一种远距离复合干扰效能及战术应用研究*

王晴昊，姚登凯，赵顾颢

（1.解放军95577 部队，云南 陆良 655699；2.空军工程大学空管领航学院，西安 710051）

0 引言

在现代化、信息化的战场环境中，电子干扰与抗干扰愈演愈烈，敌我双方在电子干扰领域都进行着积极的探索，力争在电子干扰领域占据优势。电子干扰能力日益成为不可或缺的重要作战能力，其能力的高低在某种情形下已成为能否夺取制空权的关键，因此，采用合适的干扰策略和灵活、正确的战术战法成为作战双方日益关注的核心问题之一。同时，雷达抗干扰技术的不断发展，使得采用单一干扰方式进行干扰的效能不断降低，各方均意识到，必须应用复合干扰方式来提升己方的电子干扰能力。所谓的复合干扰就是使用两种或两种以上的干扰手段或样式，对同一个威胁目标同时或者依次进行干扰［1］。陈静专门出版了关于箔条干扰的专著，就复合干扰的理论进行了有益的验证［2］，唐政等从箔条质心干扰功率角度考虑复合干扰，提出利用有源干扰来增加箔条云的反射面以提高机载的自卫能力［3］。罗朝义等研究有源和无源干扰相结合继而有针对性地对相控阵雷达进行干扰［4］。何文涛等根据具体的导弹型号和作战样式，对复合干扰在舰船反导作战中的使用进行了研究，并提出了相关建议［5］。李明图等提出了使用机载有源干扰设备照射箔条云，箔条云转发末制导雷达信号，增大干扰信号以引诱导弹攻击假目标［6］。王洪迅等就有源无源复合干扰的干扰机理和效能计算进行了研究［7-9］。

综合来看，上述文献对特定干扰任务进行了有益的研究，但是其主要关注的是复合干扰对雷达干扰功率进行分析。在实际运用中，需要基于功率准则和效率准则，结合实际的作战样式以及干扰资源的运用方式，综合分析复合干扰的效能。本文在分析复合干扰的必要性和可行性基础上，结合实际电子干扰支援突防作战任务的实际，对复合干扰的实际的信干比、被干扰雷达的最大探测距离和作战效能进行了仿真计算，提出了其他的可能运用复合干扰的战术运用。

1 复合干扰必要性及可行性分析

由于雷达技术发展和武器装备技术的升级优化，使得雷达具有很强的“四抗”［10］能力，在突防过程中，遂行突防任务的战斗机常常受到地对空导弹（Surface to Air Missile，SAM）的威胁，为了提升战机的生存能力和完成任务的效能，通常需要采取特定干扰方式和策略对其地对空导弹的火控雷达进行干扰，以支援突防战机。目前，比较常用的两种干扰方式为远距离支援干扰和箔条干扰。

远距离支援是指远距离支援干扰飞机在特定空域作跑道型或“八字”型飞行，主动发射强烈的干扰信号进入被干扰雷达，进而压缩其探测距离和性能的一种干扰方式。其干扰信号强，能对被干扰雷达形成较大的干扰压制扇面。但是由于雷达的特性，如果从其副瓣进入则干扰效果较低，为了达成理想的干扰效果，大部分情况下都需要使有源干扰信号沿雷达主瓣注入，这就要求远距离支援干扰飞机尽可能地处于雷达发射信号的主瓣范围以内。受这一条件的限制，在远距支援干扰机掩护突击编队的作战行动中，在空间或效果上，干扰机、突击编队、被干扰雷达必须保持“三点一线”的关系［11］，这样大大提高了干扰机与突击编队的协同难度，即使采用航迹协同的办法也难以达到理想的位置关系［12］，而且对于突防战机和远距离支援干扰飞机的机动性能有比较苛刻的要求，并且容易暴露突击方向。在综合规划作战空域过程中，远距离支援干扰飞机部署布设空域相对固定并且常需优先满足［13］，难以实现灵活使用空域，容易限制其他空域的规划。对所需远距离支援干扰飞机的数量有要求，且部分武器拥有干扰跟踪能力，易对远距离支援干扰飞机造成威胁。

箔条干扰弹作为一种无源干扰器材最早被应用于电子干扰领域，由于箔条能够长期驻留空中，被雷达波束照射时能够反射大量的电磁信号，由于箔条云的有效散射面积比空中目标大，因而能够掩护空中目标，箔条云对于早期雷达的干扰效果较好［14］。然而由于现代许多雷达采用多普勒的处理技术，相对稳态的箔条云回波信号很容易被抑制，所以箔条云对现代雷达的干扰效果较差。

根据有源干扰和无源干扰的优缺点，考虑两种干扰方式相结合，提出了初步的复合干扰战术运用方法，利用远距离支援干扰飞机将干扰信号照射到箔条云上，箔条云通过散射转发支援干扰信号，从雷达主瓣进入对雷达实施压制干扰，形成一定的压制扇面，进而支援遂行突防作战的战斗机顺利完成既定任务。由于箔条是漫散射，转发的功率会小于接收的功率，但是箔条云与远距离支援干扰飞机之间有相对速度，因此，其转发的干扰信号不会被抑制，同时需明确的是由于箔条散开以后速度会下降至风速，在应用这种干扰方式时，需要在箔条速度下降至雷达的多普勒处理技术能够滤去之前再次抛撒箔条弹。此外，由于箔条与被干扰雷达的距离比远距离支援干扰近，且短时间内与突防飞机几乎处于同一位置，形成的压制扇面大，可掩护的有效航段长，远距离支援干扰机空域使用灵活，且危险度极低。

2 复合干扰原理

充分利用远距支援干扰飞机能够发射强烈的干扰信号，与箔条云强散射特性相结合，目的是对强烈的有源干扰信号进行转发，使其从雷达天线主瓣反射进入雷达接收机，从而大幅提高干扰效果。具体方法如下：

远距支援干扰飞机掩护突防编队到达敌防空火力圈之外，在目标雷达、突击编队一线上铺设箔条云团，如图1 所示。图中的R 为雷达的探测范围，R1为远距离支援干扰机与雷达之间的距离，R2远距离支援干扰机到箔条云之间的距离，Rx为箔条云（或突防战机）到目标雷达之间的距离。在突防过程中，为打击我突防战机利用雷达进行探测定位，则有Rx＜R，同时敌地面防空武器的火控雷达为了锁定我突击编队，必须使其雷达天线主瓣持续直接照射突击编队，那么突击编队尾部的箔条云团同样也在雷达天线主瓣范围之内。与此同时，远距支援干扰飞机位于火力打击和探测范围之外，即有R1＜R，其将强烈的干扰信号直接照射位于编队尾部的箔条云团，由于箔条云团能有良好的散射特性，能够接近均匀的将电磁波向各个方向散射出去，这样干扰信号能量经箔条反射可以从主瓣注入，能够形成较大的压制扇面，从而达成较好的干扰效果。

图1 箔条云团转发远距干扰信号实施对防空火控雷达干扰示意图

3 复合干扰效能仿真分析

根据上一节的原理分析，在实施复合干扰时，雷达将接收到两种干扰信号，一种是箔条云直接反射到雷达的信号，另一种是远距离支援干扰飞机将强烈的干扰信号照射到箔条上继而转发的干扰信号。由雷达方程可知，雷达接收的目标回波功率为：

假定箔条云在短时间能够形成稳定的均匀形状，则由文献［15］可知，箔条云直接反射到雷达回波信号功率为：

由远距离支援干扰飞机转发的干扰信号照射到箔条云上的干扰信号功率为：

由箔条云转发并为雷达所接收的干扰信号为：

在式（1）～式（4）中，Pt为雷达发射信号功率，Gt为雷达发射天线功率增益，σ 为雷达目标截面积，Pj为干扰机功率，Gj为干扰机天线增益，γj为天线的极化损失，σ 为箔条云的平均雷达散射面积。

效率准则的评判依据与具体任务的实施有关，在突防作战中，其评判依据为有效掩护航段，由文献［12］可知，采用远距离有源干扰时，有效掩护航段为：

而复合干扰由于是在主瓣内实施干扰，因此，其形成的有效掩护航段为：

其中，k 为常数与雷达天线特性有关，取值为0.04～0.1，θ0.5为雷达半功率波束宽。

为了更加形象分析复合干扰的效能，现对式（5）～式（7）进行仿真分析，假定Ka=5，Pt=150 kw，Gt=38.5 dB，Pj=20 kw，Gj=30 dB，/σ=10，γj=0.5，θ0.5=3°。

对式（5）进行仿真时，以箔条云与雷达的距离Rx、箔条云与干扰机的距离R2为自变量，仿真结果图如下页图2 所示。

由图2 可知，雷达的最大探测距离R 和箔条云与雷达的距离Rx、箔条云与干扰机的距离R2密切相关，当Rx、R2都较小时，干扰效果好，雷达的最大探测距离较小，从而成功掩护战机突防的概率较大。当Rx、R2都较大时，干扰效果较差，雷达的最大探测距离大。因此，在具体实施支援干扰任务时，需要准确控制Rx、R2的大小，以满足掩护突防战机的具体需求。

图2 雷达最大探测距离R 和Rx、R2 之间的关系

对式（6）和式（7）进行仿真对比，以箔条云与雷达的距离Rx为自变量，仿真结果对比图如图3 所示。

图3 复合干扰与单一有源干扰有效掩护航段对比

从图3 中可知，复合干扰和单一有源干扰的有效掩护航段均随着箔条云与雷达的距离Rx的增大而增大。当Rx＜36.5 km 时，复合干扰形成的有效掩护航段大于单一有源干扰形成的有效掩护航段。当Rx＞36.5 km 时，复合干扰形成的有效掩护航段小于单一有源干扰形成的有效掩护航段。由此可以看出，在执行特定的对地突击和纵深打击等近距作战任务时，突防战机与雷达的距离较小，采用复合干扰的方式比单一有源干扰更加具有优势。

4 复合干扰的其他战术运用

由第1 节和第3 节的分析可知，采用复合干扰能够保护有源干扰机免受敌方导弹攻击，空域配置灵活，能够有效掩护战机遂行突防任务，而且当被掩护目标与雷达相距较近时，其效能比单一有源干扰更优，因此，可以积极拓展该复合干扰方式的其他应用研究。

4.1 跨域协同的复合干扰战术

复合干扰中对干扰源的位置没有特别要求，只要求干扰装备能够将强烈的干扰信号照射到箔条反射云团，其干扰能量能被箔条云转发并从敌雷达天线主瓣注入，与随队支援干扰的效果相似。因此，干扰装备不局限于使用远距离支援干扰飞机，采用地面及海上干扰装备同样可以使用该种复合干扰方式，利用陆海空远距支援干扰设备同时照射箔条云，为任务编队提供干扰掩护，在特定的条件下，其干扰效果能够成倍增加。

4.2 同时干扰多个方向雷达的复合干扰战术

在实施对地突击任务时，突击编队可能遭受到不只一个方向的地空火力威胁。在如果采用单一的无源干扰方式，箔条云、对地突击编队一线只可能有一个防空武器的火控雷达，因此，无法对其他方向的防空武器威胁实施有效干扰。如果能够在整个编队的突击路径上铺设箔条走廊，编队在走廊内行动，来自各个方向上的干扰源直接照射编队，使得所有指向我突击编队的雷达均受到干扰，从而能在一定程度上节约干扰资源的使用。

4.3 复合干扰支援制空作战方法

制空作战飞机在空战中释放箔条干扰弹，由空中或者地面干扰设备照射箔条云，进而实现对敌对制空战斗机制导雷达的干扰，实现对我制空作战飞机的支援。该战法符合“突破中距打近距”的指导思想，即我机在与敌机接近的过程中，按照协同好的时间和距离释放箔条干扰弹，尔后进行大坡度的机动，将箔条云置于我机与敌机之间，同时远距支援干扰设备对箔条云进行照射。我机在箔条云转发干扰信号的掩护下接近敌机，从而形成突破中距打近距的有利态势。

5 结论

本文对在远距离支援中采用复合干扰方式进行了探索和研究，分析了采用复合干扰的必要性和可行性，介绍了复合干扰的原理，并对其效能进行了仿真分析，结果表明复合干扰实施具有一定的要求，并且在特定作战情况下比单一有源干扰更具优势。最后，受复合干扰在远距离中使用的启发，讨论了复合干扰的其他战术运用方式，对战术运用和创新具有一定的理论意义。由于箔条云的运动特性和散射特性比较复杂，要想在实际作战中充分地运用复合干扰，需要进行实际的数据测量和实验试飞。