雷达电子对抗技术及其应用研究
2021-01-16石艳
石 艳
(桂林长海发展有限责任公司,广西 桂林 541001)
0 引言
所谓的军事对抗,既包括信息对抗这样的软实力对抗,也包括战机、火炮、导弹等硬实力的对抗。军队战争中的信息对抗,指的是情报获取的效率和准确性。当我方军队能够最先获取可靠的情报,则表示我方处于有利地位,而对方则会处于劣势地位。并且重点关注的是军队中信息技术的应用,只有这样才能够进一步推动我国雷达电子对抗技术的发展,其中雷达电子对抗技术还包含了雷达干扰以及抗干扰技术等,而此篇文章我们将重点阐述雷达电子对抗技术的应用与发展。
1 雷达电子对抗论述
1.1 电子对抗的相关论述
一般来说,在开展军队战争期间,电子信息技术的应用非常普遍,目的是为了干扰敌方的电子设备,影响敌方的信息获取,从而占据有利地位。而电子对抗的主要对抗环节包括电子防御、电子对抗侦察以及电子干扰等。开展电子对抗期间,主要涉及了雷达技术和导航技术对抗;开展领域对抗期间,主要涉及了水、陆、空的对抗。因此,根据军队战争对抗的情况来看,雷达电子对抗技术的应用是必不可少的。
1.2 雷达对抗
①雷达侦察:雷达侦查技术目前应用是比较广泛的,技术关键点在于利用侦查设备获取到敌人的雷达信号,经过先进设备的研究、解析,确定雷达的位置,分析雷达信号隐藏的信息内容。雷达侦查和雷达对抗支援侦查是雷达工作的主要两种模式,两者之间互相帮忙,互相依附。②雷达情报侦查的工作流程:首先雷达需要对敌人进行定位,靠实时监测来获取敌方的雷达信号。雷达信号因为有多样化的特性,所以侦查到雷达信号后,要对其进行一个分析:辨别出发射雷达的主体是什么;雷达的所属种类是什么;敌方发射雷达的目的是什么。最主要的是,检测人员会对获取到的雷达信号进行排查,分析雷达信号可以控制什么类型的武器,确保安全性。③雷达对抗支援侦查流程:获取敌人设备状况后,再对敌方雷达进行截取,研究对方能对我方造成威胁的雷达型号,为下一步工作提前作准备。
1.3 雷达电子对抗技术应用的要求
干扰敌方信息数据的获取是应用雷达电子对抗技术的关键,主要是通过电磁波干扰的方式,干扰并获取敌方的信息,再对这些信息进行深入剖析,不断提高对敌方信息数据的了解程度,获取更多的有利信息。另外,雷达电子对抗技术的应用必须遵循以下几点内容:
首先是在指定的时间向天空发出电磁波信号;其次是接收器的接收能力较强,不受强度高的电磁波信号干扰;最后是数据库系统性能高,可以有效整合敌方的雷达数据。
1.4 雷达电子对抗技术方法
可以从雷达电子对抗技术方法的原理和基本条件上,对可利用的对抗方法进行具体分类:①首先截取能对我方侦查雷达造成干扰的电磁波,收集信息后,将其传输到我方雷达接收系统上,有了明确的身份信息后,我方雷达将会作出精准判断。②为确保精准度,雷达接收范围不宜过大,否则不利于有效信息的传输。③确定雷达相关情况后,要迅速应变,及时干扰对方雷达系统的正常运作。
2 电子对抗技术的未来发展趋势
2.1 认知化方向
随着我国电子战技术的深化与推广,认知化显得越来越重要。其中,认知雷达技术、无线电与认知电子战技术有着不可分割的联系。认知无线电技术是基础,能够推动认知电子战系统的发展和应用。在此之前,受科技水平低的限制,早期的电子对抗技术为射频电子战系统,只能够干扰指定的频谱工作的威胁系统,根据原先的对抗技术干扰流程对抗指定的威胁。而为了符合认知技术的雷达和通信系统的发展与应用,电子战的发展模式需要进行适当调整,由固定化转变为自动化的发展模式,最终呈现为认知电子战。
2.2 综合射频与一体化设计方向
通过对不同电子信息系统的分析了解到,射频系统的类型多种多样,最常见的有通信系统、电子战系统、雷达导引系统、敌我识别系统等。当应用了软件无线电体制以及宽带数字阵列技术时,以射频孔径方法为基础,实行一体化的设计方案,也能够呈现出雷达、导航、目标检测、通信、敌我识别对抗等多个功能,为一体化电子战系统提供更多的功能选择,满足电子战系统的需求,解决了更多的不足之处。另外,综合射频的一体化电子战系统既包含多种不同的功能,有导航、敌我识别、通信系统等,也具有双兼顾的功能,在不影响硬件系统的基础上满足系统对软件的需求,使一个设备同时拥有敌我识别和目标检测的功能,既具有识别、攻击、发现目标的能力,也具有预测攻击程度的性能,有利于推动电子对抗技术的进一步发展,在受到不同领域限制的同时依旧能够发挥雷达电子对抗技术的最大作用,为电子攻击的准确性提供保障。
2.3 相控阵技术
相控阵技术中,发挥电控指令的功效,改变了天线孔径面上的相位分布,精准实施控制作用,对波束下达指向命令,严格控制波束的形成。相控阵天线有较强的稳定性,体积方面和其他的天线对比,占有了很大的优势。非常轻巧。扫描过程迅速,受到的干扰较小,过程当中不存在惯性,反应时间极其迅速。信号再多,天线都能准确控制波束的走向,无声无息,不易受到干扰。
2.4 多波束技术
多波束技术利用了多波束网络,形成了多个独立却相近的波束。这些波束质量极高,每个都具有天线阵孔径的最大优势,频率范围波及很广,可以凭借优异的角分辨力对空间进行分析扫描。利用低功率微波放大器,产生巨大辐射效率,抗干扰能力一流。
2.5 毫米波对抗技术
毫米波波段其实就是10mm~1mm无线电波段的代名词,它夹杂在厘米波和光波的中间。毫米波属于窄波束,定向性极高,抗干扰能力杰出,配上频率捷变,毫米波的抗干扰能力有了明显的提升。除此以外,毫米波还在脉冲压缩的帮助下,发挥了巨大的作用,带来了优异的成果。
3 雷达电子对抗技术应用分析
3.1 相干噪声干扰
非相关宽带阻塞式干扰以及测频瞄准式窄带阻塞式干扰是这个干扰技术主要的两大类别,以信号干扰为前提,影响雷达信号的同时可以提高回波频率,在噪声干扰功率达到一定程度时,能够让雷达干扰效果呈现出最佳的状态,再借助瞄准式干扰技术的力量,使能量在使用时既不影响效果,也能够让使用时长更加持久,应用相干噪声干扰技术时,借助相关宽带阻塞式干扰以及测频瞄准式窄带阻塞式干扰两大技术的优势,更加凸显了干扰效果的可观性。以噪声干扰能量为基础,提高雷达的全面性,使其在获得信息资料的同时对噪声进行调整,采取雷达信号传递的方式,使波形更加具有多样性、连续性,保证干扰效果达到预期标准。
3.2 角度欺骗干扰
借助单脉冲雷达运行原理的力量,充分发挥角度欺骗干扰技术的最大作用,不仅扩大了干扰领域,还充分展现了角度欺骗干扰技术的功能。对抗干扰采取行动进行研究分析时,严格对待雷达制造与设计中出现的不足,客观对待闪烁干扰以及间断干扰技术的应用,并且必须参考、借鉴单脉冲雷达运行原理,科学的、客观的对有源诱饵假目标、交叉极化干扰方式、交叉眼干扰方式进行判断与选择。所谓的交叉极化干扰,即干扰信号、雷达回波二者的极化方向呈现90°垂直的状态,在交叉极化干扰方式的帮助下,能够使信号出现问题,降低单脉冲雷达角实际的跟踪技术。另外,交叉眼干扰装置具有发信号与收信号的优势,借助发射天线辐射信号的特点,降低位置预测能力,使实际位置与预测位置发生偏移,增加单脉冲雷达跟踪的距离,达到干扰的标准。
3.3 雷达对抗系统建模与仿真技术的运用
建模系统与仿真系统的应用,主要在于理论对应的应用、模型的成熟构建、理论与模型相结合的应用方式。在构建了基础后背,辅佐互联网技术和专业仿真设施的帮助,构建项目所需要的现实模型,甚至是未来模型体系。采用新诞生的技术理论,对目标事物进行具体分析研究。对抗系模型和仿真技术在使用的过程中,处于动态的状态发展下,彼此之间会形成联系,也能相互替代,相互辅佐。想要构建高质量的雷达对抗系统,除了配备现代高科技技术外,还要结合仿真技术与模型构建的应用。雷达系统藏有的高科技技术很关键,它们是推动未来雷达系统发展的主要因素,拥有较大潜力。所以在未来,大家还有不断研究雷达对抗系统模型,不断深入仿真技术,拓展其应用领域。
3.4 雷达电子对抗技术核心要点
雷达电子对抗技术的核心要点在于网络连接的位置选择,位置点应满足系统内部组织各组件之间相互联系的需求。安装的过程中,还要注意反射内存卡的安装位置。如此一来,光纤互换器和传输介质就能构成结构稳定的雷达内存网,再结合与反射内存卡相关的软件,对系统全部的数据进行交换。减少数据处理器处理的时间,确保数据处于实时更新的状态。雷达在网络的帮助下,可以及时更新时钟数据,提高雷达电子对抗技术对数据的抓取能力。在强有力的系统控制下,设备能够尽快处理数据,高效定位雷达目的地,完成跟踪任务。
3.5 雷达电子对抗技术的运行方式
要想雷达电子对抗仿真系统处于平稳的运行状态,就得根据作战环境当中的实际情况,选择不同的运行模式。系统运行之前,需要进行大量的数据研究,摸清真实情况。有了大概的数据模型后,再对仿真系统进行试运营操作。测试的过程当中,需要综合评价项目当中所使用到的工具,后期还需对实验结果进行具体研究和分析。实战当中,想要挑选最佳作战方式,必须得以实验结果为基础。雷达电子对抗仿真系统的运行方式多样,且每种运行方式的质量极高,能够充分展现雷达设备的能力。不过雷达对抗仿真系统的充分使用,离不开分支系统的帮忙。当仿真系统技术发展到了一定的阶段,大家就能将技术扩展到其他领域,提高仿真系统的价值。
4 雷达电子对抗技术的运用策略
4.1 空域内抗干扰
将雷达电子对抗干扰技术与空域紧密联系在一起时,所涉及的干扰方式有分布式干扰以及投掷式干扰两种,涉及的抗干扰应对方法有单脉冲角度跟踪、超低副瓣天线、副瓣匿隐、副瓣对消、相控阵天线扫描捷变、雷达组网等。重点讲述副瓣对消抗干扰技术的应用,对接收通道和外界的天线进行增加的同时,使相位加权控制与信号幅度大小提高,通过干扰信号渠道获取波瓣凹点,从而有效降低干扰信号的影响性,提升抗干扰能力。为了使雷达对副瓣的干扰能力提升,超低副瓣天线的应用非常关键,而且还有利于情报雷达信息的传递。情报雷达主要由主瓣与副瓣两大部分,且副瓣占比较大,所以,只有实现副瓣的抗干扰目标,情报雷达才有机会继续运行。在超低副瓣天线的影响下,能够为雷达定位的精准性以及信号获取的准确性提供有力保障,最终达到提高情报雷达抗干扰能力的目的。应用副瓣匿隐抗干扰技术时,加设副天线以及副接收通道,使主通道接收增益最高,当出现主通道信号低于副通道信号时,就会出现相关问题,而解决这个问题的最佳方法就是处理好这些信号,并且,通过自动解决的方式可以及时处理好副瓣强脉冲干扰问题,增强抗干扰能力。
4.2 频域内抗干扰
现今,调频技术在雷达领域的应用非常广泛,目的是为了使雷达不受高精度射频干扰的影响,以高速的变频时间为基础,开展高速跳频模式,可以改善频域内的工作体制,将其推向一个新的高度。频域抗干扰技术最显著的效果就是破坏侦察机的性能,不能分析雷达辐射源,降低干扰机的性能,最终可以有效避免受到干扰机的影响。谱线窄是雷达信号的特征之一,所以充分发挥窄带过滤器的优势,可以有效的过滤一些干扰信号的外界因素,对增强抗干扰能力有极大的帮助。将高精度瞄频干扰的应用与实际情况相结合,使其充分发挥窄带滤波器的作用,不断增强抗干扰能力,充分展现雷达信号干扰的优势。随着科技的不断发展进步,扩谱技术的创新使雷达面临新的发展局面,推出毫米波雷达技术,对雷达信号不断进行调整与优化,缩小信号的功率密度,以至于能够躲避电子设备的检测,不受外界干扰信号的影响,为雷达信号的抗干扰能力提供保障。现如今,人们对频域抗干扰技术研究的重点已经转变为数字化接收机,其目的在于可以更加精准的获取噪声干扰中微弱的雷达信号,通过数字射频技术进行研究处理,最终达到增强抗干扰能力的目的。
4.3 时域内抗干扰
时域抗干扰技术中最佳的抗干扰方式为距离选通,通过使用距离选通方式,可以及时、有效的获取雷达跟踪目标,从而为增强抗干扰能力提供保障。在进行雷达信号检测期间,可以有效避免受外界因素的影响,尽可能的避免出现虚警的情况。距离中干扰信号产生的概率不具有规律性,所以必须以单个距离为基础,研究所有单个距离中出现干扰信号的频率,合理的分析不同的信号目标,采取同步干扰的手段,为抗干扰能力提供保障。
5 结束语
随着时间的推移,科技、文化水平的提高,推动了我们从早期的军事对抗演变为现今的军备竞赛,信息技术的对抗不容忽视,电子信息设备中技术水平与覆盖领域是输赢的关键,并且,现代雷达电子对抗技术的应用对信息数据动态的可靠性有极大的影响,在军事战争中占据重要地位,所以,为了进一步推进雷达电子对抗技术的发展与应用,增强军事对抗的综合实力,信息技术水平的提高不容忽视。