无源光电干扰对抗运用辅助决策研究

郎奇

92493部队

摘要：本文对舰船的无源光电干扰分系统的干扰作战全过程、资源配置等方面开展了分析，使用理论计算、仿真分析等手段与专项效能试验结果进行对比验证，提出了辅助决策建议。该项研究成果为为部队更好的使用无源光电干扰装备提供了参考，具有显著的军事意义。

关键词：电子对抗，无源干扰，组合干扰

The paper analyses the overall jam processing and allocation of resource of passive photoelectric jamming sub-system in ship.The report contrasts the result of theoretical arithmetic, simulation and special effectiveness evaluation and proposes assistant decision suggestions. The research result provides guideline for using passive photoelectric jamming equipment in army and possesses distince military significance.

Key words: ECM, passive jamming,combination jamming

0 引言

近年来，随着反舰导弹相关技术的飞速发展，各种新型导引头被应用，动力与飞控系统不断升级，导弹突防能力越来越高，对水面舰艇反导防御能力提出了更高的要求。目前，对付反舰导弹的手段主要有防空导弹、舰炮系统，电子对抗系统以及高能激光武器系统等，电子对抗系统作为反倒防御软武器之一，在防御战中具有非常重要的作用，而无源干扰是电子对抗系统的重要组成部分，它既可与有源干扰组合使用，又可单独使用，具有高性价的显著优势，收到各国海军青睐。传统无源干扰主要采用冲淡、转移、质心和遮蔽等作战方式，原理并不复杂，但是在实际应用中因为使用时机、天气等瞬息万变，有时候不能发挥最大的效能，有必要开展运用辅助决策研究，提高其使用效能，同时在试验环节能够节约经费开支。

1. 干扰原理

   1. 远程迷惑

远程迷惑干扰是以舰（机）载搜索警戒雷达、目标指示雷达为作战对象的无源干扰方式。与冲淡干扰和质心干扰相比，迷惑干扰具有作用距离远、对抗时间长、对抗雷达类型多、发射时机不受敌方控制等特点。远程迷惑干扰通常应用于敌实施导弹攻击作战前的预警探测和目标指示阶段，通过布设一定形状的箔条云假目标，对敌搜索警戒雷达探测定位和目标指示形成干扰，为反舰导弹攻击提供错误的目标指示或增加对预定攻击目标识别的困难，吸引敌攻击注意力于假目标方向、延迟敌识别真假目标的真伪，使其丧失先敌攻击的优势或迫使敌错误地对假目标进行导弹攻击，降低导弹对真目标的捕捉概率，消耗敌反舰导弹武器，保护我舰艇安全。

1. 2. 冲淡干扰

所谓冲淡干扰，就是在导弹开机搜索前，在目标舰船附近布放多个假目标。一旦敌导弹开机搜索，使其立刻面临众多的目标（包括真目标和假目标），并有可能首先捕捉到假目标并转而跟踪假目标，从而“冲淡”了导弹捕捉到真目标的可能性，降低对目标舰的捕捉概率。

冲淡干扰采用一定阵型布放，使导引头开机搜索时，从前、后、左、右均优先搜索到箔条假目标，同时要考虑箔条云与舰船的雷达回波混合，干扰导引头对舰船与箔条假目标的识别。

1. 3. 质心干扰

质心干扰方式用于干扰处于跟踪阶段的导弹。当敌导弹末制导系统开机跟踪我方舰艇后，及时发射干扰弹，将干扰物布放到来袭导弹制导系统的跟踪分辨单元内，并且一般应使干扰物的物理场强比被保护舰船的目标特征更强，由于导弹末制导系统对同一分辨单元内同时出现的真、假目标信号无法分辨，致使导弹末制导的角跟踪系统由跟踪舰船转变为跟踪舰船和干扰物共同形成的等效能量中心，形成所谓“质心”效应。

箔条质心干扰在导弹跟踪阶段予以实施，布放一般会同时兼顾对前沿、能量、后沿跟踪方法的干扰。用弹量=舰船RCS值/单枚干扰弹RCS值×压制系数×修正系数。

红外质心干扰使用于红外点源末制导导引头跟踪舰船后，按照红外辐射强度来进行对抗，需要结合不同的产品特性进行匹配。

1. 4. 烟幕遮蔽干扰

烟幕干扰是利用烟幕弹在空中爆炸后形成的烟幕墙以遮蔽的干扰方式，对红外、红外成像、电视、激光制导导弹实施干扰。干扰的作用使光电制导导弹偏航或丢失目标，降低导弹对舰船的命中概率。实施消光遮蔽或者干扰诱骗，实际用弹量与干扰器材的性能指标和自身目标特性决定。

1. 5. 角反射器干扰

反舰导弹末制导雷达信号有宽带和窄带信号，宽带信号比窄带信号具有更好的距离分辨率。针对低距离分辨率导引头，舰船与角反射体都可等效为点目标信号，而对高距离分辨率导引头，舰船呈现多点目标信号，而角反射体仍为点目标信号，为真实模拟舰船RCS信号，可通过布置多个角反射体实现。

角反射体RCS特性与舰船特性类似，针对不同干扰对象及干扰时机选择不同的作战方式。当反舰导弹发射后开机搜索前，进行冲淡干扰；当导弹稳定跟踪舰船，进行质心干扰；针对具有箔条识别能力的导引头，可通过箔条与角反射体配合进行复合干扰。

2. 典型配弹及作战能力

   1. 典型无源干扰作战过程

典型场景下无源干扰根据反舰导弹的威胁距离由远及近分为远程防御、中程防御和近程防御。

1. 1. 1. 远程防御

远程防御主要以远程迷惑干扰为主，远程迷惑干扰是以舰（机）载搜索警戒雷达、目标指示雷达为作战对象的无源干扰方式。在敌实施导弹攻击作战前的预警探测和目标指示阶段，通过布设一定形状的箔条云假目标模仿驱护舰编队，对敌搜索警戒雷达探测定位和目标指示形成干扰。

1. 1. 2. 中程防御

中程防御主要应用于反舰导弹的搜索阶段，其主要防御方式为冲淡干扰。冲淡干扰发射无源弹距离较远，主要是在电子战侦察机尚未发现其末制导雷达信号时，通过舰艇指控、雷达等途径发现已经发射反舰导弹，并根据雷达或指控提供的距离与已获得的导弹情报比对，确认其末制导雷达将要开机搜索目标，向舰艇周围以一定的阵型布放干扰器材。

1. 1. 3. 近程防御

近程防御主要应用于反舰导弹导引头跟踪舰船阶段，可根据导引头制导类型组织实施箔条质心、红外质心、角反质心、烟幕遮蔽、及其复合干扰样式等近程防御。诱使反舰导弹偏离舰船目标，达到保护舰船的目的。此时需要精准按照目指距离和时间点，统筹好资源配置和布放时机的关系。

1. 2. 干扰成功率理论分析

1）冲淡干扰

冲淡干扰的干扰概率是指导弹末制导雷达捕捉到箔条云所形成的假目标而未捕捉真目标的概率。冲淡干扰时，对目标的捕捉概率是导弹末制导雷达方位捕捉概率和距离捕捉概率相乘所得的概率：

(1)

式中， 为方位捕捉概率， 为距离捕捉概率。

则在多个假目标态势下捕获舰船的概率为：

(2)

式中，n为假目标数。

b）箔条质心干扰

箔条质心理论干扰成功率与舰船RCS相关，也与使用的干扰弹弹量相关。

仿真假设条件，导弹毁伤半径50m，导弹飞行速度300m/s；导弹来袭距离10km，末制导雷达波束角宽：5.3°，末制导雷达脉宽2.5μs。

舰船长度155m，舰船速度18kn，舰船转向能力0.5°/s。

单枚箔条弹雷达反射截面积已知，使用导引头波门对箔条进行等比例的剪切，在波门内箔条RCS值随箔条数量呈线性增长。

风向分布为360度方位均匀随机取样；风速分布：0~20m/s均匀随机取样。

成功判定准则：以最终舰船脱离末制导雷达的毁伤半径为干扰成功，否则干扰失败。

在以上仿真假设条件下，仿真结果如图1所示。

图1 9GHz条件下厘米质心成功率随来袭舷角分布图

c）烟幕遮蔽

仿真假设条件导弹威胁距离10km，导弹速度300米/秒，红外成像末制导导引头视场宽度：5°，成像面元大小256×256。

舰船假设条件同箔条质心仿真条件。

平均真风速0～12米随机均匀分布；平均真风向：0°～360°随机均匀分布。

成功判定准则：以最终舰船脱离末制导雷达的毁伤半径为干扰成功，否则干扰失败。图2为烟幕遮蔽成功率随来袭舷角分布图。

图2 烟幕遮蔽成功率随来袭舷角分布图

3结论

通过理论分析，对现有电子对抗系统无源光电干扰分系统的资源情况、作战过程、干扰样式等进行了的分析，通过近年来无源光电干扰效能专项试验开展，结果证明了理论效果和实际试验效果的对应关系，为部队的无源干扰辅助决策提供了有力支撑。

参考文献：

[1] 王宇，杨光. 水面舰艇抗无源干扰方案优化设计与实现[J].计算机与数字工程，2017（12）

[2] 张玉琳，蒋里强，王纯. 无源干扰对目标搜索雷达侦察效能影响的计算分析[J].火力与控制指挥，2016（3）

[3] 李本明，王泽宇. 国外舰载无源干扰系统的发展[J].机械管理开发，2018（5）

[4] 杨东永. 海上电子战中的雷达无源干扰技术[J].信息通信,2016（9）

[5] 华翔，高武奇. 箔条干扰弹可视化建模及仿真[D].西安工业大学学报，2010（4）