保障地面重要军事目标：应对空中作战飞机雷达干扰

图6.1 所示为地对空干扰机、被干扰目标、雷达的相对位置示意图。

图6.1　雷达、干扰机、被保护目标相对位置示意图

A—被保护目标中心；B—干扰机位置；C—被干扰雷达位置；r—被保护目标半径；d—干扰站和被保护目标中心的距离；RC—雷达距被保护目标的距离；Rj—雷达距干扰之间的距离；H—机载平台高度；D—机载雷达在地面投影点；R—RC在地面的投影距离。

雷达收到目标回波信号功率为

雷达收到干扰机的功率为

根据干扰压制系数定义，有

式中　Ga（θ）——雷达天线的副瓣增益。

如果干扰站能有效掩盖被保护的目标，最小有效干扰扇面为

式中　β1——由于被保护目标有一定半径所需要的干扰扇面；

　　　β2——由于干扰站与被保护目标不配置在一起所需的干扰扇面。

根据一般经验公式，在β2≥3θ0.5和β2≤60°的范围内，有

将式（6.4）、式（6.5）、式（6.6）、式（6.7）代入式（6.3），化简得

式中　θ0.5——雷达半功率点波束宽度；

　　　K（θ）——在近区雷达主瓣照射目标的区域降低，相当于雷达主瓣增益的倍数，K（θ）=5～10；

　　　K1——干扰机馈线损耗系数；

　　　Kf——雷达接收机带宽与干扰频谱的比值；

　　　Lj——干扰极化损耗系数；

　　　Ka——天线副瓣系数；

　　　Ld——雷达发射机馈线损耗系数；

　　　α——φ 在方位面的投影角。

例6.1　已知参数：K1=0.5，Ka=0.1，θ0.5=1.5°，PjGj=50 dBW，H=6 km，Ld=0.4，PaGa=80 dBW，d=3 km，r=1 km，K（θ）=9。将参数代入式（6.8），算得的干扰暴露区如图6.2 所示。

如果干扰站为三站环形配置，则形成的干扰暴露区如图6.3 所示。

图6.2　地对空干扰站保护点目标时的干扰暴露区

A—被保护目标中心；B—干扰机位置；横线区—干扰暴露区（雷达进入横线区时，可发现被保护的目标）。

图6.3　三站环形配置形成的干扰区示意图

A—保护目标的中心；B1～B3—三部干扰站对称环形配置；横线区—干扰暴露区。

如果干扰站与被保护目标配置较远，且R ＞H 时，则式（6.8）可化简成

被保护目标较大、配置较远时的干扰暴露区示意图如图6.4 所示。

图6.4　被保护目标半径较大、配置较远时的干扰暴露区示意图

参考图6.4，式（6.9）可以写成

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图6.4 中

例6.2　已知参数：PjGj= 50 dBW，PaGa= 80 dBW，d= 20 km，r=15 km，K（θ）=1，Ld=0.4，K1=0.5，Ka=0.1，θ0.5=1.5°。将式 （6.10）、式（6.11）、式（6.12）、式（6.13）联立，求出R 与αx的关系曲线。

取Kj=1，σ=104 m2。求解αx=0°时，αc=0°，α=0°，=（R-d）2，αr=arctan。

将参数代入式（6.10），得R=48 km；

αx=90°时，代入式（6.10），得R=80 km；

αx=180°时，代入式（6.10），得R=55 km。

图6.5 为PjGj= 50 dBW，PaGa= 80 dBW，d= 20 km，r= 15 km，θ0.5=1.5°，σ=104 m2 时的干扰暴露示意图。

图6.5　单站与四站环形配置干扰暴露区 （一）

（a）单站干扰暴露区；（b）四站环形配置干扰暴露区

例6.3　设干扰机等效功率PjGj=60 dBW，其他参数同例6.2。将参数代入式（6.10），算得干扰暴露区，如图6.6 所示。

其中，PaGa=80 dBW，d=20 km，r=15 km，θ0.5=1.5°，σ=104 m2。

当PjGj= 50 dBW，PaGa= 80 dBW，d= 20 km，r= 15 km，θ0.5= 1.5°，σ=103 m2时，干扰暴露区与图6.6 相同。

图6.6　单站与四站环形配置干扰暴露区 （二）

（a）单站干扰暴露区；（b）四站环形配置干扰暴露区

例6.4　如果干扰等效功率PjGj= 60 dBW，PaGa= 80 dBW，d= 20 km，r=15 km，θ0.5=1.5°，σ=103 m2，干扰暴露区如图6.7 所示。

图6.7　单部干扰机和四部干扰机环形配置形成的干扰暴露区（一）

（a）单部干扰机的干扰暴露区；（b）四部干扰机环形配置形成的干扰暴露区

当PjGj=50 dBW，PaGa=80 dBW，d=20 km，r=1 km，θ0.5=1.5°，σ=104 m2，其他雷达参数不变时，根据式（6.12），αr≈0°。当αx= 0°时，Ga/GR（d，β）≈3 ×103。则式（6.10）可写成

当αx=0°时，

当αx=90°时，得R（1）=45 km，Ga/GR（α，β）=3 ×102。

当αx=180°时，得R（1）=28 km，Ga/GR（d，β）=102。

由算得的数据所绘制的干扰暴露区如图6.8 所示。

图6.8　单部干扰机与四部干扰机形成的干扰暴露区（二）

（a）r=1 km，PjGj=50 dBW，d=20 km 单部干扰机形成的干扰暴露区；（b）r=1 km，PjGj=50 dBW，d=20 km 四部干扰机形成的干扰暴露区

例6.5　若PjGj= 60 dBW，其他按原雷达参数不变 （或PjGj= 50 dBW，σ=103 m2）时，所形成的干扰暴露区如图6.9 所示。

图6.9　单部干扰机与四部干扰机形成的干扰暴露区（三）

（a）r=1 km，PjGj=60 dBW，σ=104 m2 （或r=1 km，PjGj=50 dBW，σ=103 m2）单部干扰机形成的干扰暴露区；（b）r=1 km，PjGj=60 dBW，σ=104 m2（或r=1 km，PjGj=50 dBW，σ=103 m2）四部干扰机形成的干扰暴露区

如果把图6.2 与图6.3 按比例缩成统一坐标，所看到的干扰暴露区如图6.10 所示。

图6.10　单部干扰机与四部干扰机形成的干扰暴露区（四）

（a）r=1 km，PjGj=60 dBW，d=3 km，σ=104 m2 单部干扰机形成的干扰暴露区；（b）r=1 km，PjGj=60 dBW，d=3 km，σ=104 m2 四部干扰机形成的干扰暴露区

如果雷达的参数已定，影响干扰暴露区大小的主要因素是干扰机的干扰等效功率PjGj、雷达天线的主副瓣比Ga/GR（θ）、被保护目标的半径r、被保护目标的有效反射面积σ、干扰机和被保护目标之间的配置距离d 等。从图6.5～图6.10 可知，其干扰暴露区相差较大。例如，图6.5 （a）中雷达等效辐射功率PaGa=80 dBW，干扰机等效辐射功率为50 dBW，被保护目标半径r=15 km，干扰机与被保护目标中心距离d=20 km。而图6.10 （a）雷达参数和干扰参数均没有变化，只要被保护目标半径r 变为1 km，d 变为3 km，而干扰暴露区变化很大[图6.5 （a）和图6.10 （a）]。所以，地对空干扰机的配置有严格的规定。对PjGj= 50 dBW 的干扰机典型配置，r≤1 km，d= 3～5 km，σ ≤104 m2 时，其干扰暴露区半径平均值不大于10 km。

对PjGj=60 dBW 的地对空干扰典型配置，r≤1 km，d=5～15 km，σ≤104 m2 时，其干扰暴露区半径平均小于15 km。

如果被保护的目标等效反射面积有较大变化，或被保护的目标半径有较大变化，或是配置距离d 有较大的变化，最好用雷达干扰方程。对干扰暴露区重新做一个估算值，选出最佳干扰暴露区平均半径的优选配置方案，使有限的干扰机数量充分发挥干扰机对目标的有效保护作用。如果不进行选择，不按干扰机的规定去配置干扰机和被保护目标的位置，必须增大干扰暴露区，影响干扰机作用的发挥。