尚志刚，白渭雄，付孝龙

双点源干扰对抗主动寻的导弹的有效新方法✴

尚志刚，白渭雄，付孝龙

（空军工程大学导弹学院，陕西三原713800）

双点源干扰对抗主动寻的导弹过程中，两点源和导引头形成的张角由小变大，这种变化导致偏离角度减小。通过分析当张角等于分辨角时的偏离角度，得出拖曳式诱饵和交叉眼两种典型的双点源干扰有效对抗寻的导弹的新方法，该方法主要通过改变两点源功率比来增大偏离角度。仿真与分析验证了该方法的有效性。

双点源干扰；主动寻的；拖曳式诱饵；交叉眼

1 引言

现代电子战争中，作战飞机面临的一个重要威胁是敌地面防空武器系统，双点源干扰是对抗这种威胁的一种有效方法［1-3］。双点源干扰主要是干扰雷达单脉冲跟踪系统，对抗主动寻的导弹时干扰的是弹上单脉冲导引头。拖曳式雷达诱饵（Towed Radar Decoy，TRD）和交叉眼（Cross Eye，X-Eye）是双点源干扰的不同实现［1-5］。双点源干扰按其发射信号的相位关系可以分为相干双点源干扰和非相干双点源干扰。很多学者都对其干扰规律进行了研究，得出非相干干扰跟两点源干扰功率比有关，跟踪点在两点源之间，相干双点源干扰效果受两点源相位差影响，跟踪点可在两点源连线之内，也可在两点源连线之外［1-8］。这些结论没有考虑在攻防时两点源和导引头相对位置的变化，与实际对抗情景不符，不能准确描述干扰规律。本文在两点源和导引头相对位置变化情境下分析双点源干扰的规律，在总结规律的基础上得出了双点源干扰有效实施的方法。

2 数学模型

2.1 双点源干扰数学模型

图1中设在一个角平面内，导引头单脉冲天线受到两相干干扰源J1、J2干扰，J1、J2波达方向与天线等信号轴的夹角为θ1、θ2，在天线口面的振幅为U1、U2，干扰信号频率为f0，相位差为φ，天线方向图函数为F（θ），波束偏角为φ0。

单脉冲跟踪系统“和差网络”输出的和信号E∑和差信号EΔ分别为

通过相位检波器之后输出的角跟踪误差S（θ）［1-3，6-9］为

当两点源为同频相位非相干干扰时，公式（3）中的φ为［0，2π］上均匀分布的随机变量，要想得出实际的跟踪方向，需要对数据进行积累，在多次仿真后对跟踪误差角求统计平均值，即对随机值φ对应的跟踪误差角求统计均值。可以证明：非相干两点源干扰在数据积累的情况下可等效为相位差为π／2的相干两点源干扰［5］。

单脉冲系统的跟踪角度θ为：θ｜S（θ）=0，为跟踪误差曲线的零点角度。

2.2 分辨角

设θ3dB为单个单脉冲天线的波束宽度，φ0为波束偏角，则和波束天线的波束宽度Θ3dB由θ3dB、φ0决定，且满足方程：

在双点源干扰中，两个点源与导引头所形成的张角Δθ大于某一值θf时，单脉冲雷达将能够分辨两个点源，这个角度称为分辨角，一般θf≈0.9Θ3dB［9］。双点源干扰有效时张角Δθ应满足0＜Δθ≤θf。

3 干扰规律

在与主动寻的导弹的攻防过程中，随着导弹的临近张角Δθ慢慢变大，在某一时刻张角等于分辨角Δθ=θf，导引头可以区分开两个点源，一般情况下将选择信号功率强的一个攻击。下面通过仿真分析张角Δθ变化时双点源干扰规律。仿真中天线方φ0=0.1°，计算得Θ3dB=0.74°，θf=0.666°。

3.1 功率比k=0 dB

在k=0 dB、不同相位差φ时，张角对跟踪角度的影响，仿真结果如图2所示。

从图2中可以看到：当相位差φ小于某一值φm0时，无论张角为多大，雷达始终跟踪在两点源中心，如图中的φ=60°曲线。当φ＞φm0时，若张角小于某一值Δθm0时，雷达跟踪两点源中心；张角大于Δθm0时雷达将有两个稳定的跟踪点分居点源中心两侧，跟踪角度大小与相位差φ和张角Δθ有关，相位差φ越接近180°，张角Δθ越大，跟踪角度越大。其中Δθm0与相位差有关，相位差φ越大，θm0越小。同时看到随着张角Δθ的增大，跟踪点偏离左右点源的角度却在减小，即导引头越临近跟踪点越来越靠近点源。

当张角Δθ=θf时跟踪点偏离左右点源的角度为αl、αr，经过大量仿真得出αl与αr的关系曲线，（αr与αl相同）如图3所示。

从图3中看到，在相位差φ≤72°时，跟踪角度在两点源中心，αl=-0.5θf（负号表示跟踪角度在两点源之间）。当72°＜φ≤107°时，跟踪点在两点源之间，随着φ的增大，αl减小；当φ=107°时，αl为零，导引头指向点源。当107°＜φ≤180°时，跟踪点在两点源之外，随着φ的增大，αl增大；当φ=180°时，达到一个极值αl≈0.43θf。图3中仅给出了φ=60°～180°范围的曲线，φ=180°～300°的曲线关于φ=180°对称。

3.2 功率比k≠0 dB

设k=2 dB，得到仿真结果如图4所示。在功率比k=2 dB时，强点源一侧始终存在稳定的跟踪曲线，随着相位差φ增大，跟踪角度也增大。在弱点源一侧，当相位差小于某一值φm2时，无论张角多大都没有跟踪点，当φ＞φm2时，张角大于某一值Δθm2时，弱点源一侧出现稳定跟踪点，相位差φ越大，跟踪角度越大，张角Δθ越大，跟踪点越靠近弱点源。其中Δθm2与相位差有关，相位差φ越大，θm2越小。

经过大量仿真得出φ与αl、αr的关系，如图5所示。从图5中可以得到，αl在相位差φ=0°时，αl= -0.5θf；当0°＜φ≤100°时，跟踪点在两点源之间，随着φ的增大，αl减小；当φ=100°时，αl为零，雷达指向点源；当100°＜φ≤180°时，跟踪点在左点源之外，随着φ的增大，αl增大；当φ=180°时αl180≈0.31θf。αr在相位差φ≤110°时，跟踪角度在两点源中心，αr=-0.5θf。当110°＜φ≤119°时，跟踪点在两点源之间，随着φ的增大，αr减小；当φ=119°时αr为零，雷达指向点源。当119°＜φ≤180°时，随着φ的增大，αr增大，当φ=180°时αr≈0.59θf。图5中仅给出了φ=60°～180°范围的曲线，φ=180°～300°的曲线关于φ=180°对称。

3.3 张角Δθ=θf时跟踪点偏离点源的角度α

对不同相位差和不同功率比情况下张角Δθ= θf时跟踪点偏离点源的角度α的大小仿真，得到图6和图7。

从图6和图7中看到：在非相干干扰时，只有一个跟踪点在两点源之间，跟踪角度靠近强点源，功率比越大，跟踪角度越靠近强点源。在相干干扰时，若使跟踪点在两点源之间，相位差远离180°时，跟踪偏差越大，此时，随着功率比的增大，跟踪点趋于强点源；若跟踪点在两点源之外，则相位差靠近180°时，跟踪偏差越大；此时随着功率比的增大，强点源一侧的跟踪点依然趋于强点源，而弱点源一侧的跟踪点却越来越远离弱点源。

当相位差φ=180°、功率比k=0 dB时，左右点源侧跟踪点在两点源之外，偏差角相等，偏差角α≈0.43θf≈0.39Θ3dB。

4 有效干扰方法

利用上面分析，对拖曳式诱饵和机载交叉眼干扰两种典型的双点源干扰对抗寻的导弹进行分析，得出有效方法。

拖曳式诱饵通常工作在非相干情况下，诱饵的干扰功率大于载机回波功率数倍。导弹攻击角在有效锥角区，张角达到分辨角时，诱饵功率明显大于载机，诱饵“舍身护主“被导引头视为“目标”，导弹朝向诱饵，导弹最终将穿越或者击毁诱饵，保护了飞机。从上面的分析中可以看出，诱饵功率与载机回波功率比越大，干扰效果越好。

机载交叉眼干扰必须保证诱骗角度在双点源之外，需要工作在相干干扰条件下。在受到遥控制导导弹攻击时，受欺骗的是地面制导雷达，虽然诱骗角度非常小但雷达和目标间很远的距离导致导弹跟踪点远远偏离目标，例如在距离地面制导雷达30 km的目标对雷达实施交叉眼干扰时，诱骗角度很小，即使只有0.01°跟踪点距离目标的距离也有300 m远，而且这个距离不随导弹位置的变化而变化。对于主动寻的制导受欺骗的是弹上导引头。从上面的仿真结果中看到，在相位差φ=180°、功率比k=0 dB、张角等于分辨角时，诱偏角度α≈0.39Θ3dB，再加上此时导弹与飞机的脱离距离已经很近，通常飞机翼展约为10～20 m，脱离距离只有1.5～3 km，此时跟踪点距离目标仅有3～5 m远，此时飞机的安全将得不到保证。然而通过上面的仿真结果可以看出，交叉眼干扰对抗寻的地空导弹不是不可行，下面分情况设想其对抗方法。

4.1 飞机受到一枚地空导弹攻击

从仿真结果中可以看到，有两个跟踪点，导弹不可能同时朝两个方向攻击，只能选择其一，假设攻击左点源。由仿真结果图6和图7可以得到，在张角等于分辨角时，要想使诱偏角度在两点源之外，而且诱偏角度很大时，两点源必须有大的功率比，而且大的诱偏角度一定位于弱点源一侧。如果在导弹攻击左点源过程中，张角在慢慢地增大，在张角大于某一值Δθm后，保持两点源相位差φ=180°下，缓慢增加右点源功率，则左点源是弱点源，随着功率比的增加左点源一侧的诱偏角度增大，从图6和图7可以看出，张角等于分辨角时诱偏角度很大，在功率比k= -8 dB时，α≈0.424 9°≈1.12Θ3dB。即使导弹有很大的过载量，大的诱偏角也能保证飞机不被导弹击毁。可见，通过一个“拖引”过程，可以有效对抗单枚寻的导弹。

4.2 飞机受到多枚导弹攻击

在上面的仿真中可以看到，两点源之外很大的诱偏角只能在弱点源一侧，而且此时强点源一侧的诱偏角趋于零，可见弱点源一侧大的诱偏角是牺牲弱点源一侧的诱偏角的。如果多枚导弹朝着点源一侧攻击，则对抗单枚导弹的对抗方法依然有效。如果点源两侧都攻击，此时两侧点源的诱偏角哪一个过小都会使导弹击毁飞机，综合考虑需保证功率比k=1，同时采取其他逃逸或者对抗措施，才能保证飞机的安全。

5 结论

主动寻的导弹在临近两点源的过程中，张角由小变大，跟踪角度虽然增大，但跟踪角度与点源的夹角却在减小。当张角等于分辨角时导引头可以分辨两个点源，要想保证载机安全，必须满足一定的条件。拖曳式诱饵可以通过增大诱饵干扰功率与载机回波功率的比值来引诱导弹飞向诱饵，远离飞机。交叉眼干扰在对抗寻的单枚导弹攻击时，飞机上的导弹告警设备可以给出导弹来袭的方位，可以通过缓慢增大没有导弹攻击一侧点源功率的“拖引”过程，使导弹诱偏角度增大；在两点源两侧都遭遇寻的导弹袭击时，应该在保证相位差φ=180°、功率比k =1的条件下，采取其他逃逸或者对抗措施。

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SHANG Zhi-gang was born in Linying，Henan Province，in 1987.He is now a graduate student.His research concerns radar information countermeasure.

Email：124113678＠qq.com

白渭雄（1960—），男，陕西清涧人，博士，教授，主要从事雷达信息对抗新技术研究；

BEI Wei-xiong was born in Qingjian，Shaanxi Province，in 1960.He is now a professor with the Ph.D.degree.His research concerns radar information countermeasure.

付孝龙（1988—），男，四川成都人，硕士研究生，主要从事雷达信息对抗新技术研究。

FU Xiao-long was born in Chengdu，Sichuan Province，in 1988.He is now a graduate student.His research concerns radar information countermeasure.

Effective Countermeasure of Dual-source Jamming to Initiative Target-seeking Missile

SHANG Zhi-gang，BAI Wei-xiong，FU Xiao-long
（Missile Institute，Air Force Engineering University，Sanyuan 713800，China）

During the countermeasure of dual-source jamming to initiative target-seeking missile，the angle between two jammers and seeker increases，this change results in decrease of deflection angle.Through analysing the deflection angle when angle is equal to distinguish angle，new effective countermeasure is reached through towed radar decoy and cross eye，both of which are typical way of dual-source jamming.The new countermeasure increases deflection angle by change the power ratio of the tow jamming sources.Simulation and analysis verify the feasibility of the method.

dual-source jamming；initiative target-seeking missile；towed radar decoy；cross eye

TN974

A

10.3969／j.issn.1001-893x.2012.07.011

尚志刚（1987—），男，河南临颍人，硕士研究生，主要从事雷达信息对抗新技术研究；

1001-893X（2012）07-1107-05

2012-01-20；

2012-04-09