远距离支援干扰机阵位设计方法研究

黄 颖

(解放军91404部队，秦皇岛 066000)



远距离支援干扰机阵位设计方法研究

黄 颖

(解放军91404部队，秦皇岛 066000)

由于远距离支援干扰机技术性能的不同，不同的干扰阵位对敌方防空系统产生的干扰效果也不尽相同。基于支援式干扰下的雷达探测模型，分别从距离、方位和高度3个方面对干扰机阵位选择对雷达最大探测距离的影响进行了研究，总结提出了干扰机阵位设计和作战应用的原则，可为干扰飞机掩护作战编队执行任务时的航迹规划提供依据。

干扰飞机；远距离支援干扰；雷达最大探测距离

0 引 言

远距离支援干扰是指电子干扰平台在距敌方前沿较远的区域对敌方信息获取及传输系统实施干扰压制，以掩护己方攻击的作战行动。因远距离支援干扰机具有干扰功率大、干扰时间长、干扰频带宽等优点，在现代战争中广泛运用。远距离支援干扰飞机一般由承载能力强的大型飞机(如运输机)改装而成，其主要任务是干扰敌防空体系中的地面和舰载远程警戒雷达、目标指示雷达以及地空指挥通信系统，兼顾干扰敌制导雷达、机载预警和火控雷达等，其目的是使敌预警探测、指挥控制和防空武器系统的作战效能降低甚至瘫痪，从而在一定正面形成有效的干扰掩护区，掩护我航空兵突防和支援陆海军作战[1-2]。本文主要针对远距离支援干扰机使命任务、战技性能与特点等，对如何选择合理站位设计，实现对敌防空系统中雷达的有效压制干扰展开讨论，以达到远距离支援干扰的目的。

1 远距离支援干扰的特点

支援式干扰飞机上都装备有电子支援接收机，用来确定潜在的雷达位置和电磁参数，以调整干扰资源并进行功率管理，进而更有效地压制对方雷达系统。远距离支援式干扰设备功率大,频带宽，一般采用遮盖性压制干扰，噪声信号从雷达天线的旁瓣进入雷达接收机，使之饱和甚至被欺骗，从而在一定宽度的正面形成有效干扰掩护区。远距离支援式干扰对防空雷达探测范围的影响如图1所示。

从图1可以看出，远距离支援式干扰大大缩短了雷达的探测距离。当干扰波束对准雷达，在相当远的一段距离范围内就会形成盲区，使雷达难以发现攻击编队；假设多架远距离支援式飞机相互配合，就会在时域、空域不间断的情况下对雷达形成一个稳定有效的干扰压制区域，为攻击编队提供安全的走廊。它的优点有：能同时对各种雷达实施干扰；在雷达显示器上形成的干扰扇面较大；持续时间较长；能够掩护的批次较多；由于是在雷达火力范围以外施放，干扰设备和平台的安全性很高。同时，远距离支援式干扰也存在着许多缺点：干扰编队与攻击编队距离远，当攻击编队临近目标时，干扰编队与攻击编队在战术上不易配合；在方位上掩护效果差，由于干扰飞机离攻击目标远，在对方炮瞄雷达呈现的高低角较低而攻击编队临近时，高低角较大，因此，干扰对炮瞄雷达的影响小，掩护效果差。

图1 远距离支援干扰示意图

2 干扰设计原则

根据远距离支援干扰机的技术性能特点和作战使用需求，针对不同的干扰对象提出以下干扰设计原则。

2.1 对预警雷达的干扰压制

干扰预警雷达是远距离支援干扰飞机的主要用途。其干扰阵位设计应主要考虑以下几个方面：

(1) 在干扰资源允许的情况下，远距离支援干扰飞机应能在主要进攻方向上压缩敌预警探测范围，形成干扰走廊，从而有效支援空中进攻作战；

(2) 尽可能靠近敌方预警雷达，但必须在敌方武器系统有效射程外；

(3) 通常采用跑道型航线飞行，单边飞行时间大于一个波次攻击时间；

(4) 干扰机的初期布势不能暴露攻击编队作战企图。

2.2 对制导雷达的干扰压制

远距离支援干扰飞机可用于干扰导弹制导雷达，使其在一定距离上无法构成发射条件，掩护我航空兵实施突防打击。由于地面防空武器系统制导雷达的天线体制和工作方式具有以下的特殊性：

(1) 波束很窄，增益高，副瓣小，干扰能量需从主瓣进入才有效；

(2) 目标未进入打击射程前不开发射。

因此远距离支援干扰机应重点考虑以下问题，才能在一定条件下实现对制导雷达的有效干扰:

(1) 在战术运用上，需规划远距离支援干扰机、攻击编队、敌制导雷达形成“三点一线”态势，确保干扰能量从制导雷达主瓣进入。

(2) 在技术运用上，为防止敌制导雷达采用“快捕快打”战法，可预先设置拦阻式干扰。在侦收到信号后，再实施有针对性的干扰。

2.3 对机载火控雷达的干扰压制

在远距离支援干扰机与攻击编队、敌制导雷达构成严格的水平和垂直“三点一线”态势时，可实现对敌空战飞机的压制干扰，达成掩护我方攻击编队空战的目的。

3 远距离支援干扰机站位设计研究

在对远距离支援干扰机进行任务设计时，应根据我航空兵进攻作战的特点、规模以及敌电磁威胁情况，合理运用远距离支援干扰飞机，尽可能在时域、频域和空域上进行合理设计，以最大限度地发挥远距离支援干扰的效能。在时域选择方面，要确保我远距离支援干扰机有效工作时间满足掩护航空兵进攻作战时间需求；在频域选择方面，应根据电子干扰对象和威胁等级，合理选择干扰频段和干扰样式，确保干扰机干扰频段始终覆盖威胁雷达工作频段，以确保有效干扰的达成。对单部雷达的干扰设计相对比较简单，而对多部雷达时，因其布设站位、工作频段和工作方式等各不相同，要实现干扰机对多目标的同时干扰，就需要从干扰信号对单目标的频率瞄准状况、方位瞄准状况、干扰功率强度、干扰信号样式、干扰信号时间关系等因素重点考虑干扰资源的分配问题，必要时需要增加干扰机数量以提高干扰能力[3]。本文主要从最基本的单部干扰机干扰单部雷达情况进行研究，由于频域和时域设计相对于空域来说较为简单，因此重点对空域即站位设计展开研究，单部对多部和多部对多部的站位设计方法将在此基础上，于日后进行深化研究。

主要以高度、距离以及角度3个空间要素为基本点，讨论干扰机在不同高度、距离以及角度上时，对敌雷达最大探测距离的影响，以确定干扰机的最优配置。

3.1 距离

假设采用噪声干扰信号干扰敌方的地对空远程搜索雷达，雷达接收机处的干扰功率密度为：

(1)

如果假定干扰机功率密度远远大于接收机噪声功率密度，则：

(2)

将式(1)代入式(2)得：

根据对干扰机和雷达之间的不同距离下雷达有效压制区域进行仿真的结果可以得出，干扰机与雷达之间的距离越小，雷达的有效探测区域越小，对雷达的压制效果也越明显，干扰扇面也越大。但是干扰作战时并不是一味地缩短干扰机与雷达的干扰距离就行，因为要考虑到雷达的烧穿距离，搭载干扰机的平台进入雷达烧穿距离时自身安全将会受到威胁。因此，在实际的支援式干扰作战中，干扰机应该在能够有效压制敌方雷达、掩护我方突防飞机或舰艇的前提下，尽量保持我方与敌方兵力处于安全的距离，以保证我方作战飞机的安全。

3.2 高度

通常情况下电子干扰飞机干扰波束在垂直和水平方向上只能覆盖一定的角度范围，因此要对敌方雷达干扰有效，干扰飞机的高度选择需满足一定的条件。如图2所示，假设机载干扰设备垂直波束覆盖范围为θ1～θ2(θ1<θ2)，干扰飞机的飞行高度为H，雷达的高度为h，干扰机在地面投影与被干扰雷达的水平距离为D0。

图2 干扰波束垂直方向搭地示意图

要使干扰有效，需被干扰雷达能处在干扰机的垂直干扰波束范围内，即满足以下前提条件：

雷达应位于干扰波束的搭地范围内：

H·ctgθ2

(4)

另外干扰飞机还应满足视距要求：

(5)

综合式(4)和式(5)，可得D0的范围为：

H·ctgθ2

(6)

因此，为使支援式干扰有效，干扰机应选择合适的飞行高度，以使干扰机在具备干扰雷达的技术能力的同时，还具备在干扰视距以内的战术可行性。

3.3 角度

由于各机载电子干扰设备装载机身的位置不同，再加上干扰波束覆盖范围受到装备自身技术性能的限制，一般不能水平覆盖机身360°范围，因此会对电子干扰飞机实施干扰时的飞行航线选择产生重要影响，通常有以下2种情况：(1)当干扰波束覆盖机身左右两侧时，干扰飞机的航线一般设计为在目标方向呈横向跑道型；(2)当干扰波束覆盖机头和机尾时，干扰飞机的航线一般设计为在目标方向呈纵向跑道型。此外,还需考虑水平干扰波束对干扰 机干扰效果的影响，因为支援式干扰机的干扰波束基本是从雷达旁瓣进入，这样干扰波束与雷达的旁瓣波束就形成了夹角θ，雷达天线在干扰机方向上的增益GSL随着θ的变化而变化，它的经验公式为：

(7)

式中：θ0.5为雷达天线波瓣宽度；θ为雷达与目标连线和雷达与干扰机连线之间的夹角；K为常数。

将式(7)代入式(3)中，可得雷达最大探测距离与θ角之间的关系：

(8)

通过计算和仿真结果可知，θ角越小干扰效果越好，因此干扰吊舱与被干扰雷达的夹角，应在满足战术要求和自身安全的条件下尽量小，但不能小于雷达天线波瓣宽度的一半，否则不属于支援干扰。

4 结束语

本文对电子对抗侦察干扰兵力作为航空兵遂行作战任务时的干扰阵位设计问题进行了研究，重点从干扰机自身技术性能和位置选择等方面对干扰效果的影响进行分析，提出了在执行远距离支援干扰时应该考虑的问题，为部队在使用电子战装备时，制定具体的战术方案提供参考。但在实际作战时，远距离支援干扰机的兵力编成还与被掩护兵力和范围、敌防空系统中电子设备类型和数量、侦察干扰机类型和数量等多种因素有关，如何综合考虑以上因素进行空中进攻作战兵力航路规划,需要在以后进一步深入研究。

[1] 赵国庆.雷达对抗原理[M].西安：西安科技大学出版社，1999.

[2] Skolnik Merrill I.雷达手册[M].王军，林强译.北京:电子工业出版社，1991.

[3] 孟庆凡，于夫.干扰吊舱支援干扰舰艇对空警戒雷达时配置问题研究[J].舰船电子对抗，2011，34(6):46-48.

Research into The Configuration Design Method of Distant Support Jamming Aircraft

HUANG Ying

(Unit 91404 of PLA,Qinhuangdao 066000,China)

Because the technique and performance of each distant jamming aircraft is different,the jamming effect of different jamming array place on the foe anti-aircraft system is different.Based on the radar detection range model under the support jamming，this paper respectively studies the influence of jamming aircraft location selection on the maximum detection range of radar from 3 aspects(range，azimuth,height)，sums up the principle of jamming aircraft location design and campaign application,which can provide a basis for track planning when jamming aircraft cloaks campaign formation to carry out mission.

jamming aircraft;distant support jamming;maximal detection distance of radar

2014-11-20

TN972

A

CN32-1413(2015)02-0004-03

10.16426/j.cnki.jcdzdk.2015.02.002