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【摘要】为提高舰载有无源干扰武器的反舰导弹干扰效能，根据雷达制导反舰导弹的信号处理特点，研发新型舷外有源诱饵系统。作战使用参数直接关系到诱饵体自身和整个系统的作战能力，通过对相关参数分析为诱饵研发和使用提供支撑。
【关键词】有源诱饵；参数指标；作战使用；反舰导弹；雷达干扰
1.引言
反舰导弹作为攻击各类舰船的主要武器，受到世界上很多国家海军的重视广泛重视，近半个世纪以来，世界反舰导弹技术有了很大的发展，出现了由各种作战平台（水面舰艇、水下潜艇、空中战机、岸基设施等等）发射的近三百种型号的反舰导弹。由于其较高的作战效费比，如今有上万枚反舰导弹在70多个国家服役，其中雷达制导反舰导弹占绝大多数，给舰船安全和有无源干扰带来了巨大的威胁。为对抗新型雷达制导反舰导弹的威胁，各国海军对舰载舷外有源诱饵的发展和应用越来越重视。由于舷外有源诱饵有较大的技术难度，涉及的技术层面广，目前国外装备和使用舷外有源诱饵的品种较少，比较著名的有美、澳联合开发的“纳尔卡”（Nulka）Mk 234悬停火箭有源雷达诱饵和英国的“海妖”（Siren）伞降有源雷达诱饵，美国海军研制的Eager空中系留无人机诱饵和FLYRT无人机诱饵。
2.有源诱饵系统组成
诱饵系统由发射控制设备（含遥控装置）、发射装置和诱饵弹等组成。
发射控制设备接收母舰姿态信息；ESM系统提供的导弹威胁信息；母舰的航速、航向以及风向等参数等，根据这些信息解算出较佳的机动轨迹，对悬浮诱饵惯组导航模块初始对准，发射前装定作战参数。根据弹资源情况确定发射的管号，控制发射时机。
发射装备用于发射和装载诱饵弹，除发射架传动设备外安装有专用处理机和陀螺平台。
专用处理机用于控制发射前的信息处理和对有源诱饵初装定，陀螺平台用舰上导航装置进行定时校定，测试发射装置平台的实时方位姿态、角速度等信息，通过专用处理机对有源诱饵惯组导航装置传递发射前初始状态信息。也可直接采用舰上导航装置的信息，结合该导航装置位置与发射装置位置的相对几何关系，通过解算，得到发射装置平台的实时方位姿态、角速度等信息。本文主要对诱饵系统的作战参数作简要论证。
3.有源诱饵作战参数分析
有源诱饵系统的主要作战参数包括：干扰频段、干扰机灵敏度、有效辐射功率、诱饵波束角、系统反应时间、诱饵留空时间、布放高度、布放距离和诱饵载体运动倾角。
其中干扰频段、干扰机灵敏度、有效辐射功率、诱饵波束角为诱饵体自身的技术指标，系统反应时间、诱饵留空时间、布放高度、布放距离和诱饵载体运动倾角为诱饵系统整体作战指标。
干扰频段：
雷达有源诱饵有效干扰条件如下：末制导雷达接受天线角在有源诱饵天线照射角内；末制导雷达接收信号强度大于信号最低可接收值；雷达有源诱饵工作频段在末制导雷达接收频段内；雷达有源诱饵接收能够准确接收到雷达信号；雷达有源诱饵能够较准确解算末制导雷达波形参数或信号带宽和强度足够大达到全频段覆盖干扰的能力；干扰信号特性与雷达跟踪信号相似；干扰信号初始在跟踪信号搜索或跟踪区域内等。
雷达末制导反舰导弹是舰载舷外雷达有源诱饵的主要作战对象。由于目前多数雷达制导反舰导弹工作频率为[G1，G2]，雷达有源诱饵的工作频率需要覆盖这个频段，则雷达有源诱饵的工作频段为[G*1，G*2]，其中G*1G2。
整机灵敏度：
接收机灵敏度是雷达的重要参数之一，表示接收机接收微弱信号的能力。能接收的信号越微弱，接收机的灵敏度就越高，因而雷达的作用距离就越远。雷达接收机的灵敏度通常用最小可检测信号功率Smin表示。当接收机的输入信号功率达到Smin时，接收机就能正常接收而在输出端检测出这一信号；如果信号功率低于此值，信号将被淹没在噪声干扰之中而不能被可靠地检测出来，因此雷达接收机的灵敏度受噪声电平的限制。
接收机实际灵敏度定义为：
（1）
其中，S0为输出额定信号功率；N0为输出额定噪声功率；k为玻尔兹曼常数，k=1.38× 10-23J/K；T0为电阻温度，以绝对温度（K）计量；B0为测试设备的通带；F0为接收机噪声系数。
根据雷达开机距离诱饵有效接收到雷达信号、诱饵的干扰时间、信号增益和衰减等参数确定整机灵敏度参数。
有效辐射功率：
质心干扰时，有源诱饵与目标舰艇处于末制导雷达的同一个分辨单元内，有源诱饵产生的等效雷达反射面积需大于目标舰的反射面积的1～1.5倍以上。在技术能实现情况下确定等效辐射功率以达到较好的干扰效果。
波束角：
从雷达诱饵弹空中飞行控制指向而言，波束角应尽可能的宽，降低对飞行角度控制。由于天线装入弹体内，弹体的直径和长度有限，需对天线进行小型化设计。考虑到宽带天线的增益问题，干扰机又必须使用窄波束天线。结合国内的装备水平，确定水平和垂直波束角。
反应时间：
反应时间为系统接收作战命令到诱饵形成有效干扰的时间。设系统反应时间为t1，由系统软硬件功能决定；发射装置调转到位时间为t2，由发射装置调转角度、速度决定；诱饵发射到稳定飞行时间为t3，由诱饵载体动力系统决定；诱饵稳定时间为t4，由诱饵工作平台稳定性和诱饵机自身性能决定；则反应时间为t=t1+t2+t3+t4。
在反应时间内有源诱饵对末制导雷达需要起到有效的干扰，使其无法击中舰船目标。与反舰导弹运行速度V、诱饵系统开始反应时导弹距舰船距离S、信号干扰形成有效干扰时间tm及末端攻击距离d（诱饵干扰后，在其运行过程中无法击中舰船）有关。忽略诱饵布放距离及诱饵与舰船反舰导弹夹角对反舰导弹运行距离的影响，则系统反应时间限制条件如下： （2）
留空时间：
舰载舷外有源诱饵的留空时间需求与诱饵布放后开始形成有效干扰时间t1，诱饵有效干扰反舰导弹时间t2，诱饵开始布放后的高度h1，诱饵形成干扰的最小需求布放高度h2，诱饵的下降速度v（有动力诱饵此值可调），诱饵形成有效干扰时反舰导弹距离舰船距离S，反舰导弹运行速度V1，诱饵干扰消失后导弹无法攻击到舰船的距离d有关；对于有动力诱饵其发动机工作时间也决定留空时，根据有源诱饵末端干扰时间需求和发动机技术能力，发动机工作时间不是制约诱饵留空时间的主要因素。
忽略诱饵布放距离及诱饵与舰船反舰导弹夹角对反舰导弹运行距离的影响。诱饵留空时间T限制条件如下：
（3）
（4）
布放高度：
图1 布放高度计算示意图
设反舰导弹距离舰船的初始距离为S，距离海面的高度为H1，运动速度为V，跟踪视场半角为，诱饵布放高度为D，视场半角为w，弹体倾角为；诱饵辐射强度与舰船的辐射强度的比值为p，在仿真中假设诱饵、舰船和反舰导弹为点目标。
诱饵和舰船的能量中心高度为：
反舰导弹距离舰船的实时距离：
诱饵、反舰导弹和海面的夹角：
诱饵在导弹视场内的约束条件：
根据约束条件确定布放高度要求。
布放距离：
反舰导弹目标跟踪主要采取前沿、后沿和能量中心跟踪。前沿跟踪需要诱饵回波超前舰船回波到达反舰导弹跟踪雷达，需诱饵回波和反舰导弹回波重叠；后沿跟踪需诱饵回波滞后舰船回波到达反舰导弹跟踪雷达，需诱饵回波和反舰导弹回波重叠；能量中心跟踪需要诱饵和舰船回波在同一个跟踪波门内，诱饵能力大于舰船能量。
设诱饵自身存在的最大时间延迟为us。
1）前沿跟踪方式
需要诱饵超前布放在反舰导弹和舰船之间，弥补自身延迟。布放距离S为：
2）后沿跟踪方式
需要诱饵超前布放在反舰导弹和舰船之间，弥补自身延迟。布放距离S为：
3）质心跟踪方式
要求有源诱饵布放位置点要在舰艇与导弹之间，与舰艇几何中心的距离
综上以上分析，由于诱饵具有时间延迟转发功能功能，当诱饵布放较远时，通过延迟功能能够满足质心和后沿干扰。
弹体运动倾角：
由于诱饵在空中运动成一定的角度，为不影响其对反舰导弹的干扰效果，需要其控制在一定的范围内，根据1.5节推到过得：
如果：
，；
否则，；
如果，则诱饵在视场范围内；否则，诱饵平台需要增加云台调整其俯仰运动角度。
3.小结
通过对雷达诱饵体干扰频段、干扰机灵敏度、有效辐射功率、诱饵波束角参数，反应时间、诱饵留空时间、布放高度、布放距离和诱饵载体运动倾角为诱饵系统整体作战指标的分析，确定了诱饵及其系统的整体作战参数。
参考文献
[1]胡来招.无源定位[M].北京：国防工业出版社，2004.
[2]赵拥军等.雷达信号截获与分析[M].郑州：解放军信息工程大学，2002.
[3]赵国庆.雷达对抗原理[M].西安：西安电子科技大学出版社，1999.
[4]全寿文，周长仁.电子战诱饵技术[M].总参第五十四研究所，2000.
[5]许政，王强，于勇等.舷外有源诱饵干扰作战使用研究[J].现代电子技术，2010（21）：61-64.
[6]张远新，江言林.反舰导弹抗干扰技术发展和运用[J].飞航导弹，2008（8）：34-36.
[7]任智敏，王烨，李云峰.舰载舷外雷达诱饵布放可行性方案[J].四川兵工学报，2008，29（5）：28-35.
【关键词】有源诱饵；参数指标；作战使用；反舰导弹；雷达干扰
1.引言
反舰导弹作为攻击各类舰船的主要武器，受到世界上很多国家海军的重视广泛重视，近半个世纪以来，世界反舰导弹技术有了很大的发展，出现了由各种作战平台（水面舰艇、水下潜艇、空中战机、岸基设施等等）发射的近三百种型号的反舰导弹。由于其较高的作战效费比，如今有上万枚反舰导弹在70多个国家服役，其中雷达制导反舰导弹占绝大多数，给舰船安全和有无源干扰带来了巨大的威胁。为对抗新型雷达制导反舰导弹的威胁，各国海军对舰载舷外有源诱饵的发展和应用越来越重视。由于舷外有源诱饵有较大的技术难度，涉及的技术层面广，目前国外装备和使用舷外有源诱饵的品种较少，比较著名的有美、澳联合开发的“纳尔卡”（Nulka）Mk 234悬停火箭有源雷达诱饵和英国的“海妖”（Siren）伞降有源雷达诱饵，美国海军研制的Eager空中系留无人机诱饵和FLYRT无人机诱饵。
2.有源诱饵系统组成
诱饵系统由发射控制设备（含遥控装置）、发射装置和诱饵弹等组成。
发射控制设备接收母舰姿态信息；ESM系统提供的导弹威胁信息；母舰的航速、航向以及风向等参数等，根据这些信息解算出较佳的机动轨迹，对悬浮诱饵惯组导航模块初始对准，发射前装定作战参数。根据弹资源情况确定发射的管号，控制发射时机。
发射装备用于发射和装载诱饵弹，除发射架传动设备外安装有专用处理机和陀螺平台。
专用处理机用于控制发射前的信息处理和对有源诱饵初装定，陀螺平台用舰上导航装置进行定时校定，测试发射装置平台的实时方位姿态、角速度等信息，通过专用处理机对有源诱饵惯组导航装置传递发射前初始状态信息。也可直接采用舰上导航装置的信息，结合该导航装置位置与发射装置位置的相对几何关系，通过解算，得到发射装置平台的实时方位姿态、角速度等信息。本文主要对诱饵系统的作战参数作简要论证。
3.有源诱饵作战参数分析
有源诱饵系统的主要作战参数包括：干扰频段、干扰机灵敏度、有效辐射功率、诱饵波束角、系统反应时间、诱饵留空时间、布放高度、布放距离和诱饵载体运动倾角。
其中干扰频段、干扰机灵敏度、有效辐射功率、诱饵波束角为诱饵体自身的技术指标，系统反应时间、诱饵留空时间、布放高度、布放距离和诱饵载体运动倾角为诱饵系统整体作战指标。
干扰频段：
雷达有源诱饵有效干扰条件如下：末制导雷达接受天线角在有源诱饵天线照射角内；末制导雷达接收信号强度大于信号最低可接收值；雷达有源诱饵工作频段在末制导雷达接收频段内；雷达有源诱饵接收能够准确接收到雷达信号；雷达有源诱饵能够较准确解算末制导雷达波形参数或信号带宽和强度足够大达到全频段覆盖干扰的能力；干扰信号特性与雷达跟踪信号相似；干扰信号初始在跟踪信号搜索或跟踪区域内等。
雷达末制导反舰导弹是舰载舷外雷达有源诱饵的主要作战对象。由于目前多数雷达制导反舰导弹工作频率为[G1，G2]，雷达有源诱饵的工作频率需要覆盖这个频段，则雷达有源诱饵的工作频段为[G*1，G*2]，其中G*1
整机灵敏度：
接收机灵敏度是雷达的重要参数之一，表示接收机接收微弱信号的能力。能接收的信号越微弱，接收机的灵敏度就越高，因而雷达的作用距离就越远。雷达接收机的灵敏度通常用最小可检测信号功率Smin表示。当接收机的输入信号功率达到Smin时，接收机就能正常接收而在输出端检测出这一信号；如果信号功率低于此值，信号将被淹没在噪声干扰之中而不能被可靠地检测出来，因此雷达接收机的灵敏度受噪声电平的限制。
接收机实际灵敏度定义为：
（1）
其中，S0为输出额定信号功率；N0为输出额定噪声功率；k为玻尔兹曼常数，k=1.38× 10-23J/K；T0为电阻温度，以绝对温度（K）计量；B0为测试设备的通带；F0为接收机噪声系数。
根据雷达开机距离诱饵有效接收到雷达信号、诱饵的干扰时间、信号增益和衰减等参数确定整机灵敏度参数。
有效辐射功率：
质心干扰时，有源诱饵与目标舰艇处于末制导雷达的同一个分辨单元内，有源诱饵产生的等效雷达反射面积需大于目标舰的反射面积的1～1.5倍以上。在技术能实现情况下确定等效辐射功率以达到较好的干扰效果。
波束角：
从雷达诱饵弹空中飞行控制指向而言，波束角应尽可能的宽，降低对飞行角度控制。由于天线装入弹体内，弹体的直径和长度有限，需对天线进行小型化设计。考虑到宽带天线的增益问题，干扰机又必须使用窄波束天线。结合国内的装备水平，确定水平和垂直波束角。
反应时间：
反应时间为系统接收作战命令到诱饵形成有效干扰的时间。设系统反应时间为t1，由系统软硬件功能决定；发射装置调转到位时间为t2，由发射装置调转角度、速度决定；诱饵发射到稳定飞行时间为t3，由诱饵载体动力系统决定；诱饵稳定时间为t4，由诱饵工作平台稳定性和诱饵机自身性能决定；则反应时间为t=t1+t2+t3+t4。
在反应时间内有源诱饵对末制导雷达需要起到有效的干扰，使其无法击中舰船目标。与反舰导弹运行速度V、诱饵系统开始反应时导弹距舰船距离S、信号干扰形成有效干扰时间tm及末端攻击距离d（诱饵干扰后，在其运行过程中无法击中舰船）有关。忽略诱饵布放距离及诱饵与舰船反舰导弹夹角对反舰导弹运行距离的影响，则系统反应时间限制条件如下： （2）
留空时间：
舰载舷外有源诱饵的留空时间需求与诱饵布放后开始形成有效干扰时间t1，诱饵有效干扰反舰导弹时间t2，诱饵开始布放后的高度h1，诱饵形成干扰的最小需求布放高度h2，诱饵的下降速度v（有动力诱饵此值可调），诱饵形成有效干扰时反舰导弹距离舰船距离S，反舰导弹运行速度V1，诱饵干扰消失后导弹无法攻击到舰船的距离d有关；对于有动力诱饵其发动机工作时间也决定留空时，根据有源诱饵末端干扰时间需求和发动机技术能力，发动机工作时间不是制约诱饵留空时间的主要因素。
忽略诱饵布放距离及诱饵与舰船反舰导弹夹角对反舰导弹运行距离的影响。诱饵留空时间T限制条件如下：
（3）
（4）
布放高度：
图1 布放高度计算示意图
设反舰导弹距离舰船的初始距离为S，距离海面的高度为H1，运动速度为V，跟踪视场半角为，诱饵布放高度为D，视场半角为w，弹体倾角为；诱饵辐射强度与舰船的辐射强度的比值为p，在仿真中假设诱饵、舰船和反舰导弹为点目标。
诱饵和舰船的能量中心高度为：
反舰导弹距离舰船的实时距离：
诱饵、反舰导弹和海面的夹角：
诱饵在导弹视场内的约束条件：
根据约束条件确定布放高度要求。
布放距离：
反舰导弹目标跟踪主要采取前沿、后沿和能量中心跟踪。前沿跟踪需要诱饵回波超前舰船回波到达反舰导弹跟踪雷达，需诱饵回波和反舰导弹回波重叠；后沿跟踪需诱饵回波滞后舰船回波到达反舰导弹跟踪雷达，需诱饵回波和反舰导弹回波重叠；能量中心跟踪需要诱饵和舰船回波在同一个跟踪波门内，诱饵能力大于舰船能量。
设诱饵自身存在的最大时间延迟为us。
1）前沿跟踪方式
需要诱饵超前布放在反舰导弹和舰船之间，弥补自身延迟。布放距离S为：
2）后沿跟踪方式
需要诱饵超前布放在反舰导弹和舰船之间，弥补自身延迟。布放距离S为：
3）质心跟踪方式
要求有源诱饵布放位置点要在舰艇与导弹之间，与舰艇几何中心的距离
综上以上分析，由于诱饵具有时间延迟转发功能功能，当诱饵布放较远时，通过延迟功能能够满足质心和后沿干扰。
弹体运动倾角：
由于诱饵在空中运动成一定的角度，为不影响其对反舰导弹的干扰效果，需要其控制在一定的范围内，根据1.5节推到过得：
如果：
，；
否则，；
如果，则诱饵在视场范围内；否则，诱饵平台需要增加云台调整其俯仰运动角度。
3.小结
通过对雷达诱饵体干扰频段、干扰机灵敏度、有效辐射功率、诱饵波束角参数，反应时间、诱饵留空时间、布放高度、布放距离和诱饵载体运动倾角为诱饵系统整体作战指标的分析，确定了诱饵及其系统的整体作战参数。
参考文献
[1]胡来招.无源定位[M].北京：国防工业出版社，2004.
[2]赵拥军等.雷达信号截获与分析[M].郑州：解放军信息工程大学，2002.
[3]赵国庆.雷达对抗原理[M].西安：西安电子科技大学出版社，1999.
[4]全寿文，周长仁.电子战诱饵技术[M].总参第五十四研究所，2000.
[5]许政，王强，于勇等.舷外有源诱饵干扰作战使用研究[J].现代电子技术，2010（21）：61-64.
[6]张远新，江言林.反舰导弹抗干扰技术发展和运用[J].飞航导弹，2008（8）：34-36.
[7]任智敏，王烨，李云峰.舰载舷外雷达诱饵布放可行性方案[J].四川兵工学报，2008，29（5）：28-35.