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1.3 抗干扰要求及抗干扰设计

导弹抗干扰性又称“抗干扰能力”,是指抵抗敌方各种电磁频谱及其他干扰,保障导弹系统本身正常工作(包括发现、跟踪目标,制导导弹等)的能力。在实战中,攻防双方为了最大限度地保证自身武器的作战效能并最大限度降低对方武器的效能,会采用各种对抗措施,让导弹武器的攻击链条失效。凡运用电磁能量以确定、探测、削弱和阻碍敌方使用电磁频谱从而保护己方使用电磁频谱的军事行动称为电子战,它包括电子侦察支援、电子干扰和电子反干扰三部分。广义的电子战还包括侦察与反侦察、干扰与反干扰、摧毁与反摧毁、隐身与反隐身。电子战攻防双方是矛盾的两个方面,随着干扰技术的丰富和发展,导弹武器系统所面临的作战环境日趋复杂。

抗干扰能力不仅影响武器系统的作战效能,甚至影响其生存能力。因此,武器系统的抗干扰设计是系统分析和设计的重要内容,对系统的整体性能具有举足轻重的作用。武器系统抗干扰研究贯穿于武器系统全寿命周期过程,它包括武器系统典型干扰环境分析、抗干扰要求的确定、抗干扰措施选择及抗干扰性能评定等。

导弹武器系统的抗干扰总要求包括最高要求和最低要求。导弹武器系统抗干扰的最高要求是指在系统设计时,该武器系统在受到各种可能干扰情况下,其总体性能指标保证不受影响。最低要求是指系统设计时,对给定的干扰情况,武器系统仍可保持一定的作战能力,仍然能攻击防区中某些目标 [10]

武器系统抗干扰的总要求应由军方在武器系统战术技术指标中提出,也可以由系统设计人员在对干扰环境分析的基础上,提出对系统抗干扰的总要求。理论上,各类导弹武器系统的抗干扰性能均要力求达到在武器装备使用期间,在受到各种可能的干扰下武器系统的总体性能指标不受影响;但是显然由于种种因素限制要做到这一点几乎是不可能的,所以最低应要求在可能的干扰条件下武器系统仍然具有作战能力,仍然能攻击某些目标而不至于完全失效。因此在确定抗干扰总要求时,除了可用“能对付某种干扰”来描述,还可以用特定干扰环境下武器系统作战性能的变化来描述。例如,可用在某种干扰环境下,武器系统的杀伤空域、单发杀伤概率、所能对付的目标数量等性能的变化来表征对于抗干扰性能的要求。虽然很难实现上述性能在各种干扰下不降低,但在设计时则要充分考虑各种干扰对性能的影响,采取各种措施来尽可能地确保其作战性能。

在完成典型干扰环境分析,确定系统抗干扰总要求后,就要据此进行抗干扰设计。在分析所面临的干扰及所可能选择的抗干扰技术的基础上,选择适当的抗干扰措施,并分析采用这些措施对抗干扰性能的改善能否满足对武器系统抗干扰的总要求。同时,还要对抗干扰总要求进行分解,针对不同的系统确定对分系统的抗干扰要求。特别需要指出的是:随着电子战攻防双方技术水平的提高,以往单项技术对抗的模式已经发生了改变,干扰方将综合运用各种干扰、压制和摧毁技术,因此在导弹系统抗干扰设计中,不仅要注重系统内单项抗干扰措施的运用及单项抗干扰性能的提高,还必须运用系统工程的概念和方法,从系统上引入系统电子战思想,针对体系、武器系统及分系统3个不同的层次考虑抗干扰设计问题。下面对机载导弹武器系统进行上述三个层次的分析 [9]

1.体系抗干扰

为了对付日益复杂的干扰环境,保证防空体系的基本作战能力,特别是在多种干扰系统组成有机的体系对防空系统实施强干扰情况下,仅仅依靠体系中防空武器自身抗干扰能力的提高是有限的。因此,要考虑在体系中配置积极、有效的专用电子对抗设备,变消极被动的抗干扰为积极主动的抗干扰。例如:

(1)设置专用电磁环境监测系统,包括专用电磁干扰侦察设备,以此完成对干扰环境的探测、侦察及干扰识别告警。

(2)设置专用干扰设备,主动干扰敌方空中预警及指挥控制通信系统或其他空袭兵器,干扰破坏敌方空袭体系。

(3)设置专用的空中辐射源定位与拦截系统,如空空反辐射武器、远程空空导弹,直接摧毁敌方电子干扰飞机或其他干扰平台。

这些专用电子对抗设备可以有效地提高了导弹武器系统的抗干扰能力。

2.武器系统抗干扰

武器系统抗干扰是指从武器系统总体角度选择具有较强抗干扰能力的体制(特别是探测制导体制),并从总体上解决干扰下武器系统战术技术的运用决策与实施等问题。例如,典型的第三代战斗机机载导弹武器采用相控阵雷达作为主要目标探测系统,并采用红外搜索跟踪系统作为辅助目标跟踪系统;中远距空空导弹制导体制,采用中段惯导加指令修正配合末段主动寻的制导的复合制导,这就从体制上保证了武器系统优良的抗干扰性能。采用相控阵雷达除了可以采用其他体制雷达所用的抗干扰措施,还可采用自适应零点控制、旁瓣对消、辐射功率控制等措施,具有优良的抗干扰性能。红外搜索跟踪系统作为辅助跟踪系统,可进一步改善系统抗电子干扰能力及高空目标探测能力。主动雷达寻的末制导可实现载机尽快脱离,增强了攻击的隐蔽性,减少了受干扰的可能性,增强了抗干扰能力。这些措施的采用可从体制上增强了武器系统抗干扰性能。

3.分系统抗干扰

分系统抗干扰是指对组成武器系统的各主要探测制导环节采取相应的抗干扰措施,以保证它们在干扰环境下能正常工作。不同的武器系统组成,不同的体制方案,抗干扰设计也各不相同,因此要根据具体情况选择适当的抗干扰措施。通常雷达抗干扰技术有多种,但基本的出发点主要是在频域上占有新的频段和很宽的带宽,采用难以发现和复制的信号波形,采用窄波束低副瓣等。例如:频率捷变和自适应跳频可有效对付瞄准式调频噪声干扰;动目标显示和动目标检测可有效对付消极干扰,如杂波和箔条干扰;低副瓣及副瓣对消可对付远距离支援式、压制式干扰或欺骗式干扰等。因此,要针对不同的分系统和不同的干扰情况适当加以选择。

第四代中远距空空导弹武器系统的主要分系统是机载相控阵雷达和导弹寻的导引头,根据所面临的干扰环境,在机载相控阵雷达中采用了干扰探测分析、频率捷变、波形捷变、动目标检测与动目标跟踪、间歇发射、跟踪干扰源、旁瓣对消等抗干扰措施;而对导弹寻的导引头则采用了全倒置单脉冲体制、多点频工作、跟踪干扰源、抗速度牵引电路和杂波辅助跟踪等抗干扰措施。

针对以上3个层次,可采取各种抗干扰措施来确保武器系统在干扰环境下的作战性能。但是否能够满足对武器系统抗干扰的总要求,还需要进一步进行分析和估算,并在此分析的基础上确定对分系统的抗干扰要求。在具体提出对分系统的抗干扰要求时,一是要考虑对武器系统抗干扰总要求及上述抗干扰措施对抗干扰性能的改善;二是要考虑不同的分系统在武器系统中的地位、作用及最可能影响其性能的干扰种类。例如,对采用多普勒信号处理的寻的导引头影响最大的干扰形式,是自卫式速度欺骗或远距离噪声压制干扰。此外,还要考虑对于某些干扰,不同的分系统可能本身就能相互弥补抗干扰能力之不足。因此要力求系统整体抗干扰性能最优而不要过分增加分系统的抗干扰负担。

本书主要分析机载导弹制导系统和导弹引信系统这两个分系统的抗干扰问题。 NPTXXZ0o75pG62muTIX13K68jo14nK9jp2Msx4jblg//Y26V+k4s03leA7U6OXXE

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