CN117741589A - 一种基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰方法，方法包括：在导弹末制导雷达开机搜索并跟踪上舰船后，本舰立刻实施无源质心干扰；对准箔条云团实施有源转发干扰；协同控制，实施角度拖引干扰。采用基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰技术，充分利用相控阵有源干扰设备发射功率可控制的特点，通过将相控阵有源干扰设备与无源箔条弹组合使用，协同控制，综合对抗。
Description
技术领域
本申请涉及军事电子系统综合电子战技术领域，特别涉及一种基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰方法。
背景技术
现代战争中电子对抗已经成为主导战场的重要环节，反舰导弹是目前海上作战水面舰船面临的最大威胁。干扰和反舰导弹的对抗是“矛”与“盾”的博弈，是一个持续、动态变化的过程。
传统的有源压制干扰、无源箔条质心/冲淡干扰等单一手段，存在一定的局限性，无法起到良好的、持续的对抗效果。例如采用单一有源压制干扰或无源干扰，典型末制导雷达受到干扰后具有前沿跟踪、跟踪干扰源和抗无源假目标等抗干扰措施，在短暂受到干扰后，仍然可以重新搜索并跟踪上目标，最终导致干扰失败。
因此，如何综合有源/无源，舷内/舷外干扰等多种手段，调度各设备协同工作，实现有源干扰、无源干扰在时域、频域、空域、能量域的紧密协同，提升软武器对末制导雷达的对抗效能成为目前亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰，可用于解决有源压制干扰、无源箔条质心、冲淡干扰手段单一的技术问题。
本申请提供一种基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰方法，方法包括：
步骤一，在导弹末制导雷达开机搜索并跟踪上舰船后，本舰立刻实施无源质心干扰；
步骤二，对准箔条云团实施有源转发干扰；
步骤三，协同控制，实施角度拖引干扰。
进一步的，在导弹末制导雷达开机搜索并跟踪上舰船后，本舰立刻实施无源质心干扰，包括：
无源质心干扰根据质心干扰流程发射预定发射数量的50％的箔条干扰弹，形成初步质心效应，使得导弹末制导雷达由跟踪本舰转变为跟踪舰船和无源箔条云团共同形成的等效能量中心。
进一步的，对准箔条云团实施有源转发干扰，包括：
无源箔条云团形成后，本舰有源干扰设备立刻实施有源干扰，并且对准箔条云团按照1/4功率进行接收转发信号；使导弹末制导雷达能够逐渐向箔条云团偏离。
进一步的，,协同控制，实施角度拖引干扰，包括：
对剩下的无源箔条干扰进行依次发射，同时，逐步增加有源干扰功率值由1/2功率逐渐增加，直至最后以满干扰功率对准箔条云团发射，使导弹导引头跟踪舰船与箔条云团的散射等效中心偏离舰船，靠近箔条云团，最终锁定箔条云团。
进一步的，所述方法还包括：
本舰进行规避，连续跟踪敌方导引头信号的幅度和信号参数变化情况，根据末制导雷达工作状态—信号波形参数特征的映射关系，判断末制导雷达的工作状态，一旦判断导引头已经跟踪无源箔条云团，停止有源干扰。
进一步的，末制导雷达工作状态—信号波形参数特征的映射关系如下所示：
表1末制导雷达工作状态—信号波形参数特征的映射关系
表1为末制导雷达工作状态—信号波形参数特征的映射关系表
本申请的优点在于：
(1)采用分阶段多样式的控制策略，综合考虑对大型舰船箔条质心干扰样式和转移干扰样式存在的难点和局限性，采用有源干扰照射箔条云增大箔条云团散射面积的思路，分步实施，实现了有源无源组合干扰，有效提升干扰的成功率。
(2)采用基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰技术，充分利用相控阵有源干扰设备发射功率可控制的特点，通过将相控阵有源干扰设备与无源箔条弹组合使用，协同控制，综合对抗，实现对末制导雷达的角度拖引干扰，从而有效提升软武器对抗效能。
附图说明
图1为箔条质心干扰机理示意图；
图2为对末制导雷达的综合对抗系统框图；
图3为对末制导雷达的基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰战术图；
图4为基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰仿真结果图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
质心干扰方式用于干扰处于跟踪阶段的导弹。当敌方导弹末制导系统开机跟踪目标舰船后及时发射干扰弹，将干扰物布放到来袭导弹制导系统的跟踪分辨单元内，并且一般应使干扰物的特征比被保护舰船的目标特征更强；由于导弹末制导系统对同一跟踪分辨单元内同时出现的真、假目标信号无法分辨，致使导弹末制导系统由跟踪舰船转变为跟踪舰船和干扰物共同形成的等效能量中心，形成“质心”效应。箔条质心干扰机理如图1所示。
定义箔条云的雷达截面与舰艇的雷达截面之比为压制系数为：
其中J表示箔条云的雷达截面，S表示舰艇的雷达截面。压制系数大，才能使雷达跟踪质心靠近箔条云一侧，确保实现有效干扰。一般来说，压制系数大于3时较为理想。质心干扰是对抗反舰导弹的有效手段也是最后的手段，尤其是小型舰船，雷达截面积小、机动灵活，应用质心干扰成功率很高，大型舰船也把质心干扰作为对抗反舰导弹的最后的手段。
对于大型舰船而言，因为被保护的舰船RCS大而且外形结构复杂，当采用质心干扰方式时，箔条云团产生的RCS至少不能小于舰船的实际RCS，因此，单纯使用无源箔条产生杂波方式时，需要数量大的箔条干扰弹数量：
N＝J/J0 (2)
其中J表示干扰所需箔条云的雷达截面，J0表示单枚干扰弹所产生的有效反射面积。
因此，单纯采用箔条质心干扰样式时，由于同时需要发射的箔条弹数量大，而箔条发射架数量有限，每一个发射架上只能一枚一枚发射，存在发射间隔，而且，后面发射的箔条随着风向的影响，难以与之前发射的箔条云融为一起，存在缝隙，因此，发射时间长，会影响到无源箔条干扰效果。
鉴于大型舰船采用箔条质心干扰样式存在的问题，本申请提出了一种基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰方法，充分利用相控阵有源干扰设备发射功率可控制的特点，通过将相控阵有源干扰设备与无源箔条弹组合使用，协同控制，综合对抗，实现对末制导雷达的角度拖引干扰，从而有效提升软武器对抗效能。
对末制导雷达的综合对抗系统包括以下三大组成部分：
(1)传感器：雷达侦察分系统以及本平台雷达设备；
(2)系统处理调度中心：综合信息处理、综合调度控制；
(3)软武器：有源干扰设备、舷外干扰设备等干扰设备。
对末制导雷达的综合对抗系统框图如图2所示。
为实现对末制导雷达的拖引干扰，经典干扰方式是转移干扰方式，转移干扰方式是当舰船已被敌方导弹末制导雷达跟踪时，采取一种雷达无源干扰和有源干扰联合干扰方式。在距离舰船较近距离上，发射箔条干扰弹形成雷达假目标，同时采用跟踪波门拖引技术的有源干扰手段，将导弹末制导雷达跟踪波门拖向箔条云，使其“转移”到假目标上去，舰艇快速脱离箔条回波区，避免被击中。
雷达接收机输入端的目标回波信号写成：
那么在实施距离拖引干扰时，要求干扰信号为：
式中，AJ为干扰信号幅度，且AJ＞AR；Δt距离拖引信号相对于目标的正常回波信号的延迟时间。
由于末制导雷达自身具备较强的前沿跟踪能力，因此有源干扰采用跟踪波门拖引成功率较低，所以转移干扰方式在实际作战应用中难以实现。
步骤一：在导弹末制导雷达开机搜索并跟踪上舰船后，本舰立刻实施无源质心干扰；
无源质心干扰根据质心干扰流程发射预定发射数量的50％的箔条干扰弹。形成初步“质心”效应，使得导弹末制导雷达由跟踪本舰转变为跟踪舰船和无源箔条云团共同形成的等效能量中心。
步骤二：对准箔条云团实施有源转发干扰；
无源箔条云团形成后，本舰有源干扰设备立刻实施有源干扰，并且对准箔条云团按照1/4功率进行接收转发信号，以增加箔条云团的反射面积；使导弹末制导雷达能够逐渐向箔条云团偏离。
步骤三：协同控制，实施角度拖引干扰；
对剩下的无源箔条干扰进行依次发射，同时，逐步增加有源干扰功率值由1/2功率逐渐增加，直至最后以满干扰功率对准箔条云团发射，使导弹导引头跟踪舰船与箔条云团的散射等效中心越来越偏离舰船，越来越靠近箔条云团，最终锁定箔条云团。
同时本舰根据系统处理调度中心的战术软件解算的规避建议进行规避，连续跟踪敌方导引头信号的幅度和信号参数变化情况，根据末制导雷达工作状态—信号波形参数特征的映射关系，判断末制导雷达的工作状态，一旦判断导引头已经跟踪无源箔条云团，停止有源干扰。
表1末制导雷达工作状态—信号波形参数特征的映射关系
对末制导雷达的基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰战术如图3所示。
本战术的特点主要是：同时采用不断增加箔条云云团本身的反射面积和不断增加对准箔条云照射的干扰信号功率值，结合使用两种方法使从导弹角度观察箔条云团和舰船时，箔条云团的RCS越来越大，在舰船的RCS变化很小的情况下，使导弹导引头跟踪舰船与箔条云团的散射等效中心越来越偏离舰船，越来越靠近箔条云团，最终锁定箔条云团，实现角度拖引的目标。
从以上介绍可以看出，形成的散射等效中心除了受到风速风向的影响外，还可以通过控制对准箔条云团所发射的干扰功率的大小加以控制。
这种干扰样式与转移干扰样式区别是：转移干扰是指在导引头波束内，施放无源假目标，用有源欺骗方式干扰(角拖、距拖)，使敌方导引头转而跟踪假目标，例如，使用RGPO将假目标拖至箔条云团上，防止有源干扰信号停止后，有源干扰产生的假目标也随之消失的现象，目标达到欺骗的目标。而本申请中的雷达有源干扰的作用是通过转发导引头的发射信号，对准箔条云团发射，增加箔条云团的散射面积，具体实现时，比转移干扰样式简单，在实际作战应用中实现成功概率更高，基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰仿真结果如图4所示。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (6)
1.一种基于有源无源组合干扰的角度拖引干扰方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一，在导弹末制导雷达开机搜索并跟踪上舰船后，本舰立刻实施无源质心干扰；
步骤二，对准箔条云团实施有源转发干扰；
步骤三，协同控制，实施角度拖引干扰。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在导弹末制导雷达开机搜索并跟踪上舰船后，本舰立刻实施无源质心干扰，包括：
无源质心干扰根据质心干扰流程发射预定发射数量的50％的箔条干扰弹，形成初步质心效应，使得导弹末制导雷达由跟踪本舰转变为跟踪舰船和无源箔条云团共同形成的等效能量中心。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对准箔条云团实施有源转发干扰，包括：
无源箔条云团形成后，本舰有源干扰设备立刻实施有源干扰，并且对准箔条云团按照1/4功率进行接收转发信号；使导弹末制导雷达能够逐渐向箔条云团偏离。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，,协同控制，实施角度拖引干扰，包括：
对剩下的无源箔条干扰进行依次发射，同时，逐步增加有源干扰功率值由1/2功率逐渐增加，直至最后以满干扰功率对准箔条云团发射，使导弹导引头跟踪舰船与箔条云团的散射等效中心偏离舰船，靠近箔条云团，最终锁定箔条云团。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
本舰进行规避，连续跟踪敌方导引头信号的幅度和信号参数变化情况，根据末制导雷达工作状态—信号波形参数特征的映射关系，判断末制导雷达的工作状态，一旦判断导引头已经跟踪无源箔条云团，停止有源干扰。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，末制导雷达工作状态—信号波形参数特征的映射关系如下所示：
表1末制导雷达工作状态—信号波形参数特征的映射关系
表1为末制导雷达工作状态—信号波形参数特征的映射关系表。
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