复杂电磁环境下雷达抗干扰技术

2017-05-13熊永坤王东阳

科技与创新 2017年7期

关键词：抗干扰技术雷达

熊永坤+王东阳

摘要：通过对当前雷达所面临的复杂电磁环境下抗干扰现状及其对抗技术的研究，指出了未来雷达抗干扰技术的新特点及发展方向。

关键词：雷达；抗干扰技术；电磁环境；生存能力

中图分类号：TN974 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.057

在当前基于信息系统的作战条件下，战场电磁环境变得相当复杂，这就对雷达的工作性能与生存能力构成了严峻的威胁和挑战。复杂电磁环境作战条件下的雷达能否具备较强的抗干扰能力和生存能力，以确保其作战效能得到充分发挥，已成为战争取胜的关键因素。

1 雷达抗干扰现状

目前，雷达抗干扰技术水平已滞后于干扰技术的发展，雷达抗干扰能力已受到严峻的挑战。比如，抗欺骗性干扰能力差，但欺骗性干扰对雷达的威胁已经超过压制性干扰，成为最常用的干扰之一，因此，需要尽快提出有效的抗欺骗性干扰方法；雷达只能应对单一干扰方式，对干扰的性质无法分辨，但抗干扰的方法只针对单一干扰环境进行研究，如果干扰方式未知或多种干扰方式并存，这些抗干扰方法就很难适用，且对同时包含压制性干扰和欺骗性干扰的复合干扰，雷达抗干扰的效果很不理想。

2 复杂电磁环境下的雷达抗干扰技术

在现代战争中，任何雷达系统如果不能采取有效的抗干扰措施，就不能保证取得战争的胜利。因此，必须研究各种抗干扰方法，提高雷达的抗干扰能力，使之在复杂电磁环境中保持良好的探测性能。以下从4个方面研究提高复杂电磁环境下雷达抗干扰能力的方法。

2.1 设计理想的抗干扰雷达信号

雷达信号的设计将直接影响到雷达系统的战术技术性能，尤其在复杂的电磁干扰环境下，更要提高雷达的抗干扰性能。而具有大时宽、大频宽和复杂内部结构的雷达信号比较理想。

2.2 空间对抗

空间对抗是利用干扰源和目标空间位置的差异来选择目标回波信号的抗干扰方法。它要求雷达窄波束、窄脉冲工作，减少雷达的空间分辨单元体积，从而降低从目标临近方位进入雷达干扰信号区域的概率，以提高信干比，通常采用低副瓣天线或副瓣抑制技术，包括副瓣消隐和副瓣对消技术来实现。

2.3 接收机和信号处理抗干扰

上述提到的空间对抗技术的主要目的是提高雷达接收机输入端的信干比，但实际上目标回波信号总比干扰强度弱得多，因此，还需依靠接收机抗干扰电路和信号处理技术来提高雷达的抗干扰能力。在强干扰条件下，提取目标回波信号不能丢失信息，需要雷达接收机具有足够的带宽和动态范围。常见的接收机抗干扰电路有自动增益控制电路、近程增益控制电路、对数中放和宽-限-窄电路等。雷达数字信号处理在抗无缘杂波干扰上有很大的优势，全相参脉冲多普勒雷达通过杂波抑制滤波器和窄带多普勒滤波器作用，是目前抗无源杂波干扰最有效的技术。

2.4 综合对抗

在复杂电磁环境下，仅使用某种抗干扰技术是不够的，综合采用对抗手段才能保证对抗的有效性。综合对抗包括3个方面：①多种抗干扰技术相结合。单一的抗干扰措施只能对应某种单一的干扰，比如捷变频技术只能抗积极干扰，不能抗消极干扰，所以，综合采用多种抗干扰措施能有效提高雷达的抗干扰能力。②多体制雷达组网。单一雷达的抗干扰能力总是有限的，但采用多种抗干扰技术会使雷达变得复杂。采用多种体制雷达组网能获得很强的抗干扰能力，多体制雷达网会形成一个十分复杂的雷达信号空间，占据很宽的频域，通过数据传递和情报综合形成一个有机整体，其抗干扰能力有质的变化。③灵活的战术动作。除了应提高雷达抗干扰技术水平以外，采取灵活多变的战术动作，往往也能发挥相当有效的抗干扰效果。

3 雷达抗干扰能力的新特点和发展方向

3.1 雷达抗干扰技术的新特点

随着军事技术的飞速发展，电子技术在军事武器装备中的核心作用越来越明显，新型雷达体制得以迅速崛起和广泛应用，以适应军事电子高技术激烈对抗的局面。在雷达对抗日益扩大、日趋激烈的形势下，现代雷达抗干扰应具有以下特点：①雷达天线要具有高增益、低副瓣、窄波束、低交叉极化响应、副瓣对消、副瓣消隐、电子扫描消控阵和单脉冲测角技术等特点；②收发系统设计应具有高效辐射功率、脉冲压缩波形、宽带频率跳变、宽动态范围、镜像抑制、单脉冲/辅助接受系统的信道匹配等特点；③雷达系统应具有功率管理能力，能在密集信号环境中迅速地探测、截获、分选和识别威胁信号，根据威胁等级自动选择最佳干扰模式，以获得最佳探测效果，并能对干扰点随时进行定位；④雷达系统应具有综合的多功能能力，既能应对积极干扰，又能及时判断消极干扰，此外，还要综合利用雷达技术资源，提高全方位的抗干扰能力。

3.2 雷达抗干扰技术发展的新方向

雷达抗干扰技术是确保己方有效运用电磁频谱应对电子干扰所采取的各种举措。雷达抗干扰就是电子领域资源之间的斗争。任何雷达都是可以干扰的，而任何干扰也都是可以防范的，这主要取决于战斗双方所投入的技术资源。雷达抗干扰的目的是将影响雷达正常工作的各种干扰信号减弱到允许存在的程度，以保障雷达的正常工作。针对雷达抗干扰技术的新特点，未来雷达抗干扰技术的发展主要有以下几个方向。

3.2.1 相控阵技术

相控阵天线是电子扫描天线中最引人注目的一种天线形式，这种天线是通过电控指令改变天线孔径面上的相位分布，实现对波束指向或波束形成的控制作用的，在抗干扰方面具有很大的优势。

3.2.2 毫米波技术

雷达对抗日益激烈化，毫米波雷达必须结合微波雷达已广泛采用的各种新体制和新技术，比如扩频技术、频率捷变技术、脉冲多普勒和自适应技术等，并利用自身的优势，发展多个频段或模式复合的技术，以提高自身的生存能力。

3.2.3 稀布陣综合脉冲孔径技术

稀布阵综合脉冲孔径技术是采用大孔径稀疏布阵、宽脉冲发射、接受用数字技术综合形成窄脉冲和天线阵波束的新体制雷达技术，具有工作频带宽、同时工作频率多、信号截获概率低等优点，是一种反干扰能力强的新雷达体制。

4 结束语

复杂的电磁环境对雷达所造成的影响非常严峻，为了使雷达能够在未来的战场环境中正常发挥作用，研究雷达抗干扰技术十分必要。本文通过对当前雷达所面临的复杂电磁环境下抗干扰现状及其对抗技术的研究，指出了未来雷达抗干扰技术具有的新特点及发展新方向。

参考文献

[1]陈明辉，李永祯，王雪松.海基相控阵雷达系统的反导防御模式研究[J].航天电子对抗，2004，33（01）.

[2]李淑华，黄晓刚，刘平.复杂电磁环境下雷达抗干扰技术研究[J].现代雷达，2013，35（04）.

[3]林象平.雷达对抗原理[M].西安：西北电讯工程学院出版社，1985.