1.2 对抗反辐射攻击的技术和战术
1.2.1 对抗战术概况
随着ARM技术的快速发展,防空雷达系统对抗ARM的重要性越来越受到世界各国的重视。国外已经把间歇发射、雷达组网、雷达关机、诱偏及高炮密集阵等对抗措施成功地应用到了实际装备中。另外,采用摧毁杀伤ARM的一些试验工作也取得了成功。
美国“爱国者”防空系统中的AN/MPQ-53和“宙斯盾”系统中的AN/SPY-1相控阵雷达就采用了间歇发射技术来对抗ARM。
法国汤姆逊-CSF公司的防空指挥协调和通信中心将“虎-G”远程警戒雷达与霍克、罗兰特和响尾蛇导弹连的制导雷达以及高炮连的火控雷达联网,进行统一指挥和火力分配,以便有效对抗ARM。
俄罗斯在莫斯科周围部署的反弹道导弹系统就是雷达组网的一个典型例子。该系统由三部分组成:7部“鸡笼”远程预警雷达、6部“狗窝”远程目标精密跟踪/识别雷达和13部导弹阵地雷达。“鸡笼”雷达在远距离探测目标,通过数据传送装置向“狗窝”雷达指示目标;一直保持静默的“狗窝”雷达只有当目标进入导弹射击范围内时才开机工作;而导弹阵地雷达只是在发射导弹时才开机工作,从而大大减小了被ARM攻击的可能性。
美国通用动力公司研制了密集阵火炮系统,采用Unlcan格林6管火炮,每分钟发射8000发炮弹,形成一个扇面,拦截来袭的ARM。
美国TRW公司采用中红外的氟化氖化学激光器,正在开展称为“通用面防御综合反导激光系统(Gardian)”的激光防空武器研制工作,旨在弥补陆军中程反导系统和远程反导系统的不足。Gardian可部署在轮式或履带式装甲车辆上,用于在最后的1分钟对付处于10km左右的低空来袭隐身目标,这种武器具有常规导弹所不具备的一发即中的杀伤精度。
德国的MBB公司研制了功率为100kW的试验激光装置,该装置采用“豹-2”坦克底盘,用于杀伤近区内的空中目标。
俄罗斯开展的是基本粒子加速器的射束武器研究工作,正进行等离子武器的研究。
表1.2列出了对抗反辐射武器攻击的常见措施。
表1.2 对抗反辐射武器攻击的常见措施
1.2.2 有源诱偏技术
有源诱偏技术是对抗反辐射武器的重要方法,也是本书重点,所以单独论述。
美国“爱国者”防空系统的AN/MPQ-53相控阵雷达采用有源诱饵保护。每个阵地部署3~4部诱饵便可覆盖120°的扇区。诱饵站的脉冲功率约15kW,平均功率450W,工作频率为4.4~5.6GHz,天线口径2.4m,每部诱饵发射机只向某一方向辐射,这些辐射功率分别进入PRS波束的主瓣和副瓣区。这样,反辐射导弹就要不断瞄准,难以对目标进行正确的跟踪。
现在美国已研制出一种新的反辐射导弹诱饵系统,名为AN/TLQ-32,设计用于保护AN/TPS-75雷达。据称,每部雷达部署3个诱饵,可保护一个雷达站免受相继发射或同时发射的多枚导弹的攻击。有了这种诱饵,雷达可在受攻击期间继续识别目标。该诱饵工作于S波段。每个发射机组由一个2.5kW的便携式发电机供电。诱饵可在野外进行实地调整,以便与实际AN/TPS-75雷达的参数(如频率捷变)相匹配,保证能够掩蔽住旁瓣,每个发射机组由3个模块式的箱子和一个顶帽式天线组成。
美国AN/TPS-59和GE-59雷达除压低顶空副瓣,发射波形、重复频率、工作频率具有伪随机性外,又采用了两部诱饵,通过计算机控制诱饵发射机来对ARM实施有效欺骗。该诱饵天线增益5dB,覆盖天顶角45°,天线不旋转,辐射脉冲与雷达脉冲同步。
英国宇航动力集团的布拉克内尔公司和法国布兰特军械公司联合研制的舰载系统“西比尔(Sibyl)”是一套综合性全自动灵活式导弹假目标系统,其中ARM诱饵是一种漂浮设备,由拉伸天线、电源和抗反辐射装置组成。
为了实现有效诱偏,反辐射威胁告警是必不可少的部分。
瑞士康脱维公司和埃立克森公司联合生产的“空中哨兵”防空火控系统,搜索雷达为S波段全相参脉冲多普勒雷达,其ARM告警系统则为该搜索雷达的一个子系统。它根据ARM从载机分出,并以较高的径向速度飞向雷达的特点,识别ARM回波,向系统告警,同时自动控制雷达天线,对ARM回波进行跟踪,利用火控系统的对空火力对ARM实施拦截。
除了有源诱饵,美国空军为AN/TPS-75防空雷达还研制了相应的反辐射导弹告警系统,命名为AN/TPQ-44,它是一种超高频脉冲多普勒雷达系统,作用距离为46km。这是一种电扫天线小功率固体化的脉冲雷达,成本低、运输方便。它安装在AN/TPS-75的附近,相互用电缆连接,各自工作在不同频率上。
美国研制的AN/AAR-54紫外告警设备,包括凝视型、大视场、高分辨率的紫外传感器和先进的综合航空电子组件,它可提供1s的截获时间和1°的角分辨率。
由于反辐射导弹具有RCS小、速度快等特点,对其发现检测的理论研究也相当广泛,文献建立了反辐射导弹雷达回波序列模型,推导了最优检测表达式和参数估计精度的Cramer-Rao界;文献研究了机载相控阵雷达ARM检测工作方式,通过加速度二次相位补偿后突出ARM回波信号,然后同时在跟踪距离门和其他距离门中探测ARM。文献提出了一种基于Radon-Ambiguity变换的反辐射导弹检测识别技术,文献提出了一种基于自适应线性预测滤波器技术实现的反辐射检测新方法。文献中采用特殊的天线结构,利用ARM对米波波段具有谐振效应的特点,使其散射截面积明显增加,通过长时间相干积累提高信噪比。
总的来说,随着掌握反辐射武器的国家的增多,反辐射诱偏装备的研制和生产已经越来越受到重视。尤其在发生了“爱国者”AN/MPQ-53相控阵雷达被F-16携带的HARM反辐射导弹误攻击的事件之后,如何提高反辐射告警和诱偏技术已经成为世界各个军事强国亟待解决的问题。