炮射雷达诱饵迷惑干扰使用研究

王 涛，胡生亮，金嘉旺

（海军工程大学，武汉430033）

0 引 言

从最近几场高技术局部战争的海战可以看出，现代反舰导弹普遍采用超视距引导、超音速掠海飞行、主被动多模复合制导的攻击模式，已经成为水面舰艇的主要威胁。现代水面舰艇反导作战主要采用的是软硬一体化的分层、分阶段对抗手段，作为软武器的舰载综合电子战系统在未来反导作战中的地位将更加突出。目前箔条是实施雷达无源干扰的一种常见器材，是舰艇反导作战末端软武器的核心手段之一［1］，但是其使用受海战场自然环境（速度、风向等）的影响十分显著，留空时间短，且装填慢，当面对多枚导弹攻击时，箔条干扰的作战能力十分有限。舰艇反导作战硬武器方面主要由小口径速射炮和近程舰空导弹构成。随着反舰导弹射程的增大、攻击速度的提高以及末端抗干扰技术的发展，水面舰艇传统意义上的近程软硬对抗手段的使用条件越来越恶劣、有效使用空间越来越小，中远程对抗手段就显得越来越重要。

雷达角反射器是对抗反舰导弹的常用无源干扰设备，其合理的几何结构设计和特殊材料将入射雷达信号反射回去，形成诱饵假目标，欺骗或干扰敌方雷达。目前英美等国均已研制和列装充气式角反射器，如英国“橡皮鸭”系列舷外充气式角反射体［1］。另外以色列拉斐尔公司开发了“巫师”系列充气式角反射体诱饵系统，采用115口径固体推进火箭发射器发射［2］。如果使用舰炮将角反射器以弹丸形式发射（炮射雷达诱饵），将角反射器折叠于炮弹中，入水后利用自动充气装置将其撑开，以形成雷达反射器漂浮在海面，通过布放一定数量的充气式角反射体，能够对雷达探测形成一个或多个假目标，用于欺骗敌方探测、制导系统，降低敌雷达系统对目标的捕捉概率。与箔条相比，海上漂浮假目标具有适应性强、反应时间短、发射距离远、有效干扰时间长、发射引导技术相对成熟、攻防兼备等一系列优点，是水面舰艇反导作战的有效干扰方式，具有广泛的发展应用前景［1］。下面探讨炮射雷达诱饵迷惑干扰的使用。

1 迷惑干扰作战机理

迷惑干扰是现代水面舰艇对空反导作战早期可采用的一种作战手段。所谓迷惑干扰，是指在舰艇编队（单舰）进入作战海区之前，利用舰炮向主要作战海区以典型战术编队态势远距离布设雷达诱饵群，形成编队（群）假目标，重点迷惑侦察预警雷达和机载火控雷达侦察探测目标，从而达到降低我舰被发现的概率或推迟被发现时机，提高水面舰艇防空反导的作战能力［3］。迷惑式假目标的存在给敌取得有关编队（单舰）真实位置和数量信息增加了难度，其布设距离与坐标应符合舰艇编队的典型队形，使目标指示雷达无法区分真假目标，从而干扰敌方对目标的识别判定和火力分配，降低真目标舰艇遭受敌火力攻击的概率。

迷惑干扰这一概念很早被提出，但主要围绕箔条的使用开展研究，关于角反射器的研究相对较少。箔条弹与炮射雷达诱饵同属无源干扰手段，两者用于迷惑干扰时，作战对象和作战目的基本相同，因此可参考箔条迷惑干扰的特征来分析炮射雷达诱饵。文献［3］对编队迷惑干扰与有源干扰协同使用做过初步研究，但其研究偏重于定性分析。文献［4］对迷惑式干扰的作用及影响其效果的因素进行了分析和介绍，但其偏重于理论分析。文献［5］从角反射器的工程技术参数入手，分析了角反射器使用的优点和局限性，主要从性能参数方面对角反射器在海军战术使用中提出观点，侧重于理论分析。本文主要在威胁海区反导作战的背景下对迷惑干扰的使用进行探讨。

迷惑式干扰原理如图1所示。没有干扰时，在雷达P型显示器上只有舰船目标，实施迷惑干扰后，敌雷达P型显示器上会出现多个目标。图1为人字形编队释放炮射雷达诱饵后形成的多编队示意图。

通过以上分析可以看出，只要战术使用合理，炮射雷达诱饵就可发挥一定的迷惑干扰作用，可作为一种补充手段在短期内提高水面舰艇远程无源干扰能力。

图1 编队迷惑式干扰示意图

2 迷惑干扰作战模型的建立

迷惑式干扰的主要作战对象为侦察预警雷达和机载火控雷达，最终目的是降低目标发现和攻击概率，使对方不能准确进行攻击，提高舰艇的生存能力。炮射雷达诱饵借助成熟的舰炮技术，系统反应时间短、发射距离可调，角反射体充气后在海上漂浮，有效干扰时间长，受海战场环境影响相对较小。由于迷惑式干扰假目标必须在敌机载雷达开机前形成有效雷达发射截面积并处于有利位置，因此，干扰使导弹击中舰船概率下降的程度是衡量干扰效果的一个重要指标。要建立迷惑式干扰作战模型，首先要分析空中平台对海作战的攻击流程。

导弹从发射前的准备到发射后命中目标大约要经历3个过程：（1）预警机侦察搜索目标，发现目标后给攻击机进行目标指示，提供目标的方位、距离、数量等整体态势信息。（2）攻击机接收目标信息后，探测目标并进行跟踪。如发现是编队，测出目标数量，确定主要目标，完成目标分配。跟踪稳定后，为导弹装订目标的数据信息参数。（3）导弹发射后，飞行至末制导雷达开机距离，自动开机搜索目标，跟踪并引导命中目标。

综合上述分析，对迷惑式干扰的作战效能进行评估，设机载雷达准确发现目标概率为P发现，火控雷达对目标稳定跟踪的概率是P引导，导弹命中目标的概率为P命中。反舰导弹击中水面舰艇的概率可以表示为：

迷惑干扰在防御反舰导弹的过程中主要是影响P发现和P引导，迷惑干扰的设置能保证当敌进行搜索时，使敌难以判别编队中真目标（舰艇）的数目。

在海上防御作战中，雷达对舰艇的发现概率为：

式中：P发现为无干扰时雷达发现概率；M为舰艇数目；N为诱饵假目标的数量。

对方要从所有真假目标中判断假目标的数量Nf，计算正确选择舰艇的概率：

式中：Nk为编队中舰艇数量；Pi（t）为及时设置第i个假目标的概率；Pi（σ）为第i个假目标与第i个真目标的相似概率。

消耗在设置第i个迷惑式假目标上的时间取决于多个因素，并认为其满足正态分布。因此及时设置迷惑式假目标的概率可由下式判断：

式中：tw为对敌搜索的预警时间；tf为设置迷惑式假目标时间的数学期望值；σf为t的均方差值。

雷达在大波门工作时的相似概率Pi（σ）为：

式中：σf为假目标的雷达反射面积。

雷达在小波门工作时有很好的假目标分类判断特性，从而难以实施迷惑干扰。

P′命中可由下式确定：

式中：P可靠为导弹发射后末制导雷达可靠开机概率；P扰后捕捉为运用干扰措施后机载雷达准确对目标舰的搜索和捕捉概率；P自导为导弹末制导雷达自动寻的准确击中目标舰的概率；P准确为攻击机来袭时，“关键假目标”能被准确发射到指定位置的概率。

综上分析，则干扰效能可表示为：

3 作战效能分析

对雷达的无源对抗能从根本上破坏或阻碍雷达获得目标回波，因而具有雷达难以抗拒的干扰效果。炮射角反射体作为重要的无源干扰器材，其优势主要表现在：（1）频率的适应性，与被掩护目标具有相同的频率特性；（2）方向性，角反射体阵列可作为全向干扰，适应不同方位的搜索；（3）能以较小的几何尺寸实现较大的雷达截面积；（4）在进入危险海区前可提前布放，掩护舰艇编队和作战意图；（5）舰炮火控技术成熟，布放速度快，可根据作战需要布放多种角反射器阵列，文献［6］即对炮射角反射器阵所能提供的雷达横截面积（RCS）能力进行研究。

根据迷惑式干扰的作战方式，其干扰效果应至少达到如下3个战斗目的：（1）给敌警戒雷达操作人员或者武器系统造成混乱，使其无法捕捉到真目标；（2）将敌方导弹引诱到假目标方向上来，提高己方兵力的生存概率；（3）延缓敌方雷达识别真目标的时间，提高己方武器系统的响应能力，提高作战效能。

通过上述分析，假设在进入威胁海区前发射3组炮射雷达诱饵反射器阵列，形成假目标群，迷惑对方侦察预警雷达，随后对攻击机火控雷达进行迷惑干扰，设其他干扰手段均有效，导弹命中概率P命中为0.85。迷惑干扰对反舰导弹的干扰效果如表1。

表1 不同条件下的毁伤概率及干扰效能

由表中数据可以得出，有效地使用迷惑干扰可以降低弹道对舰艇的击中概率，P＝0.13，干扰总效能E＝0.82。

4 结束语

本文从对抗反舰导弹、保护舰艇安全的需求出发，讨论和分析了炮射雷达诱饵迷惑式干扰的方法和效果。在具体使用时，应注意：（1）要充分了解对方雷达的主要性能和特点及战术使用方法，侦察装备要及时截获对方雷达信号，掌握战场主动权；（2）在实施干扰过程中，掌握被防护舰艇其它干扰装备器材的技术性能，要注重各种不同干扰手段的协同配合使用，提高干扰效果；（3）把握好迷惑干扰的使用时机。

［1］熊群力，陈润生，杨小牛，等.综合电子战—信息化战争的杀手锏［M］.北京：国防工业出版社，2008.

［2］王浩.以色列海军“巫师”角反射器［J］.光电技术应用，2008（3）：17－19.

［3］杨武志，阮文志，李敏勇.编队迷惑干扰与有源干扰协同使用研究［J］.电子对抗，2009（9）：26－30.

［4］王红军.迷惑式干扰是一种可实现的新的无源干扰手段［J］.海军大连舰艇学院学报，2001，24（12）：28－29.

［5］柴刚，陆益敏，陈晓明.角反射器在海军中的战术应用［J］.舰船电子对抗，2006，29（5）：11－13.

［6］罗亚松，刘忠，付学志.炮射随机角反射器阵的RCS预估研究［J］.系统仿真学报，2009，21（4）：2077－2080.