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舰载无源光电精确干扰分析

2012-07-12陆晓明

舰船科学技术 2012年7期
关键词:箔条远距离反舰导弹

陆晓明

(中国船舶重工集团公司第七一〇研究所,湖北 宜昌 443003)

舰载无源光电精确干扰分析

陆晓明

(中国船舶重工集团公司第七一〇研究所,湖北 宜昌 443003)

随着反舰导弹制导技术、运行速度和战术使用方法的提升,传统无源光电干扰技术逐渐体现出对抗能力的不足。为提升无源干扰的作战使用效能,提出了精确干扰技术,并从用弹量及对抗效能两方面对精确干扰技术进行简要分析。

精确干扰技术;干扰弹;反舰导弹

0 引言

在反舰导弹技术飞速发展的同时,水面舰艇反导防御技术也在不断发展。目前,对付反舰导弹主要有反导防御导弹系统、舰炮系统、电子对抗系统及高能激光武器系统等,用于抵御来自空中、水面或水下各种平台发射的掠海式反舰导弹的攻击。电子对抗系统作为反导防御软武器之一,在防御战中有着举足轻重的作用,而无源干扰又是电子对抗系统的一个重要组成部分,它既可以与有源干扰组合使用,与之取长补短,又可以单独作战,完成反导防御任务,所以无源干扰以其独有的特点受到各国海军青睐,在现代海战中同样具有重要地位。

无源干扰[1-3]是通过反射(散射)或吸收电磁波,扰乱电磁波传播路径,改变目标的散射特性,掩护真目标的一种干扰方式。其具有工艺相对简单、操作使用方便、性能可靠和性价比高等特点。目前常用的无源干扰手段包括箔条干扰[4]、红外干扰[5]及烟幕干扰[6]等。箔条干扰通过散射照射的雷达波实施干扰,其具有能干扰各种体制、不同方向、不同频段多部雷达的特点;红外干扰通过布放特定波段的红外干扰源实施干扰,具有红外辐射能量高、持续时间长和干扰效果明显等特点;烟幕干扰通过在空中布放特定材料的悬浮物,达到削弱或破坏红外和可见光辐射特性,吸收制导武器制导能量,使其制导设备无法正常使用,达到保护舰船的目的。

传统无源干扰主要采用冲淡(箔条弹、红外弹)、转移(箔条弹和有源干扰机)、质心(箔条弹、红外弹)和遮蔽(烟幕)等作战方式。虽然在反舰导弹对抗中取得了较好的效果,但仍然存在发射距离较近、对抗空间小、干扰反应时间紧和对舰上目标探测、跟踪设备有影响等缺点,限制了舰载对抗武器的充分发挥。因此,拓展无源干扰使用空间,增加对抗时间,提升对抗效能,减少对舰载武器的影响,对建立舰船多方位立体防御体系具有关键性作用。

1 精确干扰特征及效能

精确干扰为在精确的时间内将干扰物布放到精确的空间,形成精确的形态,表现出精确特征的一种干扰方法。该方法以削弱敌目标探测平台性能、降低敌反舰导弹对舰船的威胁为目的,以显著提高干扰作战效能为宗旨。与传统无源光电干扰相比,精确干扰具有如下主要特征:时间反应快速,干扰物布放准确,特征模拟真实,战术使用广泛和干扰空间拓展性强。

无源干扰具有不易暴露舰船目标,干扰持续时间长、干扰范围广等特点,通过远程精确布放干扰物,可以减少干扰弹的用弹量,拓宽干扰空间,增加对抗批次,提高对抗效能,增添战术使用方式和减少对舰载对抗设备的干扰等。

本文从减少用弹量和增加对抗效能2个方面进行分析。

1.1 减少用弹量

烟幕干扰通过在光电制导反舰导弹之间布放烟幕弹,达到保护舰船目标的目的。传统使用方法是将烟幕布放在舰船与导弹来袭方向的垂直方向上且距离舰船较近(可以将其到反舰导弹的距离近似为反舰导弹距舰船的距离),用弹量为

式中:L为舰船在弹舰连线垂直方向的投影大小;l为单枚烟幕弹的布放宽度。

如果烟幕弹布放在距离舰船较远的位置(如3~5 km),遮蔽舰船需要的烟幕墙宽度L'为

式中:S为反舰导弹距舰船的距离;s为烟幕墙距舰船的距离;L为舰船在弹舰连线垂直方向的投影大小;L'为烟幕墙的宽度。

烟幕弹用弹量为

由式(2)和式(3)得:

由式(1)和式(4)得到远近布放用弹量比

设舰投影长度为30~120 m,反舰导弹距舰船的距离为6~10 km,烟幕墙距舰船的距离为3~5 km,单枚弹形成的烟幕墙尺寸40~80 m,以上因素对烟幕远近布放的影响如下:

1)舰船投影长度为变化量

反舰导弹距舰10 km,烟幕墙距舰船4 km,单枚弹形成烟幕墙尺寸60 m,舰船长度30~120 m变化,仿真分析远近布放用弹量。

图1 舰船投影长度变化远近布放用弹量分析Fig.1 The analysis of the cast shadow

由图1可得:在舰船投影面积[0~60 m)时,远近布放均采用单枚弹即可完成使用要求;在舰船投影面积[60,120)时,近距离布放用弹量增为2枚,远距离布放仍然为1枚;当舰船投影面积达到120 m时,近距离用弹量增为3枚,远距离布放仍然为2枚。

2)弹舰距离为变化量

反舰导弹距舰船6~10 km变化,烟幕墙距舰船4 km,单枚弹形成烟幕墙尺寸60 m,舰船长20 m,仿真分析远近布放用弹量。

图2 弹舰距离变化远近布放用弹量分析Fig.2 The analysis of the target distance

由图2可得:近距离布放一直需要3枚用弹量;6~7 km,远距离布放需要1枚弹;弹舰距离7~10 km,远距离布放需要2枚弹。

3)单枚弹布放距离为变化量

反舰导弹距舰10 km,烟幕墙距舰船4 km,单枚弹形成烟幕墙尺寸40~60 m变化,舰船长度120 m,仿真分析远近布放用弹量。

图3 单枚弹布放距离变化远近布放用弹量分析Fig.3 The analysis of the jamming distance

由图3可得:远距离布放用弹量为2枚,近距离布放用弹量为4枚和3枚。

由以上分析可知,采用远距离布放可节省用弹量。

1.2 增加对抗效能

远距离精确布放干扰物提高对抗效能主要体现在导引头接收箔条云电磁散射能量、激光反射能量的提升和红外火炬辐射能量的增加。

箔条云反射电磁波能量与距离关系如下:

其中R为雷达导引头到箔条云的距离。

箔条云远近布放后受同等雷达照射后,散射能量关系如下:

式中:E1为远距离布放的箔条云散射的雷达能量;E2为近距离布放的箔条云散射的雷达能量;R1为雷达制导头到远距离箔条云的距离;R2为雷达制导头到近距离箔条云的距离。

设反舰导弹距近距离布放箔条云距离为6~10 km(可以近似为反舰导弹距舰船的距离),远距离布放箔条云距舰船的距离为3~5 km,则远近布放箔条云的雷达能量散射关系见图4。

图4 远近布放箔条云的雷达散射能量随弹舰距离关系图Fig.4 The radar dispersion energy changed by the target distance

设反舰导弹距近距离布放箔条云距离为10 km(可以近似为反舰导弹距舰船的距离),远距离布放箔条云距反舰导弹的距离为5~7 km,则远近布放箔条云的雷达能量散射关系见图5。

图5 远近布放箔条云的雷达散射能量随干扰物布放距离关系图Fig.5 The radar dispersion energy changed by the jamming distance

同理,红外弹远近距离布放辐射能量与距离关系为其各参量变换关系与箔条云类似。

2 结语

本文简要分析了无源干扰在舰船电子对抗中的作用,从用弹量和散射能量2个方面分析了精确干扰相对于传统干扰方法的优点。对于提升现代舰船无源光电干扰手段具有较强的指导意义。

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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

陆晓明(1979-),男,工学学士,工程师,主要从事控制与仿真技术研究。

book=7,ebook=199

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