郭恩澤，吳樂華，楊 雷，彭鏡軒，馮克濤，張瑞凱

(1.陸軍工程大學(xué)通信士官學(xué)校，重慶 400035；2.陸軍工程大學(xué)通信工程學(xué)院，江蘇 南京 210007；3.解放軍78092部隊(duì)，四川 成都 610036)

0 引 言

跟蹤雷達(dá)是能連續(xù)跟蹤一個(gè)目標(biāo)并測(cè)量目標(biāo)坐標(biāo)的雷達(dá)，通過解算實(shí)時(shí)向火力系統(tǒng)提供精確的目標(biāo)射擊諸元，控制火力系統(tǒng)攔截該目標(biāo)[1]。跟蹤雷達(dá)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用，使得其對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的威脅程度與日俱增，對(duì)跟蹤雷達(dá)實(shí)施干擾，降低其威脅程度，已成為電子對(duì)抗領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向[2]。本文研究的分布式干擾協(xié)同策略主要針對(duì)的是敵方跟蹤雷達(dá)。

分布式干擾是利用一定數(shù)量的體積小、功率低、價(jià)格低廉的小型干擾機(jī)以投擲方式或者借助無人機(jī)等搭載[3]平臺(tái)的方式散布在接近被干擾目標(biāo)的空域、地域上，自動(dòng)地或受控地對(duì)選定的軍事電子設(shè)備進(jìn)行干擾。與傳統(tǒng)干擾方法相比，分布式干擾具有“面對(duì)面”的主瓣干擾效果[4-5]、靈活多變的部署方式[6]和性價(jià)比高[7-8]等優(yōu)勢(shì)。為了節(jié)約干擾資源，提升分布式干擾系統(tǒng)的性能，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)分布式干擾的協(xié)同策略開展了一定的研究。文獻(xiàn)[9]～[13]通過建模仿真，分析了單部干擾機(jī)對(duì)雷達(dá)探測(cè)距離的影響，多部干擾機(jī)對(duì)單部雷達(dá)，多部干擾機(jī)對(duì)組網(wǎng)雷達(dá)探測(cè)距離的影響以及線性部署、扇面部署等不同的部署方式對(duì)干擾區(qū)域內(nèi)雷達(dá)系統(tǒng)的探測(cè)距離的影響，為分布式干擾系統(tǒng)的部署方式以及協(xié)同策略的研究提供了技術(shù)支撐。文獻(xiàn)[14]～[15]在充分考慮實(shí)際干擾場(chǎng)景的基礎(chǔ)上，提出了呈“扇面”的干擾機(jī)部署方式，在進(jìn)行支援干擾任務(wù)時(shí)，所有位于“扇面”的干擾機(jī)同時(shí)開機(jī)，以便對(duì)雷達(dá)進(jìn)行主瓣干擾。文獻(xiàn)[16]～[17]分析了分布式干擾主要是通過雷達(dá)主瓣干擾來影響雷達(dá)探測(cè)距離，同時(shí)為分布式干擾的資源分配方式提出了規(guī)劃方案。

上述研究主要是通過研究干擾機(jī)的部署方式和干擾資源的分配方式使得分布式干擾系統(tǒng)發(fā)揮最大作戰(zhàn)威力。但在分布式干擾系統(tǒng)中，各干擾機(jī)之間如何進(jìn)行智能化協(xié)同干擾方面并沒有給出具體策略。文獻(xiàn)[18]～[20]利用了延遲自相關(guān)和雙門限檢測(cè)的相關(guān)算法，在抑制噪聲干擾、動(dòng)態(tài)感知協(xié)作頻譜、有效天線選擇等方面取得了良好的效果，為本文提出的分布式干擾協(xié)同策略提供了思路。本文將研究一種基于延遲自相關(guān)和雙門限檢測(cè)的干擾機(jī)協(xié)同策略，在不改變?cè)懈蓴_機(jī)數(shù)量和部署方式的基礎(chǔ)上，通過延遲自相關(guān)和雙門限檢測(cè)算法自動(dòng)選擇位于跟蹤雷達(dá)主瓣方向的干擾機(jī)進(jìn)行對(duì)敵干擾，最大程度地節(jié)約干擾資源，提高分布式干擾系統(tǒng)的智能化程度以及戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。

1 雷達(dá)對(duì)抗相關(guān)方程描述

1.1 雷達(dá)對(duì)抗偵察相關(guān)方程

在自由空間中，忽略大氣衰減、地面海平面反射、雷達(dá)和偵察接收機(jī)系統(tǒng)損耗等因素的影響，偵察天線接收的雷達(dá)信號(hào)功率Pi可表示為：

(1)

式中：Pt為雷達(dá)發(fā)射功率；Gt為雷達(dá)發(fā)射天線增益；Gr為接收天線增益；λ為雷達(dá)工作波長(zhǎng)；Rr為雷達(dá)與偵察接收機(jī)之間的距離。

其中，如果接收天線位于雷達(dá)主瓣方向內(nèi)，當(dāng)雷達(dá)天線的主瓣中心對(duì)準(zhǔn)接收天線，Gt取最大值Gmax，當(dāng)雷達(dá)天線的主瓣邊緣(半功率波束方向)對(duì)準(zhǔn)接收天線，則Gt取0.5Gmax；如果接收天線位于雷達(dá)主瓣方向外，天線副瓣方向的增益遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主瓣方向增益，一般最大的副瓣增益比Gmax小最少40 dB。

接收天線的噪聲功率N可表示為：

N=KTBF

(2)

式中：K為玻爾茲曼常數(shù)，取值為1.38×10-23；T為有效噪聲溫度；B為接收機(jī)工作帶寬；F為噪聲系數(shù)。

根據(jù)式(1)、式(2)，接收到雷達(dá)信號(hào)的信噪比SNR可表示為：

(3)

根據(jù)公式(1)～(3)可知，位于雷達(dá)主瓣方向內(nèi)的干擾單元接收到的雷達(dá)信號(hào)的信噪比要遠(yuǎn)大于位于雷達(dá)主瓣方向外的干擾單元。

1.2 雷達(dá)干擾方程

雷達(dá)在探測(cè)目標(biāo)時(shí)，接收的回波功率Pr可表示為[10]：

(4)

式中：Pt為雷達(dá)發(fā)射功率；Gt為雷達(dá)發(fā)射天線的最大增益；λ為雷達(dá)工作波長(zhǎng)；σ為目標(biāo)散射截面積；R為雷達(dá)到目標(biāo)的距離；Lr為雷達(dá)發(fā)射和接收信號(hào)的損耗。

假設(shè)有N部干擾機(jī)的主瓣方向同時(shí)對(duì)準(zhǔn)雷達(dá)，則雷達(dá)接收到的干擾信號(hào)總功率Pj為：

(5)

式中：Pji為第i部干擾機(jī)的發(fā)射功率；Gji為第i部干擾機(jī)的天線主瓣增益；Gj(θi)為雷達(dá)天線在干擾機(jī)方向上的增益，θi為第i部干擾機(jī)主瓣方向與雷達(dá)主瓣方向的夾角；λ為干擾信號(hào)波長(zhǎng)；γj為干擾信號(hào)極化失配損失；Δfr為雷達(dá)接收機(jī)帶寬；Rji為第i部干擾機(jī)到雷達(dá)的距離；Li為第i部干擾機(jī)發(fā)射信號(hào)的內(nèi)部損耗；Δfji為第i部干擾機(jī)的帶寬。

Gj(θi)的計(jì)算公式為：

(6)

式中：K取常數(shù)，對(duì)于方向性較強(qiáng)的高增益天線一般取值為0.07～0.1；對(duì)于方向性較差的低增益天線一般取值為0.04～0.06，θ0.5為雷達(dá)的主瓣寬度。

由干擾方程Pj/Pr=Kj(Kj為壓制系數(shù))及式(1)、(2)得出干擾條件下雷達(dá)的探測(cè)距離為：

(7)

2 延遲自相關(guān)雙門限的分布式干擾機(jī)協(xié)同策略

2.1 延遲自相關(guān)運(yùn)算的雙門限檢測(cè)算法原理

自相關(guān)，也叫序列相關(guān)，是一個(gè)信號(hào)與其自身在不同時(shí)間點(diǎn)的互相關(guān)，是2次觀察之間的相似度與2次觀察時(shí)間差的函數(shù)。在實(shí)際信號(hào)處理中，可以用來找出重復(fù)模式(如被噪聲掩蓋的周期信號(hào))，或識(shí)別隱含在信號(hào)諧波頻率中消失的基頻。

在統(tǒng)計(jì)學(xué)上，自相關(guān)系數(shù)Rτ被定義為：

(8)

式中：Xt、Xt+τ分別為某隨機(jī)過程以t時(shí)刻、t+τ時(shí)刻為初始時(shí)刻的時(shí)間序列，μt、μt+τ分別為2個(gè)時(shí)間序列的期望；σt、σt+τ分別為2個(gè)時(shí)間序列的標(biāo)準(zhǔn)差；Rτ表示信號(hào)與延遲后信號(hào)之間相似性度量，當(dāng)τ=0時(shí)，信號(hào)相似度為1，Rτ值最大。

在無噪聲影響的情況下，雷達(dá)信號(hào)為周期信號(hào)；因此，雷達(dá)信號(hào)的延遲自相關(guān)函數(shù)同樣為周期函數(shù)。當(dāng)延遲時(shí)間τ為雷達(dá)信號(hào)的周期時(shí)，Rτ理論值為1；當(dāng)雷達(dá)信號(hào)夾雜噪聲時(shí)，噪聲功率越大，Rτ理論值就越小。因此，可以通過Rτ值的大小來判斷雷達(dá)信號(hào)質(zhì)量。由于噪聲的隨機(jī)性，僅僅通過1個(gè)門限值對(duì)雷達(dá)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行判斷，很有可能造成誤判。因此，為了提高雷達(dá)信號(hào)質(zhì)量檢測(cè)的可靠性，還需要在第1個(gè)門限檢測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行第2個(gè)門限檢測(cè)。每個(gè)信號(hào)取多個(gè)樣本，對(duì)超過第1個(gè)門限的信號(hào)樣本進(jìn)行計(jì)數(shù)，待該信號(hào)所有樣本通過第1個(gè)門限后，將計(jì)數(shù)值與第2個(gè)門限進(jìn)行比較，超過第2個(gè)門限，評(píng)判為信號(hào)質(zhì)量好，否則評(píng)判為信號(hào)質(zhì)量差。

雙門限檢測(cè)是通過2次門限判決以減少待檢測(cè)信號(hào)由于噪聲等影響所造成的誤判，2個(gè)門限值需要根據(jù)實(shí)際情況合理地設(shè)置。利用2個(gè)門限，即使由于噪聲的影響，存在個(gè)別樣本超過第1個(gè)門限的情況，但是很難超過第2個(gè)門限。因此，通過雙門限檢測(cè)算法可以獲得可靠的雷達(dá)信號(hào)質(zhì)量檢測(cè)。

2.2 現(xiàn)有分布式協(xié)同干擾存在的問題及改進(jìn)思路

2.2.1 現(xiàn)有分布式干擾策略存在的問題

分布式干擾系統(tǒng)具體的干擾流程如圖1所示，首先，雷達(dá)對(duì)抗偵察資源根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)分配電子戰(zhàn)資源，制定作戰(zhàn)進(jìn)程，并提供初始引導(dǎo)參數(shù)給抵近偵察資源；然后，抵近偵察資源利用雷達(dá)對(duì)抗偵察資源提供的初始引導(dǎo)參數(shù)和收發(fā)干擾單元傳遞的精確、實(shí)時(shí)的敵方跟蹤雷達(dá)信息，發(fā)出指令，控制干擾單元；最后，干擾單元根據(jù)接收到的控制指令，對(duì)敵方跟蹤雷達(dá)實(shí)施干擾。

圖1 分布式干擾策略示意圖

分布式干擾策略是利用空間分布和數(shù)量眾多的干擾機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的跟蹤雷達(dá)進(jìn)行壓制，通過多干擾機(jī)協(xié)同干擾完成對(duì)特定地域的掩護(hù)或進(jìn)攻。如果需要提供多角度、多方位的電子支援干擾，為了使干擾功率從跟蹤雷達(dá)主瓣方向進(jìn)入，抵近偵察資源控制所有方位對(duì)應(yīng)的干擾機(jī)同時(shí)開機(jī)干擾。根據(jù)跟蹤雷達(dá)的工作特點(diǎn)，其天線的方向變化較為緩慢，因此，在一定時(shí)間內(nèi)僅有1部或幾部干擾機(jī)位于跟蹤雷達(dá)天線主瓣方向內(nèi)，所有干擾機(jī)同時(shí)工作會(huì)造成干擾資源的大量浪費(fèi)，這在實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)條件下會(huì)存在以下幾點(diǎn)問題：

(1) 實(shí)際的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中電子攻防相互交替，過早暴露大量的己方干擾設(shè)備，會(huì)增加敵方打擊的概率，如：炮彈投擲、導(dǎo)彈攻擊等。

(2) 干擾機(jī)大都為小型設(shè)備，受限于體積，供電電源體積也較小，工作時(shí)間十分有限。大量的資源浪費(fèi)會(huì)導(dǎo)致分布式干擾系統(tǒng)的作戰(zhàn)時(shí)間大大減少。

(3) 各干擾機(jī)之間沒有進(jìn)行有效的協(xié)同作戰(zhàn)，僅存在于部署上的協(xié)同，一旦遭到炮火打擊，很可能形成壓制區(qū)域的“缺口”，導(dǎo)致分布式干擾系統(tǒng)并不能很好地保障己方突防設(shè)備的戰(zhàn)場(chǎng)生存。

造成這種后果是因?yàn)榉植际礁蓴_系統(tǒng)沒有對(duì)各干擾單元接收到的跟蹤雷達(dá)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行分析，不能確定跟蹤雷達(dá)天線的主瓣方向；因此，不能實(shí)現(xiàn)各干擾單元之間的有效協(xié)同?？紤]設(shè)計(jì)一種有效的跟蹤雷達(dá)信號(hào)質(zhì)量評(píng)估模塊，實(shí)時(shí)解算出跟蹤雷達(dá)天線的主瓣方向，選擇對(duì)應(yīng)跟蹤雷達(dá)天線主瓣方向內(nèi)的干擾機(jī)實(shí)施干擾，其他方位的干擾機(jī)則保持靜默，從而實(shí)現(xiàn)各干擾機(jī)之間的有效協(xié)同。

2.2.2 分布式干擾改進(jìn)策略

位于跟蹤雷達(dá)主瓣方向內(nèi)的干擾機(jī)，接收到的信號(hào)質(zhì)量好，信噪比高；反之，接收到的信號(hào)質(zhì)量差，信噪比低。跟蹤雷達(dá)天線方向可以通過信號(hào)的信噪比反映出來?？紤]設(shè)計(jì)改進(jìn)的分布式干擾協(xié)同策略，如圖2所示。與原有的分布式干擾策略相比，改進(jìn)后的方法是在原有的分布式干擾的基礎(chǔ)上，增加1個(gè)信號(hào)質(zhì)量評(píng)估模塊。該模塊依據(jù)延遲自相關(guān)運(yùn)算和雙門限檢測(cè)理論，根據(jù)評(píng)估模塊的輸出評(píng)分值來判斷信號(hào)質(zhì)量的好壞，從而為干擾策略的制訂提供輔助決策。

改進(jìn)后的分布式干擾協(xié)同策略流程如下：首先，抵近偵察資源將不同方位的干擾機(jī)接收到的跟蹤雷達(dá)信號(hào)傳至信號(hào)質(zhì)量評(píng)估模塊，質(zhì)量評(píng)估模塊對(duì)所有信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，并給出信號(hào)質(zhì)量的評(píng)分值。其次，根據(jù)評(píng)分值評(píng)估信號(hào)質(zhì)量，若評(píng)分值為0，則認(rèn)為該方位接收信號(hào)質(zhì)量差，相應(yīng)位置的干擾機(jī)不在跟蹤雷達(dá)主瓣方向上，干擾機(jī)保持靜默；否則認(rèn)為該方位信號(hào)質(zhì)量好，相應(yīng)位置的干擾機(jī)處于跟蹤雷達(dá)主瓣方向上，將該方位的干擾機(jī)信息和評(píng)分值上傳至抵近偵察資源的決策中心。最后，將各方位干擾機(jī)的評(píng)分值排序，分值越高可認(rèn)為該方位的干擾機(jī)與雷達(dá)主瓣方向的相對(duì)角度越小，決策中心根據(jù)干擾資源的使用情況以及干擾效果等因素，選擇分值最高的干擾機(jī)或者前幾個(gè)分值高的干擾機(jī)實(shí)施對(duì)敵干擾。

圖2 改進(jìn)后的分布式干擾策略示意圖

信號(hào)質(zhì)量評(píng)估模塊評(píng)估信號(hào)質(zhì)量的流程如圖3所示。首先，將接收的足夠長(zhǎng)的信號(hào)截成N段，形成N個(gè)樣本，依次將所有樣本的RD值與第1個(gè)門限值n進(jìn)行比較，對(duì)于超過門限值n的樣本進(jìn)行累加計(jì)數(shù)，得到數(shù)值bn，表示超過第1個(gè)門限的樣本個(gè)數(shù)。然后，將bn與第2個(gè)門限值b進(jìn)行比較，若bn>b，表示該信號(hào)通過雙門限檢測(cè)，判決該信號(hào)質(zhì)量好，該信號(hào)的評(píng)分值sc為所有樣本的RD值的累加值；若bn

圖3 信號(hào)質(zhì)量評(píng)估模塊原理圖

延時(shí)模塊Z-D中的D表示延遲時(shí)間，D一般取跟蹤雷達(dá)信號(hào)周期長(zhǎng)度的倍數(shù)。圖中有3個(gè)滑動(dòng)窗口c、p、q，窗口c為接收信號(hào)與其延遲信號(hào)的自相關(guān)，該窗口的信號(hào)可表示為：

(9)

式中：rn為接收信號(hào)序列；L表示截取的跟蹤雷達(dá)信號(hào)的采樣點(diǎn)數(shù)目，即窗口的寬度。

窗口p和q計(jì)算了延遲自相關(guān)期間窗口接收信號(hào)的能量，分別表示為：

(10)

(11)

將這3個(gè)值進(jìn)行歸一化處理，RD可表示如下：

(12)

RD值分布在[0,1]之間，需根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)置雙門限n、b值，雙門限的檢測(cè)可以很好地避免由于噪聲、旁瓣干擾導(dǎo)致的誤檢和漏檢，提高檢測(cè)的可靠性[19]。最后，輸出信號(hào)質(zhì)量的評(píng)分值sc為：

(13)

當(dāng)判定信號(hào)質(zhì)量好時(shí)，RDi為第i個(gè)樣本的RD值，否則RDi取0。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 仿真實(shí)驗(yàn)步驟及相關(guān)參數(shù)設(shè)置

為了驗(yàn)證基于延遲自相關(guān)和雙門限檢測(cè)的分布式協(xié)同策略有效，設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)，仿真環(huán)境搭載Intel Core i7 2.8 GHz處理器，操作系統(tǒng)為Windows10專業(yè)版64位，使用Matlab2020b作為仿真平臺(tái)。仿真實(shí)驗(yàn)的步驟為：(1)利用若干部干擾機(jī)隨機(jī)分布在一定的區(qū)域，模擬實(shí)際復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下干擾機(jī)的部署；(2)令跟蹤雷達(dá)天線隨機(jī)指向6個(gè)方向，分析各個(gè)方向下本文協(xié)同干擾算法與原先的協(xié)同干擾算法對(duì)跟蹤雷達(dá)探測(cè)距離的影響；(3)對(duì)比分析本文算法是否有效且具有普遍適用性。

假設(shè)分布式干擾系統(tǒng)掩護(hù)的方位為以敵方跟蹤雷達(dá)為中心，極坐標(biāo)系0°～60°的地域。當(dāng)目標(biāo)到跟蹤雷達(dá)的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目標(biāo)到地面的距離時(shí)，俯仰角大約為0°；當(dāng)己方突防設(shè)備距離敵方跟蹤雷達(dá)較近時(shí)，俯仰角增大，此時(shí)干擾機(jī)搭載平臺(tái)可以升空到合適的位置。本文為了建模的方便，不考慮俯仰角的影響。假設(shè)己方分布式干擾系統(tǒng)有10部干擾機(jī)，干擾機(jī)的部署方法是根據(jù)地形特點(diǎn)、戰(zhàn)術(shù)需要等將大量的小型干擾單元散布到被干擾目標(biāo)的空域或地域上。為了驗(yàn)證本文算法的實(shí)用性，建模場(chǎng)景設(shè)置為：10部干擾機(jī)以敵方跟蹤雷達(dá)為中心，隨機(jī)地分布在極坐標(biāo)角度為0°～60°、距離為10～15 km的區(qū)域。10部干擾機(jī)編號(hào)為G1～G10，極坐標(biāo)由Matlab軟件中的隨機(jī)函數(shù)生成，分別為(7°，13.66 km)、(10°，10.23 km)、(17°，12.14 km)、(27°，13.59 km)、(30°，10.09 km)、(33°，10.03 km)、(37°，14.70 km)、(40°，13.21 km)、(44°，11.00 km)、(48°，10.11 km)。跟蹤雷達(dá)天線的主瓣方向由Matlab軟件中的隨機(jī)函數(shù)生成,分別為以下6個(gè)角度：11°、19°、26°、28°、34°、52°。驗(yàn)證雷達(dá)天線在不同方向的變化，本文算法依然有效。取仿真參數(shù)如下：Pt=100 kW，Gt=26 dB，λ=0.1 m，σ=1 m2，Kj=3 dB，Pj=2 W，Gji=0 dB，θ0.5=10°，Rj=10 km，K=0.06，Δfr/Δfji=1，T=290 K，B=100 MHz，F(xiàn)=10 dB，不考慮雷達(dá)和干擾機(jī)的內(nèi)部損耗以及干擾信號(hào)的極化失配。干擾機(jī)接收信號(hào)信噪比根據(jù)式(1)～(3)計(jì)算得到。其中，在計(jì)算位于跟蹤雷達(dá)天線主瓣方向外的干擾機(jī)接收信號(hào)的信噪比時(shí)，跟蹤雷達(dá)發(fā)射天線增益的取值相對(duì)于Gmax減少量隨機(jī)取50～80 dB。

仿真的跟蹤雷達(dá)信號(hào)為常規(guī)脈沖信號(hào)，延遲自相關(guān)運(yùn)算的參數(shù)設(shè)置如表1所示。

表1 延遲自相關(guān)運(yùn)算的參數(shù)設(shè)置

3.2 方法的可行性分析

經(jīng)過計(jì)算，各干擾機(jī)在不同角度下接收到的跟蹤雷達(dá)信號(hào)信噪比如表2所示。

利用公式(9)～(12)，計(jì)算得到RD值，不同信噪比下信號(hào)的RD輸出曲線如圖4所示。由于雷達(dá)信號(hào)的周期性，經(jīng)過自相關(guān)運(yùn)算后RD值的峰值呈周期出現(xiàn)。當(dāng)延遲量值等于信號(hào)的周期長(zhǎng)度時(shí)，RD會(huì)達(dá)到峰值。從曲線上看，干擾機(jī)接收到的跟蹤雷達(dá)信號(hào)信噪比越大，RD值整體上越大，峰值也就越大。因此，可以通過RD峰值大小來判斷干擾機(jī)與跟蹤雷達(dá)主瓣方向上的對(duì)準(zhǔn)程度。綜合圖4的仿真結(jié)果，選取第1個(gè)門限值n為0.98，第2個(gè)門限值b為90。n、b值需根據(jù)實(shí)際情況合理地設(shè)置[21]，以便分布式干擾系統(tǒng)能準(zhǔn)確合理地選擇出與跟蹤雷達(dá)天線主瓣方向相對(duì)較近的干擾機(jī)。

表2 不同跟蹤雷達(dá)天線角度下接收信號(hào)信噪比

圖4 0 dB、10 dB、20 dB、30 dB雷達(dá)信號(hào)的RD的輸出值

利用本文提出的信號(hào)質(zhì)量評(píng)估模塊對(duì)跟蹤雷達(dá)天線在不同方向下干擾機(jī)接收信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，得到表3的評(píng)分結(jié)果。分值越高表示干擾機(jī)的接收信號(hào)質(zhì)量越好，0分表示干擾機(jī)接收信號(hào)質(zhì)量較差，不滿足雙門限的檢測(cè)。根據(jù)表3的評(píng)分結(jié)果，按照評(píng)分高低，選擇第1部或者滿足雙門限檢測(cè)的前幾部干擾機(jī)進(jìn)行干擾。本文選擇所有滿足雙門限檢測(cè)的干擾機(jī)，當(dāng)跟蹤雷達(dá)天線處于角度1(11°)時(shí)，選擇G1、G2實(shí)施對(duì)敵干擾；當(dāng)跟蹤雷達(dá)天線處于角度2(19°)時(shí)，選擇G3實(shí)施對(duì)敵干擾；當(dāng)跟蹤雷達(dá)天線處于角度3(26°)時(shí)，選擇G4、G5實(shí)施對(duì)敵干擾；當(dāng)雷達(dá)跟蹤天線處于角度4(28°)時(shí)，選擇G4、G5、G6實(shí)施對(duì)敵干擾；當(dāng)跟蹤雷達(dá)天線處于角度5(34°)時(shí)，選擇G5、G6、G7實(shí)施對(duì)敵干擾；當(dāng)跟蹤雷達(dá)天線處于角度6(52°)時(shí)，選擇G10實(shí)施對(duì)敵干擾。

表3 接收信號(hào)質(zhì)量評(píng)分表

通過上述仿真實(shí)驗(yàn)證明：本文方法行之有效，當(dāng)跟蹤雷達(dá)天線方向處于任意角度時(shí)，利用本文提出的算法均可以正確選擇出位于主瓣方向的干擾機(jī)實(shí)施干擾，其他方向上的干擾機(jī)則保持靜默。

3.3 改進(jìn)前后干擾方法對(duì)比分析

為了驗(yàn)證本文改進(jìn)后的干擾策略的有效性，與文獻(xiàn)[16]、[17]中采用的分布式協(xié)同干擾策略進(jìn)行對(duì)比，該文獻(xiàn)所采用的干擾策略為原有的分布式干擾方法，即沒有進(jìn)行接收信號(hào)分析，不涉及各干擾機(jī)之間的智能化協(xié)同。因此，不確定跟蹤雷達(dá)天線的方向，為達(dá)到主瓣干擾的效果，通常會(huì)令該區(qū)域內(nèi)10部干擾機(jī)同時(shí)對(duì)敵干擾。計(jì)算不同干擾方法下的跟蹤雷達(dá)探測(cè)距離，如表4所示。

通過表4的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)跟蹤雷達(dá)天線隨機(jī)指向6種方位時(shí)，相對(duì)于文獻(xiàn)[16]、[17]采用的干擾策略，利用改進(jìn)后的干擾策略對(duì)跟蹤雷達(dá)實(shí)施干擾，跟蹤雷達(dá)的探測(cè)距離均有所增加，增加率分別為：3%、7.6%、4.1%、1.9%、3.3%、4.9%，這說明本文提出的分布式干擾協(xié)同策略對(duì)敵方跟蹤雷達(dá)的干擾效果稍遜于文獻(xiàn)[16]、[17]的干擾策略；但是，改進(jìn)后的干擾策略對(duì)干擾資源的使用率卻大幅減少，僅為原先干擾策略的20%、10%、20%、30%、30%、10%，這說明本文提出的分布式干擾協(xié)同策略對(duì)干擾資源的利用率遠(yuǎn)大于文獻(xiàn)[16]、[17]采用的分布式干擾策略，可以在實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)上很大程度上節(jié)約干擾資源。

表4 改進(jìn)前后干擾策略對(duì)跟蹤雷達(dá)探測(cè)距離的影響

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)分布式干擾系統(tǒng)對(duì)跟蹤雷達(dá)干擾時(shí)存在的問題，考慮到跟蹤雷達(dá)天線的方向性對(duì)干擾機(jī)接收信號(hào)質(zhì)量和干擾效果的影響，提出基于延遲自相關(guān)和雙門限檢測(cè)的分布式干擾協(xié)同策略。為了驗(yàn)證本文方法的有效性，利用蒙特卡洛思想設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)，在跟蹤雷達(dá)天線隨機(jī)指向6個(gè)方向的條件下，利用文中所提的協(xié)同干擾策略均可實(shí)現(xiàn)對(duì)敵方跟蹤雷達(dá)的主瓣干擾，干擾效果略遜于原有干擾方法，此時(shí)相應(yīng)的敵方跟蹤雷達(dá)探測(cè)距離的增加率分別為3%、7.6%、4.1%、1.9%、3.3%、4.9%，但是對(duì)干擾資源的使用率僅為原來干擾方法的20%、10%、20%、30%、30%、10%，有利于分布式干擾系統(tǒng)增加工作時(shí)長(zhǎng)，提高戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。本文提出的分布式干擾策略針對(duì)其他功能的雷達(dá)也具有一定的參考價(jià)值。