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浅谈雷达电子对抗技术

2015-01-29中国人民解放军61906部队彭振伟周永彬季绣宇

电子世界 2015年15期
关键词:副瓣干扰信号天线

中国人民解放军61906部队 彭振伟 周永彬 季绣宇

浅谈雷达电子对抗技术

中国人民解放军61906部队 彭振伟 周永彬 季绣宇

现代战争中的雷达对抗主要为干扰和抗干扰,整体技术分为空间领域、频段领域、时间领域。本文分析了一些现代战争取胜信息权的工具和方法,指出雷达的干扰和抗干扰技术是不断发展的矛盾。

现代雷达;雷达干扰;雷达抗干扰

引言

随着高技术的条件不断发展,在未来战争中,敌我双方在信息控制权之争,空中力量之争的时候势必会将军用雷达作为首选目标实施电子干扰。所以在雷达干扰和抗干扰方面的技术学习和研究,可以提高我军信息化的建设,并在战场上获得主动权,在现代化战争中将会引起和得到更多的重视。雷达的干扰和抗干扰整体技术分为空间领域、频段领域、时间领域。下面分别将这些领域的斗争作简要介绍。如表1所示。

表1 雷达干扰和抗干扰整体技术

1 空间领域雷达干扰和抗干扰

1.1 超低副瓣天线

我们常用的电子雷达分为主瓣和副瓣两个部分,其中副瓣部分宽度远大于主瓣部分,而且非常容易受到敌方的干扰,一旦受到干扰后雷达的作用将会受到制约,采用超低副瓣天线的技术,让副瓣天线信号难以定位,敌方对信号的捕捉也变得困难起来,这样就让雷达可以无干扰持续的工作。

对于超低副瓣天线雷达的设计,我们在对其干扰时可采用分布式干扰手段,首先通过对信号的捕捉,计算出大概的方位,然后利用人工或其他方式,将一些小型电子干扰器投放至计算方位的位置区域,在电子干扰器上使用一些伪装,让敌方无法发现,然后遥控电子干扰器进行干扰控制。干扰的信号通过雷达天线的主瓣进入,避开了超低副瓣天线副瓣,因此其干扰能够高效率的完成,分散在不同的区域分布干扰器,可形成多方位,多向的干扰这样的组合干扰扇面,可以形成压制性大面积的干扰。

1.2 副瓣对消

副瓣对消的原理就是雷达在接收到信号时,计算接收信号的幅度和相位与自身通道正常值的差别,利用增加的接收通道进行叠加控制,过滤出干扰信号,减少干扰信号对雷达的影响。

对于此类设计,我们也可以使用分布式干扰方式,发出的干扰信号通常会在不同的方向进入主天线和辅助天线,当干扰源方向数目大于或等于对消阵元的数目时,这样就迫使副瓣对消效果存在异常或者不复存在,这样干扰的信号就能顺利进入到信号接收器,影响到雷达的运行。

1.3 单脉冲角跟踪

单脉冲角度跟踪的设计原理就是利用接收的信号和天线轴线直接的偏差测量,然后追踪目标的回波,如果出现多个信号源,可以通过角度找出目标所在地。对于这样工作方式,我们采用投掷式干扰,即将需要干扰的的目标附件投掷大量的干扰设备,吸引信号的收获,扰乱正常信号的接收。

1.4 相控阵天线扫描捷变

相控阵天线扫描捷变的原理就是随机扫描目标并记录信号,这样就让敌方无法准确的进行信号识别和定位,无法进行有效的信号干扰。对于此类雷达,我们根据随机性建立一个快速信号发射系统,采用精确频率和角度瞄准,提前锁定雷达并对其进行信号干扰。

1.5 雷达组网

设在同一区域内多个,多类型的雷达网络,它们可以将信号相互支持和相互补充,实现了空间,时间和频域多覆盖,整体组合起来会成为一个强大的抗干扰阵地。如果需要对阵地进行干扰破坏,我们也需要进行干扰阵地的建设,使用多种设备和干扰技术与之对抗。

2 频段领域雷达干扰与抗干扰

2.1 宽带频率捷变

目前常用的脉间跳频捷变可以躲避频率定位干扰,它的操作频率不断的更新和变化,使得干扰设备无法进行准确的定位和识别,即使接收到雷达的脉冲频率也没有反应时间进行干扰,为了应对此类情况,我们对干扰器进行频率捕捉时间的缩短,提升捕捉速度,这样才有概率进行信号源的分析和干扰,提高干扰成功的可能性。现代雷达干扰机在10-1微秒的时间,在千兆赫的带宽,频率瞄准精度1~2MHz;在几微秒,瞄准频率精度可以达到10-1兆赫。

2.2 窄带滤波

雷达在发射信号时将信号聚集在非常窄的光谱线内,由于空间的限制可将杂波和噪音滤除,减少干扰的影响。对于此类情况,我们使用高精度瞄准频率的干扰手段,从而使尽可能多的能量到窄带干扰滤波器中,让滤波的效率降低,以提高干扰的效率,现代雷达干扰器在1至2个脉冲可以提高瞄准到十千赫的频率,比过去提高了2 个数量级。

2.3 频率扩展

雷达发展的一个重要特征是现代雷达扩频技术的应用,使雷达信号带宽越来越宽。这样做的目的有两个,第一有效的提高了雷达的探测半径,第二在发射功率不变的情况下,信号带宽越宽,在带宽中的电子密度就会越小,干扰源寻找电子信号的几率越小。对于此类抗干扰,可以开发数字接收机和现代数字信号处理技术的应用,以提取噪声雷达信号。为了提升在宽带中寻找信号的效率,数字存储器技术此时得到广泛应用,它可以准确的复制该信号并投入到带宽中然后用于信号干扰。

3 时间领域雷达干扰与抗干扰

3.1 距离选通

在对抗中干扰信号会随机出现,为了减少雷达受到假目标的干扰,在搜索过程中采用距离选通措施,在受到干扰的过程中,干扰信号距离通常都会不固定,而从该单元的距离的回波信号出现同步的概率发生大,由此可以基于概率信号在不同的距离出现的次数来对目标或者信号干扰进行区分。对于此类抗干扰,一般采用同步干扰的手段,当测量到雷达发射机信号后,进行固定位置的相同频率的发射,当雷达接收到这些信号后就会判断为回波,引起测试误差。

3.2 抗距离拖曳

一般情况下干扰信号都是在测量到发射信号后再进行干扰,这样在距离上会体现在回波信号之后,为防止信号干扰可采取直接接收第一时间的回波信号方法来过滤干扰信号。对于此类抗干扰,我们采用两种干扰方法:应用脉冲+噪声的复合干扰,或脉冲+ 同步投放的箔条干扰。由于噪声和箔条的反射信号可以出现在目标的回波信号之前,这样雷达就会不断的接收噪声和箔条的反射信号,从而忽略了真正的目标信号。

3.3 重频捷变

雷达在信号接收时释放脉冲,扰乱干扰设备的运行,当重频捷变与频率捷变相结合后,干扰设备接收到信号后无法在时间和频率上同步进行干扰信号的发出,使得干扰间断减少干扰的效果。对重频捷变雷达可以采用以下措施进行干扰:在脉冲雷达前方使用杂乱的噪音,在后方进行同步干扰,增加在时域一致性的干扰信号。

4 结束语

现代雷达的干扰和抗干扰技术,就相当于矛和盾,通过技术手段不断的促进和发展。没有任何一部雷达可以抗干扰,也没有任何一种干扰无法防范,关键是电子信息技术水平。在今天的战争中雷达对抗越来越重要,只有熟悉对方掌握的技能水平才能在战争中掌握主动权,反之则处于被动状态。

[1]闫宗广.电子对抗概论[M].北京:解放军出版社,1999.

[2]陈力恒.军事预测学[M].北京:军事科学出版社,1993.

[3]Morchin W.Radar Engineer’s Sourcebook[M].Boston:Artech House Inc.,1993.

彭振伟(1975—),辽宁义县人,工程师,专业:雷达对抗。

周永彬(1975—),河北冀州人,助理工程师,专业:电子对抗。

季绣宇(1983—),河南商城人,工程师,专业:通信工程。

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