反舰导弹电子对抗措施分析仿真研究

2014-08-15 00:54胡瑞卿徐锦仁
科技视界 2014年7期
关键词:电子对抗观察点干扰机

胡瑞卿 徐锦仁

(1.中国人民解放军海军航空兵学院舰载机系 航空预警教研室,辽宁 葫芦岛125001;2.中国人民解放军海军驻宜昌地区军事代表室,湖北 宜昌443003)

1 反舰巡航导弹可采用的电子对抗措施

1.1 弹载有源干扰措施

有源干扰,顾名思义,就是为了制止或削减敌方使用电磁频谱,借助电子干扰机进行干扰的方式。根据这一干扰的原理,有源干扰分为两种:引导是干扰;回答式干扰。在实际运用中,这两种干扰方式都会对敌方雷达探测巡航导弹产生重大影响。

1.1.1 引导式干扰机

引导式干扰机多数是噪声干扰机,可产生瞄准式、阻塞式和扫频式干扰。噪声干扰能遮盖各种形式的雷达信号,具有多种干扰效果,几乎对任何雷达系统都有效,而且不易反干扰,因此,现在和将来噪声调制干扰机都将是数量多、用途广、威力大的干扰机类型。

1.1.2 回答式干扰

虽然噪声干扰对各种雷达都有良好的干扰效果,但缺乏欺骗性,雷达一受干扰就会发觉,此时雷达虽不能探测目标,但可以测出干扰机的方向,对干扰源定位,并用火力摧毁。回答式欺骗干扰机能快速、自动、准确地对雷达施放欺骗性干扰。欺骗式干扰主要用来对付搜索与跟踪雷达。它发射的信号和雷达接收机收到的信号非常相似,但功率要高得多。

回答式干扰机按射频系统的形式分为放大回答式,也称转发式;振荡回答式,也称应答式两种类型。放大回答式干扰机的特点是将接收到的微弱雷达射频脉冲信号放大到足够强的功率,然后再发射出去,因而保证了干扰在频率上的瞄准。由于放大回答式干扰机有设备简单、体积小、质量轻、操作方便,适用于欺骗各种雷达等特点,因此很适合装载在导弹或飞机上。振荡回答式干扰机主要以假目标方式来欺骗雷达或导弹导引头,即通过调谐电路将发射机的振荡频率快速调谐到所截获的雷达信号频率上,经欺骗调制后发射出去。以实现掩护真实目标的目的。

1.2 有源拖拽式干扰

有源拖拽式电子干扰诱饵是一种十分有效的电子欺骗技术,因为现代雷达与导弹很容易区别缓慢的箔条和快速的飞机或导弹,却不容易分辨在速度、距离等特征几乎与飞机或导弹相同的诱饵。与复杂的机载干扰机设备相比,有源诱饵具有体积小、成本低、结构简单的优点,已成为各国重点发展、研制和装备的一种电子干扰系统。对防空导弹干扰的基本原理是:当使用了拖拽式有源诱饵后,由于诱饵接收并转发敌方防空导弹导引雷达的信号,因此便出现了第二个射频源,所以防空导弹的角度测量误差会发生畸变,如果目标和诱饵在距离、速度或角度上分辨不出来,那么导弹导引头的响应会成为两个射频源的复杂函数,这将产生一个角度误差,从而增加了防空导弹的脱靶距离,有效地提高了载体的生存能力。诱饵欺骗的有效性部分地依赖于拖拽式诱饵发出的干扰信号和从载体上反射回来的雷达信号的相对幅度,这主要取决于载体和拖拽式诱饵的几何位置。拖拽式诱饵可以形成多个假目标多点源相干或非相干干扰,特别适合于干扰单脉冲雷达。

2 反舰导弹电子对抗仿真的目的

本仿真的目的是为了观察、评估和研究针对反舰导弹末制导雷达的电子干扰的效果提供一种可靠、方便的手段。

2.1 对电子干扰效果的观察

对于电子干扰效果的观察可以在两个层次上进行,一个层次是在末制导雷达的各个干扰观察点上;另一个层次体现在反舰导弹的飞行弹道上。

对于实际的末制导雷达设备,无论是在实验室内或者是在外场进行电子对抗实验时,都可以有多个干扰效果观察点。这些观察点上的信号引到示波器上后,即可观察干扰对末制导雷达的作用、对回波信号的压制等。本仿真提供的末制导雷达上的干扰效果观察点涵盖了实际末制导雷达设备的所有观察点,并且还增设了实际末制导雷达设备所没有,但的确能够反映干扰和雷达抗干扰效果的多个观察点。通过这些观察点,利用软件示波器,用户可以非常清楚、直观地看到各种干扰样式、各种干扰参数情况下,末制导雷达的工作情况。

2.2 对电子干扰效果的评估

电子干扰的效果,在实际运用中已经体现的非常明显。在仿真时间结束后,进行电子干扰的效果进行详细的总结分析。这样可以适应不同的科研人员科研专业的不同需要。实验结束后,进行效果的评估,分析整理记录下来的的仿真数据,总结出最终有效的综合数据。如果有关的指令正常发出,以及末制导雷达正确跟踪目标持续到反舰导弹距离目标足够近就说明电子干扰已经成功!

3 反舰导弹电子对抗仿真系统的模型框架

该仿真系统的模型由电子干扰系统模型,导弹末制导雷达模型,导弹控制、动力学/运动学模型,目标模型和环境模型等部分组成。

3.1 环境模型

环境将以不同的形式对系统中的其它各个部分产生影响。

3.2 目标模型

目标模型中主要包括两部分,一部分是目标的雷达散射截面积模型;一部分是目标的运动模型。

3.3 导弹控制、动力学/运动学模型

反舰导弹完整的控制、动力学/运动学模型是非常复杂的,它包括反舰导弹控制系统的倾斜、航向、俯仰等控制回路和导弹的动力学、运动学等环节,涉及导弹的姿态、运动等6个自由度和多个坐标系的相互转换。但从反舰导弹电子对抗仿真的角度看问题,则反舰导弹、动力学/运动学系统模型可以大大简化。这是因为,如果不考虑对反舰导弹无线电高度表的干扰,反舰导弹电子对抗仅影响反舰导弹的航向控制回路,从而改变导弹的偏航角,并最终影响反舰导弹在水面上的弹道。

3.4 电子干扰系统模型

反舰导弹的电子仿真系统包含很多部分,其中电子干扰系统模型是关键。现电子干扰系统模型种类繁多,其中包括压制式干扰、欺骗式干扰和组合式干扰。本套仿真系统中运用了目前所有的的有源干扰类别,并且都有一个独立的模块来实现,并将所有模块组成一个模块库。作战过程中只要发出控制指令,让对应的模块处于正常使用状态就可以产生有效的干扰信号。

3.5 反舰导弹末制导雷达模型

末制导雷达是反舰导弹电子对抗的着眼点,其模型的建立是整个仿真系统研究的核心内容。反舰导弹末制导雷达的种类很多,采用的体制、技术乃至于具体的电路实现千差万别。但从基本结构上看,主要由定时器单元、天线馈线单元、发射机单元、载频控制单元、接收机单元、检测处理单元、距离信息单元、角度信息单元等说部分组成。

4 反舰导弹电子对抗仿真系统的应用

电子对抗战术的研究中,反舰导弹对目标实施攻击的过程是需要运行仿真系统进行观察和分析的。运行仿真模型和观察反舰导弹在水平面上飞行的弹道就可以观察整个过程。电子对抗时反舰导弹和水面舰艇支架的攻击防守研究中都必须用到该仿真系统。所以本仿真系统是很多研究最基本的技术撑持。

[1]邱杰.反舰导弹电子对抗仿真问题的研究[J].现代防御技术,2002(12).

[2]倪虹.反舰巡航导弹可采用的电子对抗措施分析[J].飞航导弹,2002(4).

[3]刘隆和,曲爱华.海军战术导弹抗干扰技术基础[M].电子工业出版社,1987,6.

[4]赵宏,王红军.舰载电子对抗系统作战效能评估研究[J].电子对抗技术,2003(3).

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