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关于单脉冲雷达抗干扰能力的探讨

2016-06-28贾志飞

科技与创新 2016年11期

贾志飞

摘 要:目前,电子干扰环境日益复杂化,雷达的干扰技术也呈现出多元化发展的趋势,有效提高雷达的跟踪、探测能力便成为了相关工作人员研究的重要课题之一。单脉冲角跟踪系统是一种较为先进的跟踪系统,但在具体工作中容易受到复杂电磁环境的干扰。基于此,结合自身的工作经验和悉心研究,主要对雷达的干扰方法及单脉冲雷达的抗干扰能力和技术展开了探讨。

关键词:单脉冲雷达;干扰方法;抗干扰能力;角度欺骗

中图分类号:TN958.4 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.11.137

文章编号:2095-6835(2016)11-0137-01

单脉冲雷达在探测和跟踪目标时,如果遇到复杂电磁环境的干扰,容易在距离、角度和频率方面不能有效分辨真实目标,而此时雷达所指示的目标信息也并非真实目标的相关信息。这样,雷达就会失去跟踪和探测的效用。因此,开展对单脉冲雷达抗干扰能力的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。

1 单脉冲雷达的主要干扰技术分析

随着电子干扰技术的迅速发展,如今能够对雷达实施干扰的技术非常多,我们从战术应用角度将其分为常规干扰和非常规干扰两大类。其中,常规干扰具体指的是雷达对抗中经常采用的普适性较强的一些干扰方法,其主要干扰原理是有效降低雷达接收信号的信噪比。常用的常规干扰技术主要包括阻塞噪声、射频存储转发干扰和无源干扰等。雷达抗常规干扰的主要方法是提升雷达的跟踪和探测性能,比如增加隐身天线、增加发射功率以及采用低截获概率技术等。

非常规干扰主要是指对采用了特定技术的雷达或者构造、功能比较特殊的雷达实施干扰的方法和措施。一般来讲,对特定的雷达进行非常规干扰应当先侦查、收集被干扰雷达的一些特定信息(比如雷达频率、雷达操作系统等),然后使干扰机在逼真复现被干扰雷达信号的同时有效控制信号,从而产生虚假现象,通过制造假的雷达目标回波,让被干扰雷达产生错误的数据和信息。非常规干扰方法对跟踪雷达的干扰更为有效,这也是对单脉冲雷达进行干扰时经常采用的方法。这类干扰技术主要有距离欺骗、角度欺骗、速度欺骗和自动增益控制欺骗等。其中,距离欺骗的特点是利用干扰信号将雷达距离波门从真目标上脱开,以控制、转发或延迟等有效手段使雷达产生距离假目标。其干扰原理是通过发送干扰让雷达两个距离波门中的信号强度不一样,从而干扰雷达的距离分辨能力。角度欺骗干扰的主要特点是在单脉冲雷达分辨角内设置两个或以上的干扰源,对单脉冲雷达的角跟踪系统精度和准确度实施干扰。速度欺骗的特点是通过发送两个高低不同频移的干扰信号,从而让雷达速度跟踪波门难以准确测定目标的移动速度。自动增益控制欺骗的特点是通过连续不断的干扰使AGC不断进行控制转化,从而造成雷达接收机工作失常,进而出现跟踪、探测中断或雷达整体性能下降等问题。

2 单脉冲雷达的抗干扰能力分析

2.1 抗噪声干扰的能力分析

由雷达参数测量的最大似然估值论可知,采用噪声干扰能够有效控制单脉冲雷达的参数测量精度,因此,噪声干扰会使得单脉冲角跟踪系统产生一定的误差,从而使角度跟踪的精准度降低。但是在实际跟踪过程中,单脉冲雷达能够从噪声干扰中提取跟踪误差信号。当然,只有误差电压取值合适,雷达才能实施稳定跟踪。通常,干扰是起伏不定的,不过由自动增益控制欺骗的分析可知,噪声干扰通过AGC电路的过滤并不能对雷达稳定跟踪造成实质性的干扰,因此,单脉冲雷达可以对干扰源实施跟踪,尤其是在雷达回波信号比较弱时,过强的干扰反而有助于雷达跟踪。

在单脉冲雷达的角跟踪系统中,跟踪目标的方向是由天线轴线的方向来确定的。当目标方向与天线轴线的方向一致时,伺服误差电压为零,噪声干扰引起伺服电压在零点作随机起伏,从而对雷达的测量精度造成一定的影响。但实际中,干扰机所产生的噪声干扰并不会影响到伺服电压,因此,天线方向和雷达测量精度也不会发生改变。

2.2 抗自动增益控制欺骗的能力分析

自动增益控制欺骗主要是干扰AGC,让其无法正常工作,从而干扰雷达的正常运行。但实际中,无论是单脉冲雷达,还是其他雷达,其AGC环路都有一定的响应宽带。如果采用较高频率的通/断调制干扰,一般要超过AGC响应带宽。这时,AGC电压才会随着干扰摆动,但并不会得到合适的固定值。此时,相位检波器输出幅度也会出现时大时小的起伏。这种起伏会导致角跟踪系统的误差出现大幅度的变化,从而使跟踪发生偏差。此时,干扰才算生效。

单脉冲雷达的角度跟踪误差由单个脉冲信号来决定,并非脉冲串包络,因此,接收机自动增益控制的环路带宽能够设计频率较高的响应宽带,从而响应频率很高的脉冲起伏。AGC环路带宽要比伺服带宽大很多。要想有效干扰AGC环路,必须使通/断调制频率超过AGC环路带宽,确保其频率远远高于伺服带宽的截止频率。但是,这样操作会引起相检输出幅度起伏不定,从而不能进入伺服环路,伺服环路只能响应其平均值,并会引起频率对冲,更不会导致跟踪偏差。

3 结束语

总的来说,单脉冲雷达的角跟踪系统作为当下比较先进的跟踪系统,其跟踪目标的自卫式噪声干扰和自动增益控制欺骗并不能有效破坏雷达的角度跟踪。但这一切都应当建立在单脉冲雷达具有良好的工作性能和先进的操作养护技术的基础上。因此,我们应当不断加强对养护维修技术的学习,提升雷达操作技术水平,为雷达的高效率运行提供坚实的技术支撑。

参考文献

[1]张曦,王星,王红卫,等.单脉冲雷达的相干干扰研究[J].现代雷达,2013(12).

[2]魏征.单脉冲雷达干扰技术研究[J].电子世界,2013(17).

[3]李国君,赵栋华.单脉冲雷达幅相不一致对测角特性的影响[J].四川兵工学报,2015(08).

〔编辑:刘晓芳〕