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[资料] 无源雷达诱饵设想设计
2018-10-1 23:17:54  102 雷达 电磁波
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无源雷达诱饵的设想设计
西安电子科技大学  
作者:千戈



摘要:
本文设想设计了一种不需要主动发射电磁波的雷达诱饵,即无源雷达诱饵。
本无源诱饵以电磁波在金属导体上的镜面反射为基础,对雷达波束进行扩散性反射,形成二次波源,通过二次波源对反辐射导弹的吸引来解除导弹对雷达的锁定状态,最终使反辐射导弹偏移或转换攻击目标,使雷达免受打击。
本文通过计算进一步判断了无源雷达诱饵在保护雷达方面的有效性,并对无源诱饵进行了实战化改进,让单纯的反射面变成了真正的雷达诱饵,使其具有多波次导弹吸引能力、快速架设补充修复能力、较小的雷达盲区、小型化和快速化反应的改造潜力。



1.2无源诱饵的研究意义
当前流行的雷达诱饵理论全部为有源诱饵理论,即自主发射电磁波的诱饵,该类型诱饵理论上来说效果良好,依据计算,多个同时使用时可实现雷达的全方位保护且保护概率极高,但价格昂贵,制作使用维护成本高,能源消耗大,抗毁能力差,战时损毁难以补充,同时受工厂生产速度限制,使这种装备不易大规模广泛部署采用。本文作者设想设计出一种针对分米波及分米波以下雷达的雷达诱饵,该诱饵具有低成本(制作成本为500元以下)、低技术门槛(雷达站级别即可自行制作)且可快速制作(制作时间小于1小时)大量部署的特点,同时战时损伤后可以迅速恢复,该型诱饵可代替、补充有源诱饵,也可与未来可能应用的有源诱饵协同使用,在生产部署速度、战损补充速度和性能方面相互补充,作为快速应急诱饵,本文从理论方面完成了对诱饵的设计,并对其实际作战效能和战术运用方法进行了设想和分析。补充内容:不同于有源诱饵长时间无使用需求导致突然使用容易出现故障的情况,无源诱饵日常维护需求较低,保养方便
另:采用2个慧尾形无源诱饵可实现360度保护,整体保护效果较高
在实际战场环境下,需要在危机情况下,短时间解决有无问题,而不是一个综合性能优良可靠,但不能短时间获取的装备,无源诱饵这种(理论成立)制作门槛极低、制作简易迅速,能够立刻应用,而实际功能或许没有有源诱饵可靠的装备,就是十分必要的
改进版本多:原理简单,可参照原理自行设计,参照探测原理、阵地环境自由设定保护范围,保护片区,及诱饵体积。
在实弹验证其完成功能所需最小体积后,可精确缩减诱饵体积,增强其快速架设能力。
可作为战时不具有源诱饵,同时又收到严重反辐射武器打击威胁情况下的应急手段
其缺点是,在保证雷达日常360°探测能力下,无源诱饵发挥作用,需要对雷达快速定位同时快速架设有源诱饵,
简易版无源诱饵理论上最短10秒即可完成架设。分米波雷达天线人工快速定位,理论上也可在20秒内完成。简易版诱饵可由反射网骨架、反射网、2根工地用钢管(升起反射网的“旗杆”)、2个滑轮、2根长绳组成。战时阵地周边仅保留旗杆,以防止对雷达波束遮挡,发现反辐射导弹后,通过绳子拉拽将反射网升起,绳子绑紧,天线定位实现定位模式;诱导反辐射导弹结束后,降下诱饵反射面,以防止阻碍雷达空情探测。



1.3内容提要
本文所提到的无源雷达诱饵是相对于有源诱饵理论来说的,本无源诱饵本身并不能主动发出电磁波,而是利用雷达主瓣所辐射出的电磁波。无源雷达诱饵本质为利用金属反射面对雷达发出的电磁波束进行镜面反射,将雷达主瓣窄波束偏转扩散,变为水平波束很宽的扇形波束来进行大方位覆盖,覆盖反辐射武器来袭方向,经计算反射波瓣平均功率密度大大高于雷达副瓣功率密度。最佳使用模式为雷达天线停止转动并对准无源诱饵,使诱饵具备稳定的导弹吸引能力(称为定位工作方式);另一种使用模式即为雷达正常旋转工作状态,诱饵照射导弹时宽超过雷达照射导弹时宽,最终反辐射武器将被金属反射面引导,攻击金属反射面或向反射面偏移而避开被保护雷达(称为转动工作方式)。简单来说,就像架起了一面反射光源(雷达波源)”“光束(波束)镜子(诱饵),反辐射导弹会被镜子(诱饵)”吸引而放弃光源(雷达) ,由无源诱饵原理可知本无源诱饵仅适用于分米波波长以下雷达,分米波以上波长不再适用于镜面反射原理进行分析。
在提出无源诱饵设想之后,对诱饵理论上的效能、部署方式、使用方法以及无源诱饵曲面函数进行了具体的分析计算。接着又对反射面构型做许多实战化改进,使单纯的反射面成为真正有实战意义的防御武器,改进包括三个主要方面,改进1:用纤薄金属膜、金属纱窗以百叶窗帘形式构成无源诱饵反射面;改进2:附加天线快速定位结构;改进3:无源诱饵的小型化。
进行改进1”改进后的反射面的轻薄特性在保证反射效率的同时,存在避免触发导弹上的碰撞引信近炸引信的可能,理论上可以使导弹在击中无源诱饵后直接穿出而不在反射面上产生爆炸,最终击中诱饵之后的地面,令无源诱饵反射面及框架结构损伤减少,尽可能的保护诱饵反射面的完整。另外若将诱饵后方预计反辐射导弹引爆区域的地面挖掘成凹陷地形,并对凹陷区外围环绕堆土遮挡,则可进一步减少反辐射导弹爆炸冲击波及破片对周边的伤害。这些改进使无源诱饵具备了多波次防御能力同时可以实现快速修复、补充、撤收,并对雷达和人员形成更有力的保护,使其真正从理论上具备了实战能力。改进2”对天线可以实现快速遥控定位,时雷达波束稳定指向诱饵,使诱饵能够快速正常使用改进3对无源诱饵进行小型化改进,可以使诱饵反射面制作大大缩小,但因该小型化改进关键器件高频多路选通单元实际尚不存在,所以本文对小型化改进设想暂不做过多分析,分析重点集中于现有条件下能够制作实现的诱饵。
通过对改进之后的无源诱饵进行分析,认为该诱饵具有一定的实战价值,但因实际使用效能与反辐射导弹原理和使用方式有关,所以本人无法对该诱饵的实际效能做出理论上的最终判定。该诱饵的实战价值需要听取反辐射导弹的设计者和使用人员的意见,且实际保护效果需经过实弹实验方能确定。
因对反辐射导弹的常规参数以及作战使用方法了解不全,无法进行十分具体的分析,在实际作战中,本无源诱饵的实际作战效能会因为反辐射武器参数和作战使用方法的不同产生巨大的变化,本文中雷达诱饵有两种使用方式:1定位模式(提前发现来袭导弹)、2转动模式(未发现来袭导弹),两种方式理论上的保护效果差异巨大,采用转动模式时,反辐射导弹设计参数的不同会对转动模式作战效能产生很大的影响。
本诱饵理论上的效能效能很大程度由反辐射导弹的作战中的投射高度,以及天线旋转状态下的吸引能力决定。因此反辐射导弹的设计者、使用人员即可完成对本文设想中的诱饵实际使用效能做出判断。

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