熊永坤+王東陽
摘 要:通過對當(dāng)前雷達(dá)所面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境下抗干擾現(xiàn)狀及其對抗技術(shù)的研究,指出了未來雷達(dá)抗干擾技術(shù)的新特點及發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:雷達(dá);抗干擾技術(shù);電磁環(huán)境;生存能力
中圖分類號:TN974 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.057
在當(dāng)前基于信息系統(tǒng)的作戰(zhàn)條件下,戰(zhàn)場電磁環(huán)境變得相當(dāng)復(fù)雜,這就對雷達(dá)的工作性能與生存能力構(gòu)成了嚴(yán)峻的威脅和挑戰(zhàn)。復(fù)雜電磁環(huán)境作戰(zhàn)條件下的雷達(dá)能否具備較強(qiáng)的抗干擾能力和生存能力,以確保其作戰(zhàn)效能得到充分發(fā)揮,已成為戰(zhàn)爭取勝的關(guān)鍵因素。
1 雷達(dá)抗干擾現(xiàn)狀
目前,雷達(dá)抗干擾技術(shù)水平已滯后于干擾技術(shù)的發(fā)展,雷達(dá)抗干擾能力已受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。比如,抗欺騙性干擾能力差,但欺騙性干擾對雷達(dá)的威脅已經(jīng)超過壓制性干擾,成為最常用的干擾之一,因此,需要盡快提出有效的抗欺騙性干擾方法;雷達(dá)只能應(yīng)對單一干擾方式,對干擾的性質(zhì)無法分辨,但抗干擾的方法只針對單一干擾環(huán)境進(jìn)行研究,如果干擾方式未知或多種干擾方式并存,這些抗干擾方法就很難適用,且對同時包含壓制性干擾和欺騙性干擾的復(fù)合干擾,雷達(dá)抗干擾的效果很不理想。
2 復(fù)雜電磁環(huán)境下的雷達(dá)抗干擾技術(shù)
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,任何雷達(dá)系統(tǒng)如果不能采取有效的抗干擾措施,就不能保證取得戰(zhàn)爭的勝利。因此,必須研究各種抗干擾方法,提高雷達(dá)的抗干擾能力,使之在復(fù)雜電磁環(huán)境中保持良好的探測性能。以下從4個方面研究提高復(fù)雜電磁環(huán)境下雷達(dá)抗干擾能力的方法。
2.1 設(shè)計理想的抗干擾雷達(dá)信號
雷達(dá)信號的設(shè)計將直接影響到雷達(dá)系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能,尤其在復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境下,更要提高雷達(dá)的抗干擾性能。而具有大時寬、大頻寬和復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的雷達(dá)信號比較理想。
2.2 空間對抗
空間對抗是利用干擾源和目標(biāo)空間位置的差異來選擇目標(biāo)回波信號的抗干擾方法。它要求雷達(dá)窄波束、窄脈沖工作,減少雷達(dá)的空間分辨單元體積,從而降低從目標(biāo)臨近方位進(jìn)入雷達(dá)干擾信號區(qū)域的概率,以提高信干比,通常采用低副瓣天線或副瓣抑制技術(shù),包括副瓣消隱和副瓣對消技術(shù)來實現(xiàn)。
2.3 接收機(jī)和信號處理抗干擾
上述提到的空間對抗技術(shù)的主要目的是提高雷達(dá)接收機(jī)輸入端的信干比,但實際上目標(biāo)回波信號總比干擾強(qiáng)度弱得多,因此,還需依靠接收機(jī)抗干擾電路和信號處理技術(shù)來提高雷達(dá)的抗干擾能力。在強(qiáng)干擾條件下,提取目標(biāo)回波信號不能丟失信息,需要雷達(dá)接收機(jī)具有足夠的帶寬和動態(tài)范圍。常見的接收機(jī)抗干擾電路有自動增益控制電路、近程增益控制電路、對數(shù)中放和寬-限-窄電路等。雷達(dá)數(shù)字信號處理在抗無緣雜波干擾上有很大的優(yōu)勢,全相參脈沖多普勒雷達(dá)通過雜波抑制濾波器和窄帶多普勒濾波器作用,是目前抗無源雜波干擾最有效的技術(shù)。
2.4 綜合對抗
在復(fù)雜電磁環(huán)境下,僅使用某種抗干擾技術(shù)是不夠的,綜合采用對抗手段才能保證對抗的有效性。綜合對抗包括3個方面:①多種抗干擾技術(shù)相結(jié)合。單一的抗干擾措施只能對應(yīng)某種單一的干擾,比如捷變頻技術(shù)只能抗積極干擾,不能抗消極干擾,所以,綜合采用多種抗干擾措施能有效提高雷達(dá)的抗干擾能力。②多體制雷達(dá)組網(wǎng)。單一雷達(dá)的抗干擾能力總是有限的,但采用多種抗干擾技術(shù)會使雷達(dá)變得復(fù)雜。采用多種體制雷達(dá)組網(wǎng)能獲得很強(qiáng)的抗干擾能力,多體制雷達(dá)網(wǎng)會形成一個十分復(fù)雜的雷達(dá)信號空間,占據(jù)很寬的頻域,通過數(shù)據(jù)傳遞和情報綜合形成一個有機(jī)整體,其抗干擾能力有質(zhì)的變化。③靈活的戰(zhàn)術(shù)動作。除了應(yīng)提高雷達(dá)抗干擾技術(shù)水平以外,采取靈活多變的戰(zhàn)術(shù)動作,往往也能發(fā)揮相當(dāng)有效的抗干擾效果。
3 雷達(dá)抗干擾能力的新特點和發(fā)展方向
3.1 雷達(dá)抗干擾技術(shù)的新特點
隨著軍事技術(shù)的飛速發(fā)展,電子技術(shù)在軍事武器裝備中的核心作用越來越明顯,新型雷達(dá)體制得以迅速崛起和廣泛應(yīng)用,以適應(yīng)軍事電子高技術(shù)激烈對抗的局面。在雷達(dá)對抗日益擴(kuò)大、日趨激烈的形勢下,現(xiàn)代雷達(dá)抗干擾應(yīng)具有以下特點:①雷達(dá)天線要具有高增益、低副瓣、窄波束、低交叉極化響應(yīng)、副瓣對消、副瓣消隱、電子掃描消控陣和單脈沖測角技術(shù)等特點;②收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)具有高效輻射功率、脈沖壓縮波形、寬帶頻率跳變、寬動態(tài)范圍、鏡像抑制、單脈沖/輔助接受系統(tǒng)的信道匹配等特點;③雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具有功率管理能力,能在密集信號環(huán)境中迅速地探測、截獲、分選和識別威脅信號,根據(jù)威脅等級自動選擇最佳干擾模式,以獲得最佳探測效果,并能對干擾點隨時進(jìn)行定位;④雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具有綜合的多功能能力,既能應(yīng)對積極干擾,又能及時判斷消極干擾,此外,還要綜合利用雷達(dá)技術(shù)資源,提高全方位的抗干擾能力。
3.2 雷達(dá)抗干擾技術(shù)發(fā)展的新方向
雷達(dá)抗干擾技術(shù)是確保己方有效運(yùn)用電磁頻譜應(yīng)對電子干擾所采取的各種舉措。雷達(dá)抗干擾就是電子領(lǐng)域資源之間的斗爭。任何雷達(dá)都是可以干擾的,而任何干擾也都是可以防范的,這主要取決于戰(zhàn)斗雙方所投入的技術(shù)資源。雷達(dá)抗干擾的目的是將影響雷達(dá)正常工作的各種干擾信號減弱到允許存在的程度,以保障雷達(dá)的正常工作。針對雷達(dá)抗干擾技術(shù)的新特點,未來雷達(dá)抗干擾技術(shù)的發(fā)展主要有以下幾個方向。
3.2.1 相控陣技術(shù)
相控陣天線是電子掃描天線中最引人注目的一種天線形式,這種天線是通過電控指令改變天線孔徑面上的相位分布,實現(xiàn)對波束指向或波束形成的控制作用的,在抗干擾方面具有很大的優(yōu)勢。
3.2.2 毫米波技術(shù)
雷達(dá)對抗日益激烈化,毫米波雷達(dá)必須結(jié)合微波雷達(dá)已廣泛采用的各種新體制和新技術(shù),比如擴(kuò)頻技術(shù)、頻率捷變技術(shù)、脈沖多普勒和自適應(yīng)技術(shù)等,并利用自身的優(yōu)勢,發(fā)展多個頻段或模式復(fù)合的技術(shù),以提高自身的生存能力。
3.2.3 稀布陣綜合脈沖孔徑技術(shù)
稀布陣綜合脈沖孔徑技術(shù)是采用大孔徑稀疏布陣、寬脈沖發(fā)射、接受用數(shù)字技術(shù)綜合形成窄脈沖和天線陣波束的新體制雷達(dá)技術(shù),具有工作頻帶寬、同時工作頻率多、信號截獲概率低等優(yōu)點,是一種反干擾能力強(qiáng)的新雷達(dá)體制。
4 結(jié)束語
復(fù)雜的電磁環(huán)境對雷達(dá)所造成的影響非常嚴(yán)峻,為了使雷達(dá)能夠在未來的戰(zhàn)場環(huán)境中正常發(fā)揮作用,研究雷達(dá)抗干擾技術(shù)十分必要。本文通過對當(dāng)前雷達(dá)所面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境下抗干擾現(xiàn)狀及其對抗技術(shù)的研究,指出了未來雷達(dá)抗干擾技術(shù)具有的新特點及發(fā)展新方向。
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〔編輯:張思楠〕