干扰机布站位置对被动导引头的干扰效果分析_艾盼.pdf

总第341期1引言随着高新技术的不断发展，当前世界各国都在提升军费以研究新的军事武器，来提高军事能力。其中以反辐射武器为典型代表，这类武器具备操作简单、隐蔽性强、性价比高等突出优点1，它们发展迅速，在近几次的国际冲突中承担着十分重要的角色2。例如：2020年9月27日至11月9日，阿塞拜疆和亚美尼亚在“纳卡地区”爆发激烈冲突，据不完全统计，此次冲突中阿塞拜疆对亚美尼亚的攻击有75%以上是由无人机完成的，尤其是反辐射无人机3，因此研究对抗反辐射武器的打击就显得十分必要。目前对抗反辐射武器攻击的技术有多种，而强电子干扰是很重要的一种方式4。为保证干扰机对反辐射攻击发挥出最佳的作战效果，本文从干扰机的布站位置来分析对反辐射武器被动导引头的干扰效能，为抗反辐射打击提供新的思路和方法。2干扰压制区计算在反辐射武器执行任务的过程中，导引头的职责主要是捕捉目标、产生角误差信号、实现角度跟收稿日期：2022年5月15日，修回日期：2022年6月24日作者简介：艾盼，男，硕士，助教，研究方向：电子对抗原理与装备研究。钱欢，男，硕士，助教，研究方向：电子对抗。何缓，女，博士，副教授，研究方向：雷达对抗。干扰机布站位置对被动导引头的干扰效果分析艾盼钱欢何缓（空军预警学院武汉430019）摘要强电子干扰可压制被动导引头接收机，从而实现对抗反辐射武器的攻击以保护目标雷达的安全。为进一步分析干扰机的干扰效果，从评估指标压制系数出发，首先分析了有效压制区的计算方法，然后结合反辐射武器进攻模式，仿真研究了干扰机的布站位置对导引头的干扰效果。结果表明合理的部署干扰机位置，可以有效干扰导引头接收机，降低其信号发现概率，是对抗被动导引头的有效手段。关键词强电子干扰；被动导引头；有效压制区；干扰机布站位置；干扰效果中图分类号TN972DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2022.11.017Interference Efficacy Analysis of Jammer Standing Position toPassive SeekerAI PanQIAN HuanHE Huan（Air Force Early Warning Academy，Wuhan430019）AbstractStrong electronic interference can suppress the receivers of passive seeker to achieve interference with anti-radiation weapons to protect the radar.For further analyze the jamming effect of jammer,starting from the evaluation index of suppressioncoefficient,the calculation method of the effective suppression zone is firstly analyzed.Secondly,the jamming efficiency of jammerstanding position to the passive seeker is simulated combined with the attack mode of anti-radiation weapons.The results show thatreasonable jammer position can effectively interfere with the receivers,and reduce their signal detection probability，which is an useful countermeasure against passive seekers.Key Wordsstrong electronic interference，passive seeker，effective suppression zone，jammer standing position，jammingefficiencyClass NumberTN972舰 船 电 子 工 程Ship Electronic Engineering总第 341 期2022 年第 11 期Vol.42 No.1174舰 船 电 子 工 程2022 年第 11 期踪，并根据所选用的导引规律引导反辐射攻击完成任务。当目标周围的干扰机发射干扰信号使被动导引头发现概率Pd下降到 0.1时，即认为干扰有效5，并将此时被动导引头输入端干扰信号功率Pj与目标信号功率Ps的比值定义为压制系数Kj6。Kj=PjPs|Pd=0.1（1）对于干扰机而言，要有效干扰被动导引头，必须满足PjPsKj（2）通常，采用噪声信号对导引头实施压制性干扰时要求压制系数Kj107，由于干扰机发射的并不是理想的高斯噪声，其压制效果较理想噪声存在差距，因此本文在判定有效干扰时要求Kj30。计算干扰机的干扰压制区之前，必须先明确被动导引头、干扰机和雷达的空间位置关系，如图1所示。这样布阵可以保证干扰机不会影响己方雷达的正常工作，同时保证干扰信号能一直被导引头所接收8。图1导引头、雷达和干扰机空间位置图由侦察方程可计算导引头接收机接收的干扰信号功率Pj和雷达信号功率Ps分别为9Pj=i=1NPji=i=1NPtjGtjGrj2(4Rji)2LjBrBj（3）Ps=PtsGtsGrs2(4Rs)2Ls（4）式中，Pji（i=12N）为接收机收到的单部干扰机的干扰功率，Ptj、Gtj分别为干扰机的发射功率及增益，Rji为单部干扰机与接收机（看作质点）的距离；Pts、Gts分别为雷达的发射功率及增益，Rs为雷达与接收机之间的距离；j、s分别为干扰信号和雷达信号波长；Gr为接收机天线增益；Lj、Ls为信号传输过程中的路径总损耗，通常为 15dB17dB10；Br是导引头的接收机带宽，Bj为干扰信号的有效频宽，设干扰脉冲的脉宽为j，其大小为11Bj=2/j（5）3干扰效果仿真及分析仿真中各参数设置如下：雷达信号频率为1215MHz，发射功率为55kW，副瓣增益-10dB，重复周期PRI=2000s；干扰机功率为 100kW，重频为400kHz，干扰脉冲脉宽为20ns，载频为1.21GHz，干扰机天线采用垂直极化，天线增益Gtj=35dB；导引头天线采用圆极化，Gr=3dB，接收机带宽为10MHz，Ls=Lj=15dB；为满足导引头视场角限制，设置干扰机与雷达的距离为5km12。由于单部干扰机不能有效阻止住多个导引头的攻击，因此接下来的仿真主要针对两部和三部干扰机的干扰效果进行分析。3.1两部干扰机的干扰效果当采用双架反辐射无人机同时进攻目标雷达时，需要针对导引头的不同来袭方向分别部署干扰机位置，如图2所示。结合第2节计算公式，得出的干扰仿真效果如图3所示。图2对双架同时进攻无人机干扰阵地部署图-1.5-1-0.500.511.51.510.50-0.5-1-1.5104104压制区导引头干扰机雷达临界线图3对双架同时进攻无人机干扰效果图根据无人机突防速度快、打击精度高的特点，设定干扰系统的干扰临界距离为10km。由图3可知当无人机进入系统设定的干扰距离时，对无人机的压制系数为32，大于评估值30。因此可以认定双架无人机同时进攻时，只要在来袭方向部署干扰机，就可以对其有效的干扰从而保护目标雷达。针对双架无人机分时进攻目标雷达时，干扰机的部署模式可以采取前后分级配置的模式，当前一部干扰机对前一架次无人机进行干扰之后，随即由另一部干扰机对后一架次的无人机进行干扰，阵地75总第341期部署如图4所示，形成的干扰仿真效果如图5所示。图4对双架分时进攻无人机干扰阵地部署图-1.5-1-0.500.511.51.510.50-0.5-1-1.5104104压制区导引头干扰机雷达临界线32.038639.3121图5对双架分时进攻无人机干扰效果图图5所示，当双架无人机分时进入系统设定的干扰距离时，对两架无人机的压制系数均大于30。因此针对双架无人机分时进攻模式，只要在来袭方向采取分级部署方式配置干扰机，就能有效的干扰从而保护目标雷达。3.2三部干扰机的干扰效果为提高突防概率，多部无人机采取集中式进攻时，为保护目标雷达可采取线性部署方式来压缩干扰方向，在尽可能小的波束宽度上对无人机实施干扰，具体部署方式如图6所示，其中干扰机之间的距离设置为 400m，相应的干扰仿真结果如图 7所示。图6对集中式无人机干扰部署图由图7可以得到，在确定无人机来袭方向，干扰机采取线性部署方式时，干扰系统对无人机群的压制系数均大于30。因此，对于无人机集中式进攻模式，在来袭方向采取线性方式部署干扰机，可以进行有效的干扰从而保护目标。-1.5-1-0.500.511.51.510.50-0.5-1-1.5104104压制区导引头干扰机雷达临界线34.067143.563158.3341图7对集中式无人机干扰效果图与多机单方向集中式进攻有所区别的是多机多方向游猎式打击，其进攻方向灵活，较单方向进攻，空情较为复杂。对于这类进攻模式，图6提出的线性部署就不能完成干扰任务，需要将干扰机进行环形部署才能有效地对多方向无人机进行压制，环形部署如图8所示，仿真得到干扰效果如图9所示。根据仿真结果，当无人机采取游猎方式进攻时，将干扰机环形部署，可形成有效压制性干扰，其压制系数均大于30。图8对游猎式无人机干扰部署图-1.5-1-0.500.511.51.510.50-0.5-1-1.5104104压制区导引头干扰机雷达临界线42.537138.576138.5761图9对游猎式无人机干扰效果图（下转第133页）艾盼等：干扰机布站位置对被动导引头的干扰效果分析76舰 船 电 子 工 程2022 年第 11 期2017（12）.5王瑞臣，杨海波，孙东平.潜射导弹发射方式综述 J.舰船电子工程，2021，41（04）：8-12.6汪浩.基于OODA的舰艇编队防空体系作战效能评估研究 J.现代防御技术，2020（6）：18-25，38.7王步云，马政伟.国外海基对陆攻击巡航导弹发展现状及趋势 J.舰船电子工程，2019，39（11）：1-3，29.8彭辞述，郭磊，汪志强.基于ADC法的防空导弹体系效能评估 J.舰船电子工程，2015（8）：116-119，158.9杨剑波，宗思光.基于模糊-ADC的反舰导弹武器系统效能评估方法研究 J.现代防御技术，2021，49（03）：55-62，72.10陈璇.武器装备作战效能评估和分析方法研究 D.太原：中北大学，2017.11周荣基，马志刚，邹强，等.基于模糊-改进ADC模型的潜空导弹作战效能评估 J.舰船电子工程，2019，39（11）：181-186.12于忠琳，高新雨，段金升.基于组合赋权-模糊评判的反舰导弹协同作战效能评估 J.兵工自动化，2022，41（01）：30-33.4结语本文从强电子干扰对抗反辐射武器打击的角度出发，分析了干扰机对被动导引头的有效压制区计算方法，然后结合反辐射武器进攻模式，研究了干扰机的布站位置对导引头的干扰效果。结果表明：双架无人机同时进攻时，在攻击方向部署干扰机可以有效干扰；双架无人机分时进攻时，在攻击方向分级部署干扰机可以有效干扰；多架无人机集中进攻时，在攻击方向线性部署干扰机可以有效干扰；多架无人机游猎进攻时，采取环形部署干扰机可以有效干扰，该结论对强电子干扰的后续研究打下了基础。参 考 文 献1刘培宾，盛怀洁.反辐射无人机与反辐射导弹作战能力对比分析 J.飞航导弹，2019（1）：16-19.2吴静，蔡海峰，刘俊良.纳卡地区冲突无人机攻防运用分析及地空反无人对策建议 J.现代防御技术，2021，49（3）：13-20.3于威，侯学隆.从纳卡冲突看无人机作战运用 J.舰船电子工程，2022，42（10）：8-12.4潭水，王光明，杨洲.高