新型電子戰(zhàn)攻擊技術(shù)：遠(yuǎn)距離支援干擾

本文將討論遠(yuǎn)距離支援式干擾，包括防區(qū)外干擾、防區(qū)內(nèi)干擾以及一種防區(qū)邊界上的干擾技術(shù)。但我們的主要重點(diǎn)是防區(qū)外的支援式干擾。本文討論的重點(diǎn)是防區(qū)外的支援式干擾，這是一種重要且有效的干擾技術(shù)，且對(duì)一些新體制雷達(dá)具有重要影響。

防區(qū)外干擾

對(duì)于所有雷達(dá)制導(dǎo)的武器，其殺傷范圍受限于雷達(dá)的有效作用距離。如圖1所示，雷達(dá)天線的主波束對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，圖中所示的武器殺傷線表示跟蹤雷達(dá)的有效作用距離。

圖1 干擾模型

事實(shí)上，包括制導(dǎo)雷達(dá)在內(nèi)的所有雷達(dá)都能被干擾，例如跟蹤雷達(dá)、目標(biāo)截獲雷達(dá)和信息融合雷達(dá)等。通常，攻擊機(jī)攜帶彈藥進(jìn)入雷達(dá)防區(qū)，而防區(qū)外部署有大功率的干擾機(jī)對(duì)攻擊機(jī)進(jìn)行支援式干擾。

干擾機(jī)通常攜帶外掛干擾吊艙，使其具有非常大的雷達(dá)截面，從而很容易被雷達(dá)制導(dǎo)武器攻擊，因此將它們部署于武器的殺傷射程之外。在防區(qū)外干擾距離計(jì)算過(guò)程中，假設(shè)干擾機(jī)位置不變，且交戰(zhàn)雙方中僅有一架攻擊機(jī)和一個(gè)敵方雷達(dá)，干擾機(jī)在防區(qū)外掩護(hù)攻擊機(jī)。

干擾技術(shù)

欺騙干擾技術(shù)要求干擾設(shè)備在幾十微秒的時(shí)間內(nèi)偵查到被干擾雷達(dá)的先驗(yàn)信息，一般來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)距離支援干擾很難實(shí)現(xiàn)欺騙干擾的效果，主要因?yàn)楦蓴_范圍很大，可能覆蓋有多部被干擾雷達(dá)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確欺騙。因此，遠(yuǎn)距支援干擾通常被認(rèn)為是壓制干擾，最常見的是調(diào)頻噪聲壓制干擾。

圖2 典型防區(qū)外支援干擾作戰(zhàn)樣式

圖2是實(shí)際的作戰(zhàn)樣式。在圖的右邊，顯示的是攻擊編隊(duì)飛行計(jì)劃路徑，它進(jìn)入了敵方多種雷達(dá)制導(dǎo)武器的殺傷范圍。

有兩架遠(yuǎn)程干擾飛機(jī)編隊(duì)飛行。每架飛機(jī)都有多個(gè)干擾吊艙，并在武器的殺傷范圍之外，沿著環(huán)形航跡在敵雷達(dá)防區(qū)外飛行。在一項(xiàng)任務(wù)的規(guī)劃中，干擾吊艙是根據(jù)可能遭遇的敵方雷達(dá)的類型來(lái)選擇的，有幾種類型的吊艙，每種吊艙覆蓋一個(gè)頻率范圍，并提供特定的干擾能力。

每個(gè)吊艙前后都有天線，如圖所示，典型的天線覆蓋約20度（3 dB波束寬度）。如果殺傷距離邊界是在距離威脅雷達(dá)30公里的地方，那么干擾機(jī)將被部署在距離敵方雷達(dá)大約30公里處。因此，每個(gè)干擾天線能夠覆蓋約33公里的橫向距離。

敵方雷達(dá)的天線主瓣對(duì)準(zhǔn)的是受干擾機(jī)掩護(hù)的攻擊編隊(duì)，由于干擾機(jī)與攻擊機(jī)的位置差異，其釋放的干擾無(wú)法進(jìn)入被干擾雷達(dá)的主瓣內(nèi)，而是進(jìn)入到天線旁瓣。

雷達(dá)天線各方向均有旁瓣，但旁瓣增益明顯低于主瓣增益，從而降低了被干擾雷達(dá)接收的干擾功率。打破跟蹤雷達(dá)目標(biāo)鎖定所需的干擾功率比阻止搜索雷達(dá)所需的干擾功率大7到10分貝。因此，防區(qū)外干擾通常是針對(duì)搜索雷達(dá)的和通道進(jìn)行干擾。

防區(qū)外干擾方程

我們計(jì)算距離干擾方程的模型如圖1所示，即在一部敵雷達(dá)防區(qū)下，一個(gè)干擾機(jī)掩護(hù)一個(gè)攻擊機(jī)執(zhí)行任務(wù)。在現(xiàn)實(shí)中，有必要評(píng)估對(duì)現(xiàn)有潛在威脅雷達(dá)的干擾效能，建立典型或最壞情況下的威脅方程。記住，雷達(dá)主瓣方向是對(duì)準(zhǔn)攻擊機(jī)的，而干擾飛機(jī)位于雷達(dá)的一個(gè)旁瓣。在防區(qū)外干擾下，獲得的干擾信噪比公式為

注意，防區(qū)外干擾中產(chǎn)生的J/S與干擾機(jī)功率和雷達(dá)到目標(biāo)的距離正相關(guān)。與雷達(dá)ERP、雷達(dá)到干擾機(jī)的距離、目標(biāo)RCS以及雷達(dá)天線旁瓣增益低于主瓣的幅度反相關(guān)。也就是說(shuō)，在雷達(dá)接收到干擾功率一定的情況下，被掩護(hù)飛機(jī)距雷達(dá)越近，則J/S越小，反之越大。

圖3 J/S隨被掩護(hù)飛機(jī)到雷達(dá)的距離變化，紅線為干擾功率，藍(lán)線為雷達(dá)接收到的攻擊飛機(jī)的信號(hào)功率，二者相減為J/S。

防區(qū)外燒穿

圖3將敵雷達(dá)接收到的功率作為被掩護(hù)飛機(jī)距離的函數(shù)進(jìn)行比較。由于距離干擾機(jī)到雷達(dá)的距離假設(shè)在交戰(zhàn)期間保持不變，所以變化距離是根據(jù)雷達(dá)到目標(biāo)的距離來(lái)定義的。

注意，圖中的藍(lán)色曲線(接收到的skin return power)是雷達(dá)到目標(biāo)距離的四次方的函數(shù)，而紅線(接收到的jammer power)保持不變。隨著距離目標(biāo)的距離減小，J/S減小。

燒穿：燒穿是針對(duì)雷達(dá)來(lái)說(shuō)的，雷達(dá)能夠在存在干擾時(shí)重新捕獲目標(biāo)的范圍，被稱為“燒穿”。對(duì)于任務(wù)規(guī)劃，通常的做法是確定可接受的最小干信比來(lái)保護(hù)目標(biāo)，并預(yù)測(cè)達(dá)到該最小干信比的燒穿距離。

圖4 燒穿模型，燒穿距離指雷達(dá)在干擾條件下能夠有效探測(cè)目標(biāo)的距離