固定导弹阵地激光诱饵装备作战配置计算

王亦之，王 斌，赵禄达

（国防科技大学电子对抗学院，安徽合肥 230037）

0 引言

半主动激光制导武器因其具有较高命中精度而被各国军队广泛应用，并在多次现代战争的空袭行动中展现出极高的费效比，是要点防空的主要作战对象之一。利用电子防护手段对抗半主动激光制导武器，激光角度欺骗干扰是其中较为成熟、效果较为理想的一种手段[1]。利用激光角度欺骗干扰原理制造的激光诱偏装备，可探测接收敌目标指示信号，对来袭激光制导武器实施有效的角度欺骗干扰[2]，现今已被广泛应用于保护地面或海面重要目标上[3-4]。

对固定导弹阵地而言，其特殊的地理位置及周边环境使得漫反射板等常见假目标较难达到理想的作战效果[5]，所以通常会选择采用激光诱饵装备对抗半主动激光制导武器。激光诱饵装备通过激光告警器接收敌激光指示信号编码信息，控制干扰激光器发射诱偏干扰信号，通过光纤诱饵传导并将其向上半球空域均匀散射，将敌激光制导武器诱偏至诱饵处，实现对半主动激光制导武器的干扰[6]。由于战时光纤诱饵更换补充困难，为完成干扰任务，固定导弹阵地激光诱饵装备对作战配置有较高要求。

而目前关于激光诱偏装备作战配置的有关研究主要侧重于激光角度欺骗干扰的效能分析[7-10]，也有文献探讨过布设策略与方法[11-13]，但由于作战类型或选择的假目标与固定导弹阵地的光纤诱饵激光诱偏干扰不同，均无法满足指挥机关或指挥员对其作战决策与部署方面的需求。因而本文将以固定导弹阵地电子防护作战为背景，在考虑激光诱饵装备特点的基础上，结合其作战配置计算需求，探讨激光诱饵装备的作战配置流程，研究与之相关的计算方法，并通过实例对其可行性进行证明。

1 激光诱饵装备作战配置计算需求和计算流程

1.1 计算需求

激光诱饵装备一般由激光告警器、信息处理装置、干扰激光器、光纤诱饵和升降支架组成。使用其掩护固定导弹阵地的主要任务是对敌激光制导导引头实施激光诱偏干扰，令敌武器无法通过激光目标指示信号进行精确制导，保护目标免遭精确打击。

如图1所示，运用激光诱饵装备掩护目标时，其装备的作战配置需求即为合理的确定激光告警器和光纤诱饵的配置数量与位置，使告警器有效告警范围能够完全覆盖被保护目标或偏移指示目标、光纤诱饵可以对敌激光制导武器进行有效诱偏，保护目标不被命中或被附带损伤摧毁。相比单纯依靠作战训练的经验进行配置，利用定量分析方法确定其数量需求和配置位置更加科学可靠，也能够更好发挥装备的作战效能。

图1 激光诱饵装备诱偏示意图

配置激光告警器时，告警器的配置位置一般由被保护目标或区域的具体情况确定，所以其计算主要体现在告警器配置数量的确定上。因激光告警器的需求数量主要取决于其有效告警区域大小与固定导弹阵地被保护目标区域形状与面积，所以告警器配置数量的计算需求即是通过激光告警器的散射截获半径得出其有效告警范围，并结合告警器位置、阵地目标形状与面积大小，计算完全覆盖被保护目标所需的激光告警器数量。

配置光纤诱饵时，诱饵的数量通常根据作战任务的需要或上级的命令指示来确定，电子防护分队指挥机关或指挥员需要根据固定导弹阵地实地情况，选择确定光纤诱饵的配置位置，确保诱饵配置在适当的范围内，令其所散射的激光干扰信号能够进入敌制导武器的激光接收系统，并使诱偏后产生的附带毁伤不波及到被保护目标。为此，需要通过敌机投弹的距离高度、敌激光制导武器性能指标参数等，计算确定诱饵与被保护目标间的有效配置距离。

1.2 计算流程

在固定导弹阵地配置激光诱饵装备时，通常分为激光告警器配置和光纤诱饵配置两部分。

首先应对激光告警器进行配置，根据被保护目标是否允许放置告警器，确定其配置位置。根据被保护目标周围是否存在偏移指示目标，确定激光告警应当覆盖的区域。而后根据激光告警器的散射截获半径，计算其有效告警区域。最后结合告警器配置位置及所需激光告警的范围大小，计算其配置数量，完成激光告警器的作战配置。

完成激光告警器的配置后，再进行光纤诱饵的配置。诱饵配置的数量可依据作战任务需要或上级命令指示确定。然后根据敌机水平投弹距离、敌机投弹高度、激光制导武器接收系统的作用距离、激光制导武器接收系统的视场角、武器的杀伤半径、告警器的作战配置等，计算光纤诱饵的有效配置区域。再结合光纤诱饵配置的配置、阵地被保护目标间的位置关系分析，即可得到较为合理的光纤诱饵配置位置，最终完成激光诱饵装备的作战配置。其流程如图2所示。

图2 激光诱饵装备作战配置计算流程

2 激光诱饵装备作战配置计算方法

2.1 激光告警器的作战配置计算

在1套固定导弹阵地激光诱饵装备组成中，通常配备有3台激光告警器。在作战使用时，要根据被保护目标实际情况确定选择合理的配置位置，并计算告警器的需求数量。

使用1台激光告警器保护目标时，如图3所示。R为激光告警器有效告警区域的半径，Rs为激光告警器的散射截获半径。按被保护目标顶部是否满足告警器的配置要求，可分为2类情况讨论。一类为允许在目标上配置告警器，根据被保护目标区域形状不同，单台激光告警器的有效告警范围的覆盖情况如图3中（a）、（b）、（c）所示，分别对应目标区域为圆形、矩形和三角形时告警器能覆盖的最大告警区域面积。当时，单台激光告警器不足以保护目标区域，需要多台激光告警器共同完成区域的覆盖。另一类为不允许在目标上配置告警器，激光告警器将配置在被保护目标的周围，若要告警区域能覆盖目标，其与目标间的距离应满足R≤Rs且R≤(Rs2-h2)1/2，如图3中（d）所示。

使用2台激光告警器时，通常用于保护矩形区域，其长度a、宽度b与告警器间距离R、散射截获半径Rs的关系为如图4所示。图4中（a）表示告警器配置在被保护目标上时，有效告警区域Sa=；（b）、（c）表示激光告警器配置在目标外时，有效告警区域Sb=

图3 配置1台激光告警器保护目标的示意图

图4 配置2台激光告警器保护目标的示意图

使用3台激光告警器保护较大区域或重要目标时，一般呈一线配置或三角形配置。当呈一线配置时，如图5所示，图5中（a）为告警器配置在被保护目标上的告警区域，Sa=，（b）为激光告警器配置在目标外的告警区域，Sb=当三角形配置时，如图6所示，图6中（a）为告警器配置在被保护目标上的告警区域，Sa=（b）为激光告警器配置在目标外的告警区域，Sb=πR2且Rs≥R。

图5 3台激光告警器呈一线配置保护目标的示意图

图6 3台激光告警器三角形配置保护目标的示意图

另外，若被保护目标附近存在偏移指示目标，配置告警器时也需要考虑对其进行覆盖，如图7所示。当在目标上配置激光告警器时，偏移指示目标与被保护目标间距离R需满足条件R≤Rs且当告警器配置在目标外时，能够同时覆盖偏移指示目标与被保护目标的配置区域如图7（b）所示。

2.2 光纤诱饵的作战配置计算

为方便计算光纤诱饵的作战配置，将飞机投弹、武器制导与诱饵诱偏过程简化后，可得到其计算示意图，如图8所示。

图8中，S为水平投弹距离，H为投弹高度，α为投弹角，L为激光制导武器接收系统的作用距离，β为接收系统的视场角，R1为诱偏信号能够进入视场角范围的半径，R2为武器杀伤范围半径。

图7 存在偏移指示目标时的激光告警器配置示意图

图8 光纤诱饵作战配置计算示意图

为保证光纤诱饵散射的诱偏信号能够进入来袭制导武器的视场角，并避免敌武器在命中诱饵后还能对目标造成附带毁伤，诱饵与被保护目标间距离应当小于R1、大于R2，则图8中阴影范围即是光纤诱饵可行的配置区域。其计算方法与步骤如下。

首先应当确定敌激光制导武器投弹角α，通常可利用敌机的水平投弹距离S与投弹高度H进行计算：

之后可利用投弹角α和激光制导武器接收系统的作用距离L，确定此时敌武器距目标的水平距离S'：

再通过敌机水平投弹距离S、投弹高度H、和敌武器进行激光制导时距目标的水平距离S'，计算此时敌武器的高度H':

由投弹角α和接收系统的视场角β，确定∠θ：

根据敌武器进行激光制导时距目标的水平距离S'、此时的高度H'和∠θ，即可计算诱偏信号能够进入视场角范围的半径R1：

最后，结合敌激光制导武器的杀伤半径R2，可得到光纤诱饵可行的配置区域：

式中，R为诱饵与目标间的距离。

另外，当为同一个目标配置多个光纤诱饵时，诱饵之间的相互距离R'应当满足R'

3 实例分析

3.1 算例数据

假设主要保护目标及阵地周边区域经简化后如图10所示。

其计算所需的参数如表1所示。

图10 需保护目标与区域示意图

表1 计算基本参数

3.2 配置计算

激光诱饵装备作战配置按其流程，分为激光告警器的配置及光纤诱饵的配置两部分。

首先需确定激光告警器配置的位置及数量。场坪作为固定导弹阵地面积较大的一处重要目标，损毁后将严重影响发射进程，通常要使用3台告警器呈三角形配置以确保告警区域覆盖。由于场坪上有发射井口，各种保障车辆在作战时也可能在场坪内停放，激光告警器不允许配置在场坪上，则3台告警器在场坪外的配置情况如图11所示。

图11 3台激光告警器在场坪外的作战配置

在完成激光告警器的配置后，再对光纤诱饵进行的配置。根据给出的敌机水平投弹距离S与投弹高度H，计算敌激光制导武器投弹角，α=arctan()==29.05°。之后可利用投弹角α和激光制导武器接收系统的作用距离L，确定此时敌武器距目标的水平距离S'=Lsinα=5 000 sin(29.05)=2 427.86 m。通过敌机水平投弹距离S、投弹高度H、和敌武器进行激光制导时距目标的水平距离S'，计算此时敌武器的高度2 427.86 5 000×9 000=4 370.15 m。再由投弹角α和接收系统的视场角β，确定此时即可利用敌武器进行激光制导时距目标的水平距离S'、高度H'和∠θ，计算诱偏信号能够进入视场角的范围R1'=S'-H'tanθ==586.34 m。结合敌激光制导武器的杀伤半径R'2，通过式（6）可得到诱饵与目标间的距离100

最后，结合被保护目标的实际情况对光纤诱饵进行具体配置。当阵地存在多个被保护目标时，各目标诱饵有效配置区域相互重合的部分，即是能利用一个诱饵保护多个目标的位置，在配置时应当优先选择此类位置。另外需确保诱饵之间的相互距离以及诱饵与配置的激光告警器间的距离大于敌武器杀伤半径，以免告警器或其他诱饵被诱偏后的敌武器附带损伤摧毁。如此，即可较合理地得到该阵地的激光诱饵装备作战配置，如图12所示。

图12 激光诱饵装备配置示意图

4 结束语

本文以固定导弹阵地防护作战为背景，分析了在配置激光诱饵装备时的作战计算需求，梳理了作战配置的计算流程，总结归纳了对激光告警器需求数量的计算方法，并提出了光纤诱饵配置位置的计算方法。正确运用此计算方法，能够便捷准确地计算需配置告警器数量与诱饵位置，可在确保作战效果的前提下，经济合理地完成装备部署。经实例分析，此方法对固定导弹阵地激光诱饵装备作战配置有较广泛的适应性和可推广性，得出的结论可供固定导弹阵地电子对抗分队指挥员进行指挥决策，具有一定的理论意义与实用价值。