷達(dá)導(dǎo)引頭接收天線處的功率之比稱為干信比［3］。拖曳式雷達(dá)誘餌與目標(biāo)回波信號(hào)的不同之處，在于誘餌是將接收到的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理后放大轉(zhuǎn)發(fā)出去，文中所研究的拖曳式雷達(dá)誘餌采用恒功率體制，即誘餌發(fā)射信號(hào)的功率恒定，始終以最大功率發(fā)射干擾信號(hào)［4］。

末制導(dǎo)雷達(dá)信號(hào)經(jīng)作戰(zhàn)飛機(jī)反射后，在導(dǎo)引頭接收天線處接收到的回波信號(hào)功率為

式中，PT為雷達(dá)導(dǎo)引頭發(fā)射功率;GT為目標(biāo)方向?qū)б^天線增益;GR為目標(biāo)方向?qū)б^接收天線增益;λ為導(dǎo)引頭工作波長(zhǎng);σ為作戰(zhàn)飛機(jī)的散射截面積;R為目標(biāo)到雷達(dá)導(dǎo)引頭距離;γR，γT為雷達(dá)導(dǎo)引頭發(fā)射機(jī)和接收機(jī)綜合損耗。

拖曳式雷達(dá)誘餌到達(dá)雷達(dá)接收機(jī)的干擾信號(hào)功率為

式中，PTJ為誘餌發(fā)射功率;GTJ為誘餌干擾天線增益;GR為誘餌方向?qū)б^接收天線增益λ為導(dǎo)引頭工作波長(zhǎng);Rj為誘餌到雷達(dá)導(dǎo)引頭的距離γj為誘餌發(fā)射天線的綜合損耗。

由式(7)和式(8)，可以計(jì)算出導(dǎo)引頭接收天線處的干信比J/S

3 仿真與分析

基于建立的數(shù)學(xué)模型，針對(duì)圖1所示的導(dǎo)彈攻擊態(tài)勢(shì)對(duì)拖曳式雷達(dá)誘餌的誘騙能力進(jìn)行仿真分析。

仿真條件:誘餌發(fā)射功率PTJ=30 W，誘餌干擾天線增益GTJ=0 dB;誘餌方向?qū)б^接收天線增益GR=37 dB誘餌發(fā)射天線的綜合損耗γj=1 dB，目標(biāo)方向?qū)б^天線增益GT=37 dB;作戰(zhàn)飛機(jī)的散射截面積σ=6 m2;為雷達(dá)導(dǎo)引頭發(fā)射機(jī)和接收機(jī)綜合損耗γR=γT=1dB，拖曳線長(zhǎng)度L=100 m。

圖2為在攻擊角度為120°尾追情況下，不同距離上干信比變化曲線。從圖中可以看出，隨著距離的接近，導(dǎo)引頭接收機(jī)的干信比呈下降趨勢(shì)。導(dǎo)引頭的發(fā)射功率越小，相同的彈目距離上干信比越大。

圖2 干信比隨距離的變化曲線

圖3仿真了隨著距離的變化誘餌對(duì)導(dǎo)引頭不同發(fā)射功率的誘騙距離，由圖可以看出，隨著彈目距離的接近，誘餌的誘騙距離逐漸減小。在彈目距離＜1000 m后誘騙距離快速下降。在彈目距離為500 m時(shí)，對(duì)發(fā)射功率為1 kW的導(dǎo)引頭誘騙距離為80.22 m，對(duì)發(fā)射功率為3 kW的導(dǎo)引頭誘騙距離為57.6 m，對(duì)發(fā)射功率為5 kW的導(dǎo)引頭的誘騙距離為44.9 m。

圖3 誘騙距離隨距離的變化曲線

圖4為導(dǎo)引頭發(fā)射功率為1 kW時(shí)，不同入射角情況下誘餌對(duì)導(dǎo)引頭的誘騙距離，由圖可以看出，導(dǎo)彈的攻擊角度越大，誘餌對(duì)導(dǎo)引頭的誘騙效果越好?？梢娫谀繕?biāo)和誘餌性能一定的條件下，還取決于目標(biāo)和誘餌兩者之間的幾何關(guān)系，其在一定程度上影響著干信比的大小。

在彈目距離為500 m的情況下，在攻擊角度為120°時(shí)的誘騙距離為80.22 m，在攻擊角度為75°時(shí)的誘騙距離為71.88 m，在攻擊角度為30°時(shí)的誘騙距離為65.74 m，可見導(dǎo)引頭攻擊角度越大誘偏的效果越好。在作戰(zhàn)飛機(jī)遭遇導(dǎo)彈攻擊時(shí)，應(yīng)及時(shí)機(jī)動(dòng)使導(dǎo)引頭成尾追態(tài)勢(shì)。

圖4 不同入射角下誘騙距離隨距離的變化曲線

4 結(jié)束語

拖曳式雷達(dá)誘餌的誘偏能力一定程度上取決于導(dǎo)引頭接收天線處的干信比，分析拖曳式雷達(dá)誘餌的誘偏能力。同時(shí)在相同的干信比下，導(dǎo)彈的攻擊角度對(duì)誘餌的誘偏能力也有一定的影響。在盡可能增加干信比的情況下，通過適當(dāng)機(jī)動(dòng)增大導(dǎo)彈的攻擊角度可以充分提高誘餌的誘騙效果。

［1］趙國(guó)慶.雷達(dá)對(duì)抗原理［M］.西安:西安電子科技大學(xué)出版社，1998.

［2］姬曉琳.拖曳式誘餌干擾機(jī)理研究［D］.西安:西安電子科技大學(xué)，2010.

［3］肖欽定，劉曉東，李海林.機(jī)載拖曳式誘餌角度欺騙干擾分析［J］.航天電子對(duì)抗，2011(4):13－16.

［4］方有培.拖曳式有源射頻誘餌干擾防空導(dǎo)彈研究［J］.航天電子對(duì)抗，2001(4):16－19.

［5］謝少毅，張曉發(fā)，袁乃昌，等.反輻射導(dǎo)彈抗誘騙性測(cè)試系統(tǒng) VI設(shè)計(jì)［J］.電子設(shè)計(jì)工程，2011，24(10):166 －168.