空射诱饵干扰无人机系统发展与应用模式

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  空射诱饵干扰无人机系统具有结构简单、作战功能多、使用维护方便等优势,适用于空基批量发射使用,是未来电子战作战中实现电子欺骗、电子干扰、电子压制、反辐射任务的重要手段。本文梳理国内外空射诱饵干扰无人机系统发展现状,介绍了空射诱饵干扰无人机系统工作原理、作战任务、作战方式、使用模式和使用流程等。
  空射诱饵干扰无人机系统是指将无人机作为诱饵/干扰载荷设备的携带平台,由空中载体平台对空射诱饵/干扰无人机进行空基发射,然后对地面或空中目标进行诱饵和干扰的技术,其主要用于产生源自空中的雷达干扰信号,是实现复杂电磁环境对抗的有效平台。空射诱饵无人机不仅具有载机的雷达反射截面和运动特性,还能够根据不同的作战任务需求携带干扰设备、侦察设备或具有打击能力的战斗部和导引头等多种任务载荷。空射诱饵/干扰无人机加装了干扰设备,因此在战场数据链的支持下可以完成更加灵活多样的完成任务。
  国内外现状
  空射诱饵/干扰无人机系统是当前外军普遍装备和使用的一种先进的、低成本、高效能的电子对抗武器,在当今电子对抗领域占有非常重要的地位,已成为各国空军突防和防空压制必不可少的主战武器之一。
  世界上第一种专用的诱饵飞行器是麦克唐纳公司的ADM-20A“鹌鹑”。它是一种可按预定航线飞行的无人机,向敌方雷达发射与B-52飞机相同的信号特征,引诱对方以假当真进行攻击,从而掩护B-52飞机进行纵深突防。
  1995年,美国国防部预研局提出小型空射诱饵/干扰弹(MALD)研制计划,要求体积小,可内埋于隐身战机弹舱中,能以典型战术飞机的巡航速度飞行,模拟多种目标的电子信号特征。
  伊拉克、阿富汗和利比亚战争改变了美国机载电子攻击任务与需求的观点。现有的机载电子攻击设备EC-130H、EA-6B无法满足全天时执行任务需求,无法满足直接由战场陆军/海军陆战队直接控制要求,无法满足遥控爆炸干扰支援和通信干扰支援需求。根據美军经历的这两场战争,美国国防部提出了更加完整的机载电子攻击构想,利用大量有人和无人平台实施电子攻击,以打击更多的辐射源目标。
  美军各军种都在制定各自机载电子攻击计划、开发新能力。这些新能力大部分都是基于防区内抵近作战的无人平台,包括小型空射诱饵干扰机、投掷式干扰机、“死神”无人机、网络化遥控电子战系统、MAGTF机载电子攻击系统。
  (1)小型空射诱饵干扰机
  美国空军的小型空射诱饵干扰机(MALD-J)是一种可编程的投掷式防区内干扰机,能够削弱或破坏敌方预警和目标指示雷达。通过可编程,可以按预定航迹飞行,为处于敌地对空导弹打击范围内的有人驾驶飞机和导弹提供支援。
  (2)“死神”无人机载MALD系统
  目前,雷神公司正与通用原子航空系统公司合作,计划将MALD-J集成到“捕食者B”/MQ-9“死神”无人机上,以满足美国空军所需的长航程、防区内干扰能力。
  (3)通信干扰吊舱
  美国陆军的“络化遥控电子战系统”是一种装载MQ-1C“灰鹰”无人机上的通信干扰吊舱,为地面部队提供视距外干扰能力。
  (4)投掷式干扰机
  美国海军也关注MALD-J等投掷式防区内干扰系统的潜力。目前,美国海军正在与雷神公司合作,为投掷式干扰机的平台和系统研发提供资金。在2014财年预算中,投掷式机载电子攻击项目将部署MALD-J以对抗防空雷达,同时还将部署正在研发的“守门犬”载荷。
  (5) MAGTF机载电子攻击
  近几年,美国海军陆战队研究海军陆战队空地特遣部队(MAGTF)电子战构想,使MAGTF指挥官能够首次直接控制机载电子攻击装备。2013年5月,美国海军陆战队在美国加州中国湖海军航空站开展“进攻性空中支援行动4”演习,其中包括演示挂载干扰载荷的MQ-9“死神”无人机。该无人机在雷达探测距离外成功干扰了电子战靶场的两部预警雷达,掩护有人作战飞机能够成功打击目标。
  工作原理
  空射诱饵/干扰无人机系统的目的是一种用于诱骗防空体系的低成本小型诱饵/干扰无人机系统。空射诱饵/干扰无人机系统带有由各种有源雷达增强器组成的信号增强子系统,覆盖一系列频率。因此,空射诱饵/干扰无人机系统通过信号增强子系统可以模拟各种中型、大型飞行器的雷达反射信号。在对方防区释放可以有效地欺骗对方的防空体系,不但可以消耗对方的防空导弹,而且还能让对方暴露的防空阵地位置。
  空射诱饵/干扰无人机系统“核心”是一种被称为“信号扩大系统”的电子设备,由若干主动雷达增幅器构成,可通过甚高频、超高频释放大功率电磁波,在敌防空雷达照射时,增强其雷达回波信号,使空射诱饵无人机的雷达反射截面成倍扩大,从而使敌雷达将空射诱饵无人机误认为是另一种大型航空器。除雷达信号外,其还能模拟军机的飞行速度和高度特征。空射诱饵/干扰无人机系统可以模拟预警机等大型无人机的雷达信号特征。
  空射诱饵无人机不仅代替载机的雷达反射截面和运动特性,还能够根据不同的作战任务需求携带干扰设备、侦察设备或具有打击能力的战斗部和导引头等多种任务载荷。空射诱饵/干扰无人机加装了干扰设备,因此在战场数据链的支持下可以完成更加灵活多样的完成任务。
  空射诱饵/干扰无人机系统工作流程描述如下:
  (1)作战无人机到达敌方雷达探测边界前,根据数据链系统提供的战场态势,发射一定数量的空射诱饵/干扰无人机,空射诱饵/干扰无人机的雷达反射截面模拟器开机,在敌方雷达上形成大编队进攻的态势,诱使敌方雷达开机;
  (2)侦察无人机等战场侦察设备对目标组网雷达的辐射源、隐蔽频率和隐蔽工作模式进行侦察,利用数据链将侦察目标信息传回数据链各个节点;作战无人机根据战场数据链传回的信息,对敌方防空阵地实施反辐射攻击和电子干扰等任务;   (3)空射诱饵/干扰无人机的干扰模拟载荷开机工作,通过数据链系统提供的决策信息,合理分配各个空射诱饵/干扰无人机的干扰对象,对敌方组网雷达进行压制性干扰,保证载机突防安全。
  作战任务
  针对不同的作战任务要求,空射诱饵无人机可以搭载不同的任务载荷,并执行相应的作战任务,其主要包括以下几种:
  (1)在空射诱饵无人机上升级安装GPSⅢ导航系统,增加抗干扰能力。同时继续完善空射诱饵无人机能够在丢失卫星信号的情况下,通过高精度捷联惯性导航系统飞抵预订作战空域,执行诱饵任务的能力;
  (2)将空射诱饵无人机升级为模块化型架,为安装雷达或者红外干扰器以及执行其它特殊任务所需要的特殊设备提供足够的空间;
  (3)在空射诱饵无人机基础上,加装毫米波雷达、红外制导弹头、智能控制系统及战斗部,使其具备自主搜索与攻击目标的能力。
  作战方式
  空射诱饵按作战任务特点可分为诱骗型和干扰型。诱骗型空射诱饵通过逼真模拟作战飞机在敌方地空防御系统雷达屏幕上显示“真实”飞机信号,制造虚假空情;干扰型空射诱饵通过实施逼近式压制干扰,对敌方地空防御系统进行压制。具体作战使用有以下几种方式:单机挂载、自卫使用
  作战飞机在突入对方防空范围内时,主要会面临地面防空武器和空空导弹的拦截。在雷达告警设备发出安全警告后,作战飞机在威胁来临前发射空射诱饵,对防空武器制导雷达和机载火控雷达实施诱骗式干扰或压制式干扰,诱骗来袭武器攻击空射诱饵,保护作战飞机安全。编队飞行,开辟飞行走廊
  作战飞机到预定区域执行对敌攻击任务时,可先发射空射诱饵到预定区域,并模拟作战飞机编队飞行,在信息层面欺骗、混乱敌方的防空武器系统,诱骗敌防空武器系统攻击,消耗敌防空武器,或对敌地空防御武器系统进行压制干扰饱和敌防空系统雷,建立安全空中走廊,掩护有人作战飞机执行作战任务。
  情报收集
  在精确打击之前,需要获取敌方雷达系统和防空导弹武器系统的位置、雷达频率信号特征等电子情报侦察和反辐射攻击武器需要的关键信息。因此,在战争开始之前,发射空射诱饵到危险地区上空巡航,模拟“真实”空情,刺激和诱骗敌防空雷达系统开机,空射诱饵将获取的雷达信号和通信情报转发至接收设备,或由电子战飞机配合截获相关信号,为电子情报侦察或反辐射攻击任务的完成创造有利条件。
  与反辐射武器配合,完成反辐射攻击
  发射空射诱饵,迫使敌方地面雷达在我方作战飞机到达之前提前开机,或通过逼近敏感目标诱使敌方后备或隐蔽雷达开机,暴露敌防空资源位置、特征信号等重要信息,配合作战飞机和反辐射武器完成目标确认、锁定、攻击任务。在海湾战争期间,美军曾用战术空中发射诱饵定位了伊拉克地空导弹阵地,由多国部队实施了防空压制作战。
  巡逻待机、区域干扰
  设定空射诱饵预先飞行航线,发射多个装有电子干扰机的空射诱饵到战区上空,使其在预定区域巡逻待机,发现敌方雷达信号后,对威胁雷达实施逼近式干扰压制,通过高强度的灵巧式压制干扰技术饱和雷达的信号处理和数据处理系统,使敌方雷达暂时致盲、通信中断或饱和,压制敌方防空系统。
  使用模式
  集群的优势在于可将传统集成在一个大型平台上的多个功能子系统分布到网络化的大量小型平台节点上,通过通信系统进行有机协同,满足所有功能需求的同时,提高系统灵活性、生存力。
  利用网络化的无人机自主集群遂行多样化军事任务,实现对热点地区战略威慑、战役对抗、战术行动等的综合优势。针对不同的作战任务需求,其具体作战使用有以下几种方式:
  防区外诱饵
  通过电子诱骗,引诱敌方雷达开机;对干扰任务和目标进行智能分配,对区域内组网雷达目标进行分布式协同电子战,实现规模化干扰、多样化干扰、近距离干扰等集群电子战。
  防区内干扰
  无人机集群由各种载具运输到指定作战区域,进行空中投放和部署,利用其低可探测/侦测的隐蔽特征,飞至敌方目标数百米范围内,实施抵近侦察,并利用集群内中继无人机作为通信中继,将侦察情报发送回指揮中心。
  电子战飞机在敌防区外进行空射诱饵/干扰无人机的发射,空射诱饵/干扰无人机按照规划航线进入敌防区;空射诱饵/干扰无人机飞行过程中开启诱饵功能,通过其雷达反射信号模拟功能模拟我方战机的雷达反射截面特性,在敌警雷达上形成预订航迹,引诱敌方雷达开机工作;我方突防攻击飞机在捕捉到敌雷达信号后,通过电子压制软杀伤致盲或反辐射导弹硬杀伤对其进行火力攻击。
  设定空射诱饵/干扰无人机的预先飞行航线,发射多个装有电子干扰机的空射无人机到战区上空,使其在预定区域巡逻待机,发现敌方雷达信号后,对威胁雷达实施逼近式干扰压制,通过高强度的灵巧式压制干扰技术饱和雷达的信号处理和数据处理系统,使敌方雷达暂时致盲、通信中断或饱和,压制敌方防空系统。
  空射诱饵/干扰无人机在抵近敌方阵地过程中,对敌防空跟踪警戒雷达、火控雷达等目标实施干扰压制,降低其防空体系作战效能,形成空中安全走廊,有效掩护我方作战飞机突防,提升我方战场生存能力。
  对敌雷达预警系统干扰
  对敌预警机,可实施近距离压制干扰,或者加装战斗部实施硬杀伤,破坏其远距离预警探测效能的发挥,降低预警系统作战效能
  对敌雷达探测网络节点,可多机编队进行多假目标、欺骗、噪声压制等组合干扰或硬杀伤,破坏其探测跟踪目标的能力,降低网络中心战作战效能,为我方火力打击武器作战能力正常发挥扫除了障碍。
  对敌通信/导航系统干扰
  空射诱饵/干扰无人机可对敌通信系统进行压制干扰,使敌方通信接收设备降低或丧失正常接收信号能力,导致敌方无法进行正常的通信联系;通过欺骗干扰,使其做出错误的判断和决策;或者空射诱饵/干扰无人机加装战斗部,对通信系统实施硬杀伤(即用火力摧毁),破坏其通信链路,达到降低其通信效能的目的。   通过近距离对敌方卫星导航系统实施遮蔽、欺骗等强干扰,使敌方作战平台、作战武器系统无法正常进行卫星导航定位,降低了其作战效能发挥。
  与反辐射武器配合,完成反辐射攻击
  发射空射诱饵/干扰无人机,迫使敌方地面雷达在我方作战飞机到达之前提前开机,或通过逼近敏感目标诱使敌方后备或隐蔽雷达开机,暴露敌防空资源位置、特征信号等重要信息,配合作战飞机和反辐射武器完成目标确认、锁定、攻击任务。在海湾战争期间,美军曾用战术空中发射诱饵定位了伊拉克地空导弹阵地,由多国部队实施了防空压制作战。
  空射誘饵可加装雷达导引头和小型战斗部,在飞行前期实施诱骗和压制干扰,在其生命的最后时刻可对地面防空雷达系统实施打击,发挥发辐射的作用。
  无人机集群中的探测型无人机通过分布式电磁探测,截获敌方不同电磁信号,进行融合、分选、识别、跟踪。随后,集群中的自毁型无人机可自主攻击辐射源,达到反敌方雷达辐射、压制敌方防空火力的目的。
  使用流程
  空射诱饵/干扰无人机系统按作战任务特点可分为诱骗型和干扰型。诱骗型空射无人机通过逼真模拟作战飞机在敌方地空防御系统雷达屏幕上显示“真实”飞机信号,制造虚假空情;干扰型空射无人机通过实施逼近式压制干扰,对敌方地空防御系统进行压制。空射诱饵/干扰无人机系统可挂载于中型无人机,完成靶场试验任务,同时可适应地面/舰载使用要求,其使用示意图如图4所示:
  (1)空射诱饵/干扰无人机在使用之前,首先需要在地面使用状态加载满足作战任务需求的初始化试验数据,初始化试验数据加载完毕后,空射诱饵/干扰无人机在地面使用状态进行功能检测,系统状态正常则满足起挂的基本条件:
  (2)空射诱饵/干扰无人机挂载到中型无人机对应的挂点处,并完成地面测试后,载机升空,载机进入试验航线之后,根据作战场景选择前向或后向工作状态,地面测控站控制系统进入工作态,由地面飞控设备遥控诱饵/干扰无人机载荷设备开机,进入工作状态;
  (3)干扰设备通过测频和信号分选获得雷达信号参数,也可直接通过显控终端预置雷达参数,根据雷达参数采用预置或显控终端对雷达进行某种干扰样式的干扰;
  (4)干扰任务结束后,无人机返回场地。
  结论
  空射诱饵干扰无人机系统简单、多功能性、使用维护方便的特点,适合于未来空战的大量使用,是一种低成本对敌防空系统实施电子干扰与诱骗的有效手段。
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