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盾和蛋之間的那點事(170)

在有源干擾方式中,欺騙性干擾也是非常重要的一類干擾技術類別,它一般包括了距離欺騙干擾、速度欺騙干擾、角度欺騙干擾、組合式欺騙干擾(距離、速度、角度欺騙干擾的隨機組合)、假目標欺騙干擾、有源雷達誘餌干擾等等。其中有源雷達誘餌作為舷外干擾的關鍵技術,本文將在后面加以詳細解析,此處將重點介紹其它幾種欺騙干擾方式。我們知道,雷達系統(tǒng)在對目標進行測量、定位、跟蹤的過程中,其對目標最重要的三種測量功能分別是距離測量(測距)、角度測量(測角)和速度測量(測速),有些資料還會將高度測量(測高)單獨列出來,但是測高實際上是雷達系統(tǒng)在測角和測距的基礎上所延伸出來的一種測量功能,并不能看作雷達的一種基本測量功能,實際上很多老式雷達沒有測高功能也一樣能用,如老式兩坐標雷達。對應雷達系統(tǒng)三種基本測量能力的概念,還有測距精度/距離分辨率、測角精度/角度分辨率、測速精度/精度分辨率,它們分別代表了雷達系統(tǒng)在對目標進行測距、測角、測速時的測量精度和測量準確性,這些指標越高,則意味著雷達的整體探測精度越好,越有利于雷達系統(tǒng)引導精確制導武器攻擊各種空中、水面、陸地、太空目標。那么同樣的道理,距離欺騙干擾、速度欺騙干擾和角度欺騙干擾,這些干擾方式的目的則是分別破壞敵方雷達(或導彈雷達導引頭)對我方關鍵目標的測距、測速、測角的準確性,當敵方雷達(或導彈雷達導引頭)對我方關鍵目標的測量誤差高到一定程度時,它將不足以引導導彈對我方目標發(fā)動精確打擊,并將導彈引導至一個完全錯誤的方向和位置上,那么導彈自然就只能打一個空了。欺騙性干擾的實施難度比壓制性干擾更高,因為它的有效實施必須建立在我方已經(jīng)充分掌握了敵方準確的電子情報信息的基礎上,并且欺騙性干擾對我方在戰(zhàn)時的隨機反應能力、反應速度的要求要遠高于壓制性干擾,比如戰(zhàn)場上敵方雷達臨時改變工作模式、工作參數(shù),或者戰(zhàn)場上突然出現(xiàn)敵方的新體制雷達時,這時就要求欺騙性干擾能及時掌控這種變化,并且以極高的反應速度隨之改變欺騙干擾策略,以快制快,以變制變,否則欺騙性干擾將是沒有任何作用的。當然了,對于敵方雷達來說,它要識破對方干擾機所實施的欺騙性干擾的難度也更高。相比壓制性干擾而言,敵方雷達要破解欺騙性干擾,需要對干擾信號進行更仔細、更完整的分析,從而對雷達抗干擾(ECCM)技術提出了更嚴峻的要求,雷達系統(tǒng)往往要采取更先進的雷達體制和更多的抗干擾、反欺騙技術,才能避免對方欺騙干擾對雷達正常探測能力所造成的破壞。

欺騙性干擾相比壓制性干擾的實施難度,我們可以舉一個例子說明,比如敵人的一份重要文件,假如我們想把它破壞掉的話,那么可以選擇兩種方式,一種是直接將整份文件都銷毀了,另一種則是偽造筆跡,重新制造一份假文件,將原來的真實文件替換掉。壓制性干擾就好比是前者,而欺騙性干擾則屬于后者,顯然后者的實施難度比前者要高的多,因為要偽造對方筆跡并成功騙過對方,前提是你必須要對對方筆跡了如指掌,并且還具備了將真實筆跡模仿得絲毫不差的本領,這個實施難度顯然比將文件直接抽掉扔到垃圾桶里要高得多。欺騙性干擾一旦實施成功,對方雷達甚至不會意識到自己已經(jīng)被干擾、欺騙了,還以為自己仍然處于正常工作狀態(tài)下,這顯然又比壓制性干擾要高明得多。壓制性干擾一旦實施,則對方必然會有所察覺和反應,比如對方的雷達操作員此時就會發(fā)現(xiàn)雷達系統(tǒng)已完全處于異常工作狀態(tài)了,雷達顯示器上原本正常顯示的目標突然被大片雜波給掩蓋了,此時敵方雷達就會發(fā)覺自己已經(jīng)受到干擾,所以他們也會采取相應的措施來克制干擾,即利用雷達抗干擾(ECCM)技術以對抗干擾機,如果敵方雷達在技術和戰(zhàn)術兩個方面都采取了合理應對措施的話,則敵方雷達仍有可能戰(zhàn)勝干擾,恢復正常探測。而在欺騙性干擾下,對方雷達(或導彈雷達導引頭)至少在一個干擾周期內(nèi)不會察覺到異常狀態(tài),沒有意識到自己已經(jīng)被干擾了,甚至連對方干擾機的存在都不知道,那么自然也就無從加以反應和應對了。簡單來說,如果壓制性干擾屬于一種“暴力”式干擾方式的話,那么欺騙性干擾就屬于一種“靈巧”式干擾方式,壓制性干擾往往需要對抗雙方拼能量、拼資源,而欺騙性干擾則更強調(diào)對抗雙方拼“智力”,是一種技術含量非常高的干擾方式。在欺騙性干擾的“靈巧”式干擾方式下,干擾機一方往往可以以極小的能量代價達成干擾和欺騙目的,起到四兩撥千斤的奇效,而且它對敵方雷達探測功能的破壞效果絲毫不比壓制性干擾差多少。

欺騙性干擾多用于干擾火控雷達、跟蹤雷達、導彈雷達導引頭等,目的是破壞這些雷達傳感器對我方目標的穩(wěn)定跟蹤,使其無法進入跟蹤狀態(tài),或跟蹤狀態(tài)遭到破壞而退出跟蹤,又或者使其跟蹤到錯誤的空間位置上,從而導致導彈引導失敗,無法擊中真實目標。最常見的幾種欺騙性干擾方式為距離欺騙干擾、速度欺騙干擾、角度欺騙干擾,它們分別針對的是目標雷達的三大基本測量能力,即測距能力、測速能力、測角能力。而在距離欺騙干擾、速度欺騙干擾和角度欺騙干擾中,最為常見的一種欺騙干擾方法即“拖引干擾”(也稱為“波門拖引干擾”),分別對應距離拖引干擾、速度拖引干擾、角度拖引干擾。在對拖引干擾進行詳細講解之前,我們先要了解雷達技術中的一個概念,即雷達檢測/跟蹤波門的概念,以下統(tǒng)稱為“雷達跟蹤波門”。所謂的雷達跟蹤波門,是一種雷達系統(tǒng)用于處理雜波和干擾的有效手段,波門其實就是一塊區(qū)域,一般分為初始波門和相關波門,初始波門一般用于目標航跡的起始階段,該區(qū)域規(guī)定了目標的觀測值可能出現(xiàn)的一個空間范圍,為了更好的捕獲目標,初始波門一般建立大波門;相關波門,是指以被跟蹤目標的預測值為中心的一個空間區(qū)域,規(guī)定了目標觀測值可能出現(xiàn)的范圍,相關波門的形狀和尺寸的確定準則是,一方面要使落入波門內(nèi)的真實目標觀測有很高的概率,另一方面不允許波門內(nèi)有過多無關觀測點跡。相關波門的尺寸應該與目標類型相匹配,比如固定目標的波門一般只取決于觀測的精度,直線運動目標的波門就要取決于觀測值和預測濾波器的精度,而機動目標的波門還要考慮加速度的因素等。以上的解釋比較晦澀難懂,以通俗語言來解釋就是,當雷達系統(tǒng)或導彈雷達導引頭在跟蹤目標時,它需要用一個“框子”將目標套起來,這樣才能穩(wěn)定、可靠地對目標實施跟蹤,這就好比狙擊手利用狙擊槍上的瞄準鏡跟蹤遠方的一個運動目標,他必須把目標“套”在瞄準鏡中,并且隨著目標的不斷移動,瞄準鏡也需要緩緩移動以將目標一直“套”在里面,當時機合適時,狙擊手就可以按下板機,一槍狙殺目標!

雷達跟蹤波門就好比是狙擊槍上的那個瞄準鏡,它在跟蹤目標的過程中始終將目標“套”在里面,這樣就可以引導導彈對目標實施精確打擊。很顯然的是,要把目標穩(wěn)穩(wěn)地“套”在瞄準鏡中,首先這個瞄準鏡的視野范圍不能過大,如果跟望遠鏡似的將整個背景都一覽無余的話,那么狙擊手就很容易受到外部環(huán)境影響而分心,或受到其它無關目標的干擾而分心,導致狙擊手無法專心一致地跟蹤真實目標,準確瞄準目標也將是一件不可能辦到的事;而如果這個瞄準鏡的視野范圍太小的話,雖然這樣可以大幅提高瞄準精度(比如直接瞄準目標身上的某一點),但又可能會出現(xiàn)這樣的情況,即目標一個高速移動就脫離了瞄準鏡的觀察范圍,使狙擊手丟失目標,而一旦狙擊手失去對目標的瞄準和跟蹤后,再想重新在背景環(huán)境中找到目標并重新建立對目標的精確瞄準和跟蹤,將會浪費掉很多的時間,甚至徹底失去攻擊目標的機會。所以這個瞄準鏡應當設定為一個不大不小的范圍值,既要保證瞄準精度,又要保證跟蹤的穩(wěn)定性和可靠性,并且瞄準鏡應當能夠對移動目標的移動狀態(tài)進行一定程度上的預測,比如通過目標的移動方向、速度、加速度來判斷目標下一刻會移動到哪里,并使瞄準鏡也隨之緩緩移動以實現(xiàn)對機動目標的穩(wěn)定跟蹤。雷達跟蹤波門也是一樣的道理,它在對機動目標進行跟蹤時,需要設定一個“框子”將目標“套”在其中,這樣做的目的就是把認為是真實目標的區(qū)域保護起來,并且只對這一區(qū)域進行檢測和跟蹤,“框子”以外的其它背景環(huán)境和無關目標都被屏蔽掉了。雷達這樣做的好處很明顯,就跟狙擊槍瞄準鏡一樣,雷達可以將“框子”(雷達跟蹤波門)以外的無關雜波干擾和虛假目標點跡都屏蔽掉,從而使雷達具備更好的抗背景雜波干擾能力,并且可以使雷達避免跟蹤到無關的虛假目標,而只對“框子”(雷達跟蹤波門)內(nèi)的真實目標進行持續(xù)、穩(wěn)定跟蹤。當雷達系統(tǒng)或導彈雷達導引頭利用跟蹤波門主動縮小對目標區(qū)域的跟蹤范圍時,則非常有利于提升其抗雜波、抗干擾、反欺騙能力,并大幅提高對真實目標的跟蹤精度。當然了,這個“框子”(雷達跟蹤波門)也不能設置得過小,否則高速高機動目標將很容易利用自身的機動性脫離“框子”的作用范圍,也就是目標利用機動性擺脫雷達對其實施的穩(wěn)定跟蹤,使雷達對目標的跟蹤可靠性大幅降低。

雷達跟蹤波門又包括了距離波門、速度波門和角度波門,這三種波門相當于雷達系統(tǒng)或導彈雷達導引頭在距離、速度、角度三個維度上將真實目標用一個“框子”給“框”起來了,也就是說目標不管是距離信息、速度信息、角度信息都必然處于雷達系統(tǒng)相應的跟蹤波門之中。當目標被“框子”(跟蹤波門)“套”在其中后,“框子”以外的其它目標或干擾信號都會被過濾掉,當空間內(nèi)同時存在兩個目標時,那么雷達將只跟蹤被“框子”(跟蹤波門)“套”中的那個目標,另一個目標不在跟蹤波門內(nèi)就會被濾除掉,因為這個目標很可能只是一個虛假點跡或干擾信號,它只會擾亂雷達對真實目標的穩(wěn)定跟蹤。由于跟蹤波門設置的范圍值比較小,所以一般只有真實目標被“框”在其中,雷達系統(tǒng)或導彈雷達導引頭需要做的就是排除其它無關干擾,只對真實目標實施持續(xù)、穩(wěn)定、精確的跟蹤,并進一步引導導彈對其實施精確打擊。當我們了解了雷達跟蹤波門的概念后,自然也就能明白何為波門拖引干擾了,比如距離拖引干擾就是為了破壞雷達的距離波門跟蹤系統(tǒng),它的方法是在雷達回波脈沖之后產(chǎn)生一個越來越落后于目標回波的強拖距脈沖信號,把雷達距離波門向后拖引,拖到一定的距離后再停止發(fā)射拖距脈沖。雷達跟蹤波門被拖離了目標回波,因而收不到目標信號,又因為干擾停發(fā),所以距離波門內(nèi)既沒有目標信號也沒有干擾信號,此時雷達只能退出跟蹤狀態(tài),重新轉為搜索狀態(tài)。如果敵方雷達又發(fā)現(xiàn)目標并重新建立起跟蹤的話,則距離拖引干擾又開始新一個周期的干擾,雷達距離跟蹤波門會再一次被拖距脈沖拖開,以上步驟周而復始,就能使對方雷達始終無法建立起對目標的穩(wěn)定跟蹤,更談不上引導導彈進行精確打擊了。

以上關于波門拖引干擾的工作過程,簡單來解釋就是,當對方雷達系統(tǒng)或導彈雷達導引頭利用跟蹤波門將我方目標“框”在其中時,此時表明對方已經(jīng)對我方目標實施了精確定位和穩(wěn)定跟蹤,并且可能已經(jīng)發(fā)動了導彈打擊。而波門拖引干擾此時會產(chǎn)生一個虛假的目標回波信號,這個假回波信號的信號強度比真實回波信號更高,當敵方雷達接收到這一更強信號時,就會將假信號認作是真實目標回波信號,并且用“框子”(跟蹤波門)將這個虛假目標“框”起來,隨后這個虛假目標會將“框子”(跟蹤波門)從真實目標所處的區(qū)域里緩緩拖走(所以稱之為“波門拖引”),直到拖離至遠離真實目標的一個區(qū)域后,然后突然停止干擾,此時對方雷達或導彈導引頭將突然失去目標,喪失對目標的跟蹤,而不得不重新轉為搜索目標的狀態(tài)。此時如果是對方導彈導引頭的話,一般就已經(jīng)制導失敗了,導彈徹底丟失目標;如果是對方跟蹤雷達的話,對方雷達將不得不重新在整個空域內(nèi)對目標進行搜索,這一搜索過程將浪費掉不少時間,當對方雷達重新發(fā)現(xiàn)目標并再次建立跟蹤時,則新一輪的波門拖引干擾又開始了,重復執(zhí)行上述干擾步驟,再次破壞對方雷達的跟蹤。在這種周期性的拖引干擾之下,對方雷達將始終處于搜索、跟蹤、丟失,再搜索、再跟蹤、再丟失的無效循環(huán)中,始終無法建立對目標的持續(xù)穩(wěn)定跟蹤,也就更談不上引導導彈進行精確打擊了。各種拖引干擾作為一類運行相對緩慢的欺騙干擾方式,它比直接對雷達進行欺騙的效果更好,對方雷達往往不能及時發(fā)現(xiàn)被欺騙了,以致于完全沒有反應,而如果干擾機直接實施欺騙干擾的話,則對方雷達就有可能通過抗欺騙電路濾除干擾。可見波門拖引干擾是一種溫水煮青蛙式的欺騙干擾方式,其欺騙效果是比較理想的。

本篇至此告一段落,敬請期待下一篇《盾和蛋之間的那點事(171)——特別篇:電子干擾,隱蔽or暴露?(二十七)》,謝謝關注!

附《盾和蛋之間的那點事》系列全收藏:

http://blog.sina.com.cn/tlflaomao

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