毫米波干扰技术在重要经济目标防护中的应用

2021-04-20 02:23黄颖
电子技术与软件工程 2021年2期
关键词:制导武器诱饵敌方

黄颖

(南京市人防指挥信息保障中心 江苏省南京市 210000)

重要经济目标是战时敌方摧毁的重要对象,而重要经济目标与民众的生产、生活、生存密切相关,其安危也直接影响到民心士气和抵抗意志,因此在现代战争中研究重要经济目标的防护意义重大,在未来高科技技术战争中,对重要经济目标的打击和保护起到重要作用,可影响战争的胜负。而现今的局部战争中精确制导武器的破坏性和杀伤力都不容小觑,在研究重要经济目标的防护中首先应该了解和掌握精确制导武器的特点以及对其的抵御措施。因此,研究精确制导武器对有效防护重要经济目标意义重大,并且在人民防空建设和保障国家安全方面,重要经济目标的防护也至关重要。

1 精确制导技术的发展状况

精确制导武器是指对坦克、飞机、火炮等战争上使用的对抗设备的直接命中概率很高的制导武器,该武器包括制导炮弹、制导子弹、导弹、炸弹等。现今,精确制导技术逐步成为战争中武器研发的重要方向,已在各国得到广泛使用。精确制导武器具有直接命中概率高、杀伤破坏方式多、攻击目标类型多、作战效益高[1]。目前,精确制导武器主要有红外成像制导、激光制导、毫米波制导、多模复合制导[2],如表1所示。

近年来随着科技飞速发展,精确制导武器的种类和性能更加完善,与此同时就要求现代战争对武器打击精度的要求也越来越高。毫米波精确制导由于其高精度性、抗干扰能力强的优势成为精确制导技术的重要研究方向之一,且日渐成熟的毫米波制导技术是现代战争使用频繁的制导武器,毫米波制导武器约有20 多种,主要包括战略和战术导弹末制导、炸弹、炮弹和末敏弹。

毫米波制导技术和装备的迅速发展对重点目标的生存构成严重威胁,研究毫米波制导武器的原理特点以及干扰途径和方法,以有效提高己方目标的战场生存能力,有着非常重要的意义。

2 毫米波制导特点

2.1 毫米波制导的优点

毫米波的波长处于红外与微波波长相交叠的范围,因而兼有两种波段的固有特性,在研究精确制导武器中,此频段较为理想。毫米波制导有如下优点[3]。

波束窄,使得毫米波导引头的测角精度高;频谱宽、旁瓣小,使敌方截获困难;波长短,毫米波导引头多普勒频率远远高于微波导引头;对战场污染物(尘埃、烟、稀疏枝叶)、云雾具有穿透作用、对周围环境及金属目标有较强的区别能力;毫米波的元器件、天线尺寸小,可用于对弹体尺寸受限的末制导系统。因而毫米波制导精度高、抗干扰能力强、对目标的速度鉴别性能好[3]。

2.2 毫米波制导的不足

毫米波制导主要有主动和被动两种体制,根据毫米波的构成特性,不难发现其自身存在一些薄弱环节,具体表现为:

(1)构成系统的环节复杂较多,当其中某一环节发生故障或者匹配出错时,对武器的使用效能都将产生影响。

表1:精确制导技术及特点

(2)由于技术条件的有限性,虽然毫米波制导的干扰技术在不断地提升,但任何一种精确制导武器的抗干扰能力都存在局限性,因此,为对该武器实施干扰提供基础。

(3)由于战场的环境瞬息万变,加上会有人为实施的环境干扰,所以在战场上无法对环境做出精准的预判,因此在实施武器打击时也不能完全做到防备,因而此方面也限制毫米波制导的使用[4]。

3 毫米波制导的干扰技术

根据毫米波制导技术存在的不足,在战争中为了有效防范敌方的武器破坏,近年来,在对毫米波制导的干扰技术不断研究中,主要干扰方向有有源干扰和无源干扰两方面。

3.1 有源干扰

3.1.1 主瓣干扰策略

由于毫米波本身的特性,其波长短、雷达天线波束窄,在制导武器元器件的加工中出现雷达天线主瓣的增益高,旁瓣增益低,从而对器件的加工工艺要求高;并且在使用中,载体(如直升机、导弹等)的飞行速度比较快,此时为了更精准地追击毫米波雷达,不能将干扰机天线波束宽带设计得太窄。因而,干扰机的天线增益很难做得很高。

综上所述,由于客观条件的限制,对毫米波雷达实施干扰时,只能考虑对其的主瓣干扰[5]。

3.1.2 干扰宽带的选择

干扰机在有效工作时,必须瞄准毫米波雷达的频率,这样才能使干扰信号侵入毫米波雷达。但由于该制式雷达的漂移频率范围较大,从而对干扰机的带宽设计提出了较大的难度。带宽过窄对追击雷达频率的准确度有所下降,而过宽会造成干扰能量的损失,这些影响都使得不能较好地选择带宽干扰。因此,可通过该雷达本身特定的优势实施有源干扰。如使用数字储频技术,通过储存、复制该技术雷达本来的信号实施干扰,这样可精确追击毫米波雷达的频率,同时解决了干扰机的反应速度快的问题。

3.1.3 多诱饵迷惑干扰、多诱饵诱偏干扰

对典型毫米波制导导弹一般作战过程的研究发现,当不同距离、跟踪精度等的条件下,毫米波雷达导引头一般会使用主动—被动相结合的工作方式。先通过主动的模式扫描搜索、截获目标;再转为跟踪状态,先主动搜索后被动跟踪直到命中目标。在这两种阶段,由于毫米波有源诱饵弹干扰原理存在区别,因而产生了不同的诱饵弹的投放方式,就此提出多诱饵迷惑干扰和多诱饵诱偏干扰两种工作模式,本文将其统称为“多诱饵干扰技术”。

(1)多诱饵迷惑干扰。当毫米波制导导弹在扫描搜索过程中,若在真实的目标周边的不同距离、坡度、高度位置放置数个有源诱饵,这样真假目标就会混在一起,从而导引头将无法辨清真假,将会阻碍捕获真目标的能力,则成功的概率明显下降。

(2)多诱饵诱偏干扰。当来袭毫米波制导导弹处于主动跟踪过程时,如果在目标周边的特定空间范围内放置一定数量的有源诱饵弹,使真实目标和诱饵能够依次出现在来袭导弹的同一个分辨单元内,则该导弹将向回波质心偏移,逐渐偏离了目标,从而起到保护真实目标的目的。

3.2 无源干扰

毫米波有源干扰技术的发展受旁瓣增益、功率、覆盖范围等的限制,近年来转向对毫米波无源干扰技术的研究。该对抗技术是通过设计特定的控制投放装置,将毫米波的干扰物装入该装置中,在工作中通过吸收或者反射由敌方雷达辐射出的电磁波,能够搅乱对方电磁波的传播,同时可形成假目标和干扰屏障或改变其散射特性,进而掩护了真实目标的一种电子对抗技术。毫米波无源对抗技术的研究主要集中在气溶胶、毫米波箔条与箔片、毫米波角反射器、毫米波箔片、毫米波等离子体和毫米波吸收层等。如表2所示。

表2:无源干扰技术及特点

4 多种干扰技术在重要经济目标防护中应用

上文介绍了毫米波干扰的各种技术措施,有无源干扰和有源干扰技术,根据干扰原理的不同又有各种细化的干扰技术,这些都为毫米波干扰技术提供了便利。由于毫米波技术结构的特殊性,因此各种干扰技术都有其优越性。根据各种干扰技术的特点,在面对敌方毫米波武器的进攻时,根据制导武器的结构特性,考虑到各种干扰技术的适应环境和优缺点,可考虑将部分干扰技术相结合,最大化地应用各自干扰技术的优点,比如“烟幕遮蔽技术—多诱饵干扰技术”作为我方的防御措施,提高干扰程度,最大可能迷惑敌方的制导武器,降低甚至减少对重要经济目标的摧毁。

本文提出的“烟幕遮蔽技术—多诱饵干扰技术”是在实施干扰时,可在周边环境中加入烟幕遮蔽技术,使用特定的烟幕,利用该介质的特性对电磁波进行吸收或散射,从而达到能够影响对方武器对我方目标的探测和追击的过程,先减弱对方对我方目标的识别能力;而后在目标周边实施多诱饵迷惑干扰、多诱饵诱偏干扰技术,若是烟幕遮蔽技术未能完全抵御敌方武器的侦察,则这一步将补充减弱敌方对己方目标的主动扫描和跟踪过程过扰乱敌方武器的侦察能力,进一步降低敌方武器的摧毁能力,达到保护我方重要经济目标的目的。

5 总结

本文从重要经济目标防护的重要意义出发,着重研究精确制导技术中毫米波技术的特点以及其已有的干扰技术,因此在该文介绍的毫米波干扰技术的特点的基础上提出“烟幕遮蔽技术—多诱饵干扰技术”的方法,实施干扰过程中将有源干扰的多诱饵干扰技术与无源干扰技术中烟幕遮蔽技术相结合,进一步降低敌方的识别能力,为重要经济目标在遇到毫米波制导武器时的防护做好抵御措施,从而能够更好地保护重要经济目标。

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