APP下载

有源分布式干扰对舰载雷达探测距离的影响

2019-12-04

舰船电子对抗 2019年5期
关键词:干扰机干扰信号有源

汪 浩

(解放军92941部队,辽宁 葫芦岛 125001)

0 引 言

近距有源分布式支援干扰作战单元是反舰导弹突防体系的重要组成部分,其主要作用在于通过压制水面舰艇对空搜索探测雷达的作用距离来影响水面舰艇舰空导弹武器系统的反导作战效能。本文将重点研究不同情况下,有源分布式干扰对舰载雷达探测距离的影响。

1 有源分布式干扰的基本作战原理

有源分布式干扰是将众多功率较低、体积小、重量轻、价格低廉的小型有源电子干扰机分布在特定的空域、地域,自动或受控地对选定的敌方军事电子设备进行针对性干扰的对抗措施。这种干扰体制采用逼近的分布式网络化结构,是对抗低/超低副瓣雷达、组网雷达等先进预警探测系统的有效技术途径。

对于小功率的有源分布式干扰机而言,应优先选用欺骗干扰,尽量减小所需干信比。欺骗干扰通常采用具有高逼真度的假目标,以获得雷达的处理/积累增益。但分布式欺骗干扰的目的并不是形成一个或数个假目标航迹,而是在需要的空域和距离上形成很大数量的、密集的假目标,使雷达的处理系统过载;或者在雷达显示器上产生大量的错误关联形成的目标,使雷达操作手对真目标无法辨认。分布式干扰机主要是以密集假目标欺骗干扰达到对雷达进行压制的目的。此时干扰机形成的假目标并不一定要明显大于被掩护的真实目标;分布式干扰机群也不一定需要在整个被掩护的进攻通道内均形成干扰。也就是说假目标数量达到一定程度时,即使在进攻通道内存在某些“缝隙”,雷达也不能对其中的目标进行正常处理,仍可维持“掩护”的作用。

近距有源分布式干扰的主要优点有:

(1) 使用一次性投掷式干扰机或小型无人机载干扰机,在近距离对敌舰空武器系统遂行高危险的干扰任务,在支援反舰导弹突防作战的过程中主要干扰对空搜索探测雷达。

(2) 由于距离领先,干扰机可以获得宝贵的预先引导时间,使干扰信号对准雷达频率,能够有效干扰具有较强抗干扰能力的目标指示雷达。

(3) 分布式干扰是对主瓣进行干扰,使干扰信号容易获得较大增益,而且距离越近能量越强,有利于形成欺骗加噪声的“灵巧式”干扰。

2 有源分布式干扰条件下雷达探测距离仿真分析

2.1 有源分布式干扰条件下雷达探测距离计算模型

假设n部干扰机的主瓣同时对准雷达,则雷达接收的第i(i=1,2,…,n)部干扰机的干扰信号功率为[1-4]:

(1)

式中:Pji为第i部干扰机的发射功率;Gji为第i部干扰机的天线主瓣增益;Gj(θj)为雷达天线在第i部干扰机方向的增益;θi为雷达到第i部干扰机连线方向与雷达主瓣方向的夹角;λ为波长;γj为干扰信号极化失配损失;Rji为第i部干扰机到雷达的距离;Li为第i部干扰机的传输损耗;Δfγ为雷达中放带宽;Δfji为第i部干扰机的干扰带宽。

图1 单部干扰机干扰单部雷达示意图

由图1,经推导得θi的计算公式为:

(2)

Gj(θi)的计算公式为:

(3)

式中:常数K取0.04~0.1,对于高增益锐方向性天线,K取大值,即取0.07~0.1;对于波束较宽、增益较低的天线,K取小值,即取0.04~0.06。

雷达接收的n部干扰机的干扰信号总功率为[5]:

(4)

(5)

2.2 仿真分析

多部有源分布式支援干扰机掩护反舰导弹突防,讨论不同条件下雷达对反舰导弹探测距离与分布式干扰机的布设距离之间的关系。

雷达主瓣内无干扰机时雷达作用距离与干扰机布设距离的关系,如图2所示。

图2 雷达主瓣内无干扰机时雷达作用距离与干扰机布设距离的关系

由图2可以看出:

(1) 干扰机数量越多,干扰机群对舰载雷达的探测能力压制效果越好。

(2) 干扰机与舰载雷达距离越小,干扰机群对舰载雷达的探测能力压制效果越好。当干扰机布设在距离舰载雷达20 km处时,雷达的探测距离在40 km以上。

(3) 随着布设距离的减小,雷达的探测距离非线性的下降,但下降幅度变小;当干扰机布设在距离舰载雷达1 km处时,雷达的探测距离仍在30 km以上。

干扰机数量不同,但雷达主瓣内有1部干扰机时雷达作用距离与干扰机布设距离的关系,如图3所示。

图3 雷达主瓣内有1部干扰机时雷达作用距离与干扰机布设距离的关系

由图3可以看出:

(1) 当雷达主瓣内有1部干扰机时,干扰机数量的不同,对舰载雷达的探测距离的压制效果变化不明显。

(2) 当干扰机布设在距离舰载雷达20 km处时,雷达的探测距离在25 km以下,其对雷达在视距内的探测能力产生了较为明显的影响。

不同情况下雷达作用距离与干扰机布设距离的关系,如图4所示。

图4 不同情况下雷达作用距离与干扰机布设距离的关系

图4描绘了5部干扰机均不落入主瓣内、5部干扰机有1部落入主瓣内、5部干扰机有2部落入主瓣内、15部干扰机均不落入主瓣内、15部干扰机有2部落入主瓣内、5部干扰机有3部落入主瓣内等6种情况下舰载雷达对反舰导弹的作用距离与干扰机布设距离的关系。

由图4可以看出:落入主瓣内的干扰机数量对雷达探测距离的影响很大,落入主瓣内的干扰机数量越多对雷达探测距离的压制效果越好。

3 结束语

综合不同条件下的仿真结果,可以得到如下结论:进入雷达主瓣内的干扰机的数量是影响雷达探测距离的最为关键的因素。有干扰机进入雷达主瓣时,其对雷达探测距离的影响明显强于无干扰机进入雷达主瓣的情况。进入雷达主瓣内的干扰机的数量越多,对雷达探测距离的压制效果越好,当干扰机数量不同,但进入主瓣内的数量相同时,其干扰效果差异不大。当有干扰机进入雷达主瓣时,干扰机布设距离对雷达探测距离的影响较大。由于舰载雷达对掠海飞行的反舰导弹的探测距离通常不大于雷达视距,因此,只有有源分布式干扰机对雷达视距产生影响时,才有可能掩护反舰导弹突防。在此背景下,结合仿真结论,要求布设分布式干扰机过程中,必须保证掩护时间内雷达主瓣内存在一定数量的干扰机。

猜你喜欢

干扰机干扰信号有源
激光角度欺骗和高重频复合干扰有效概率研究
浅谈有源滤波器分析及仿真
基于小波域滤波的电子通信信道恶意干扰信号分离方法
靶弹突防有源干扰机应用及其STK仿真研究
能量强悍就是最大的优势 Proficient Audio FDS-15有源低音音箱
基于DJS的射频噪声干扰信号产生方法及其特性分析
高重频激光干扰信号强度等级划分研究∗
针对压制干扰雷达副瓣对消的多干扰机部署设计
观书有感(其一)
美国海军将研制新一代干扰机