舰载舷外有源诱饵试验设计与分析

2014-04-26 06:09韩伟

舰船电子对抗 2014年2期

韩伟

（解放军91404部队，秦皇岛 066001）

0 引言

影响舷外雷达有源诱饵干扰效果的因素很多，必须考虑各个因素对试验结果的影响，才能对装备进行全面的考核。在多因素、多水平试验中，如果对多个因素每个水平都相互搭配进行试验，需要做的试验次数就会很多。比如对四因素三水平的全面试验需要进行81次试验。要做这么多的试验，不仅要花费大量的人力、物力，而且消耗大量的弹量，显然是很困难的。

因此应当寻求各种不同试验变量和不同水平之间的合理搭配，在不影响试验效果的前提下，尽可能减少试验次数。正交试验设计是解决这个问题的有效办法。本文用正交设计的方法对舷外雷达有源诱饵干扰效果试验进行设计。

1 正交试验设计方法介绍

正交设计是根据正交性准则来进行试验设计的，其主要工具是正交表。根据试验目的，确定影响考核项目的因素和各因素的水平，通过对具体问题的分析，选出主要因素，略去次要因素；在因素确定后，再确定各因素的水平数，重要的因素或者特别希望详细了解的因素水平可多一些，其余的可少一些；然后选择合适的正交表，对试验方案进行设计［1］。

2 影响舷外雷达有源诱饵干扰效果试验的因素分析

2.1 导弹来袭方位

舷外有源干扰诱饵的干扰机理是利用雷达跟踪目标能量质心这一特点，在雷达所跟踪的目标舰附近布放舷外有源干扰诱饵，该诱饵接收到导弹末制导信号后，将信号放大转发给导弹末制导雷达，末制导雷达就收到了目标舰和舷外有源干扰诱饵转发的2个目标回波信号，从而跟踪真、假目标的能量质心［2］。

舰艇的雷达截面积（RCS）与舰艇上层建筑的组成结构有很大的关系，在测量雷达频率不变时，舰艇360°方位上所反射的电磁波功率随着雷达波束相对入射角的不同而不同，即雷达截面积是一个变值。随着舰艇相对于测量雷达方向的姿态不同，舰艇将呈现出大小不一的雷达截面积值。导弹的来袭方向相对于舰艇可以认为是360°范围内的不可预知事件。为了全面评判舰载舷外雷达有源诱饵对舰艇的保护效果，应考虑舰艇相对于末制导雷达方向各种不同姿态条件下，测量其干扰效果。但这样会使试验消耗非常大，试验周期也不允许。一般选择几个特征方向进入发射点，最后综合评判试验结果。

2.2 导弹末制导雷达导引头类型

导引头的类型是影响舷外雷达有源诱饵干扰效果的重要因素，这里考虑2种：一种是常规体制的末制导雷达；一种是相参体制的末制导雷达。

2.3 目标舰与导引头的距离

设末制导雷达的发射功率为Pt，天线增益为Gt，雷达与诱饵的距离为R，则在诱饵处，雷达辐射波的功率密度为：

假设诱饵是一个RCS为σ的目标，则在末制导雷达处，目标散射波功率密度为：

设舷外诱饵发射功率为Pr，天线增益为Gr，在末制导雷达处，舷外诱饵辐射的功率密度为：

（2）、（3）两式相等，计算得：

当诱饵辐射功率确定时，定义：K＝4π·PrGr，K为常数。

则诱饵转发干扰的等效RCS为：

式中：PtGt为末制导雷达发射功率；R为末制导雷达与诱饵的距离。

由以上分析可知，有源诱饵等效RCS是距离R的二次函数，在不同的试验距离上有源诱饵等效RCS是不同的。有源诱饵的等效RCS与距离的平方成正比，因此末制导雷达布设距离不同，其形成的效果也不同。诱饵随着与导引头距离的拉近，其等效RCS值减小，因此目标舰与导引头的距离是影响干扰效果的因素之一。

2.4 诱饵布放距离

在有源诱饵位于末制导雷达寻的头分辨单元的前提条件下，有源诱饵布放距离影响对舰艇的保护效果。诱饵横向布放距离较远时，由于有源干扰的特点，诱饵在质心对抗过程中能获得较大的优势，从而干扰效果较好；诱饵横向布放距离较近时，随着弹目距离的减小，诱饵的等效雷达截面积下降较快，在质心对抗过程中并不占优势，从而掩护目标面积也相对减小较多。但是，诱饵布放距离过远，过早形成导弹跟踪诱饵单一目标的情况，导弹可能重新搜捕真目标。因此，诱饵的横向布放距离是影响干扰效果的重要因素之一［3］。