复合制导反辐射导弹对抗措施浅析

时间:2022-09-15 12:09:47

复合制导反辐射导弹对抗措施浅析

摘要:反辐射导弹(ARM)是现代雷达的“克星”,而为雷达配置诱饵能够有效地对抗ARM。随着ARM的技术发展, ARM不仅仅只利用被动微波制导方式来攻击雷达,已发展为复合制导工作方式,单纯的被动微波诱饵很难对其进行诱偏,因此有必要研制综合防御系统来对抗采用复合制导方式的反辐射导弹。

关键词:反辐射导弹;诱饵;综合防御

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)05-1159-02

1 概述

反辐射导弹(ARM)是雷达的“克星”,这已得到各国军事家的公认。ARM是其导引头以敌方雷达辐射的电磁波信号为制导信息,截获跟踪并导引导弹直至命中雷达,因此ARM是以被动微波为主要制导方式,从第一代的“百舌鸟”、第二代的“标准”到第三代的“哈姆”,均以此为主要制导方式。针对反辐射导弹的这种工作方式,各国研究的比较透彻,提出了在雷达附近配置同步有源诱饵进行对抗。这种同步微波诱饵能够有效的诱偏仅采用被动微波为制导方式的ARM,并且得到了实弹打靶验证。因此,仅采用被动微波为制导方式的ARM很难对抗这种同步微波诱饵,复合制导的反辐射导弹就被提到了重点研究的日程上。

2 反辐射导弹发展趋势

为了能够更有效的打击敌方雷达阵地,美国海军在2003年计划将HARM进行改进,增加其功能。改进型HARM导弹(Advanced Anti-radiation Guided Missile,AARGM)AGM-88E的合同交给了阿连特技术系统(ATK)公司开发。AGM-88E导弹的外形尺寸与AGM-88B/C相同,并保留了AGM-88B/C的火箭发动机、单体和战斗部。据ATK公司先进武器分部的负责人透露,通过一系列费效比合理的改进措施,大大增强了导弹摧毁敌防空网能力。主要改进措施为增加了毫米波导引头和GPS/NS导航系统。值得一提的是,ATK公司为了丰富导弹种类、升级导弹技术,还在以AGM-88E导弹为核心部分的基础上自筹资金研制了两种改进型导弹。一种是AGM-88D哈姆PNU,该导弹采用新的GPS/NS子系统以提供地理瞄准约束和定向攻击能力,对AGM-88B/C哈姆导弹采用的半主动雷达导引头进行了保留。由于该改进型导弹保留了大部分哈姆型导弹的硬件,侧重于对软件的升级改造方面,因此这种改进型导弹是一种比较成熟、廉价的改进方案,具有较高的改进费效比。另外一种改进型是一种超声速GPS制导战术导弹(ARES),其射程可达80多公里,该类型导弹仍以AGM-88E导弹的核心部件为基础,虽然该导弹不装备导引头,但仍可提供一种半主动激光导引头的末端制导方案。

由于新型AGM-88E反辐射导弹增加了新的制导方式,目前研制的单纯的微波诱饵已不能有效对抗这种复合制导方式的反辐射导弹,因此有必要研制综合防御体系来对抗被动微波+毫米波制导方式的反辐射导弹。

3 复合制导反辐射导弹工作原理

为了能够有效对抗这种复合制导方式的反辐射导弹,我们先了解这种复合制导反辐射导弹的工作原理。

AGM-88E导弹最大的变化是在“哈姆”导弹的基础上加装了工作频率为94GHz的主动毫米波制导雷达,变成主/被动双模复合制导。在远距离时,被动导引头开始工作,以敌方雷达辐射电磁信号为制导信息,引导导弹跟踪目标雷达。当导弹接近目标时,如目标雷达已关机,则导弹的毫米波雷达启动搜索模式,对目标区域进行搜索;一旦发现雷达天线等强回波信号,随即进行跟踪并引导导弹命中目标。主动毫米波雷达导引头中在存储雷达目标回波信息的同时,还对其他目标如导弹运输发射车等移动目标进行信息搜集,因此复合制导的导弹导引头可主动搜索较大区域,拦截、对付雷达目标以及雷达配套的移动目标等。

对被动微波导引头各国研究的比较透彻,其对抗手段也比较多。下面我们重点描述毫米波制导的对抗原理。

毫米波介于微波和红外波段之间,兼有微波和红外波段的优点。与微波相比,它波束窄、波长短,因而毫米波雷达具有较高的空间(角度和距离)分辨力、较强的抗干扰能力和较好的低仰角探测性能。与红外相比,尽管毫米波雷达探测精度没有红外高,但它受气候和烟尘影响小,而且区分金属目标和环境的能力强。因此毫米波雷达探测技术有着精确的指导意义,但毫米波雷达也有明显的劣势,我们针对毫米波雷达的劣势来对其进行对抗。

3.1 显著的大气衰减

众所周知,组成空气的各分子以及空气中的各种微粒、杂尘等对微波信号有吸收和散射作用,对波长较长的频段,如广播频率,在空间衰减小,衍射作用明显;对波长较短的频段,尤其是波长和空气中微粒、杂尘直径相当的频率,在空间传播时衰减严重,共振作用明显,因此,毫米波末端制导雷达的最大探测距离受空气及条件气象影响的程度远远大于厘米波制导雷达。

3.2 捕捉概率和有效制导距离减小

对于复合制导方式的导弹存在中段制导向末端制导交接点的问题。一般而言,当导弹飞行由中段制导至末端制导的交接点时,末制导雷达会主动开机搜索,雷达搜索范围内能够覆盖到目标的概率为导弹的捕捉概率。捕捉概率是反映导弹搜索、发现目标的能力。一般用下面的公式来表达这种能力。

Pc=f(a,R)

在上式中,a为导引头搜索的扇面角,R为末制导系统的探测距离,根据以上空气对毫米波雷达探测距离的分析,R的值相对较小,导弹的捕捉概率受到相应的限制。

4 综合防御系统

为了能够对抗这种复合制导的反辐射导弹,我们先来研究导弹的攻击过程:前中期,利用被动导引头进行制导,引导导弹攻击目标,这个阶段不需要精确制导;在攻击末期,转换为主动毫米波制导方式,利用毫米的高分辨力来分辨目标,对有价值的目标进行攻击。因此针对这种制导方式,我们可以用微波诱饵+毫米波干扰来进行对抗。在反辐射导弹的攻击前中期,我们开启微波诱饵,对反辐射导弹进行诱偏,使导弹跟踪雷达与微波诱饵的能量中心,在后期,开启毫米波干扰设备,使导弹不能分辨出目标,不能对雷达进行精确打击,只能根据惯性攻击雷达与诱饵的能力中心,这样雷达与诱饵均能得到可靠保护

4.1 微波诱饵

一般来讲,在微波诱饵中多采用两点源相干干扰诱偏技术和非相干多点源诱偏技术。两点源相干干扰诱偏技术是指在跟踪雷达的附近配置一个诱饵辐射源,其辐射信号与照射雷达信号相干,在空域内可同时被导引头搜索、跟踪,当两点源信号幅度相等、相位相反时对付导弹的效果最好。搜索雷达则与之不同,它的发射信号不是一个强的连续波照射源,而是脉冲式发射信号,那么则需在雷达附近配置两个干扰辐射源,两个诱偏源和搜索雷达在物理位置上成一直线排列,同ARM预计的来袭方向垂直,当然此类诱饵的缺点也很明显,它只能对付特定方向来袭的ARM。

非相干多点源诱偏是指在雷达周围配置数个与雷达发射信号特性相同的诱偏辐射源,该辐射源和雷达由控制中心统一指挥顺序开、关机,当ARM来袭时可将ARM 引偏到远离雷达的其它地方。辐射源与雷达在物理上必须进行合理的放置,开机时刻及开机持续时间等由雷达站按预先设定的程序进行控制。为达到可靠诱偏的目的,诱偏辐射源信号与雷达信号应能同时被ARM 的天线截获,此外,为保证雷达的生存安全,诱偏源发射机的发射功率应不低于雷达发射信号的副瓣功率,其信号形式应与雷达相同,在时间上一般超前于雷达信号。

4.2 毫米波干扰

通过上面的分析,我们知道毫米波制导受大气因素的影响较大,其制导精度还受中段制导向末端制导转换距离影响,因此我们根据其薄弱环节考虑采用毫米波无源干扰技术来对其进行干扰。

毫米波无源干扰技术主要是控制投放毫米波干扰物,反射或吸收敌方毫米波雷达辐射的电磁波、扰乱电磁波的传播,并改变其散射特性或形成假目标和干扰屏障。其主要干扰方式有两种:冲淡式干扰和遮蔽式干扰。

冲淡式干扰原理:在雷达周围设置一定数量的假目标,当毫米波制导导弹开机搜索时,由于真假目标均在其搜索范围内,从而降低了被保护目标被攻击的概率。这种干扰方式针对毫米波制导武器波束窄、作用距离短的特点。

遮蔽式干扰机理:在导弹和目标之间设置一定的散射型或吸收型干扰器材,包括烟幕、吸收网等,降低目标电磁信号的强度,使得导弹难以接收到目标回波,增加其发现目标的难度。

目前毫米波无源对抗技术主要有:毫米波箔条、毫米波箔片、毫米波角反射器、毫米波吸收层、毫米波等离子体等等。

5 结束语

随着反辐射导引头技术的发展,不仅有毫米波复合制导,还会有红外、激光等多种精确复合制导方式。这些精确制导武器的手段比较复杂,相互关联的环节多,受弹体限制,性能发挥的局限性较大,可靠性、准确性易受到影响,因此,可以利用它的弱点对其进行有效干扰,使其难以发挥应有的效能。

参考文献:

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