对抗新型反舰导弹有源无源协同干扰策略研究∗

（中国船舶工业系统工程研究院 北京 100094）

1 引言

反舰导弹仍然是当前海上作战水面舰艇面临的最大威胁。新型反舰导弹末制导系统广泛采用具有低截获概率特性、距离高分辨的全相参技术体制，大幅降低被远距离侦察、截获的概率，采用雷达/红外/光电、主动/被动等多模复合制导方式，大幅提升导弹打击精度、抗干扰能力和突防能力。

针对新型反舰导弹广泛采用多模复合制导的技术特点，仅仅依靠单一的有源干扰手段或者无源干扰手段，无法起到良好的、持续的对抗效果［1］。因此，必须综合有源/无源，舷内/舷外干扰等多种干扰手段，有效提升舰载电子对抗系统。

本文根据新型反舰导弹末制导系统的技术特点，通过对有源干扰、无源干扰的作战效能进行仿真，提出面临新一代反舰导弹威胁下的有源/无源综合干扰使用策略，可为现代海战中干扰对抗提供重要技术支持。

2 新型反舰导弹末制导系统的技术特点和发展趋势

新一代反舰导弹末制导系统具有以下新的技术特点。

1）低截获概率主动相参雷达广泛应用

早期反舰导弹末制导雷达大都采用非相参频率捷变体制，比如“飞鱼”、“鱼叉”等［2］。为了提高主动雷达的距离分辨率、作用距离以及电磁隐身效果，近几十年来具有低截获概率特性的主动相参雷达被广泛采用。

相参体制雷达较好地解决了距离分辨率和发射功率之间的矛盾，通过脉冲匹配压缩可以使雷达获得较高的距离分辨率，通过脉间相参积累还可以使得雷达在达到较远作用距离时需要的发射功率更低，所以相参体制雷达具有良好的低截获概率特性。相参体制雷达在获取目标高分辨一维距离像（时域特性）的同时，通过相参积累还可以获取目标的多普勒域特性（频域特性），信息获取维度的增加使得相参体制雷达导引头的目标识别和选择能力得到增强，具有较好综合抗干扰能力［3］。

2）毫米波雷达开始大量列装

毫米波寻的制导具有较高的方位分辨率和较好的全天候工作能力，在大气窗口波段工作时，在雨雾条件下的衰减较厘米波雷达大，但较红外、电视等光电制导方式要小得多；相参体制毫米波雷达可获得良好的多普勒分辨率，有利于采用速度滤波技术从海杂波中分析出运动目标［4］；具有较强的主动探测能力和很强的抗干扰能力；能够从杂波中检测小目标；毫米波雷达体积小、质量轻、功耗小、有利于做成模块化。

3）焦平面红外成像制导已经代替了点红外成像制导

早期的红外末制导雷达以红外点源成像为主，图像分辨率低。近年来分辨率更高的焦平面红外成像技术已经广泛应用在末制导雷达上［5］。

红外成像制导灵敏度高，适合探测海上小目标；导引和命中精度高，能识别目标类型和攻击目标要害部位［6～7］；抗干扰能力强，具有目标识别能力，可在复杂干扰背景下探测、识别目标；具备在各种复杂战术环境下自主搜索、捕获、识别和跟踪目标的能力［8］，可以实现“发射后不管”；具有准全天候功能，能在恶劣气象条件下工作。美国、日本等国家的主力反舰导弹已经越来越多的采用红外成像末制导体制。

4）多模复合制导体制成为主流

多模复合的制导可以综合多种模式寻的装置的优点，形成制导系统寻的性能的综合优势，通过数据融合，利用多种传感器的信息，提高寻的装置的智能。这样就能够使反舰导弹有效地捕捉、识别目标并自动选择目标，提高反舰导弹的作战能力。

近年来，美、日、俄、印等军事强国列装的新型反舰导弹大都采用先进的复合制导体制，比如美国新研的AGM-158C（LRASM）远程反舰导弹采用远程被动雷达、近程主动红外多模复合制导，日本在研ASM-3超音速反舰导弹和俄印联合研制的布拉莫斯反舰导弹均采用主被动复合制导［9］，中国台湾研制的雄风3超音速反舰导弹采用主动红外复合制导体制。

图1 LRASM远程反舰导弹

总之，新一代反舰导弹末制导系统广泛采用多模复合制导方式，通过不同的制导方式的联合，可以做到优势互补，极大地增强了反舰导弹的抗干扰能力和突防能力。

3 单一干扰手段的优点及不足

干扰和反舰导弹的对抗是“矛”和“盾”的博弈，是一个持续，动态变化的过程。每种末制导体制均有其利弊，主动雷达末制导体制由于其作用距离远、抗干扰能力强、打击精度高，目前仍然是反舰导弹多模复合制导中的主要制导模式之一。所以对于主动末制导雷达的对抗仍然是当前舰载电子对抗系统的重点。

目前对于主动雷达末制导反舰导弹的干扰手段主要有无源干扰和有源干扰，其中有源干扰包括舰载有源干扰（比如AN/SLQ-32（V）3/4/5系列中的有源干扰机），舷外有源诱饵（比如美澳联合研制的Nulka悬浮式有源诱饵［10］），无源干扰主要是指箔条干扰等。

1）箔条干扰的优点和不足

箔条干扰手段是运用最早，成本最为低廉，也是最为人熟知的软干扰手段。

箔条干扰在针对早期反舰导弹所使用的抗干扰能力较差的雷达导引头时效果十分显著［11］，典型的例子是在“冥河”击沉“埃拉特”号驱逐舰六年后的第四次中东战争中，痛定思痛以色列海军通过装备在水面舰艇上的箔条干扰手段成功地让叙利亚方面反射的52枚“冥河”无一命中目标。

箔条干扰由于散布面积大，容易在时域上和舰船回波重合，并形成质心干扰。

图2 箔条质心干扰（箔条在前，舰船在后）

随着反舰导弹末制导雷达的技术进步，特别是采用主动相参体制，具有距离高分辨和速度分辨能力的雷达导引头的服役所带来的抗干扰能力的提升，使得单一的箔条无源干扰手段已经越来越不能满足干扰需求。

图3 相参雷达箔条质心干扰

对于相参体制的末制导雷达来说，由于距离分辨率的大幅提高，使得舰船回波和箔条回波呈现多强散射点面目标特征。相参雷达通过相参积累后可以获得目标的时域-频域二维分布特征。从上图可以看出，质心箔条虽然在时域上和舰船回波重合，但是由于箔条和舰船在频域上差异较大，箔条干扰和舰船目标在频域上完全分离，干扰效果下降。

2）舰载有源干扰的优点和不足

有源干扰主要包括压制性干扰和欺骗性干扰两大类。

由于相参雷达采用大时宽带宽积的脉冲压缩波形，其接收系统实际上是一个窄带的匹配滤波器。对于传统的压制性干扰，由于其与雷达发射波形不相干，所以经脉冲压缩后，噪声能量被大部分滤除，干扰的功率利用率极低，因此传统的噪声压制干扰对于相参雷达干扰效能较低。

图4 多假目标欺骗干扰

欺骗干扰分为相干欺骗干扰和非相干欺骗干扰。对主动相参雷达的干扰以相干干扰为主，DRFM（数字射频存储技术）是实现相干干扰的关键［13］。通过对储频信号进行复制，并增加时延和多普勒调制，可以产生各种欺骗性干扰。

图4为针对LFM信号形式的相参雷达密集假目标干扰的干扰效果示意图。通过对储频信号进行复制、距离-多普勒调制，可以在舰船回波周围形成大量的假目标干扰，在时域和频域两个维度上均能和舰船回波形成质心干扰。

对于线性调频信号来说，由于其在距离和多普勒上的强耦合性，形成的假目标在距离上或领先于匹配目标，或落后于匹配目标具体情况取决于多普勒频移量的正或负。

移频干扰信号可以表示为

式中T为脉宽，f0为中心频率，fd为附加的频移，K为频率变化斜率，且K＝B/T，B为信号瞬时带宽。

线性调频信号经过匹配滤波后，输出脉冲信号yξ(t)的包络为

对于fd的取值，不宜多大，也不宜太小。从上面公式推导可知，频移后的主峰出现在：

为了起到更好的干扰效果，fd的取值不宜多大，否则一方面会造成脉压失配严重，造成信号能量损失较大；另一方面也会造成频移后距离上的位移偏大，距离欺骗干扰效果不明显。

针对有源干扰手段需要主动往外辐射干扰信号的这个特征，一些反舰导弹所使用的雷达导引头引入了一种被称为“干扰源寻的（HOJ）”的抗干扰手段，具体是当反舰导弹雷达导引头在受到强干扰无法有效检测目标时，会自动转入“干扰源寻的（HOJ）”模式［12］。在这种模式下，反舰导弹可以根据接收到的干扰信号对干扰源进行跟踪并攻击，而舰载有源干扰机这种强干扰源在反舰导弹导引头眼中无疑成为暴露舰艇本身的一个“信标”，这种情况下舰载有源干扰机的使用就受到了一定程度的限制。

图5 载波频率改变后压缩输出信号波形

4 对抗新型反舰导弹的综合干扰策略

从前两个小节的分析可知，无论是箔条干扰，还是舰载有源干扰都存在其不足。箔条干扰由于散布面积大，容易在时域上和舰船回波形成质心干扰，但是箔条干扰在雷达回波频域上的位置主要由风速、风向及其在雷达视线上的夹角决定，所以箔条回波在雷达回波频域上的位置是不可控的。尤其在逆风条件下，箔条干扰和舰船目标在频域上很容易分离，此时急需有源干扰进行补充，确保同时形成时域-频域两个维度上质心干扰，使得雷达可以判断出受到干扰，但是无法成功从大量假目标中分离出舰船目标，从而导致雷达距离、角度跟踪错误。

从图6可以看出，在发射箔条干扰的同时，释放有源干扰，可以确保干扰和舰船在时、频域均重合，从而达到良好的质心干扰效果。

无源干扰和有源干扰协同使用需要遵守以下原则：

1）干扰在相参雷达距离-多普勒二维图上，既要保证在距离维上和舰船形成质心干扰、在多普勒维上也应该和舰船形成质心干扰；

图6 无源+有源组合干扰回波示意图

2）有欺骗干扰主要是储频、复制、调制、转发。储频脉冲片段的复制和调制应该确保能形成面目标，即要求在距离像上可以形成多强散射点特征；

3）鉴于目前弹载末制导雷达大都具有跟踪辐射源能力，所以舰载有源干扰必须结合无源箔条干扰协同使用，同时在弹目距离小于5km距离段，舰载有源干扰应该主动关闭，否则可能会“引火上身”。

有源干扰和无源干扰的组合使用将是未来干扰对抗主要技术手段。考虑舰载有源干扰难以从角度上进行欺骗，且舰载有源干扰容易被当成辐射源，所以舷外有源诱饵包括机载干扰吊舱将是未来有源干扰的重点发展方向。

5 结 语

本文根据新型反舰导弹末制导系统的技术特点，通过对有源干扰、无源干扰的作战效能进行仿真，提出面临新一代反舰导弹威胁下的有源/无源综合干扰使用策略，可为现代海战中干扰对抗提供重要技术支持。