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脈衝都卜勒引信抗干擾通道距離門優化設計

2023年10月29日

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曹亮+尹遜青+秦麗
摘要: 為進一步提高飛彈在海雜波背景下攻擊低空目標時引信的啟動性能, 通過優化選取引信抗干擾通道距離門位置, 利用數學建模與數字仿真的方法對地海雜波進行理論分析和計算, 並進行低空掛飛試驗驗證。 結果證明: 優化抗干擾通道距離門後, 海雜波信號明顯減弱, 引信啟動能力明顯提高, 為脈衝都卜勒引信啟動能力的分析提供了一定的理論基礎。
關鍵詞: 引信; 抗干擾; 地海雜波; 距離門
中圖分類號: TJ43+4.1文獻標識碼: A文章編號: 1673-5048(2017)01-0079-04[SQ0]
0引言
脈衝都卜勒引信具有良好的距離截止和速度選擇特性, 能夠在較強的雜波干擾中分辨出目標回波, 具有較強的抗干擾能力 [1-6]。 某型引信為脈衝都卜勒體制無線電引信, 通過設置抗干擾通道等措施, 使其具有一定的抗干擾能力, 其中抗干擾通道距離門的選擇很重要, 若選取不合理, 會造
成低空下引信抗干擾通道地海雜波干擾較大, 影
響引信啟動性能。
1抗干擾通道距離門優化
某型引信採用脈衝都卜勒體制, 時序關係見圖1。 A脈衝用於對射頻信號進行脈衝調製; B脈
沖(主通道距離門)設置在引信作用距離h內, 接收作用距離內的目標回波信號, 保證引信的銳截止距離特性; C脈衝(抗干擾通道距離門)設置在引信作用距離外, 檢測距離飛彈h1外距離門內的回波信號。 兩個通道的信號通過抗干擾判別邏輯, 實現引信的抗有源和無源干擾功能。
飛彈在進行掠海低空、 超低空飛行時, 主要作戰特點是攻擊地面、 海面上方飛行的威脅目標, 引
信遇靶前能夠「看」到地面或海面, 遇靶過程中能夠同時「看」到目標和地面或海面, 且引信能同時
探測到目標回波信號和不需要的海面目標回波信號(地海雜波信號)[7], 而地海雜波會對目標探測構成嚴重的干擾。 某型引信設計初期, 抗干擾通道距離門選取在h1位置, 彈目交會點落在抗干擾通道距離門h1位置外、 距離門所在高度範圍內, 而脈衝都卜勒引信回波信號的背景干擾(地海雜波干擾)將包含很寬的幅度範圍, 且由於距離地面或海面較近, 地海雜波落入引信抗干擾通道, 導致抗干擾通道地海雜波回波幅度增大, 影響引信啟動性能。 為提高海雜波背景下引信抗干擾能力, 通過優
化選擇抗干擾通道距離門位置, 將其選在h2處, 減小地海雜波落入抗干擾通道信號幅度, 從而提高引信啟動性能。 優化前後距離門位置地海雜波對比如圖2所示。 可以看出, 優化後, 在背景通道距離門位置處, 地海雜波信號明顯小於優化前。
2建模與仿真
當飛彈下射時, 在近地海高度上, 引信的射頻波束照射海面, 將產生海面背景回波, 被引信天線接收, 形成背景雜波。 海面的背景雜波十分複雜, 多年的實驗和理論研究表明[8], 海面回波強度不僅受到電磁波發射頻率、 發射和接收天線極化方式、 入射角等因素影響, 還受到海水溫度、 海情(風浪)、 海水含鹽度、 風速、 浪級等因素影響, 雜波頻譜變化很大, 嚴重影響和干擾引信的探測性能。
引信接收到地面的反射功率[9]為
試驗結果為: 優化前, 抗干擾通道距離門選取在h1位置時, 海面雜波信號為1.38 V; 優化後, 抗干擾通道距離門選取在h2位置時, 海面雜波信號為0.38 V。
從試驗結果可以看出, 抗干擾通道距離門選取在h2處, 海面雜波信號較小, 基本淹沒在噪聲中, 效果明顯好於距離門選取在h1處的狀態。 試驗所得數據與仿真所得數據吻合較好, 驗證了仿真的正確性。
4結論
通過優化選擇抗干擾通道距離門的位置, 減小了海雜波背景條件下地海雜波落入抗干擾通道信號幅度, 提高了低空條件下引信的啟動性能。 利用建模與仿真的方法進行了理論分析和計算, 並通過試驗驗證了仿真的結果。 優化後的引信已經成功應用於改進型飛彈中, 也為進一步提高脈衝都卜勒引信啟動能力提供了一定的理論基礎。
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