箔条质心干扰效果评定方法研究∗

韩 伟

（91404部队43分队 秦皇岛 066001）

1 引言

无源干扰装备是舰船电子战系统的重要组成部分，其中箔条质心干扰装备具有性价比高、干扰效果好的特点，是目前舰艇对抗雷达制导导弹最有效手段之一，在保护舰艇免受导弹袭击方面占据着非常重要的位置。多年来，国内外专家、学者对雷达干扰效果定量评估准则进行了大量的研究，从不同角度提出了一些评估雷达质心干扰效果的准则，本文对质心干扰效果评定方法进行分析，基于分析结果，提出质心干扰效果评定方法的适用范围［1～2］。

2 箔条质心干扰机理分析

质心干扰是在导弹末制导雷达已经开机捕获并跟踪目标后，利用雷达跟踪目标能量质心这一特点，在雷达所跟踪的目标舰周围布放雷达诱饵，使雷达跟踪真、假目标的能量质心，而雷达诱饵的RCS一般大于目标舰的RCS，由于目标舰的机动规避和风向风速对箔条云的影响，在一定的条件下，促使雷达从跟踪质心转向跟踪雷达诱饵，最后，导弹攻击雷达诱饵。这一干扰方式称为质心干扰［3～4］。

当已知真假两目标的反射能量时（一般用雷达截面积的大小，来表示目标反射雷达电波的强弱），就可算出质心点。质心干扰机理如图1所示。

图1 质心干扰机理示意图

目标舰（其雷达截面积为σ1）和雷达诱饵（其雷达截面积为σ2）都在末制导雷达的跟踪单元内，同时受到雷达电波的照射，那么，末制导雷达就跟踪两者形成的质心点，质心点与目标舰的偏离角为θ1，见式（1）：

质心点与雷达诱饵的偏离角为θ2，见式（2）：

式中，θ12为舰与箔条云相对于导弹的张角。

从上述两式中可以看出，当σ2＞σ1时，θ2＜θ1，也就是说，质心点偏向反射能量较强的那个目标。

3 箔条质心干扰效果评定

箔条干扰效果试验方法主要有实弹干扰试验、外场模拟干扰试验。实弹干扰试验是在外场环境条件下，通过实际发射制导武器，利用干扰装备对飞行中的制导武器实施干扰，以检验干扰装备对飞行中的制导武器的干扰效果。实弹干扰试验中全真条件下进行，参试装备均为实物，在类似实战的动态条件下，并处于真实的外场环境中，所以实弹干扰试验的最大优点是试验结果的可信度高。但是，实弹干扰试验组织实施难度很大，更重要的是实弹干扰试验消耗太大，不可能通过大量发射制导武器全面检验和可靠评估电子干扰设备的干扰效果。少量试验有很大的局限性，不足以准确揭示干扰效果的统计分布规律，不能得到可靠的评估结论。因此本文主要探讨外场模拟干扰试验的质心干扰效果评定方法［5～7］。

3.1 箔条质心干扰效果评定试验方法

箔条质心干扰效果评定是基于雷达制导导引头定点架设的静态试验方法。雷达制导导引头架设在海边试验阵地（也可架设于海面平台），载有定位系统的试验舰船听令由海上就位点向发射点航行，试验舰船根据告警信号或指控系统下达的目标指示，发射干扰弹实施干扰，并按决策提供的规避建议实施机动。雷达制导导引头记录试验“零时”后规定时间内各时刻航向、距离、航向偏角等有关试验参数。

3.2 箔条质心干扰效果评定准则

雷达制导导引头定点架设条件下的箔条质心干扰效果试验，一般是监测干扰前后以及干扰过程中雷达制导导引头输出的导引信号，主要是测量雷达制导导引头跟踪轴（电轴）相对于目标视轴的偏差，即跟踪误差（也称跟踪脱靶量）的变化，然后利用跟踪误差角的变化，结合雷达制导导引头到预定目标的距离，还可以得到在目标处靶平面上跟踪脱

靶距离的变化。对跟踪误差进行统计处理，还可以得到跟踪精度的变化，从而判定干扰效果［8～10］。

3.2.1 安全距离评定准则

质心干扰用于干扰敌导弹的自导段，其目的是保护舰艇免遭导弹的攻击与破坏，安全距离评定准则以舰艇是否受到危险为准则。以实施干扰后箔条云与目标舰形成质心效应造成导弹弹轴运动指向偏离目标，要求导弹的最终落点（末制导雷达电轴所指的质心）不能直接击中被保护的目标舰（艇），且不使舰（艇）上人员和设备受到弹片和爆炸水压的损害。如图2所示，即当 X＞Xmin时，干扰成功，否则干扰失败。其中，X为试验舰船中心到雷达制导导引头电轴的垂直距离；Xmin为保护试验舰船的安全距离。

图2 安全距离评定准则评定示意图

3.2.2 跟踪误差评定准则

设未实施干扰时导引头的跟踪精度为σ0（标准差），实施干扰后导引头的跟踪误差为 θ，以配试导引头在试验条件下的正常跟踪精度σ0的3倍为界限，采用如下准则判定质心干扰对导引头的干扰是否有效：

1）当 θ≤3σ0时，本次干扰无效；

2）当 θ＞3σ0时，本次干扰有效。

此外，还有一种情况，当干扰比较强时，导引头的跟踪处理系统可能会提取不出有效的跟踪误差角，完全不能输出跟踪误差角，这是一种比跟踪误差超差更为严重的干扰效果，也属于干扰有效［11～12］。

4 应用实例分析

在导引头固定架设试验条件下，开展某舰电子对抗系统对导引头箔条质心干扰效果试验，图3为导引头在干扰实施前后的跟踪误差曲线。

采用安全距离评定准则进行评定，根据导引头终端输出的跟踪误差，定位设备记录的试验舰船相对导引头的距离、舷角，试验舰船的长度和宽度（本算例中选取舰长为160m，舰宽为18m），计算试验舰船中心到雷达制导导引头电轴的垂直距离和保护试验舰船的安全距离，对干扰实施后抽样的采样时刻的干扰效果进行判定。干扰效果如表1所示。

图3 干扰实施前后跟踪误差曲线

表1 干扰效果评定结果（安全距离评定准则）

采用跟踪误差评定准则进行评定，未实施干扰时导引头的跟踪精度为0.2°，根据导引头终端输出的跟踪误差，对干扰实施后抽样的采样时刻的干扰效果进行判定。干扰效果如表2所示。

表2 干扰效果评定结果（跟踪误差评定准则）

通过上述计算，可以看出不同的评定准则，对干扰效果的评定有一定的差异。分析原因，该航次质心干扰效果试验，在干扰实施时刻导引头相对于试验舰船的威胁舷角为90°，距离为10km，我们以采样时刻1为例，跟踪误差为-0.73°时，导引头在10km处偏离试验舰船中心的距离为127m。在这种威胁态势下，保护舰船的安全距离为半舰长和威力半径的和，即为140m。也就是说，导引头的跟踪误差虽然大于3σ0，但并不能保证试验舰船的安全。所以在这种态势下，不适用跟踪误差评定准则。那么这两种评定准则的适用范围是什么呢？第一，对于外形尺寸较大的舰船，适用安全距离评定准则；第二，对于外形尺寸较小的舰船，安全距离评定准则和跟踪误差准则均适用。

5 结语

舰载无源干扰是舰艇反导作战的关键措施，直接关系到作战舰艇的生死存亡。所以对无源干扰的干扰效果作出客观的分析、准确的评定是非常关键的。本文提出两种质心干扰效果评定方法，并对给出其适用范围。需要特别指出的是，本文提到的跟踪误差、安全距离等描述的是雷达制导导引头的跟踪性能，不同于导弹的制导误差、制导精度、脱靶量等指标，以区别于导弹实弹飞行试验。在利用末制导雷达进行固定站试验时，由于没有导弹的控制系统以及弹体参与试验，相当于导弹的制导控制回路处于开环状态下，考核的仅是导引系统将雷达制导导引头电轴导引指向目标的误差和精度，即雷达制导导引头的跟踪误差和跟踪精度。