艦載無(wú)源光電精確干擾分析

陸曉明

(中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所，湖北 宜昌 443003)

艦載無(wú)源光電精確干擾分析

陸曉明

(中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所，湖北 宜昌 443003)

隨著反艦導(dǎo)彈制導(dǎo)技術(shù)、運(yùn)行速度和戰(zhàn)術(shù)使用方法的提升，傳統(tǒng)無(wú)源光電干擾技術(shù)逐漸體現(xiàn)出對(duì)抗能力的不足。為提升無(wú)源干擾的作戰(zhàn)使用效能，提出了精確干擾技術(shù)，并從用彈量及對(duì)抗效能兩方面對(duì)精確干擾技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

精確干擾技術(shù);干擾彈;反艦導(dǎo)彈

0 引言

在反艦導(dǎo)彈技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí)，水面艦艇反導(dǎo)防御技術(shù)也在不斷發(fā)展。目前，對(duì)付反艦導(dǎo)彈主要有反導(dǎo)防御導(dǎo)彈系統(tǒng)、艦炮系統(tǒng)、電子對(duì)抗系統(tǒng)及高能激光武器系統(tǒng)等，用于抵御來(lái)自空中、水面或水下各種平臺(tái)發(fā)射的掠海式反艦導(dǎo)彈的攻擊。電子對(duì)抗系統(tǒng)作為反導(dǎo)防御軟武器之一，在防御戰(zhàn)中有著舉足輕重的作用，而無(wú)源干擾又是電子對(duì)抗系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它既可以與有源干擾組合使用，與之取長(zhǎng)補(bǔ)短，又可以單獨(dú)作戰(zhàn)，完成反導(dǎo)防御任務(wù)，所以無(wú)源干擾以其獨(dú)有的特點(diǎn)受到各國(guó)海軍青睞，在現(xiàn)代海戰(zhàn)中同樣具有重要地位。

無(wú)源干擾［1－3］是通過(guò)反射(散射)或吸收電磁波，擾亂電磁波傳播路徑，改變目標(biāo)的散射特性，掩護(hù)真目標(biāo)的一種干擾方式。其具有工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、操作使用方便、性能可靠和性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)。目前常用的無(wú)源干擾手段包括箔條干擾［4］、紅外干擾［5］及煙幕干擾［6］等。箔條干擾通過(guò)散射照射的雷達(dá)波實(shí)施干擾，其具有能干擾各種體制、不同方向、不同頻段多部雷達(dá)的特點(diǎn);紅外干擾通過(guò)布放特定波段的紅外干擾源實(shí)施干擾，具有紅外輻射能量高、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)和干擾效果明顯等特點(diǎn);煙幕干擾通過(guò)在空中布放特定材料的懸浮物，達(dá)到削弱或破壞紅外和可見(jiàn)光輻射特性，吸收制導(dǎo)武器制導(dǎo)能量，使其制導(dǎo)設(shè)備無(wú)法正常使用，達(dá)到保護(hù)艦船的目的。

傳統(tǒng)無(wú)源干擾主要采用沖淡(箔條彈、紅外彈)、轉(zhuǎn)移(箔條彈和有源干擾機(jī))、質(zhì)心(箔條彈、紅外彈)和遮蔽(煙幕)等作戰(zhàn)方式。雖然在反艦導(dǎo)彈對(duì)抗中取得了較好的效果，但仍然存在發(fā)射距離較近、對(duì)抗空間小、干擾反應(yīng)時(shí)間緊和對(duì)艦上目標(biāo)探測(cè)、跟蹤設(shè)備有影響等缺點(diǎn)，限制了艦載對(duì)抗武器的充分發(fā)揮。因此，拓展無(wú)源干擾使用空間，增加對(duì)抗時(shí)間，提升對(duì)抗效能，減少對(duì)艦載武器的影響，對(duì)建立艦船多方位立體防御體系具有關(guān)鍵性作用。

1 精確干擾特征及效能

精確干擾為在精確的時(shí)間內(nèi)將干擾物布放到精確的空間，形成精確的形態(tài)，表現(xiàn)出精確特征的一種干擾方法。該方法以削弱敵目標(biāo)探測(cè)平臺(tái)性能、降低敵反艦導(dǎo)彈對(duì)艦船的威脅為目的，以顯著提高干擾作戰(zhàn)效能為宗旨。與傳統(tǒng)無(wú)源光電干擾相比，精確干擾具有如下主要特征：時(shí)間反應(yīng)快速，干擾物布放準(zhǔn)確，特征模擬真實(shí)，戰(zhàn)術(shù)使用廣泛和干擾空間拓展性強(qiáng)。

無(wú)源干擾具有不易暴露艦船目標(biāo)，干擾持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、干擾范圍廣等特點(diǎn)，通過(guò)遠(yuǎn)程精確布放干擾物，可以減少干擾彈的用彈量，拓寬干擾空間，增加對(duì)抗批次，提高對(duì)抗效能，增添戰(zhàn)術(shù)使用方式和減少對(duì)艦載對(duì)抗設(shè)備的干擾等。

本文從減少用彈量和增加對(duì)抗效能2個(gè)方面進(jìn)行分析。

1.1 減少用彈量

煙幕干擾通過(guò)在光電制導(dǎo)反艦導(dǎo)彈之間布放煙幕彈，達(dá)到保護(hù)艦船目標(biāo)的目的。傳統(tǒng)使用方法是將煙幕布放在艦船與導(dǎo)彈來(lái)襲方向的垂直方向上且距離艦船較近(可以將其到反艦導(dǎo)彈的距離近似為反艦導(dǎo)彈距艦船的距離)，用彈量為

式中：L為艦船在彈艦連線(xiàn)垂直方向的投影大小;l為單枚煙幕彈的布放寬度。

如果煙幕彈布放在距離艦船較遠(yuǎn)的位置(如3～5 km)，遮蔽艦船需要的煙幕墻寬度L'為

式中：S為反艦導(dǎo)彈距艦船的距離;s為煙幕墻距艦船的距離;L為艦船在彈艦連線(xiàn)垂直方向的投影大小;L'為煙幕墻的寬度。

煙幕彈用彈量為

由式(2)和式(3)得：

由式(1)和式(4)得到遠(yuǎn)近布放用彈量比

設(shè)艦投影長(zhǎng)度為30～120 m，反艦導(dǎo)彈距艦船的距離為6～10 km，煙幕墻距艦船的距離為3～5 km，單枚彈形成的煙幕墻尺寸40～80 m，以上因素對(duì)煙幕遠(yuǎn)近布放的影響如下：

1)艦船投影長(zhǎng)度為變化量

反艦導(dǎo)彈距艦10 km，煙幕墻距艦船4 km，單枚彈形成煙幕墻尺寸60 m，艦船長(zhǎng)度30～120 m變化，仿真分析遠(yuǎn)近布放用彈量。

圖1 艦船投影長(zhǎng)度變化遠(yuǎn)近布放用彈量分析Fig.1 The analysis of the cast shadow

由圖1可得：在艦船投影面積［0～60 m)時(shí)，遠(yuǎn)近布放均采用單枚彈即可完成使用要求;在艦船投影面積［60，120)時(shí)，近距離布放用彈量增為2枚，遠(yuǎn)距離布放仍然為1枚;當(dāng)艦船投影面積達(dá)到120 m時(shí)，近距離用彈量增為3枚，遠(yuǎn)距離布放仍然為2枚。

2)彈艦距離為變化量

反艦導(dǎo)彈距艦船6～10 km變化，煙幕墻距艦船4 km，單枚彈形成煙幕墻尺寸60 m，艦船長(zhǎng)20 m，仿真分析遠(yuǎn)近布放用彈量。

圖2 彈艦距離變化遠(yuǎn)近布放用彈量分析Fig.2 The analysis of the target distance

由圖2可得：近距離布放一直需要3枚用彈量;6～7 km，遠(yuǎn)距離布放需要1枚彈;彈艦距離7～10 km，遠(yuǎn)距離布放需要2枚彈。

3)單枚彈布放距離為變化量

反艦導(dǎo)彈距艦10 km，煙幕墻距艦船4 km，單枚彈形成煙幕墻尺寸40～60 m變化，艦船長(zhǎng)度120 m，仿真分析遠(yuǎn)近布放用彈量。

圖3 單枚彈布放距離變化遠(yuǎn)近布放用彈量分析Fig.3 The analysis of the jamming distance

由圖3可得：遠(yuǎn)距離布放用彈量為2枚，近距離布放用彈量為4枚和3枚。

由以上分析可知，采用遠(yuǎn)距離布放可節(jié)省用彈量。

1.2 增加對(duì)抗效能

遠(yuǎn)距離精確布放干擾物提高對(duì)抗效能主要體現(xiàn)在導(dǎo)引頭接收箔條云電磁散射能量、激光反射能量的提升和紅外火炬輻射能量的增加。

箔條云反射電磁波能量與距離關(guān)系如下：

其中R為雷達(dá)導(dǎo)引頭到箔條云的距離。

箔條云遠(yuǎn)近布放后受同等雷達(dá)照射后，散射能量關(guān)系如下：

式中：E1為遠(yuǎn)距離布放的箔條云散射的雷達(dá)能量;E2為近距離布放的箔條云散射的雷達(dá)能量;R1為雷達(dá)制導(dǎo)頭到遠(yuǎn)距離箔條云的距離;R2為雷達(dá)制導(dǎo)頭到近距離箔條云的距離。

設(shè)反艦導(dǎo)彈距近距離布放箔條云距離為6～10 km(可以近似為反艦導(dǎo)彈距艦船的距離)，遠(yuǎn)距離布放箔條云距艦船的距離為3～5 km，則遠(yuǎn)近布放箔條云的雷達(dá)能量散射關(guān)系見(jiàn)圖4。

圖4 遠(yuǎn)近布放箔條云的雷達(dá)散射能量隨彈艦距離關(guān)系圖Fig.4 The radar dispersion energy changed by the target distance

設(shè)反艦導(dǎo)彈距近距離布放箔條云距離為10 km(可以近似為反艦導(dǎo)彈距艦船的距離)，遠(yuǎn)距離布放箔條云距反艦導(dǎo)彈的距離為5～7 km，則遠(yuǎn)近布放箔條云的雷達(dá)能量散射關(guān)系見(jiàn)圖5。

圖5 遠(yuǎn)近布放箔條云的雷達(dá)散射能量隨干擾物布放距離關(guān)系圖Fig.5 The radar dispersion energy changed by the jamming distance

同理，紅外彈遠(yuǎn)近距離布放輻射能量與距離關(guān)系為其各參量變換關(guān)系與箔條云類(lèi)似。

2 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要分析了無(wú)源干擾在艦船電子對(duì)抗中的作用，從用彈量和散射能量2個(gè)方面分析了精確干擾相對(duì)于傳統(tǒng)干擾方法的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于提升現(xiàn)代艦船無(wú)源光電干擾手段具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

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The accurate jamming technique of warship-carries passive/electro-optic jamming equipment

LU Xiao-ming
(The 710 Research Institute of CSIC，Yichang 443003，China)

With the development of the science technique，traditional p assive/electro-optic jamming technique is outdated，in order to promote the jamming efficiency，Based on the analysis of the jamming efficiency and signal character，this paper proposes a new accurate jamming technique．

accurate jamming technique;jamming-missile;anti-warship missile

TJ761．1+4

A

1672－7649(2012)07－0104－03

10.3404/j.issn.1672－7649.2012.07.023

2011－10－28;

2012－03－06

陸曉明(1979－)，男，工學(xué)學(xué)士，工程師，主要從事控制與仿真技術(shù)研究。

book=7,ebook=199