电子战无人机支援干扰战法推演

2017-09-25 00:50何永喜
舰船电子对抗 2017年4期
关键词:干扰机电子战压制

何永喜

(解放军91404部队,河北 秦皇岛 066001)

电子战无人机支援干扰战法推演

何永喜

(解放军91404部队,河北 秦皇岛 066001)

介绍了雷达有源压制干扰和假目标干扰模型,建立了作战效果评估模型,搭建了仿真推演平台,分析了电子战无人机干扰方法。

电子战;无人机;支援干扰;战法推演

0 引 言

随着无人机制造技术的日渐成熟,无人机相对有人机在续航时间、作战距离、隐身能力、机动能力、效费比、安全风险等方面的突出优势,使其应用更加广泛。在近几年爆发的几场典型高技术局部战争中,无人机在侦察干扰、监视、目标指示、战损评估等作战行动中均发挥了重要作用,在未来作战中无人机必将发挥不可替代的作用[1]。

电子战无人机是目前无人机在军事领域应用最广泛的无人机类型,主要是利用其隐身能力强、安全风险低、效费比高等特点,抵近对战场环境进行侦察,对敌电子设备实施干扰或摧毁,有效地支援并掩护我方突击兵力的作战行动。作为新的作战力量,加强电子战无人机作战运用问题研究,对于赢得未来作战胜利无疑具有重要意义。本文以电子战无人机对敌舰载雷达干扰掩护我方飞机作战行动为例,进行战法推演研究[2-4]。

1 推演平台构成

推演平台主要由态势编辑与导调控制平台、装备部署模块、效果评估模块以及视景显示部分组成,系统组成框图如图1所示。

态势编辑与导调控制模块依托现有仿真训练导控平台构建,主要进行推演态势编辑、态势数据解算、推演调理及进程控制。

装备部署模块依托现有仿真训练虚拟兵力构建,主要是根据态势编辑模块编辑和解算的兵力信息,产生岸基、水面舰艇和空中作战兵力元素,并根据导调控制模块的指令实时调整装备部署及运动形态。效果评估模块主要由数字建模产生,在态势编辑模块和导调控制模块控制下,与装备部署模块交互产生各种干扰效果数据。视景显示模块主要对推演效果进行三维方式实时显示。

2 电子战无人机支援干扰效果模型构建

2.1 有源压制干扰效果模型

有源压制干扰主要通过增加雷达输入端噪声水平、降低信噪比影响雷达正常工作,其干扰效果可用雷达受干扰后探测距离的变化来表示。根据干扰压制系数的定义,雷达受干扰后的最大探测距离为:

(1)

式中:Pt为雷达发射功率(W);Gt为雷达发射天线增益(dB);Gr为雷达接收天线增益(dB);λ为雷达发射信号波长(m);σ为目标有效反射面积(m2);Lt为雷达系统损耗因子(dB);Pj为干扰机发射功率(W);Gj为雷达发射天线增益(dB);Lj为干扰机系统损耗因子(dB);γj为系统损耗因子(dB);Δfj为干扰机频谱宽度(Hz);Δfr为雷达接收机带宽(Hz);Rj为干扰机与雷达之间的距离(m);Gt(θ)为干扰机所对准的雷达天线副瓣增益(dB),为干扰压制系数。

2.2 有源欺骗干扰效果模型

有源欺骗干扰主要是通过产生虚假目标扰乱雷达的正常工作。有源欺骗干扰为提高对雷达欺骗成功率,多采取在雷达副瓣中产生多个虚假目标。因此,干扰机功率输出必须大得足以在雷达方位方向图的副瓣中产生可检测信号,可设在距离R上产生的假目标信号和从相同距离目标雷达截面积(RCS)所接收到的回波信号相等,即可得到产生假目标的最小距离:

(2)

3 推演态势设计

推演战法以电子战无人机对敌舰载雷达实施干扰、掩护我方突击飞机作战行动为背景,按照电子战无人机与突击飞机部署位置,有源压制干扰设计远距离支援干扰、随队支援干扰2种,有源欺骗干扰设计旁立式支援干扰,推演检验电子战无人机在不同作战配置下的干扰效能,详见图2~图4。

4 仿真实现

4.1 压制干扰

假设雷达发射功率Pt=130 kW,频率fr=5.5 GHz,天线增益Gt=Gr=31 dB,中频带宽Δfr=1.2 MHz;干扰机发射功率Pj=10 W,天线增益Gj=20 dB,干扰机带宽Δfj=10 MHz;无人机的反射截面积σ=0.2 m2,飞行高度为3 000 m;突击飞机RCS为2 m2。不考虑雷达和干扰机的系统损耗、极化损耗、雷达接收机内部噪声,压制系数Kjt定为当虚警概率为10-6、探测概率为0.1的雷达接收干扰信号功率与回波信号的比值。

(1) 远距离支援干扰

经仿真计算,敌雷达对无人机的最大探测距离为53 km,对突击飞机的最大探测距离为94 km,为保证无人机和突击飞机的安全,无人机和突击飞机应分别在53 km和94 km处开始协同抵近突击,即电子战无人机在53 km处开始实施干扰掩护突击飞机的作战行动。进一步推演,单架电子战无人机掩护单架突击飞机效果如图5、表1所示。

表1 电子战无人机在不同距离下最小支援干扰距离

由图5和表1可看出,电子战无人机在距离敌雷达50 km时可压制产生4°的掩护走廊,同时电子战无人机在距敌雷达20 km之内时,无人机将暴露在敌雷达探测威力内,无人机危险将大大增加。

(2) 随队支援干扰

随队支援干扰即电子战无人机与突击飞机混合编队向敌方进行突击。经仿真计算,敌雷达对突击飞机的最大探测距离为94 km,为保证突击编队的安全,电子战无人机应在94 km处开始实施干扰掩护突击飞机的作战行动。进一步推演,结果见表2。

表2 电子战无人机在不同距离下最小支援干扰距离

由表2可以看出,电子战无人机在70~94 km之间,突击飞机编队处于敌雷达监视中,没有达成对突击飞机的掩护。

4.2 欺骗干扰

假设干扰机峰值功率为10 W,雷达发射机峰值功率130 kW,雷达天线增益Gt=31 dB。本次推演暂不考虑大气衰减、干扰极化因子和由于复制所接收雷达波形的不完善性而引起的损耗,即

经仿真计算,干扰机分别对准主瓣、第一旁瓣、第二旁瓣实施欺骗干扰,2架电子战无人机在雷达主瓣产生的假目标显示在雷达画面最近距离与干扰机距离的关系见图6、图7、图8和表3。

表3 电子战无人机在不同距离假目标模拟最小距离(RCS为2 m2)

由表2可以看出,电子战无人机越靠近突击飞机突击方向,假目标干扰模拟距离越近;同时,要想在敌雷达旁瓣形成假目标干扰,电子战无人机需配置在50 km以内。

5 结束语

通过对电子战无人机有源压制干扰和欺骗干扰相关作战行动推演研究,可以看出,电子战无人机在执行支援掩护突击飞机作战行动中,不管是压制干扰和欺骗干扰,都需要无人机在突击飞机之前配置,远距离支援干扰效果要优于随队支援干扰。同时,根据战法推演结果,电子战无人机产生的假目标基本可以模拟我方战斗机RCS大小,模拟的干扰距离也符合战机攻击距离要求,因此在战术使用上,可以利用多架电子战无人机及模拟的有源假目标充当我方战斗机的诱饵,进行战术佯动,掩护我战斗机进行突防与对敌攻击,同时防御敌方对我方战机的反击。

[1] 张锡祥,肖开奇,顾杰,等.新体制雷达对抗导论[M].1版.北京:北京理工大学出版社,2010.

[2] 丁鹭飞,耿富录.雷达原理[M].3版.西安:西安电子科技大学出版社,2005.

[3] BARTON D K.雷达系统分析与建模[M].3版.南京电子技术研究所译.北京:电子工业出版社,2012.

[4] 罗守贵.电子战无人机的发展现状及趋势[J].舰船电子对抗,2009,32(2):26-28.

[5] 邓有训.电子战无人机作战使用及防御对策分析[J].空军雷达学院学报,2010,24(3):196-199.

[6] 袁仕继,孙明峰,陈合峰.复杂电磁环境下电子战无人机作战应用研究[J].舰船电子工程,2011,31(8):21-24.

[7] 李建增,田庆民,陈自力.无人机在电子战中的作用[J].现代防御技术,2003,31(6):6-9.

TacticsDeductionofSupportJammingforEWUAV

HE Yong-xi

(Unit 91404 of PLA,Qinhuangdao 066001,China)

This paper introduces the models of radar active blanket jamming and false target jamming,establishes the evaluation model of operational effect,builds the simulative deduction platform,analyzes the jamming methods of electronic warfare (EW) unmanned aerial vehicle (UAV).

electronic warfare;unmanned aerial vehicle;support jamming;tactics deduction

TN972

:A

:CN32-1413(2017)04-0013-03

10.16426/j.cnki.jcdzdk.2017.04.004

2017-06-20

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