雷达干扰方程的电子攻防突破策略探讨

(整期优先)网络出版时间:2021-12-02
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雷达干扰方程的电子攻防突破策略探讨

刘娟

南京理工大学, 江苏南京 210094

摘要:雷达干扰装备是防空兵电子防空的主要装备,是陆军防空装备体系的重要组成部分。现代战争是电子攻防的对抗战,采用电子干扰等重要手段压制敌防空系统,是现代突防常用的战术措施。下面本文就雷达干扰方程的电子攻防突破策略进行简要探讨。

关键词:雷达干扰;电子攻防;突破;

1 雷达干扰装备概述

在组织雷达干扰装备和防空雷达协同工作时,必然要考虑两者间的电磁兼容问题。保证电磁兼容是一项复杂的任务,需要将各种组织方法、技术方法结合起来实现。其中组织方法是在各种类型的发射机和接收机之间划分频带、选择空间位置、发射机功率、接收机灵敏度等,是装备的各项战术技术指标已经固定后指挥和操作人员能够采用的主要方法。实践中,确定雷达干扰装备和防空雷达频率与距离的偏移量,是组织方法中非常重要的问题。计算两者频率与距离的偏移量,就是计算当频率差给定时,应保持的最小距离间隔;或当距离间隔给定时,应保持的最小工作频率差。最终使防空雷达接收机输入端的雷达干扰装备无意干扰功率,小于防空雷达接收机输入端允许的最大干扰功率,则防空雷达和雷达干扰装备能保证电磁兼容;大于防空雷达接收机输入端允许的最大干扰功率,则防空雷达和雷达干扰装备不能保证电磁兼容。

2 雷达组网系统的有效干扰

干扰机采取的干扰方式通常有两种:远距离支援干扰与随队支援干扰。远距离支援干扰是对敌方远程预警雷达、目标指示雷达等实施的干扰,兼顾对制导雷达实施干扰。远距离支援干扰机通常处于敌火力圈之外,沿跑道(或近似跑道)航线巡航,通过侧向释放大功率干扰信号形成有效干扰。随队支援干扰[1]主要对制导雷达进行干扰,干扰能量从雷达主瓣进入雷达接收机。干扰飞机通常以战斗机为载体,可随突防飞机进入敌方火力范围,采用电子假目标欺骗干扰方式。在一定的区域内,电子假目标可以被组网雷达识别成“真目标”,从而构成电子假目标干扰的掩护区域。

3 案例分析

在图1的基础上,确定几个点的坐标,分别为K(37,0)、L(5,5)、M(17,15)、N(40,23)、P(26,26)、S1(-110,66)、S2(-97,70)、S3(-86,61)、S4(-89,48)、S5(-101,33)、S6(-115,51)、G1(-35,0)、G2(-24.7,24.7),远距离支援干扰机侧向干扰范围为100°,随队支援干扰机正向干扰假目标扇面为±20°。在干扰机掩护下,规划机群从A点安全到达攻击线T的干扰策略。

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图1 遮蔽区内假目标掩护扇形区域

3.1 区域T1

根据前文有效发现的定义,只有组网雷达系统中两部以上雷达获取的目标信息满足“同源检验”条件,该目标信息才会被确认为是“真目标”,因此,只有一部制导雷达能够照射到的区域同样是安全的。障碍区S屏蔽所形成的安全区域T1。区域T1为S2、P′、K′、S5、S6、S1所围成的区域,当突防飞机进入T1区域后,不存在突防风险。

3.2 雷达监视区域T2

当己方机群处在T2区域时,如图2中S5、K″与P″所围成的区域所示,机群进入多部制导雷达监视区域。此时,机群处于警戒雷达P的盲区内,根据需要开启若干干扰机对地方制导雷达进行压制,满足题设条件即可正常通过。

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图2 T2区域示意图

3.3雷达监视区域T3

所有雷达监视区域T3为PP″与突防区域R及攻击线T所围成的区域,如图3所示。

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图3 T3区域示意图

在T3区域中,突防飞机进入了所有雷达的监视区,进入该区域后,需要专门利用己方远距离支援干扰飞机针对警戒雷达P进行干扰,并根据需要对敌组网制导雷达进行干扰。考虑到达的安全性要求,突击机群在飞行的所有时刻均受到有效的干扰保护。为了绕开障碍区域S,规划机群的飞行路线有两个方向:

1)从S区域下方绕行;

2)从S区域上方绕行。

方案一:区域下方绕行绕行障碍区S下方,需要经历3个区域,分为3个不同的阶段进行考虑。

Step1:突防机群迅速进入T1区域

设H2为点P和S2的延长线与远程支援干扰机Y航迹H的交点,HA为点P和A的延长线与远程支援干扰机Y航迹H的交点,计算可得H2坐标,攻击机群J从点P2(P2在直线PS2上)进入安全区域,其进入时刻为tP2。远程支援干扰机从HA飞到H2的时刻为tH2,从该时刻起,远程支援干扰机无法对预警雷达P进行干扰,也就是说,攻击机群需要在该时刻前进入安全区域,设从A点起飞的时刻为0,则须满足条件

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其中,VJ为攻击机群的飞行速度。

Step2:从T1区域进入T2区域,此时,根据情况依照限制条件开启干扰

在该区域内,可以选择多种方式进行干扰,这是一个多选择的弱约束,只需要满足距离和覆盖波束范围约束。

Step3:进入T3区域,向T攻击线进攻

设进入点为P5,点H5为点P和S5的延长线与远程支援干扰机Y航迹H的近交点,H5′为远交点。为保证攻击机群不被预警雷达P发现,则攻击机群J到达点P5(P5在直线PS5的延长线上)进入该区域时,处于远程支援干扰机的干扰范围内(假目标干扰),此时远程干扰机Y的位置为Hp,需满足如下条件:

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61a88eae7969e_html_ec2c4cdb71f2ba4a.gif61a88eae7969e_html_43c3a0ea99884e4c.gif 分别为突防飞机到达P5和远距离支援飞机到达H5的时刻点。也就是说,远程支援干扰机比攻击飞机先到达预警雷达边界,且不超出扇形角度范围。从区域下方绕行路线对策:远程干扰机对P进行假目标干扰,所有雷达在此阶段对组网进行干扰。

方案二:区域上方绕行

从区域S上方绕行,意味着突防飞机群全程都在预警雷达的监控范围内,即远程支援干扰飞机必须能够全程干扰预警雷达P。

需满足条件如下:

①起点在远程干扰飞机Y的保护范围内;②从Ps点进入S2PS5区域后,Y在区域内的假目标扇面越来大,直至完全遮挡(Y此时为逆时针方向飞行);③突防飞机最终到达攻击线T上的点T2,也在远距离支援干扰机Y的假目标扇区内(即满足∠S5PT2≤20°),应满足约束条件:

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飞行策略如图4所示。

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图4方案二突击策略分段图

在∠S5PX2=20°时,可取得最优解如下:机群到达X2时,干扰机到达H2,机群进入S2时,对应远程干扰机的位置为Hs2,满足∠S2PHs2=20°。由各点之间的坐标关系可以解得Hs2坐标,从起点HA开始,共飞行了79.8km,根据对应的速度关系,突击机群对应的飞行距离应为98.13km,大于61a88eae7969e_html_e6226ba4e26ef3f6.gif 的图10方案一突击策略分段图孙吉良,等基于雷达干扰方程的电子攻防突破策略分析值(61a88eae7969e_html_e6226ba4e26ef3f6.gif 为直线飞行距离,其值为85.54km),由此可见,突击机群在此区域飞行轨迹为曲线。由以上分析可知,此方案的最优解如下:从A起点出发,通过S2点后到达X2,∠S2PX2=20°,X2为攻击线T上的点,其坐标位置为X2(-23.7,25.9),总飞行距离为164.4676km,花费总时间为604.67s。

结论

综上所述,在电子攻防对抗中,对确定的目标进攻时,是否能够预先获得充分的电子环境情报至关重要。在飞机突防过程中,突防速度是主要因素,而全面而有效的干扰掩护更是安全抵达的重中之重。现代战争不仅仅是武器攻防战,更是电子攻坚战,有效的情报分析、准确的决策战略是作战的制胜法宝。

参考文献:

[1]余巍,朱岩,王博琦,等.防空雷达和雷达干扰装备协同方法[J].兵工自动化,2020,12(02):133-135.

[2]杨显清.电磁兼容原理与技术[M].北京:电子工业出版社,2019:177-178.

[3]邵国培.无线电电子斗争的组织与实施[M].北京:解放军出版社,2020.