舰载舷外有源雷达诱饵技术研究

张剑锋，杨 静，李晓军

（中国电子科技集团公司29所，成都 610036）

0 引 言

反舰导弹是水面舰船的主要威胁，雷达制导的反舰导弹大都采用单脉冲体制进行末端制导，电子战软杀伤是有效对抗反舰导弹的重要手段。舰载综合电子战防御系统的干扰主要由两大部分组成：一部分是舰载有源对抗设备；另一部分是舷外对抗设备。舷外干扰设备由于有天然的角度优势，在对抗反舰导弹的末制导方面具有极大的优势。

舷外干扰分为无源和有源2类，随着导弹导引头广泛采用脉冲多普勒（PD）体制，载频、重频捷变，单脉冲测角等先进技术，增强了其识别真假目标的能力，降低了无源箔条弹的干扰效果。

舰载舷外有源雷达诱饵是舷外对抗设备的最新发展方向。有源舷外诱饵利用其电子载荷捕获导弹导引头信号并将其诱离目标，能够有效对付具有复杂调制、频率捷变和相干多普勒处理特征的雷达导引头。虽然与单发箔条弹相比，有源舷外诱饵弹比常规箔条弹昂贵，但使用有源舰外诱饵弹可避免同舰船的雷达、自卫系统等相互干扰，每次交战只需发射单枚或几枚诱饵弹，且舰艇无需进行大规模规避行动，并能对抗绝大多数先进的反舰导弹雷达导引头。

因此舰载舷外有源雷达诱饵是对付反舰导弹的一个强有力的手段，是舰载电子战系统的重要组成部分。

1 国外发展情况

当前，各国海军对舰载舷外有源雷达诱饵的发展和应用越来越重视，舰载舷外有源诱饵主要是工作在I／J（6～18GHz）波段的有源雷达诱饵。舰船综合防御体系可使舰艇机动、有源干扰、无源干扰及硬杀伤武器完美地结合起来，从而有效地对付反舰导弹的威胁。

从作战使用方式来分，舰载舷外有源雷达诱饵有投掷式、拖曳式、控制飞行式等几类。其中投掷式包括伞降型、空中悬停型、海上漂浮型等；拖曳式包括装载有电子干扰有效载荷的拖曳诱饵船；自由飞行式主要包括从舰艇发射起飞的装载有电子干扰有效载荷的折叠式无人机、固定翼无人机、旋翼无人机等。

由于舷外有源诱饵有较大的技术难度，涉及的技术层面广，目前国外装备和使用舷外有源诱饵的品种较少，比较著名的有美、澳联合开发的“纳尔卡”（Nulka）Mk 234悬停火箭有源雷达诱饵和英国的“海妖”（Siren）伞降有源雷达诱饵，美国海军研制的“急切”（Eager）空中系留无人机诱饵和飞行雷达目标（FLYRT）无人机诱饵。

1.1 “纳尔卡”（Nulka）

“纳尔卡”（Nulka）Mk 234是美、澳联合开发的一种有源雷达诱饵系统，可与AN／SLQ-32、先进综合预警系统（AIEWS）、舰艇自卫系统（SSDS）综合，能有效地全天候保护海军舰艇对抗反舰导弹。该系统可用作舰艇多层防御系统的一部分，也可作为独立系统，如图1所示。

图1 “纳尔卡诱饵弹

“纳尔卡”系统提供自动或人工导弹威胁指示，然后根据特定威胁指示迅速响应发射自主诱饵弹，威胁信息由舰上的电子支援措施（ESM）系统或其他设备提供。发射前，“纳尔卡”利用这些信息结合母舰的航速、航向以及风向等参数，计算诱饵弹的最佳发射时间和最佳飞行航线，并将这些弹道数据编程输入诱饵弹飞行控制器。诱饵弹发射之后，母舰与诱饵弹不再进行通信联系。

诱饵弹的工作方式有全自动、半自动和手动3种。在探测和识别目标后，该系统可以设定为“一收到必要数据就自动发射”的工作方式。虽然来袭导弹被探测到时很可能已距离母舰不到20km，但诱饵弹可迅速飞行到位，能够对付以300m／s左右的速度袭来的掠海飞行导弹。

其性能参数为：

干扰频段：I／J波段；

弹长：2 083mm；

弹径：150mm；

弹重：50kg；

预编程飞行高度：达100m；

空中悬停时间：＞55s。

1.2 “海妖”（Siren）有源诱饵系统

“海妖”（Siren）Mk 251ADR是一种舰射有源诱饵系统，用来对抗雷达制导的反舰导弹，见图2。

图2 “海妖”诱饵弹

该系统由智能电子诱饵弹、标准多管发射架和微处理机控制的控制装置组成。该系统可与舰上传感器接口，可全自动、半自动或手控发射“海妖’诱饵弹。诱饵弹一旦射出将靠降落伞缓慢降落。伞降干扰机发射大功率干扰信号，将导弹诱离目标舰。

诱饵弹由低重力加速度火箭、降落伞、行波管（TWT）发射机、接收机、天线、电子控制装置及电池电源组成。

使用时，发射架将“海妖”诱饵弹发射到离舰400～500m的预置距离上，这时火箭燃料燃尽，打开降落伞，打开接收机、发射机和电子控制装置。在它探测到来袭导弹雷达寻的器信号的1s之内，发射I／J（7.5～17.5GHz）干扰信号，以将来袭导弹诱离舰艇。降落伞将保证其工作约3min。

“海妖”有源干扰弹性能参数为：

频率范围：7.5～17.5GHz；

干扰技术：距离门拖引；

弹长：1 700mm；

弹径：130mm；

弹重：28kg；

特别是2016年12月云南高铁的开通运营，基本形成1小时覆盖省内高铁城市，2至5小时通达周边省会城市，8至12小时辐射珠三角、长三角和环渤海地区的高铁交通服务生活圈，使北京、上海、广州等千里之外的旅客利用周末、小长假到云南旅游、消费变成现实，为云南旅游开发、经济增长注入发展新动能。

部署时间：＜10s；

预置距离：400～500m；

留空时间：约3min。

1.3 “急切”和FLYRT无人机有源雷达诱饵

FLYRT是一种转发式假目标无人机诱饵，由小型固体火箭从舰载Mk36超速散开离舰箔条系统（SRBOC）系统发射架上发射，约1.6s后固体火箭脱落，然后按预编程绕舰艇飞行。无人机采用炭纤维折叠翼，电子干扰载荷有上下2个天线，其中一个天线接收来自导弹末制导雷达的信号，放大后从另一个天线发射出去，以对来袭导弹实施干扰，弹上电池可提供几分钟的飞行时间。

Eager无人机诱饵是一种空中系留有源雷达诱饵，该诱饵重约36kg，有效载荷6.8kg，有1个直径为3m的主旋翼和2个较小的起稳定作用的旋翼。无人机通过1根光电混合的系缆联系，系缆长度大于230m，系缆内有用于传输控制信号的光纤，同时系缆还传输10kW以上的供电功率，使无人机可长时间工作。该无人机的发射不通过火药助推的方式。

这类无人机诱饵系统智能化程度高，受气象条件限制少；但系统复杂，技术难度大，维护费用高，不能提供360°全方位的瞬时覆盖，对控制人员能力和程序智能化程度要求高［1］。

2 初步总体方案考虑

从国外类似装备情况来看，舷外有源雷达诱饵典型的使用方式主要有4种：

（1）火箭投掷，空中伞降，如英国的“海妖”有源雷达诱饵和英法的离舰式有源诱饵（LAD）；

（3）有线可控，空中伴行，如美国的“急切”空中系留有源雷达诱饵；

（4）航线预编程或可遥控，空中伴行，如美国的FLYRT。

后面3种方式都利用了无人机，飞行器具有动力，不太受风等气象条件的影响，线控方式工作时间不受电池限制；但系统复杂，技术难度大，操作要求高。伞降方式难度相对较低，但受风等气象条件的影响大，工作时间也受限于电池和降落伞的性能。

虽然近年国内的无人机发展较快，但类似“纳尔卡”的小型精密无人机平台仍处于空缺阶段；而火箭投掷、空中伞降的方式在无源箔条干扰装置中大量使用，属于成熟技术，且大中型舰艇都配备发射器。从填补空白，尽快形成装备和作战能力的角度出发，应首先研制类似英国“海妖”的诱饵系统，分散技术难度，集中力量突破大功率干扰装置小型化、舰艇电子对抗系统协同对抗等关键技术。平台方面开展适合舰艇使用的多功能小型留空飞行器研制，该类飞行器应具备使用简便、抗风能力强，飞行轨迹精确可控等特点。待该类飞行器成熟后，即可与小型干扰装置相结合，构成可重复使用的高效费比舰艇末段对抗系统。下面介绍采用“火箭投掷，空中伞降”方式舷外有源雷达诱饵的初步总体方案。

2.1 作战使用方式

反舰导弹在预定区域开机后，很快就会搜索并锁定目标舰艇。导引头稳定跟踪目标后，其波束中心将指向舰艇雷达截面（RCS）中心。发射的有源诱饵的干扰信号与目标回波处于导引头的同一或临近分辨单元内，导引头将跟踪目标和干扰回波的能量中心，随着导弹逼近目标和诱饵，如果干扰强于目标回波，导弹将逐渐偏离目标而趋向诱饵，从而达到保护舰艇的目的，如图3所示［2］。

图3 舷外有源雷达诱饵作战使用示意图

2.2 舷外有源雷达诱饵与舰船系统的关系

舷外有源雷达诱饵在舰艇电子系统中的关系如图4所示。舰载电子对抗系统主要有雷达对抗系统和光电对抗系统，舷外有源雷达诱饵是雷达对抗系统中的舰外有源干扰部分。

舰外诱饵作战需要提供的支撑信息和数据是在舰载综合指挥控制系统的协调下，通过舰载电子对抗系统、雷达系统、导航系统等协同工作，经过数据融合完成的。

图4 诱饵系统与舰艇电子系统关系示意图

2.3 舷外有源雷达诱饵信息流程

舷外有源雷达诱饵系统属于舰载电子对抗系统，在舰载综合指挥控制系统的统一控制下，执行作战任务。与舷外有源雷达诱饵直接关联的传感器主要有舰载ESM系统、雷达系统、导航系统、气象探测系统，如图5所示。

图5 舷外有源雷达诱饵信息流程

导航系统、气象探测系统为舰载电子对抗系统提供舰艇的航向、速度、海面风力等平台信息，舰载雷达系统可提供侦收到的来袭威胁导弹目标的方位、距离、速度等信息。当雷达系统探测到威胁导弹目标或舰载电子对抗的ESM系统侦收到威胁导弹目标末制导信息时，根据预先加载的雷达对抗策略，将威胁数据和对抗建议措施上报综合指挥控制系统，综合指挥控制系统通过数据融合，经电子战系统显控台对有源雷达诱饵系统下达对抗作战指令。

2.4 舷外有源雷达诱饵工作过程

诱饵工作过程主要分参数加载、决策发射、诱饵布放及干扰3个阶段。图6为工作过程简图。

图6 舷外有源雷达诱饵工作过程图

（1）参数加载

舷外有源雷达诱饵具有很宽的工作带宽和各种工作模式，为使诱饵能有效地发挥干扰诱偏来袭反舰导弹的作用，需要准确锁定来袭威胁目标的工作频段，选取最佳的工作模式和作战对象参数，这可通过对诱饵进行参数加载来完成。舷外有源雷达诱饵设有一个数据加载口，加载的参数包括：目标雷达工作频率范围、脉冲宽度、重复周期、诱饵的干扰模式等，装订可以在诱饵出厂前进行部分设定，也可在诱饵装上发射架后，在发射前根据舰载传感器获取的威胁导弹信息，通过有源雷达诱饵的发射控制显控台系统在线加载或者变更参数。

参数加载可以是自动的，也可通过人工手动完成。参数加载后舷外有源雷达诱饵即完成了准备工作，装上发射架后的诱饵弹由发射控制显控台统一管理，将诱饵工作参数及准备情况上报ECM系统，并结合到舰载ECM系统中进行统一资源调配。

（2）决策及发射

舷外有源雷达干扰控制系统主要负责有源诱饵资源的管理和发射控制、综合解算，ECM系统根据ESM的威胁告警确定需要使用的舷外有源雷达诱饵类型，并通报舰载综合指挥控制系统，在指控系统决策后，下达有源雷达诱饵发射命令。发射控制显控台根据威胁目标来袭方向和距离、舰艇航向、海面风力等信息进行诱饵的最佳布防位置综合解算，得出诱饵发射架的最佳发射方位角、俯仰角，发射有源雷达诱饵并上报发射结果，若需要也可提出舰艇的最佳规避建议。除诱饵的参数加载可人工参与外，发射控制系统的综合解算处理和发射过程全部由程序自动控制完成。

（3）诱饵布放及干扰

诱饵弹发射，达到预定位置后，有效载荷即与火箭分离。随后火箭和有效载荷的减速伞打开，分别减速。火箭在减速伞的作用下，随自身的轨迹掉入海中。有效载荷在减速伞的作用下，降低到一定的速度，将主伞打开，随后减速伞脱落，有效载荷在主伞的浮力作用下缓慢下降，在下降过程中持续对导引头进行干扰。

2.5 设备组成

舷外有源雷达诱饵系统包括有源雷达诱饵弹、诱饵发射装置、诱饵综合显控系统等3个部分，如图7所示。诱饵发射装置共用现役的箔条干扰弹发射装置，本文中不再展开。

图7 舷外有源雷达诱饵系统组成框图

（1）有源雷达诱饵弹

舷外有源雷达诱饵弹主要由整流罩（天线罩）、雷达干扰机、高能电池组、伞降系统（包括主伞系统和发动机减速伞组成）、弹体分离装置、火箭发动机、稳定装置等零部件组成，如图8所示。

图8 舷外有源雷达诱饵弹结构示意图

火箭发动机主要由发动机壳体、喷管组件、推进剂、点火药盒、档药板、中间底、数据线电缆插头等组成。其功能是在系统控制台的控制下，对火箭发动机点火，将有源诱饵弹从发射装置投射到预定位置。

弹体分离装置包括定时器、抛撒开仓装置等，该装置在诱饵弹飞行到预定时间后，使干扰机系统与火箭助推系统分离。

伞降系统在干扰系统与火箭助推系统分离后展开工作，保持干扰系统低速降落，包括主伞和减速伞。

雷达干扰机包括收发射天线、接收机、发射机、干扰信号产生器及管理控制单元、数据加载接口、高能电池组、天线罩（整流罩）等部分。雷达干扰机产生干扰信号，以诱偏来袭导弹。

高能电池组在雷达干扰机工作时，提供电源。

整流罩保证诱饵发射时的飞行稳定性，同时也是干扰机的天线罩。

壳体用于装载整个诱饵弹，与火箭发动机相连。

（2）诱饵综合显控系统

有源诱饵显示控制系统可以集成在无源控制台或者电子战系统台中。它主要完成有源诱饵的数据融合、战术解算等功能，并对有源雷达诱饵进行资源管理，控制发射装置发射诱饵，完成有源诱饵状态的上报，是有源雷达诱饵弹与舰载电子对抗系统的联系枢纽。

其中资源管理功能包括对雷达诱饵数据库加载和工作参数设定、诱饵资源及位置分布信息管理，根据作战指令对航向、航速、风速、威胁来袭方向、距离等进行综合解算，最终得出诱饵的最优布防区域和舰船规避航向，控制发射装置将诱饵发射到预定作战区域。其中需要的雷达数据和其它设备数据均直接到战术形成的控制台上获取。

3 结束语

舰载舷外有源雷达诱饵作为舰船综合电子对抗系统的一个重要组成部分，能够产生较大的等效雷达反射面积，可以方便灵活地进行各种调制，较好地模拟舰船的反射特性，产生逼真的假目标，是一种反舰导弹末制导雷达的有效对抗手段。目前英国、美国、澳大利亚等国家已经装备和使用了舰载舷外雷达有源诱饵。为提高我海军舰船的自卫能力，需要重点发展该类装备。

本文提出了舰载舷外有源雷达诱饵的使用流程和初步总体方案，希望能够对该类装备的发展起到抛砖引玉的作用。

［1］ 石长安，李为民，付强，等.舷外诱饵及其战术使用方式分析［J］.飞航导弹，2004（11）：59-62

［2］ 洪波.舷外有源诱饵——现代海战中电子战的热点［J］.舰船电子对抗，2003，26（4）：1-3.