机载导弹武器总体抗干扰设计的步骤和内容如图1-2所示。
图1-2 机载导弹总体抗干扰设计的步骤和内容
机载导弹武器系统的作战任务和战术指标由军方提出,主要内容如表1-5所示。其核心是在规定的发射范围内,对给定目标(已知目标型号、雷达典型反射特性或运动参数)的单发导弹杀伤概率,而反应时间和对付多目标能力一般经论证获得,并得到军方确认。
表1-5 机载导弹武器系统战术指标
对完成预定作战任务的武器系统可能面临的电磁干扰环境,应进行情报收集、分析和预测,其主要依据是国外公开发表的电子战设备(包括电子侦察、干扰、反辐射导弹、隐身)的性能资料,实地侦察得到的电磁信号参数,以及从其他渠道得到的电磁干扰参数。另外,可根据器件和电子干扰技术的发展趋向做出预测,以便建立不断丰富的电子干扰数据库,作为抗干扰设计的参考依据。经过对世界上大量电子干扰设备性能及其战术使用方式的分析研究,可按干扰样式、参数量级、干扰技术先进性等将其归纳和综合提炼成不同级别的典型电磁干扰环境。将繁杂多变的电磁干扰环境转化成相对固定,且有定量干扰参数的典型化电磁干扰环境,可在不失其客观性的同时,有利于抗干扰的定量化设计和抗干扰性能的定量化评估。
武器系统设计师应根据军方要求的未来作战环境、武器系统可实现的技术条件,确定干扰环境的级别,并充分考虑可能遇到的特殊干扰形式。
根据确定的作战任务和战术技术指标要求来进行武器系统组成、制导体制和各无线电环节工作体制的设计与选择。按照预定的作战要求,设计武器系统的工作程序,确定每一阶段每一环节的任务要求;由此选定相应环节的组成,同时根据杀伤概率总指标要求分配各环节(或分系统)的战术技术性能指标。在整个指标分配设计计算中,应充分考虑电磁干扰的影响。采用定量化的典型电磁干扰环境有助于指标的分配设计计算。
在系统的制导体制、作战程序、分系统组成的确定与指标设计计算中,始终要以可能出现的干扰环境为依据和条件,全面考虑系统的整体抗干扰性能。
武器系统组成确定后,可列出各分系统受电磁干扰影响的战术技术指标项目,构成导弹武器系统受电磁干扰影响的指标体系表。典型指标体系如表1-6所示,根据情况可补充用于协同攻击的数据链的相关指标。
系统总体指标允许下降量的含义是指,在某种严重干扰环境下武器系统还能维持基本作战性能的指标下限值。若要求值已做上述考虑,则允许下降量可不提。各无线电环节的战术技术指标下降量,依据总体指标的下降值按原定量计算的方法进行再分配。同时,依据各环节面临的电磁干扰环境严重的程度,以及它们的抗干扰能力和分系统中的战术技术指标在实现系统总体指标作用程度,确定各分系统在要求的作战环境中战术技术指标允许下降的权值,并用此权值对前述计算所得的各分系统战术技术指标再分配值做出修正计算。这些量值再通过预定典型干扰环境下的试验(实测或计算机模拟、试验室仿真试验)来验证和进一步修正。
某种典型干扰环境下的分系统指标,可依据一些分析计算、计算机模拟,以及对前期研制设备的实验、半实物仿真试验的结果而得到。这些指标值可基本描述清楚武器系统的抗干扰性能。当然,要完全描述清楚武器系统的抗干扰性能,准确得到这些指标值还很难做到。但是,随着抗干扰理论研究的深入,特别是电子对抗仿真技术的发展,以及抗干扰试验数据的不断积累,这类设计问题将会逐步得到解决。
表1-6 导弹武器系经受电磁干扰环境影响的指标体系表
虽然分系统的抗干扰设计以系统所提出的对该分系统的战术技术指标要求和电磁干扰环境要求为依据;但由于分系统设计是系统组成、体制选择和抗干扰性能设计的基础,因而其性能反过来又会影响系统设计,继而影响对分系统指标的分配关系。分系统抗干扰总体设计师,应充分利用获得的抗干扰知识(由分析、计算和试验获得),必要时可采用实验样机和干扰模拟机进行对抗试验,以获取必要的设计资料,还可利用计算机模拟方法获取相应的设计资料。在根据相关资料选定分系统的组成和抗干扰措施的同时,应向系统总体如实地报告本分系统可以应对哪些干扰,而哪些干扰将致使该分系统性能严重变坏,甚至完全不能工作。
经过系统总体、分系统总体和分机设计师的协力论证和必要的试验,对武器系统和分系统所采用的工作体制和抗干扰措施做出选定,并对它们在要求的典型电磁干扰环境下的系统总体抗干扰性能和分系统抗干扰性能做出分析评定,最终获得表1-6最后一列(即某种典型干扰环境下能达到的数值)所要填入的数据。然后与要求值或允许下降的值做比较,若能达到,就可确定系统、分系统的组成,从而完成武器系统的总体抗干扰设计。
很可能,武器系统某环节(分系统或某部件)对某些电磁干扰仍然难以对付,这将成为武器系统的薄弱环节;除严格保密外,系统应充分考虑补救措施,“预埋”一些技术手段,供战术上灵活使用。例如,多机雷达组网、复合制导方式、无源寻的技术等都是非常有效的辅助抗干扰技术手段。