方 良，郝建濱，朱 璐，鞏浩然

(中國人民解放軍92941部隊， 遼寧 葫蘆島 125000)

現(xiàn)代海戰(zhàn)中，箔條質(zhì)心干擾是對抗反艦導彈最為有效的手段之一。戰(zhàn)場態(tài)勢對箔條質(zhì)心干擾成功與否起著決定性的作用，風向風速、箔條發(fā)射方向、艦艇機動決策決定了質(zhì)心干擾效果。

本文從箔條質(zhì)心干擾的工作原理出發(fā)，建立艦船機動模型、箔條運動模型、導彈跟蹤模型及質(zhì)心干擾模型，通過數(shù)學仿真，對箔條質(zhì)心干擾對反艦導彈的干擾效果進行評估，優(yōu)化了箔條質(zhì)心干擾下艦艇作戰(zhàn)使用原則，具有重要的軍事意義。

1 箔條質(zhì)心干擾工作機理

箔條質(zhì)心干擾基本原理是在導彈跟蹤階段打出一組質(zhì)心干擾目標，通過在末制導雷達跟蹤范圍內(nèi)形成假目標與艦艇兩個目標，誘使導彈跟蹤兩目標的能量質(zhì)心，并利用氣象條件和艦艇機動使導彈偏離預定目標，對反艦導彈具有較大威脅。

箔條質(zhì)心干擾時，雷達的空間跟蹤點位于其分辨單元的能量中心(即質(zhì)心)上。當雷達分辨單元內(nèi)存在1個目標時，雷達跟蹤該目標的散射能量中心；當雷達分辨單元存在2個目標時，雷達則跟蹤由2個目標共同構成的能量中心，通常把這個能量中心稱之為質(zhì)心。當艦艇受到雷達跟蹤時，在艦艇所處的分辨單元里利用箔條布設一雷達誘餌，并使得箔條云的雷達截面積大于艦艇的雷達截面積。箔條云的出現(xiàn)使雷達跟蹤點偏離艦艇，艦艇借此迅速駛出該雷達分辨單元，擺脫雷達的跟蹤[1-4]。

2 箔條質(zhì)心干擾模型

箔條質(zhì)心干擾模型包括艦船機動模型、箔條運動模型、導彈運動模型及質(zhì)心干擾模型。

1) 艦船機動模型

艦艇在發(fā)射質(zhì)心箔條彈后，保持航向或做轉(zhuǎn)向機動。艦艇運動示意圖如圖1。

圖1 艦艇機動示意圖

艦艇在機動前，艦艇運動方向為θ，運動模型為：

xsh(t+Δt)=xsh(t)+vj×Δt×cos(θ)

(1)

ysh(t+Δt)=ysh(t)+vj×Δt×sin(θ)

(2)

式中vj為艦艇速度，Δt為仿真步長。

艦艇發(fā)射箔條后，艦艇機動方向為θ1，運動模型為：

xsh(t+Δt)=xsh(t)+vj×Δt×cos(θ1)

(3)

ysh(t+Δt)=ysh(t)+vj×Δt×sin(θ1)

(4)

2) 箔條運動模型

艦艇發(fā)現(xiàn)導彈來襲，發(fā)射質(zhì)心箔條彈，發(fā)射舷角為φ，發(fā)射距離為R，箔條云在風的作用下做勻速運動，其速度和方向由風速和風向決定，假設t時刻風速為vf，方向為φ1，箔條運動示意圖見圖2，則t時刻箔條云的位置為：

圖2 箔條云運動示意圖

箔條發(fā)射t0時刻初始位置為：

xg(t0)=xsh(t0)+Rcos(φ)

(5)

yg(t0)=ysh(t0)+Rsin(φ)

(6)

箔條運動模型為：

xg(t+Δt)=xg(t)+vf×Δt×cos(φ1)

(7)

yg(t+Δt)=yg(t)+vf×Δt×sin(φ1)

(8)

3) 干擾模型

在沒有干擾的情況下，反艦導彈末制導雷達鎖定跟蹤艦船的能量中心，完成作戰(zhàn)目標，實際作戰(zhàn)環(huán)境中，艦船發(fā)射箔條干擾彈，導彈跟蹤階段將分為兩個階段，第一階段末制導雷達將跟蹤艦船與箔條云共同的能量中心(質(zhì)心點)，隨著導彈臨近及艦船規(guī)避和箔條云運動，質(zhì)心點將向箔條云移動。箔條干擾態(tài)勢見圖3所示。

圖3 箔條干擾態(tài)勢

目標艦與質(zhì)心箔條都在波束內(nèi)時，同時受到雷達導引頭電磁波的照射，末制導雷達跟蹤兩者形成的質(zhì)心[5-6]，質(zhì)心點與艦的偏離角度為θ1：

θ1=θσs/(σs+σg)

(9)

質(zhì)心點與箔條云的偏離角度為θ2：

θ2=θσg/(σs+σg)

(10)

式中：σg為干擾等效雷達截面積，σs為艦船等效雷達截面積。

4) 導彈跟蹤模型

導彈飛臨可分辨距離前，導彈跟蹤艦艇和質(zhì)心干擾的能量質(zhì)心[7-11]。導彈的跟蹤點坐標為：

(11)

(12)

式中：xg、yg為箔條干擾的坐標位置，σg為干擾等效雷達截面積，σs為艦船等效雷達截面積。

3 箔條質(zhì)心干擾仿真分析

仿真場景如下：反艦導彈采用近炸引信，航速300 m/s，殺傷半徑60 m；艦艇長205 m，航速25節(jié)，艦船初始航向為30°，艦艇雷達截面積為5 000 m2；艦艇在彈目距離6 km時發(fā)射質(zhì)心箔條彈，箔條彈發(fā)射距離為120 m，雷達截面積為9 000 m2；風向為右舷145°，風速為8 m/s。當對抗結(jié)束時，導彈與艦艇的最小距離大于安全距離(導彈殺傷半徑加艦長一半)，本次干擾成功。

仿真結(jié)果1：艦船發(fā)現(xiàn)右舷160°方向有導彈來襲，艦船發(fā)射箔條干擾彈進行質(zhì)心干擾，艦船同時進行規(guī)避機動，航向為直航，航速為25節(jié)，當箔條彈右舷135°順風發(fā)射時，艦艇60°方向機動時，仿真效果見圖4所示。統(tǒng)計箔條彈右舷135°發(fā)射，艦艇不同機動方向?qū)菇Y(jié)束時導彈與艦艇的最小距離見圖5所示。

通過仿真分析，可以看出當箔條彈右舷135°順風發(fā)射，艦艇在0°～150°方向機動時，干擾有效。當艦艇200°～320°方向機動時，脫靶量較小，干擾失敗。

仿真結(jié)果2：艦船發(fā)現(xiàn)右舷160°方向有導彈來襲，艦船發(fā)射箔條干擾彈進行質(zhì)心干擾，艦船同時進行規(guī)避機動，航向為直航，航速為25節(jié)，當箔條彈左舷45°逆風發(fā)射時，艦艇120°方向機動時，仿真效果見圖6所示。統(tǒng)計箔條左舷45°發(fā)射，艦艇不同機動方向?qū)菇Y(jié)束時導彈與艦艇的最小距離見圖7所示。

通過仿真分析，可以看出當箔條彈左舷45°逆風發(fā)射時，整體干擾效果比順風發(fā)射時好，其中艦艇在160°～270°方向機動時，脫靶量較小，干擾失?。划斉炌?0°～150°及280°～360°方向機動時，脫靶量較大，干擾有效。

綜上所述，導彈艦尾方向來襲，艦艇左舷受風時，應該右舷發(fā)射干擾彈，艦船向逆風方向?qū)嵤C動，并全速航行。

圖4 艦艇60°方向機動仿真結(jié)果

圖6 艦艇120°方向機動仿真結(jié)果

圖7 箔條左舷45°發(fā)射，艦艇不同機動方向?qū)椗c艦艇的最小距離

4 結(jié)論

1) 通過數(shù)學仿真，統(tǒng)計干擾對抗結(jié)束時彈目最小距離；

2) 對箔條質(zhì)心干擾對反艦導彈的干擾效果進行了評估；

3) 優(yōu)化了箔條質(zhì)心干擾下艦艇作戰(zhàn)使用原則，具有重要的軍事意義。