王 杰

（海軍駐揚(yáng)州723所軍事代表室，揚(yáng)州 225001）

0 引 言

雷達(dá)利用目標(biāo)對(duì)電波的反射特性，在時(shí)域內(nèi)處理目標(biāo)回波，獲取目標(biāo)距離信息；利用雷達(dá)天線方向性，在空域內(nèi)處理目標(biāo)回波，獲取目標(biāo)方位和俯仰信息；利用多普勒效應(yīng)，在頻域內(nèi)處理目標(biāo)回波，獲取目標(biāo)徑向運(yùn)動(dòng)速度信息［1］。

當(dāng)目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)存在徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。雷達(dá)利用這種效應(yīng)，既能將不同運(yùn)動(dòng)速度目標(biāo)用多普勒信息區(qū)分開(kāi)來(lái)，又能將目標(biāo)回波與地面或海面雜波區(qū)分開(kāi)來(lái)，因此，多普勒雷達(dá)獲得了廣泛應(yīng)用。

對(duì)于艦載干擾設(shè)備來(lái)講，由于普遍采用自衛(wèi)干擾方式，在時(shí)域上，能確保在徑向上的干擾效果；而在頻率上，由于多普勒雷達(dá)波形優(yōu)越，抗干擾能力強(qiáng)，導(dǎo)致干擾機(jī)干擾效能降低。因此，為了能有效干擾多普勒雷達(dá)，除了要求提高自衛(wèi)干擾設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)外，還需要研究多點(diǎn)源協(xié)同對(duì)抗多普勒雷達(dá)的新技術(shù)和新方法，以提高多普勒雷達(dá)對(duì)抗效能［2］。

1 多普勒雷達(dá)特點(diǎn)分析

多普勒雷達(dá)能同時(shí)測(cè)量目標(biāo)位置和速度，其主要特點(diǎn)是：

（1）采用脈間相干方式發(fā)射射頻信號(hào)，脈沖重復(fù)頻率比較高，觀測(cè)目標(biāo)沒(méi)有速度模糊；

（2）采用多普勒帶通濾波器，雷達(dá)頻率鑒別性能優(yōu)；

（3）多普勒雷達(dá)匹配濾波器提供相干積累效應(yīng)，降低了噪聲干擾信號(hào)對(duì)雷達(dá)工作的影響；

（4）多普勒雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率一般比較高，具有較好的抗電子攻擊能力，能抑制箔條和一些干擾；

（5）能比較2種速度測(cè)量結(jié)果（一種是直接測(cè)量多普勒頻率，另一種是對(duì)距離信息進(jìn)行微分），使單一速度欺騙干擾信號(hào)不起作用，因此，要求在欺騙多普勒雷達(dá)干擾信號(hào)中必須包含與距離欺騙相一致的多普勒欺騙信息。

2 干擾難點(diǎn)分析

多普勒雷達(dá)的最大特點(diǎn)是在多普勒頻率上分辨目標(biāo)，具有較好的抗干擾能力，這也是干擾難點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：

（1）窄帶濾波

由于多普勒雷達(dá)中使用了各種窄帶濾波器，只能讓指定的目標(biāo)回波多普勒譜線進(jìn)入接收機(jī)，濾除了帶外噪聲，從而提高了信噪比。要想讓具有足夠干擾功率的干擾信號(hào)通過(guò)多普勒濾波器，既需要使干擾頻譜覆蓋多普勒濾波器帶寬，又要保證多普勒濾波器帶寬內(nèi)有高的干擾功率密度。

（2）相干積累

多普勒雷達(dá)采用相干發(fā)射模式，處理回波時(shí)采用相干積累。干擾信號(hào)必須與雷達(dá)回波信號(hào)保持相干，才能達(dá)到有效干擾的目的。

（3）反箔條干擾

由于箔條發(fā)射后處于隨風(fēng)飄落狀態(tài)，箔條所產(chǎn)生的多普勒頻率與目標(biāo)回波多普勒頻率差距較大，遠(yuǎn)大于1個(gè)多普勒濾波器帶寬，因此具有反箔條干擾能力。

（4）自適應(yīng)判別干擾信號(hào)

多普勒雷達(dá)能以直接測(cè)量多普勒和對(duì)距離測(cè)量結(jié)果進(jìn)行微分2種途徑提取目標(biāo)徑向速度，通過(guò)比對(duì)結(jié)果，能判斷受干擾情況，消除單一速度欺騙干擾對(duì)雷達(dá)工作的影響。

3 干擾可行性分析

多普勒雷達(dá)的特點(diǎn)是從速度上區(qū)分目標(biāo)及雜波，但也存在缺陷，電子對(duì)抗可以利用這些缺陷，設(shè)計(jì)一些針對(duì)性強(qiáng)的自衛(wèi)和協(xié)同干擾樣式，達(dá)到有效干擾的目的。其缺陷主要表現(xiàn)在：位于副瓣雜波中的目標(biāo)回波檢測(cè)能力比較弱；在多普勒雷達(dá)照射時(shí)間（處理時(shí)間）內(nèi)，發(fā)射頻率、脈沖重復(fù)頻率需要保持不變；由于采用高脈沖重復(fù)頻率，很容易被識(shí)別。

需要說(shuō)明的是：對(duì)于各種雷達(dá)，不存在通用有效的干擾樣式，只有經(jīng)過(guò)具體分析掌握雷達(dá)工作特點(diǎn)、技術(shù)參數(shù)、戰(zhàn)術(shù)使用、性能優(yōu)劣、抗干擾措施及使用時(shí)機(jī)等信息，才能設(shè)計(jì)出針對(duì)性強(qiáng)的有效干擾措施。

4 干擾方法

4.1 干擾基本條件

為了有效干擾多普勒雷達(dá)，采用噪聲干擾時(shí)，由于噪聲信號(hào)無(wú)法獲取多普勒雷達(dá)接收機(jī)處理目標(biāo)回波時(shí)所具有的處理增益，因此，必須用加大干擾有效輻射功率來(lái)補(bǔ)償，而且要求噪聲帶寬很窄；用欺騙干擾時(shí)，必須注意到多普勒帶寬為Hz量級(jí)，要求欺騙干擾信號(hào)至少在干擾頻率上精確到Hz量級(jí)，才能保證干擾信號(hào)獲得與脈沖回波相同的處理增益。因此，干擾有效的基本前提條件是：噪聲干擾信號(hào)必須功率大，具有窄帶特征，以便獲得高干擾譜密度；欺騙干擾信號(hào)必須相干，至少在雷達(dá)處理時(shí)間內(nèi)與雷達(dá)信號(hào)保持相干。

4.2 自衛(wèi)干擾方法

（1）抑制干擾法

當(dāng)多普勒雷達(dá)處于下視狀態(tài)時(shí)，主瓣照射會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的主瓣雜波，因此，多普勒雷達(dá)必須設(shè)計(jì)主瓣雜波抑制濾波器，將主瓣雜波濾除掉，減輕窄帶濾波器組處理壓力。但是，如果運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回波譜落在無(wú)雜波區(qū)，電子對(duì)抗系統(tǒng)將其搬移至主瓣雜波頻率范圍內(nèi)，那么，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波譜同樣被濾除，從而達(dá)到有效干擾的目的?？刹捎蒙漕l數(shù)字存儲(chǔ)和調(diào)制技術(shù)，將目標(biāo)多普勒譜線搬至主瓣雜波中，利用雷達(dá)本身主瓣雜波抑制濾波器濾波功能，將主瓣雜波和搬移后的目標(biāo)譜線一并濾除。

（2）速度和距離同步拖引

單獨(dú)的速度門拖引（VGPO）和距離門拖引（RGPO）對(duì)某些雷達(dá)欺騙是成功的，但是，如果1部雷達(dá)（如多普勒雷達(dá)）同時(shí)具有距離波門和速度波門2種工作狀態(tài)，則可以通過(guò)距離和速度之間的相互計(jì)算將已成功進(jìn)行VGPO或RGPO的干擾信號(hào)剔除。因此，對(duì)具有距離和速度波門的雷達(dá)進(jìn)行干擾時(shí)，必須采用距離、速度同步拖引方式。

拖引距離和拖引速度最大值的選取應(yīng)視雷達(dá)不同而不同，不能超過(guò)雷達(dá)的最大跟蹤距離和最大速度處理能力，欺騙距離和欺騙速度超過(guò)這些最大值，雷達(dá)將不做處理，從而大大降低欺騙干擾效果。

采用速度和距離同步拖引可以模擬導(dǎo)彈從發(fā)射平臺(tái)上的發(fā)射過(guò)程，這對(duì)制導(dǎo)雷達(dá)采用多普勒方式是比較有效果的。

（3）“盲速”干擾

即將真實(shí)目標(biāo)的回波多普勒譜線拖到雷達(dá)盲速點(diǎn)上，使雷達(dá)作為固定目標(biāo)處理，在對(duì)消器中被消除。當(dāng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)處于“盲速”上時(shí)，雷達(dá)會(huì)產(chǎn)生丟失或?qū)υ撃繕?biāo)的檢測(cè)能力大大降低。

（4）“靈巧噪聲”干擾

在雷達(dá)的中心頻率附近發(fā)射許多噪聲猝發(fā)脈沖，在時(shí)間上與真正的目標(biāo)回波重疊并且覆蓋住目標(biāo)回波，這種干擾波形沒(méi)有真正轉(zhuǎn)發(fā)式干擾機(jī)的全部效果，但是它能夠更好地利用可利用的干擾能量，而且不大可能受雷達(dá)采用旁瓣消隱（SLB）和旁瓣取消（SLC）抗干擾技術(shù)的影響。

（5）閃爍假目標(biāo)速度欺騙

該方法主要是產(chǎn)生多普勒假目標(biāo)。其產(chǎn)生的機(jī)理是：在雷達(dá)工作頻點(diǎn)的一側(cè)設(shè)置2個(gè)干擾頻點(diǎn)，即f j1＝f i＋f d1，f j2＝f i＋f d2，其中f i為雷達(dá)工作頻率，f d1和f d2應(yīng)根據(jù)雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率、工作波長(zhǎng)、干擾載體相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)速度以及雷達(dá)載體相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行選取，其值不大于脈沖重復(fù)頻率的一半。

假設(shè)敵方對(duì)空監(jiān)視雷達(dá)采用了多普勒體制，脈沖重復(fù)頻率fPRF＝200 k Hz，工作波長(zhǎng)λ＝5 cm，則最大多普勒頻率f dmax＝100 k Hz，能探測(cè)的目標(biāo)的最大飛行速度為vmax＝2 500 m／s。假設(shè)我方轟炸機(jī)帶有自衛(wèi)功能，采用多普勒假目標(biāo)方式干擾敵方多普勒雷達(dá)，我方飛機(jī)與敵方雷達(dá)之間的相對(duì)徑向速度為1 Ma，則敵方雷達(dá)探測(cè)到我方飛機(jī)所形成的多普勒頻率f d＝14.3 k Hz。為了使干擾有效，應(yīng)將2個(gè)干擾頻點(diǎn)設(shè)置在多普勒頻率的2邊，干擾信號(hào)的調(diào)制特性相反，大于多普勒頻率的干擾信號(hào)用負(fù)極性的鋸齒波進(jìn)行頻率調(diào)制，小于多普勒頻率的干擾信號(hào)用正極性的鋸齒波進(jìn)行頻率調(diào)制。這樣，通過(guò)交變極性和變頻頻率信號(hào)在多普勒頻譜2邊形成大量的假目標(biāo)，擾亂多普勒雷達(dá)的速度譜跟蹤。

4.3 協(xié)同干擾方法

由于單平臺(tái)對(duì)抗威脅目標(biāo)，即實(shí)施自衛(wèi)防御時(shí)，干擾敵方雷達(dá)方位很難奏效，因此，多平臺(tái)間協(xié)同對(duì)抗就顯得尤為重要。

協(xié)同干擾主要適用于單一平臺(tái)對(duì)抗無(wú)效時(shí)和單一平臺(tái)對(duì)抗效果不明顯時(shí)。

（1）多源阻塞干擾

當(dāng)多普勒雷達(dá)采用高脈沖重復(fù)頻率工作時(shí)，兩點(diǎn)源或多點(diǎn)源干擾機(jī)采用轉(zhuǎn)發(fā)方式發(fā)射干擾信號(hào)，干擾波形應(yīng)具有高占空比，從而阻塞雷達(dá)接收機(jī)。圖1為多干擾源阻塞干擾波形圖。

在具體實(shí)施干擾時(shí)，可以根據(jù)多普勒雷達(dá)工作的脈沖重復(fù)間隔和脈沖寬度，確定3臺(tái)干擾機(jī)不同的延遲時(shí)間Δt1、Δt2和Δt3的值，使3路干擾信號(hào)幾乎占滿時(shí)間域。

圖1 3個(gè)干擾源干擾合成波形

這種干擾方法的優(yōu)點(diǎn)是：3臺(tái)干擾機(jī)位置不受雷達(dá)方位和距離的限制；能實(shí)現(xiàn)相干干擾；可以與同步閃爍干擾等方法一起使用，干擾效果會(huì)更好。

（2）多源速度波門拖引和無(wú)源箔條干擾技術(shù)

該方法能有效干擾半主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈來(lái)襲。假設(shè)場(chǎng)景如圖2，敵方從平臺(tái)A上發(fā)射半主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈攻擊我方飛機(jī)B，同時(shí)，敵方采用連續(xù)波照射器照射B，我方飛機(jī)C作為支援飛機(jī)參與電子干擾。在飛機(jī)B上裝有轉(zhuǎn)發(fā)式干擾機(jī)，是敵方導(dǎo)彈攻擊的目標(biāo)。

圖2 干擾半主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈場(chǎng)景

在具體干擾時(shí)，由飛機(jī)C將箔條投放在飛機(jī)B的飛行航線上，敵方導(dǎo)彈以飛機(jī)B為目標(biāo)，敵方導(dǎo)彈照射器發(fā)出的信號(hào)必須穿過(guò)箔條云才能照射到飛機(jī)B，在導(dǎo)彈方向產(chǎn)生回波，導(dǎo)彈才能成功尋的。飛機(jī)B上的干擾機(jī)采用線性移相變頻干擾技術(shù)，拖引導(dǎo)彈速度波門，使其頻率下降，這樣，使導(dǎo)彈速度波門鎖定在速度幾乎為零的大的箔條云上，然后，關(guān)閉拖引信號(hào)，使導(dǎo)彈鎖住箔條云反射信號(hào)。

（3）編隊(duì)同步閃爍干擾

單部干擾機(jī)閃爍干擾是指干擾機(jī)以50%左右的工作比交替工作，干擾機(jī)的噪聲頻譜覆蓋了被干擾雷達(dá)的通頻帶，以多種閃爍頻率干擾雷達(dá)的跟蹤模式，通常選擇的閃爍率為0.1～10 Hz。

為了有效干擾雷達(dá)接收機(jī)跟蹤狀態(tài)，干擾信號(hào)接通時(shí)間和斷開(kāi)時(shí)間應(yīng)該與雷達(dá)接收機(jī)的某些時(shí)間相對(duì)應(yīng)，即：干擾機(jī)的接通時(shí)間＞雷達(dá)進(jìn)入跟蹤干擾信號(hào)所需的時(shí)間，干擾機(jī)的斷開(kāi)時(shí)間≤雷達(dá)重新捕獲目標(biāo)所需的時(shí)間。

干擾的目的是讓雷達(dá)一直處于對(duì)目標(biāo)搜索或正在進(jìn)入跟蹤狀態(tài)的過(guò)程中。

編隊(duì)同步閃爍干擾是指在2條或多條艦上使用同步干擾機(jī)的一種樣式，要求各干擾艦艇對(duì)被干擾雷達(dá)的方位角有所不同，距離上稍有差別，但都處于雷達(dá)無(wú)線波束內(nèi)，各干擾機(jī)由統(tǒng)一的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)“通－斷”，而控制信號(hào)可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)制，見(jiàn)圖3。

圖3 編隊(duì)同步閃爍干擾

（4）雙重速度波門拖引

單平臺(tái)干擾機(jī)對(duì)敵多普勒雷達(dá)實(shí)施速度波門拖引時(shí)，盡管在速度上欺騙成功，但是，雷達(dá)利用未被干擾的距離和方位信息，同樣能跟蹤目標(biāo)，因此，速度欺騙受到限制。

當(dāng)使用2部或2部以上干擾機(jī)對(duì)多普勒雷達(dá)進(jìn)行速度欺騙時(shí)，可以協(xié)同采用雙重速度波門拖引方法。

在圖4中，A、B分別代表裝有干擾機(jī)的艦載平臺(tái)，C代表敵方攻擊飛機(jī)，該飛機(jī)上裝有多普勒雷達(dá)，2臺(tái)干擾機(jī)均采用線性移相變頻干擾方式對(duì)敵方多普勒雷達(dá)進(jìn)行雙重速度波門拖引。

圖4 假設(shè)的干擾場(chǎng)景

A平臺(tái)上裝有偵察設(shè)備，負(fù)責(zé)偵察和測(cè)量敵方多普勒雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)和方位，并將射頻信號(hào)通過(guò)分頻后發(fā)送給B平臺(tái)；B平臺(tái)接收到該射頻信號(hào)后，進(jìn)行倍頻，采用該傳輸方法能保證兩平臺(tái)之間干擾信號(hào)保持同步。

A平臺(tái)、B平臺(tái)均采用行波管進(jìn)行線性移相變頻，2個(gè)平臺(tái)之間的干擾協(xié)同主要表現(xiàn)在：

（1）2個(gè)平臺(tái)分別采用各種調(diào)制信號(hào)f s，使敵方多普勒雷達(dá)多普勒濾波器內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)在移動(dòng)的假目標(biāo)；

（2）2個(gè)平臺(tái)相對(duì)于敵方平臺(tái)存在角度偏差，會(huì)導(dǎo)致敵方多普勒雷達(dá)在跟蹤方位上產(chǎn)生振蕩，從而丟失目標(biāo)。

圖5給出了供2臺(tái)干擾機(jī)選擇的5種基本的調(diào)制波形，共有15種組合，而且根據(jù)調(diào)制頻率不同，組合形式更加豐富。

下面選擇a－c組合調(diào)制波形組合，研究產(chǎn)生的干擾效果。

位于平臺(tái)1上的干擾機(jī)采用（a）類波形對(duì)行波管進(jìn)行調(diào)制，多普勒雷達(dá)接收到該干擾信號(hào)后，頻率將移至f i＋f s，其中f i為雷達(dá)工作頻率，f s為調(diào)制信號(hào)頻率。由于fs取固定值，因此fs產(chǎn)生的效果是干擾信號(hào)固定占據(jù)某一個(gè)多普勒濾波器分辨單元。

位于平臺(tái)2上的干擾機(jī)采用（c）類波形對(duì)行波管進(jìn)行調(diào)制，多普勒雷達(dá)接收到該干擾信號(hào)后，頻率將從f i＋f s變化到f i＋f e，中，f i代表雷達(dá)工作頻率，fs表示調(diào)制信號(hào)初始頻率，fe表示調(diào)制信號(hào)終止頻率。由于調(diào)制頻率從小到大發(fā)生改變，產(chǎn)生的效果是：干擾信號(hào)在多普勒雷達(dá)的多普勒濾波器分辯單元里，從速度小到速度大的方向移動(dòng)，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)假目標(biāo)。

當(dāng)2部干擾機(jī)同時(shí)向敵方多普勒雷達(dá)進(jìn)行干擾時(shí)，雷達(dá)接收機(jī)將收到2種干擾信號(hào)，產(chǎn)生的效果是：在多普勒雷達(dá)的多普勒濾波器分辯單元里有1部固定假目標(biāo)和1部移動(dòng)的欺騙假目標(biāo)。

5 結(jié)束語(yǔ)

利用多普勒效應(yīng)，脈沖多普勒雷達(dá)從多普勒頻率上區(qū)分目標(biāo)和雜波，提高了抗雜波和電子干擾的能力。從電子對(duì)抗角度分析，為了有效干擾多普勒雷達(dá)，需要在多點(diǎn)源干擾方面進(jìn)行研究，聯(lián)合各干擾設(shè)備，實(shí)施協(xié)同干擾，提高各干擾設(shè)備對(duì)抗多普勒雷達(dá)的技術(shù)性能。同時(shí)，推出適用于協(xié)同干擾的新技術(shù)、新方法和新的戰(zhàn)術(shù)使用是亟需解決的課題。

圖5 供2臺(tái)干擾機(jī)選擇的5種基本調(diào)制波形及組合

［1］趙國(guó)慶.雷達(dá)對(duì)抗原理［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003.

［2］向敬成.雷達(dá)系統(tǒng)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2001.