干扰吊舱雷达参数表数据快速分析方法研究

陶 烨 翟旭升 刘昕晨

（空军工程大学航空机务士官学校，河南 信阳 464000）

0 引言

电子战是现代化战争中的不可缺少的关键性组成[1]。干扰吊舱作为作战飞机外挂的电子对抗设备，可以补充或增强载机的自卫电子对抗能力[2]。 在遂行空面（空地或空舰）突防任务过程中，当载机受到敌面空（地空或舰空）武器控制系统威胁时，干扰吊舱对威胁目标实施自卫电子干扰，提高载机战场生存能力[3]和作战效能。干扰吊舱在任务过程中能连续记录载机飞行中各种威胁的类型和技术参数，最终汇总形成雷达参数表。该表的数据既可以用来分析吊舱在任务过程中的状态表现，也可以用来分析电子战加载方案中的虚警和漏警，获得高价值的电抗情报，影响电子对抗作战结果[4]。

载机携带干扰吊舱执行任务时会产生大量的雷达参数表数据， 由于在部队外场飞行保障过程中，载机检查维护时间紧张、任务接续节奏快等特点，这些数据很少能够在外场迅速处理形成准确的空域电子对抗情报，立即应用到下一飞行架次中去。 为了提高外场电子对抗保障人员的情报处理与分析的能力，保证遂行任务过程中情报的准确性和及时性，本文将研究如何通过数据分析的方法快速从雷达参数表中提取高价值情报。

1 干扰吊舱雷达参数记录情况及其特性

1.1 雷达参数表记录情况

雷达参数表记录的是当前记录时刻与前一次记录时刻之间（时间间隔固定，一般为数秒）干扰吊舱侦收到的所有雷达信号的参数。包括时间、雷达编号、雷达名称、敌我标志、RF、dRF、频率特性、PRI、dPRI、重频特性、PW、dPW、PA、方位等多项参数[5-6]。其中，雷达编号表示侦收信号的序号，每个记录周期均从1 开始编号，按信号个数累加，最大不超过X。 不同型号的干扰吊舱，X 值不同。 雷达名称表示干扰吊舱将侦收信号的特征参数与电子战加载方案比对后所判断的信号类型，侦收信号特征参数与加载方案吻合，显示相应的雷达名称，不吻合显示未知。

敌我标志只有当侦收信号落于加载方案 “友”的信号区间内才显示“友”，否则全部显示“敌”。RF 表示侦收信号的频率中心值。dRF 表示侦收信号的频率容差。 重频特性表示接收信号的重频类型。 常见的参数值有“固定”“抖动”“参差”“多普勒”和“组变”等。

PRI 表示侦收信号的重频中心值。 dPRI 表示侦收信号的重频容差。PW 表示侦收信号的脉宽中心值。dPW表示侦收信号的脉宽容差。PA 表示侦收雷达的幅度，即信号强弱，可以粗略反映信号源与载机间距离，以十六进制表示。方位表示侦收信号的测向方位中心值。其中容差dRF、dPRI、dPW均为各自最大值与最小值之差。

1.2 雷达参数表数据特性

（1）连续性。 干扰吊舱所侦收到的有用信号在时间上和空间上应当是连续的。当干扰吊舱接收到稳定的信号时，在同一记录时刻RF、PRI、PW 应当连续，表示空间方位的方位应当连续或者小幅度变化，表示信号强度的PA 也应当表现出连续性。

（2）重复性。在一次飞行过程中，假设目标雷达开机并在干扰吊舱侦收范围之内，那么该雷达的特性参数将在雷达参数表内重复出现。对雷达参数表的数据进行统计分析，频数较大的数据应当具有比较明显的物理意义，即有可能是目标雷达，或者是稳定的通信数据，或是无线电高度表等。

2 雷达参数表数据快速分析方法

对干扰吊舱雷达参数表快速进行处理分析的目的，一方面是要排除误警，即检验已知情报的正确性和加载方案的合理性；另一方面是要挑拣漏警，提取新的情报，为下一架次或下一次任务的电子战加载做好情报数据准备，实现在战训中总结提高的目标。

误警是指把本来不是目标雷达的信号，因为情报或者装备加载的错误，在载机上错误告警成为目标雷达。 误警会分散空勤的注意力，降低对空中态势的判断力，需要尽可能地排除。

漏警是指未能够成功告警本属于目标雷达的信号。 在这种情况下空勤无法准确判断空中态势，面临着丧失战场主动权的危险。 所以比较起来，在制订加载方案时，宁误警也不可漏警，在分析雷达参数表时，首要任务是确定漏警。

为了排误和捡漏，提出了局部观察法和频数分析法来分析和处理干扰吊舱的雷达参数表。

2.1 局部观察法

局部观察法的核心是通过观察来判断记录数据的连续性。 通过对参数表中记录的相邻信号进行观察，分析信号的“时间”“雷达名称”和“雷达编号”等判断信号是否稳定， 结合加载方案判断是否属于目标，进而确定是误警还是漏警。

如图1 所示，局部观察法分为三步，第一步是选区，通过观察雷达名称，确定进行快速分析的雷达参数表区间；第二步是判断，通过观察多个项目的特征，判断是否存在稳定信号；第三步是归纳，对第二步获得的稳定信号进行归纳，判断是否属于目标，确定漏警或误警。

第一步选区，观察项目是雷达名称，选择该参数的主要原因是其特征最明显，最容易发现高价值的区域，若A 在连续的未知信号中出现已知信号时，表明该处可能出现了误警，若B 在连续已知的信号中出现了未知信号，则说明出现的未知信号可能属于漏警。 通过寻找这两种情况，确定疑似存在误警或漏警的区域。这一步获得的结论可信度不高，故称之为疑似结论。

图1 局部观察法流程图

图2 频数分析法直方图及其阈值线

第二步判断，观察的项目是雷达编号、时间、方位以及PA，这4 个参数总体上分为两种情况，一种是在有稳定的信号源时，雷达编号基本上编排满，记录时间连续即前后两次记录的间隔稳定， 方位和PA 小幅度连续变化或者稳定不变；当没有稳定的信号源的时候，雷达编号不满，记录时间不能保持固定的间隔，方位和PA 杂乱无序。 第二步结合第一步选区的情况可以获得明确的结论，即在疑似误警的选区内出现非稳定信号，那该信号可以判断为误警；在疑似漏警的选区内出现稳定信号，那该信号可以判断为漏警。

第三步归纳， 通过对所有的误警和漏警信号的RF、PW 和PRI 进行总结归纳，获取其数值特征，形成情报。主要的评判标准是比较挑选出来的信号和加载方案的关系，若信号位于加载区间边界，同时该信号具备漏警的特征，那么可以确定属于目标；若信号远离加载区间，同时属于误警，那么该信号可以确定属于非目标。 漏警信号一定要及时加载到后续任务中去，误警信号要分析出现错误告警的原因并结合实际情况通过陷波、分段加载等方法从加载方案中删除。

局部观察法的优点是能够快速完成对误警和漏警的定位。 缺点是观察分析的过程主观性较强，依赖于分析人员的知识水平和工作经验；当数据量庞大时，整个观察分析过程耗时，同时很难做到全面又准确。局部观察法比较适用空域内电磁环境情况比较明晰的情形，此时较容易确定误警信号；也适用于作战空域目标雷达附近的信号分析，此时较容易确定漏警信号。

2.2 频数分析法

频数分析法是一种全局方法，通过统计主要参数的频数，设立阈值筛选后直接获得高价值信号。

假设一个架次中干扰吊舱侦收到的信号总数为N，有n 个不同信号，第i 个信号的频数f 为mi，满足设定一个阈值M，当mi>M 时，可以认为第i 个信号属于高价值信号。 借助Excel 的数据透视图功能统计频数并绘制频数分布直方图就可以很直观的完成数据筛选的任务。

以某次实验中侦收的雷达参数表为例， 使用Excel 绘制RF 的频数分布直方图，如图2 所示。

此次试验共计侦获N=5355 条信号，以RF 区分信号，则信号个数共计n=387，其中(mi)min=1，(mi)max=788，设定阈值M=50，可以立即获得高价值载频15 个，如表1 所示，这样就快速定位了疑似漏警或误警的信号。

表1 频数分析法筛选出来的高价值载频

调整M 可以控制获得的高价值RF 的个数。以本次数据为例， 当M=30 时， 可以筛选出28 个载频频点，当M=100 时，有11 个载频频点。 获得高价值载频以后，需要结合实验空域频谱情报进行相关数据关联处理[7]，分析信号的PRI 和PW 等属性确定信号类型。现今空域电磁环境较为复杂，稳定的信号源可能是目标雷达、本机无线电信号、民用通信信号或周期性噪声等。确定信号类型后即可判明信号属于误警非目标还是漏警目标。 除了以载频为例进行频数分析，同样可以对PRI 和PW 进行频数分析，而后分析其他两项属性以确定信号类型。

阈值M 是频数分析法最关键的参数，M 越小，挑选出来的信号越多，信号的价值越低，M 越大，潜在高价值信号被遗落的可能性越高，需要通过进一步的研究、结合实际情况综合确定M 的大小。

频数分析法原理简单、操作性强、可信度高，具有很好的全局性，对操作人员的电子对抗专业知识要求较低， 但是为了保证数据分析的快速性和准确性，要求具备较全面完整的空域电磁频谱。

3 结语

理想条件下，干扰吊连续舱工作一小时就会产生成千上万条无线电信号记录， 这些记录不仅能够判断吊舱加载是否正确、吊舱工作是否正常，更蕴藏了丰富的空域电抗情报。为了把战训效果发挥到极致，十分有必要对雷达参数表进行快速有效的分析。 但由于数据量庞大，部队外场飞行保障时间紧、节奏快，电子对抗专业性较强等原因，无法直观地获取所需的情报，为此本文提出了局部观察法和频数分析法这两种思路， 前者通过分析参数表内信号的局部变化特征，经过选区、判断和归纳3 个步骤判明信号的类型并获得数值信息；后者通过对RF、PRI 或者PW 等进行频数分析， 快速定位到高价值信号，原理简单、操作方便。 这两种方法解决了外场电子对抗保障人员准确、快速分析干扰吊舱雷达参数表的难题，提高了获取空域电抗情报的能力。