电子吊舱应用研究

2022-04-30 19:50:02 | 浏览次数:

摘要:电子吊舱越来越广泛地应用于试验和作战训练中,既可以为导弹武器系统和雷达试验提供空中电磁干扰环境和空中靶标,检验其抗干扰性能,也可以为部队对空防御作战训练提供空中干扰环境,电子吊舱在靶场被越来越广泛地应用于试验和作战训练中。本文简要介绍了电子吊舱在试验中应用特点,结合使用实际分析了需解决的关键技术,提出了技术改进及发展设想。

关键词:电子对抗 吊舱 试验

中图分类号:TN951 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)02-0000-00

电子吊舱越来越广泛地应用于试验和作战训练中,训练部队在电磁干扰环境条件下的对空防御作战能力,探索在电磁干扰条件下的对空防御作战战法。由于模拟空中电磁干扰环境真实、使用效费比高,电子吊舱正在受到国内电子战试验靶场的关注。

1 电子吊舱

1.1 组成

电子吊舱通常采用外挂吊舱形式,包括侦察吊舱和发射吊舱,主要由收发天线、侦察接收机、信号处理机、干扰产生源、发射机、吊舱控制器及数传记录传输设备等组成。除发射机和发射天线安装在发射吊舱外,其他设备安装在侦察吊舱内。

1.2 关键技术

电子吊舱在功能、组成、原理上与地面电子侦察干扰设备相似,但作为机载外挂设备,有其特殊性。在靶场使用中需重点解决以下几项关键技术问题。

(1)小型化;电子吊舱受载机和吊舱舱体的限制。载机一旦确定,吊舱舱体也就被限制在有限的选择范围内。吊舱舱体对设备的尺寸和重量有严格要求,必须对设备要进行模块化和小型化设计。(2)环境适应性;电子吊舱有较高的环境适应性要求。高低温:电子吊舱工作温度范围广,通常要求为-55~+70℃。因此,要求各种元器件、设备等具有较宽的工作温度。振动、冲击:机载设备受振动、冲击强度大,并且设备、舱体及载机之间有共振点。吊舱设备在结构设计、安装时需考虑减震、隔离等措施。低气压:发射机尤其是大功率行波管以及与之配套的高压电源在高空工作时,存在低气压打火问题,容易损伤发射机。一般采取真空灌封等特殊工艺解决低气压打火问题。(3)收发隔离;干扰设备的收发隔离度如果解决不好,会出现干扰机的收发自激现象,尤其在欺骗干扰时要求收发同时进行,收发隔离度不够便不能取得预期的干扰效果。在工程实现上,通常采取下列措施:一、极化隔离。收发天线采用线极化方式,正交安装。从理论上讲,完全正交的圆极化可使双方的耦合减小至0。但实际天线都存在交叉极化。实际极化隔离产生的隔离度仅约10dB左右。二、减小收发天线间的侧向辐射。天线设计尽量采用低旁瓣措施,在天线主波束之外的天线罩内壁上铺设微波吸收材料。三、实际干扰试验时,事先根据干扰距离和辐射源辐射参数等计算系统所需的接收灵敏度和发射机干扰功率。通过平衡灵敏度和干扰功率来达到收发隔离的要求。四、采取收发分时工作方式,即接收机和发射机分时工作。(4)数据记录传输;在电子吊舱飞行试验过程中,需要对试验数据进行实时记录和传输。在数据传输过程中,由于数据传输存在误码的可能性,重点解决数据传输的可靠性问题。

2 实际应用

2.1 试验过程

电子吊舱在地面使用时,将吊舱安置在工程车上并调节高度,通过便携机控制吊舱设备,对空、对地进行侦察、干扰。作为机载设备使用时,在每次执行任务前,通过便携机将任务数据(包括工作模式、干扰参数等)加载到数据记录设备中。地面检测正常后,载机放飞。载机到达预定航线后系统上电,各分系统(分机、模块)完成初始化并进行自检,自检结果通过座舱控制盒指示灯指示自检结果或通过数传电台报地面数传接收站。系统自检成功,吊舱控制器从数据记录设备调用预置的工作任务和任务参数,对各分机模块等进行初始控制。飞行员按指挥命令通过座舱控制盒对吊舱加电、开发射机、干扰样式选择等,数据记录传输系统记录吊舱设备的工作状态,通过数传电台将吊舱设备的信息(包括信号侦收情况、干扰目标批号、设备工作状态、GPS信息、功率检测信息等)发送给地面数传站,地面数传站实时监测吊舱工作状态,并将接收到的数据以GPS时钟为时间标签进行数据打包记录,传送给指挥控制中心。

2.2 试验用途

(1)检验武器系统的抗干扰性能;电子吊舱系统为雷达系统和导弹武器系统提供典型的电磁干扰环境,用于试验和检测武器系统和雷达系统的抗干扰性能的优劣,为改进其性能和检验验收提供依据。(2)用作靶标;电子吊舱可挂载在无人机平台上,为空空导弹、地空导弹、反辐射导弹等提供试验时所需的电子靶标。(3)用于作战训练或演练;电子吊舱可用于作战训练或演练。如将挂载有电子吊舱的载机与作战飞机进行编队飞行,检验作战飞机的突防能力,同时检验雷达系统如机载预警雷达、目标探测雷达等在吊舱进行自卫干扰或支援干扰情况下探测目标的能力。

3 电子吊舱改进

3.1 三化设计

电子吊舱设计时,应充分考虑三化要求,即通用化、系列化、组合化(模块化)设计,以便设备能适用于不同的吊舱平台。

3.2 多功能

电子吊舱自身具有电子侦察、有源干扰等基本功能,在基本功能的基础上进行功能扩充、一体化设计,使电子吊舱具备多功能,提高电子吊舱的效费比。在干扰产生源中的数字射频存储器的基础上,利用公共的高速数据采集通道,将数字接收机和数字信道化接收机的功能集成在数字射频存储器内,可使电子干扰吊舱升级为机载靶场电磁环境监测设备;利用干扰产生源中的直接数字频率合成器(DDS)和压控振荡器等可模拟产生雷达信号,使电子吊舱具有雷达信号模拟的功能。通过一体化集成设计,电子吊舱具有电磁环境监测、电子干扰及雷达信号模拟等功能,可为试验靶场提供多种试验条件。

3.3 干扰样式多样化

电子吊舱提供灵活可控、多种干扰样式。随着雷达和导弹武器系统抗干扰性能的不断提高,干扰技术在不断发展,干扰手段和干扰样式需要不断出新。

4 结语

电子吊舱可为靶场试验和训练提供机载有源电子干扰环境。电子干扰技术在不断发展,需要进一步改进、优化设计,完善功能,探索新的干扰试验方法,以满足部队新的试验需求。

参考文献

[1] 谭显裕.国外机载电子干扰吊舱的现状与发展[J].现代防御技术,2004(4).

收稿日期:2015-02-09

作者简介:王法栋(1971—),男,山东临沂人,本科,高级工程师,研究方向:雷达对抗等方面。

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