（中國人民解放軍92785部隊(duì) 秦皇島 066000）

1 引言

舷外有源誘餌自20世紀(jì)80年代初問世以來，經(jīng)歷了幾代產(chǎn)品的改進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新，已初具規(guī)模。目前，舷外有源誘餌干擾效果試驗(yàn)方法是基于末制導(dǎo)雷達(dá)定點(diǎn)設(shè)置的靜態(tài)試驗(yàn)方法，由于該評定方法只關(guān)心最終時(shí)刻導(dǎo)彈是否脫靶，未體現(xiàn)導(dǎo)彈飛行的動(dòng)態(tài)效應(yīng)，沒有關(guān)注導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)跟蹤質(zhì)心至艦、舷外有源誘餌分離的過程。本文通過論證研究，提出了一種新的舷外有源誘餌干擾效果評定方法。通過將末制導(dǎo)雷達(dá)靜態(tài)試驗(yàn)獲取的干擾效果數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化，模擬導(dǎo)彈攻擊與誘餌反導(dǎo)過程，以末制導(dǎo)雷達(dá)的模擬動(dòng)態(tài)效果評定舷外有源誘餌的干擾效果。

2 干擾原理

舷外有源誘餌質(zhì)心干擾與箔條質(zhì)心干擾原理［1～2］大致相同，都是利用導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)跟蹤真假兩個(gè)目標(biāo)能量中心（質(zhì)心）這一特點(diǎn)，在末制導(dǎo)雷達(dá)距離波門內(nèi)除被保護(hù)的目標(biāo)艦外再形成一個(gè)假目標(biāo)（即舷外有源誘餌）。舷外有源誘餌通過接收到的末制導(dǎo)信號，經(jīng)處理放大后，轉(zhuǎn)發(fā)給末制導(dǎo)雷達(dá)，使末制導(dǎo)雷達(dá)跟蹤真、假目標(biāo)的能量質(zhì)心。舷外有源誘餌轉(zhuǎn)發(fā)的信號回波大于被保護(hù)目標(biāo)艦的回波，隨著時(shí)間推移和目標(biāo)艦的機(jī)動(dòng)位置變化，末制導(dǎo)雷達(dá)從跟蹤能量質(zhì)心最終轉(zhuǎn)向跟蹤舷外有源誘餌，達(dá)到保護(hù)目標(biāo)艦的效果。干擾原理如圖1所示。

圖1 舷外有源銹餌干擾機(jī)理示意圖

設(shè)目標(biāo)艦RCS為σ1，舷外有源誘餌轉(zhuǎn)發(fā)的虛擬假目標(biāo)有效RCS為σ2，末制導(dǎo)雷達(dá)電軸指向質(zhì)心點(diǎn)，質(zhì)心點(diǎn)與目標(biāo)艦相對于末制導(dǎo)雷達(dá)的夾角為α。

質(zhì)心點(diǎn)與舷外有源誘餌相對于末制導(dǎo)雷達(dá)的夾角為γ。

目標(biāo)艦與舷外有源誘餌相對于末制導(dǎo)雷達(dá)的夾角為β。

從式（1）、（2）可以看出，當(dāng)σ2＞σ1時(shí)，γ＜α，即，末制導(dǎo)雷達(dá)電軸指向的質(zhì)心點(diǎn)偏向RCS較大的那個(gè)目標(biāo)。因此，為獲得更好的質(zhì)心干擾效果［3～4］，就要讓舷外有源誘餌轉(zhuǎn)發(fā)的虛擬假目標(biāo)的有效RCS足夠大，信號幅度足夠強(qiáng)，才能使末制導(dǎo)雷達(dá)跟蹤到虛假目標(biāo)上。所以，舷外有源誘餌的干擾原理為角度、距離干擾，通過在被掩護(hù)目標(biāo)位置附近設(shè)置一個(gè)或多個(gè)大小不一的假目標(biāo)，干擾末制導(dǎo)雷達(dá)的測角通道和測距通道，使導(dǎo)彈偏離正確攻擊目標(biāo)，起到掩護(hù)目標(biāo)艦的目的。

3 試驗(yàn)方法

如圖2所示。末制導(dǎo)雷達(dá)和定位雷達(dá)岸基架設(shè)，目標(biāo)艦從就位點(diǎn)向發(fā)射點(diǎn)航渡，岸基末制導(dǎo)雷達(dá)聽令加高壓跟蹤目標(biāo)艦。目標(biāo)艦偵察設(shè)備告警后立即發(fā)射舷外有源誘餌彈實(shí)施干擾，目標(biāo)艦按系統(tǒng)制定的機(jī)動(dòng)規(guī)避方向?qū)嵤C(jī)動(dòng)［5～6］。

受到干擾的末制導(dǎo)雷達(dá)和定位雷達(dá)分別記錄試驗(yàn)開始后一定時(shí)間內(nèi)各時(shí)刻目標(biāo)艦與舷外有源誘餌所形成的質(zhì)心點(diǎn)的距離、目標(biāo)艦與質(zhì)心點(diǎn)的航偏角、目標(biāo)艦與舷外有源誘餌的方位和距離。

圖2 試驗(yàn)方案示意圖

4 干擾效果動(dòng)態(tài)推算

4.1 舷外有源誘餌有效干擾時(shí)間的確定

目前，外軍反艦導(dǎo)彈的自導(dǎo)距離范圍一般在5km～24km。對抗反艦導(dǎo)彈的舷外有源誘餌有效干擾時(shí)間可用公式（3）計(jì)算。

式（3）中，舷外有源誘餌有效干擾時(shí)間為T；末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)距離為Rk；導(dǎo)彈失控距離為Rs；導(dǎo)彈飛行速度為vd。

導(dǎo)彈飛行速度vd設(shè)為300m/s，導(dǎo)彈失控距離Rs設(shè)為300m，末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)距離以5km～24km計(jì)算，舷外有源誘餌有效干擾時(shí)間如表1所示。

表1 末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)距離對應(yīng)舷外有源誘餌有效干擾時(shí)間表

4.2 干擾效果動(dòng)態(tài)推算方法

干擾效果動(dòng)態(tài)推算［7］，主要分為以下幾步：

1）用定位雷達(dá)、末制導(dǎo)雷達(dá)、北斗定位設(shè)備的測量結(jié)果數(shù)據(jù)計(jì)算出動(dòng)態(tài)推算的導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)位置（5km～24km范圍內(nèi)）；

2）將靜態(tài)測量結(jié)果數(shù)據(jù)處理后，進(jìn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化，以模擬導(dǎo)彈向質(zhì)心點(diǎn)飛行的過程；

3）當(dāng)末制導(dǎo)雷達(dá)波束不能同時(shí)包容目標(biāo)艦和舷外有源誘餌兩個(gè)目標(biāo)時(shí)，即產(chǎn)生面目標(biāo)效應(yīng)時(shí)，進(jìn)行推算模擬，計(jì)算目標(biāo)分離過程。當(dāng)目標(biāo)艦和舷外有源誘餌分離完成，即一個(gè)目標(biāo)被偏出雷達(dá)波束后，一次評定計(jì)算結(jié)束；

4）若未出現(xiàn)目標(biāo)艦和舷外有源誘餌分離，則通過計(jì)算導(dǎo)彈脫靶量［8～10］判定干擾效果。

干擾效果動(dòng)態(tài)推算方法示意圖見圖3。

圖3 干擾效果動(dòng)態(tài)推算方法示意圖

圖中字符含義：

Rmj為末制導(dǎo)雷達(dá)與目標(biāo)艦之間的距離；Rmz為末制導(dǎo)雷達(dá)與質(zhì)心點(diǎn)的距離；α為靜態(tài)航偏角；∠e為舷外有源誘餌、目標(biāo)艦相對定位雷達(dá)的夾角；∠g為目標(biāo)艦相對末制導(dǎo)雷達(dá)的方位角；Rsj為定位雷達(dá)與目標(biāo)艦的距離；Rsy為定位雷達(dá)與舷外有源誘餌的距離。

α'為動(dòng)態(tài)航偏角的各時(shí)刻計(jì)算值；θ'為動(dòng)態(tài)舷外有源誘餌與目標(biāo)艦的夾角的各時(shí)刻計(jì)算值。

動(dòng)態(tài)推算方法如下：

t=0時(shí)刻：末制導(dǎo)雷達(dá)聽令開機(jī)，末制導(dǎo)雷達(dá)和定位雷達(dá)的電軸均對準(zhǔn)目標(biāo)艦。t'時(shí)刻，舷外有源誘餌開機(jī)，釋放干擾，定位雷達(dá)、舷外有源誘餌、目標(biāo)艦構(gòu)成三角形。

t＜t'時(shí)刻：末制導(dǎo)雷達(dá)電軸始終指向目標(biāo)艦。

t≥t'時(shí)刻：各目標(biāo)位置變化如圖3所示。

求α'、θ'：步驟如圖4、圖5所示。

圖4 計(jì)算α′步驟

計(jì)算公式如下：

圖5 計(jì)算θ′步驟

計(jì)算公式如下：

4.3 切割算法

切割過程［11～12］如下。

動(dòng)態(tài)處理時(shí)，末制導(dǎo)雷達(dá)模擬動(dòng)態(tài)導(dǎo)彈飛行，雷達(dá)波束線寬逐漸變短，舷外有源誘餌與目標(biāo)艦的夾角逐漸變大，因末制導(dǎo)雷達(dá)跟蹤能量中心，其航偏角逐漸變大，RCS較小的目標(biāo)將被逐步偏離出雷達(dá)波束。這個(gè)偏出的過程就是末制導(dǎo)雷達(dá)波束對RCS較小的目標(biāo)的切割過程。

當(dāng)目標(biāo)艦與舷外有源誘餌的RCS能量變化比發(fā)生變化后，末制導(dǎo)雷達(dá)跟蹤質(zhì)心點(diǎn)同步發(fā)生變化，末制導(dǎo)雷達(dá)的動(dòng)態(tài)航偏角也需要同步進(jìn)行修正。

切割算法過程如圖6所示。

圖6 末制導(dǎo)波束內(nèi)RCS較小的目標(biāo)被偏出波束的切割算法

5 干擾效果判定準(zhǔn)則

通過計(jì)算，得出t時(shí)刻目標(biāo)艦、舷外有源誘餌與末制導(dǎo)雷達(dá)形成的夾角θ。設(shè)導(dǎo)彈飛行速度vd，則Δt時(shí)刻后，末制導(dǎo)雷達(dá)模擬導(dǎo)彈向質(zhì)心點(diǎn)飛行的距離為vd·Δt。

由公式計(jì)算出Δt時(shí)刻后，目標(biāo)艦、舷外有源誘餌與末制導(dǎo)雷達(dá)形成的夾角θ'。依據(jù)Δt時(shí)刻前靜態(tài)末制導(dǎo)雷達(dá)的航偏角推算出導(dǎo)彈飛行Δt時(shí)刻后末制導(dǎo)雷達(dá)的航偏角α'。

6 干擾效果結(jié)果分析

通過上述實(shí)際計(jì)算分析目標(biāo)艦和舷外有源誘餌分離過程可以發(fā)現(xiàn)，從末制導(dǎo)雷達(dá)5km開機(jī)到24km開機(jī)，每一次末制導(dǎo)雷達(dá)開機(jī)的推算過程所出現(xiàn)的目標(biāo)艦和舷外有源誘餌分離點(diǎn)是有明顯差異的，如果末制導(dǎo)雷達(dá)8km開機(jī)進(jìn)行推算時(shí)，目標(biāo)艦和舷外有源誘餌分離點(diǎn)出現(xiàn)在13s～15s；末制導(dǎo)雷達(dá)9km開機(jī)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，目標(biāo)艦和舷外有源誘餌分離點(diǎn)就出現(xiàn)在15s～17s；在末制導(dǎo)雷達(dá)24km開機(jī)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，目標(biāo)艦和舷外有源誘餌分離點(diǎn)則可能出現(xiàn)在50s～60s。每一次目標(biāo)艦和舷外有源誘餌分離后末制導(dǎo)雷達(dá)跟蹤目標(biāo)艦還是舷外有源誘餌，結(jié)果可能是有差異的，這說明利用海上一個(gè)航次的干擾效果試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行末制導(dǎo)雷達(dá)不同開機(jī)距離的干擾效果推算計(jì)算是有意義的。

7 結(jié)語

舷外有源誘餌干擾是近年來美軍艦載電子對抗領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。本文提出的干擾效果動(dòng)態(tài)評定方法，對艦艇裝備試驗(yàn)具有較大的參考意義，也為今后更深層的戰(zhàn)術(shù)使用研究打下了一定的基礎(chǔ)。