复杂电磁环境下防空雷达抗干扰效果分析

郝露华 张 瑞

（中国人民解放军63889部队，河南孟州 454750）

0.引言

防空雷达在作战中担负着侦察预警、搜索跟踪等重要任务。使用强电子干扰压制以及密集假目标欺骗等干扰方式对抗防空雷达，已成为一种最常用、最有效的反防空雷达手段。近年来，随着我军电子信息装备对抗能力的不断提升，电子干扰已呈现出种类多、样式多、强度大、自动化程度高等特点[1-2]。面对复杂电磁环境，雷达操作手必须合理实施抗干扰措施，在对抗中抢得先机，有效搜索跟踪目标。

1.雷达受干扰条件及主要抗干扰措施

1.1 对雷达形成有效干扰的条件[3]

要对雷达有效实施干扰，干扰信号必须满足以下条件。

（1）频率覆盖：一个干扰信号只有具有与欲接收的信号同时落入接收机通带之内的频域特性，才能被接收机接收，因此，干扰信号的频域特性首先应该是其频率成分能够落入到接收机通带。通常情况，为顾及频率瞄准误差的影响，干扰信号的带宽应大于接收机通带。

（2）时域覆盖：信号的时域覆盖是指干扰信号的存在时间必须与对象信号相关，或者说相重合，只有它们作用于接收机，才能对接收信号产生干扰作用，因此干扰时间要选择恰当，干扰引导响应时间要短。

（3）能量域覆盖：一个干扰信号对于某一接收方式的某种信号接收能否构成干扰，最根本的条件是进入接收机的干扰是否具有足够能量。

1.2 某型防空雷达的抗干扰措施

某型防空雷达主要有以下几种抗干扰措施。

（1）副瓣对消：主要用于抗远距离支援干扰，干扰信号通过雷达旁瓣进入雷达后一般采取副瓣对消的方式进行抗干扰，针对自卫式干扰无效。

（2）副瓣匿隐：主要用于抑制从雷达天线旁瓣进来的低占空系数的脉冲干扰或扫频干扰或是间断的总能量不大的压制干扰，高占空系数的脉冲或噪声干扰会使主通道在大部分时间关闭，从而使雷达失效，对相参干扰无效。

（3）跳频：主要用于雷达受到宽带阻塞、扫频、梳状谱等有源压制干扰场景。其中脉组跳频对高空气象杂波具有较强的抑制作用。脉间跳频、脉组跳频对周期内相参干扰无效，对跨周期相参干扰有效。

（4）单脉冲测角：采用单脉冲测角体制，雷达具有较高的测角精度、角度分辨率和数据率，能有效对抗单点源角度欺骗干扰。

（5）MTI、MTD 技术：其具备较强的抗地物杂波、探测低、慢、小和切向飞行目标的能力。

2.有源压制干扰及雷达抗干扰分析

压制干扰又称遮蔽式干扰。有源压制性干扰主要是利用强干扰信号对雷达目标信号压制，使干扰覆盖、淹没或削弱有用信号，以减弱雷达检测能力，导致雷达发现目标概率降低、发现目标距离缩短、航迹连续率下降、虚警率增大、识别率减小。压制性干扰可分为非调制波干扰和调制波干扰，其中非调制波干扰又称为射频噪声干扰；调制波干扰包括调幅干扰和噪声调频干扰[4-5]。目前大部分干扰设备干扰样式主要包括：瞄准式干扰、阻塞式干扰、扫频式干扰、连续波干扰和脉冲干扰等。

2.1 典型有源噪声干扰样式

2.1.1 窄带瞄准干扰

窄带瞄准干扰如图1 所示，干扰公式为

图1 窄带瞄准干扰

优点：可充分利用干扰能量，使干扰能量尽可能进入雷达接收机之内，干扰能量进入越多，对雷达的压制效果越好。

缺点：干扰前必须准确测量雷达的频率，并引导干扰频率对准雷达频率，一旦雷达频率发生变化，如果不能及时修正干扰频率，干扰则无效。

2.1.2 宽带阻塞式干扰

宽带阻塞式干扰如图2 所示，干扰公式为

图2 宽带干扰

优点：对于频率引导的要求低，也适宜同时干扰频率分集雷达、频率捷变雷达和多部不同工作频率的雷达。

缺点：干扰信号频谱宽，干扰信号功率密度低，因此只有部分干扰能量能够进入雷达接收机，干扰能量的利用效率低。

2.1.3 梳状谱式干扰

梳状谱式干扰如图3 所示，干扰公式为

图3 梳状谱式干扰

优点：梳状谱干扰是对多个频率点的瞄准干扰，相对于宽带噪声干扰而言，由于干扰频谱变窄，干扰功率利用率有所提高。

缺点：由于每个频率点都属于瞄准干扰，因而需要精确测量每个干扰信号的频率。

2.1.4 扫频式干扰

扫频式干扰如图4 所示，发射窄带噪声干扰，并在某一频率范围内周期扫掠，可对该频率范围内的所有雷达实施干扰的一种干扰方法。其本质上是一种瞄准式干扰，但起到了阻塞式干扰的作用。

图4 扫频式干扰

优点：雷达周期性地受到间断的强力干扰，扫频的范围较宽，也能够干扰频率分集、频率捷变雷达和多部不同工作频率的雷达。

缺点：干扰时间利用率低，干扰效果基本等同于阻塞式干扰。

2.2 雷达受到有源压制干扰后的现象分析

雷达受到干扰后，干扰是否有效，应当遵循一定的基本原则，通常用干信比，或干扰-信号比（J/S）来进行表述。表达式如下。

式中，J/S为干信比，Pj为干扰机功率，Gj为干扰天线增益，Pt为雷达发射机峰值功率，Gt为雷达天线增益，R为干扰机至雷达的距离，σ为目标的雷达截面积。

从公式（4）可知，干扰信号功率和回波信号功率的比值大于1 时才能形成有效干扰。如图5 所示，干扰脉冲完全遮蔽了目标回波。

图5 干扰脉冲完全遮蔽了目标回波

如图6 所示，为某型防空雷达受到瞄准式压制干扰的效果，在雷达显示屏上能够看到比较严重的扫描线痕迹，真实目标被淹没或遮盖在雷达显示屏中，雷达无法发现、跟踪目标。

图6 瞄准式干扰效果图

2.3 雷达采取跳频抗干扰措施后的现象分析

此时雷达操作员采取跳频抗干扰措施，更换雷达工作频点后，效果如图7 所示。

图7 采取更换工作频点抗干扰措施效果图

雷达受到瞄准式干扰后采取跳频的方式进行抗干扰，抗干扰效果比较明显，目标回波恢复正常，雷达能够发现并稳定跟踪目标。

3.欺骗干扰及雷达抗干扰分析

欺骗性干扰是以发射、转发、反射与目标回波信号相似或相同的信号，以欺骗敌方电子设备或人员，造成敌方得到虚假信息以至产生错误判断和错误行动的电子干扰。欺骗干扰具有较好的隐蔽性，不易被雷达操作员识别，其目的是使雷达产生虚假的目标，而使真实目标的距离、方位、速度等参数丢失[6-8]。

3.1 典型的欺骗干扰

3.1.1 密集假目标

如图8 所示，干扰机通过数字储频等方式，产生大量与真实目标回波信号具有一定相似特征的假目标信号作用于雷达，使雷达终端系统饱和，达到干扰雷达、掩护真实目标的目的。

图8 密集假目标干扰

3.1.2 距离拖引

如图9 所示，干扰机针对接收到的一个雷达回波信号，先发射一个对其放大的复制信号，使雷达跟踪回路跟踪干扰信号，然后干扰信号以均匀或连续递增的速度增大时间延迟，雷达的跟踪波门逐渐远离真实目标。在合适的时间停止干扰信号，造成雷达丢失目标，最后测得的目标位置产生很大的误差。

图9 距离托引

3.2 雷达受到欺骗干扰后的现象分析

欺骗干扰既可以用来对抗跟踪雷达，又可以用来对抗搜索、警戒雷达。在欺骗干扰中，对抗雷达应用较多的是密集假目标欺骗和随机假目标欺骗干扰。密集假目标欺骗干扰是将真实目标混杂在大量的假目标之中，使得雷达无法分辨出真目标。图10 为雷达受到密集假目标干扰后的显示画面，密集假目标欺骗和随机假目标欺骗干扰所形成了假目标，由于出现假目标位置混乱，所以一般不会在雷达上形成具有稳定航迹的假目标。

图10 雷达受密集假目标干扰画面

有源航迹假目标欺骗干扰是通过控制假目标在雷达显示器上出现的方位和距离，使得假目标能够被雷达编批，并在雷达上形成航迹的欺骗技术[9]。图11 为假目标航迹欺骗干扰画面。

图11 假目标航迹欺骗干扰画面

通过雷达假目标航迹欺骗干扰技术形成虚假空情的实现途径主要有两种：一是利用升空平台搭载有源干扰设备对雷达天线主瓣进行欺骗干扰，为主瓣干扰体制。另一种是利用有源雷达干扰设备对雷达副瓣进行干扰，为副瓣干扰体制。

3.3 雷达采取抗干扰措施后的现象

在此主要是针对有源雷达干扰设备对雷达副瓣进行干扰形成的有源航迹假目标欺骗效果进行分析。此时雷达操作员分别采取副瓣对消、单脉冲测角等抗干扰技术后，效果如图12 所示。

图12 采取副瓣对消、单脉冲测角抗干扰措施效果图

由图可见，采取副瓣对消、单脉冲测角等抗干扰技术后假目标数量明显变少，抗干扰措施有效，操作员能够在雷达显示器上识别真实目标。

4.结语

本文结合某型防空雷达的实际运用，分析了两种典型干扰样式下雷达受干扰现象，讨论了在实战中如何结合受干扰情况采取抗干扰措施，保证雷达能够有效搜索跟踪目标。当然，随着电子对抗装备的加速发展，雷达的抗干扰手段及干扰机的干扰样式越来越多，还需要我们在任务中不断总结，通过合理的抗干扰手段发挥装备的最大效能。