现代有源干扰技术发展探讨

【摘要】介绍了现代有源干扰技术。论述了舰艇的雷达有源隐身技术和舰载雷达有源干扰机。探讨了舰载激光致盲武器与烟幕干扰技术。重点论述了有源光电干扰设备和红外干扰机。最后，对现代有源干扰技术的发展进行了探讨。

【关键词】有源干扰技术；舰载干扰武器；红外干扰

1.引言

目前，海面舰艇面临着日趋严重的反舰导弹威胁。反舰导弹可从空中、岸上、舰上和水下不同的场合发射，其制导方式有雷达制导、红外制导、雷达/红外复合制导、电视制导、激光制导和红外成像制导等等。装备各种不同反舰导弹的国家已有70多个，反舰导弹已发展到第5代。

为了有效对抗反舰导弹威胁，大力发展舰载电子战技术就具有十分重要的意义。舰载电子战技术主要包括舰艇隐身、电子侦察告警、雷达无源干扰与有源干扰、激光致盲武器与烟幕等等。本文主要对现代有源干扰技术作以综述。

2.有源干扰技术

电子干扰是电子战中最重要的部分，而又以有源干扰为主。有源干扰主要包括以下几种机制：1）调辐载波干扰，即对恒定周期的载波进行幅度调制，它对雷达的作用距离有非常明显的影响。2）角度干扰，当扫描火控雷达的方位和高度信息存在于回波脉冲的调制成分中时所采用的一种对抗技术。干扰这个脉冲的办法是发射一个和雷达脉冲类似，但其调制信息与回波目标角度调制信息反相的脉冲。3）异步脉冲干扰，被认为是最有效的一种干扰方式，干扰脉冲频率几乎和雷达脉冲重复频率完全匹配，而且，干扰机还能发射该频率的倍数频率，如果干扰脉冲宽度大于雷达脉冲宽度，干扰效果更好。4）阻塞干扰，即对各个波段同时进行干扰。5）欺骗性干扰，一种特殊的电子干扰，主要用于对付火控雷达和寻的系统，它不是消除目标信息，而是阻止敌方建立有益的目标信息。它又分为人为性欺骗和模仿欺骗两种形式，人为性欺骗包括改变或模拟己方的电磁辐射来进行欺骗，模仿性欺骗包括将电磁辐射引进敌人的信道，以模拟敌人的发射波。6）插入，也是一种欺骗技术，即以任何一种方式在微波传输途径中插入额外的电磁成分，以欺骗*作人员或引起混乱。7）视频堵塞，指直接放大不含载频的白噪声，使雷达接收机的噪声电平达到饱和。

3.舰艇的雷达有源隐身技术

理论上，雷达发射电磁波照射目标后，其接收机接收到的目标回波功率等于雷达照射目标的功率密度、目标的散射功率密度的大小及分布和雷达接收天线的等效接收面积等三项的乘积。而减少这三项中的任一项，都可降低雷达所接收到的功率，从而达到隐身的目的。所以，雷达有源隐身技术就是通过有源干扰技术，人为地改变雷达目标的散射源分布，或改变雷达等效方向性函数，降低雷达接收的回波功率，达到隐身目的。其特点是，对目标外形结构不需要作较大的改动，同时有源系统的工作参数可根据需要灵活调整。目前正在研究的雷达有源隐身技术包括有源对消和人为盲区两种：

（1）有源对消技术：对于隐身军舰来说，其雷达散射面积及其散射分布，取决于平台上各散射中心的雷达散射面积的相关和。在众多散射中心中，对于特定的工作频率和入射角，一般存在着若干起主要作用的散射中心。因此，集中减少主要散射中心的雷达散射面积，就可有效地实现隐身的目的。有源对消技术就是通过有源系统产生一系列自适应的相干对消波，人为地改变目标的散射分布，以减少雷达方向的散射功率密度。试验结果表明，有源对消技术可使雷达散射面积减少19dB左右，从而使雷达最大作用距离减少到原来的1/3。

（2）人为盲区技术：人为盲区的原理与雷达存在的自然盲区现象相类似，但自然盲区是不可控制的。而人为盲区是利用有源发射系统发射相干波信号，通过干涉效应，改变雷达天线的方向性函数，使天线的波瓣发生分裂，从而在指定的目标区产生人为盲区，有效地减少雷达照射功率密度和有效接收面积，从而减少雷达的探测距离。

4.舰载雷达有源干扰机

4.1 概述

按干扰机理雷达有源干扰可分为噪声干扰和欺骗干扰两种。噪声干扰又称之为压制式干扰。它通过发射大功率的噪声信号来掩盖或淹没敌方雷达的目标回波，使敌方雷达无法正常工作。所谓噪声是杂乱无章的电信号，所以又叫杂波。通常是用低频杂波对微波信号进行调频、调相和调幅；也可用微波噪声产生器直接在微波产生噪声，经放大后发生出去对雷达进行干扰，使雷达接收机检测不出目标回波信号。这种干扰方法普遍使用，是十分有效的压制式干扰方法。

欺骗干扰则是用干扰信号来欺骗敌方。欺骗干扰允许敌方雷达探测到目标，但使它不能获得目标的准确信息，而且获得的是失真的距离、方位和速度等参数。在敌方雷达荧光屏上显示的是与真目标相似的假回波。

4.2 舰载雷达有源干扰机

自二次世界大战以来，舰载雷达有源干扰机就已得到应用。现今的干扰机系统发射的某种波形干扰信号可扰乱和欺骗敌方雷达。这种干扰机同样具有噪声干扰和欺骗干扰两种。

目前，有源干扰机可覆盖20GHz以下的无线电波段，其响应时间为1～2s，杂波干扰功率可高达兆瓦级。将有源干扰机与箔条、一次性有源干扰机等同时使用时，将会极其有效地对抗反舰导弹，取得最佳干扰效果。

4.3 一次性雷达干扰机

一次性干扰（EWexpendables，EEs）有两层意义，一是不可重复使用，一是其的低价值。它是由舰载由火箭发射的诱饵，诱饵接收敌反舰导弹的末制导雷达信号，经放大后重新发射出去，以诱骗反舰导弹，典型产品是法国的LAD一次性诱饵。

5.舰载激光致盲武器与烟幕

5.1 舰载激光致盲武器

舰载激光致盲武器作为一种主动对抗装备可有效干扰海面上的光电侦察设备与光电制导反舰导弹。例如，可以用激光束干扰或损伤微光夜视仪、红外成像仪、激光测距机、激光目标指示器和红外搜索与跟踪系统等等，甚至可直接破坏电视、红外、激光制导反舰导弹的光电导引头，并能使人眼致盲。因此，激光致盲武器是现代海战中一种非常有效的光电对抗武器。

美国对激光致盲武器极为重视，已将激光反传感器技术列为21世纪陆军战略性技术之一。美国激光致盲武器的研制与发展已达到相当成熟的程度，从便携式到车载、机载、舰载，种类繁多，功能齐全。有的型号已形成样机产品，开始批量生产，进入装备阶段。

英国皇家信号和雷达研究所与海军部研究所联合研制的舰载"激光眩目瞄准具"是由工业激光发展而成的，其外形类似于具有矩形炮管的大炮。整个系统由激光发射器、双目测距仪、电视摄像机和电气机柜等几部分组成。瞄准跟踪较简单，激光器装在三角架这类的简单支架上，人工瞄准，以脉冲方式工作，发射蓝色激光束（可能是Nd：YAG倍频激光），对飞行员的眩目距离约为2.75km。激光眩目瞄准具主要用途是使驾驶员放弃攻击，也可使眼睛受到严重损伤，甚至失明。在1982年的英阿马岛海战中，英国特遣舰队的“竞技神”号、“华美”号、“大力”号、“亚尔古水手”号等大型军舰都安装了激光眩目瞄准具，并取得了使阿方飞机坠毁、被防空炮火击落或放弃攻击的可观战绩。

前苏联的激光致盲武器发展较快，已有样机装置，并在飞机、舰艇和坦克上进行了演示验证。据报道，西方国家的巡逻飞机多次遭到前苏联驱逐舰上发射的激光束照射，干扰了飞行员的观察。俄罗斯还在研制先进的舰载激光致盲武器。

5.2 舰载烟幕干扰技术

烟幕干扰技术就是通过在空中施放大量气溶胶微粒，以改变电磁波介质传输特性来实施对光电探测、观瞄、制导武器系统干扰的一种技术手段。

烟幕干扰技术具有"隐真"和"示假"双重功能，是一种无源干扰器材，与其它无源干扰手段相比，具有实时对抗敌方光电武器攻击的特点，尤其是能对光电制导威胁做出快速反应，降低其命中率。而在海战中施放烟幕，不仅能将目标隐身和迷惑敌方，干扰光电制导反舰导弹，而且能配合箔条、红外诱饵，有效地干扰雷达/红外双模制导反舰导弹，从而大大提高我军舰艇的生存能力。

6.有源光电干扰设备

6.1 定向红外干扰机

美海军一直在积极开展舰用激光定向红外干扰机的开发研究。根据其“多频带反舰巡航导弹防御战术电子战系统”（MATES）计划，在下一代舰艇自卫系统中，将包括用中、远红外波段激光系统来对付光电制导反舰导弹。目前，美海军研究所已为该项目研制出由闪光灯泵浦的高效率倍频钕钇铝石榴石（Nd：YAG）激光器，脉冲标准波长2.1微米，输出效率高于5%，每个脉冲的输出能量为3焦耳，足可以对付红外制导导弹。

破坏性高能激光武器 高能激光武器是一种破坏性（摧毁式）的硬杀伤武器，一旦投入使用，将会使海上光电对抗进一步升级，并使光电对抗与反对抗变得更加复杂。

冷战结束后，美海军作战重点从公海转移到沿海，通过试验，他们认为1.6微米波长的激光适合于沿海作战。同时自由电子激光器作为一种新型强激光辐射源，其波长可调、功率高、效率高等特点有望满足海军未来舰载高能激光武器的要求。据认为，要发展舰用兆瓦级自由电子激光器，会遇到许多高难度的物理、工程和系统问题。有关专家认为，舰用高能激光武器要在2020年以后才有可能投入使用。

6.2 红外有源干扰设备

红外有源干扰设备，包括红外诱饵和红外干扰机。红外诱饵是指在燃烧时形成的红外频谱特征与被保护目标相似，而且幅射能量几倍于被保护目标，从而欺骗或诱惑敌方红外探测系统或红外制导系统。作为舰载红外诱饵对抗系统，诱饵弹的燃烧时间要长且能真实模拟航行舰艇的特征，投放系统必须采用多发齐射的大面积红外干扰方式.

美、英、法、德、意等国针对不同的舰艇，相继研制了多代红外诱饵对抗系统。典型装备有英国的“海盗”和“超级路障”系统，俄罗斯的TST-47和TST-60U红外弹、SOM-50红外/激光混合弹、SK-50箔条/红外/激光混合弹，德国的“巨人”（Giant）、“热狗”/“银狗”（HotDog/SilverDog），以及美国和澳大利亚共同研制的“纳尔卡”等诱饵系统。其中，“超级路障”是一种以火箭发射箔条/红外诱饵，对付多种威胁的全自动快速反应对抗系统。它既能有效对抗射频、红外和射频/红外制导的反舰导弹，又能有效对抗声自导和线导鱼雷的攻击，是英国为适应21世纪海战研制的最新一代舰载诱饵系统。“热狗”/“银狗”诱饵系统用来对付射频寻的和红外寻的反舰导弹，模块化的结构使其能根据舰艇大小进行扩展。诱饵弹可手控单发发射、自动连射或遥控发射。“纳尔卡”舰载诱饵可以干扰复合制导和成像制导的反舰导弹。

6.3 红外干扰机

包括欺骗式和大功率压制式两大类。其中，欺骗式干扰是模拟飞机、舰艇等红外辐射特征，红外辐射能量比真实目标强数倍至10倍，诱骗导弹飞向干扰设备。压制式光电干扰系统可发射很强的红外辐射能量，迫使来袭导弹及其制导系统中的红外探测器工作于非线性饱和区，不能形成清晰的目标图像，甚至将探测器击穿，从而使导弹不能有效地跟踪目标、失效或偏离目标引爆。从目前研制和装备情况看，红外干扰机多数用于机载和舰载，少数用于装甲车载；覆盖波段大多在1～3微米和3～5微米；压制系数一般大于3，少数大于10；干扰视场一般大于100°；且多数与告警系统对接，当出现威胁时，由控制系统自动实施或者由人工操作进行干扰。

7.结束语

光电有源干扰装备通过发射或转发光电干扰信号，对敌方光电设备实施压制或欺骗干扰。目前装备的光电有源干扰装备分为红外有源干扰和激光有源干扰。红外有源干扰装备包括各种红外干扰弹和红外干扰机。通过迅速燃烧或发射红外辐射，模拟军用目标（如飞机、舰船、坦克）发动机等部位的热辐射特征，欺骗红外制导武器飞向干扰设备，或通过红外激光的定向强红外辐射，使敌红外探测器或导引头工作在非线性饱和区而失效，从而实现对目标的保护。

光电对抗技术作为一种对抗高精度光电制导武器的手段，是其他对抗方法无法取代的。光电对抗正朝着宽频谱、多用途、实用化的方向发展，而承载着各种先进光电对抗技术的光电对抗装备则朝着系统化的方向发展。系统化的光电对抗设备可以实现战术决策的自动化，满足现代战争中体系对抗的要求，便于集中管理、缩短反应时间，可以节省空间、降低成本、提高适装性。通常的做法是将光电探测、对抗指挥战术决策、对抗执行单元三部分构成一个光电对抗系统，作为作战系统的组成部分。

参考文献

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