復(fù)雜電磁環(huán)境下雷達(dá)抗干擾技術(shù)

熊永坤+王東陽(yáng)

摘 要：通過對(duì)當(dāng)前雷達(dá)所面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境下抗干擾現(xiàn)狀及其對(duì)抗技術(shù)的研究，指出了未來雷達(dá)抗干擾技術(shù)的新特點(diǎn)及發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)；抗干擾技術(shù)；電磁環(huán)境；生存能力

中圖分類號(hào)：TN974 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.057

在當(dāng)前基于信息系統(tǒng)的作戰(zhàn)條件下，戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境變得相當(dāng)復(fù)雜，這就對(duì)雷達(dá)的工作性能與生存能力構(gòu)成了嚴(yán)峻的威脅和挑戰(zhàn)。復(fù)雜電磁環(huán)境作戰(zhàn)條件下的雷達(dá)能否具備較強(qiáng)的抗干擾能力和生存能力，以確保其作戰(zhàn)效能得到充分發(fā)揮，已成為戰(zhàn)爭(zhēng)取勝的關(guān)鍵因素。

1 雷達(dá)抗干擾現(xiàn)狀

目前，雷達(dá)抗干擾技術(shù)水平已滯后于干擾技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)抗干擾能力已受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。比如，抗欺騙性干擾能力差，但欺騙性干擾對(duì)雷達(dá)的威脅已經(jīng)超過壓制性干擾，成為最常用的干擾之一，因此，需要盡快提出有效的抗欺騙性干擾方法；雷達(dá)只能應(yīng)對(duì)單一干擾方式，對(duì)干擾的性質(zhì)無法分辨，但抗干擾的方法只針對(duì)單一干擾環(huán)境進(jìn)行研究，如果干擾方式未知或多種干擾方式并存，這些抗干擾方法就很難適用，且對(duì)同時(shí)包含壓制性干擾和欺騙性干擾的復(fù)合干擾，雷達(dá)抗干擾的效果很不理想。

2 復(fù)雜電磁環(huán)境下的雷達(dá)抗干擾技術(shù)

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，任何雷達(dá)系統(tǒng)如果不能采取有效的抗干擾措施，就不能保證取得戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利。因此，必須研究各種抗干擾方法，提高雷達(dá)的抗干擾能力，使之在復(fù)雜電磁環(huán)境中保持良好的探測(cè)性能。以下從4個(gè)方面研究提高復(fù)雜電磁環(huán)境下雷達(dá)抗干擾能力的方法。

2.1 設(shè)計(jì)理想的抗干擾雷達(dá)信號(hào)

雷達(dá)信號(hào)的設(shè)計(jì)將直接影響到雷達(dá)系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能，尤其在復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境下，更要提高雷達(dá)的抗干擾性能。而具有大時(shí)寬、大頻寬和復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的雷達(dá)信號(hào)比較理想。

2.2 空間對(duì)抗

空間對(duì)抗是利用干擾源和目標(biāo)空間位置的差異來選擇目標(biāo)回波信號(hào)的抗干擾方法。它要求雷達(dá)窄波束、窄脈沖工作，減少雷達(dá)的空間分辨單元體積，從而降低從目標(biāo)臨近方位進(jìn)入雷達(dá)干擾信號(hào)區(qū)域的概率，以提高信干比，通常采用低副瓣天線或副瓣抑制技術(shù)，包括副瓣消隱和副瓣對(duì)消技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

2.3 接收機(jī)和信號(hào)處理抗干擾

上述提到的空間對(duì)抗技術(shù)的主要目的是提高雷達(dá)接收機(jī)輸入端的信干比，但實(shí)際上目標(biāo)回波信號(hào)總比干擾強(qiáng)度弱得多，因此，還需依靠接收機(jī)抗干擾電路和信號(hào)處理技術(shù)來提高雷達(dá)的抗干擾能力。在強(qiáng)干擾條件下，提取目標(biāo)回波信號(hào)不能丟失信息，需要雷達(dá)接收機(jī)具有足夠的帶寬和動(dòng)態(tài)范圍。常見的接收機(jī)抗干擾電路有自動(dòng)增益控制電路、近程增益控制電路、對(duì)數(shù)中放和寬-限-窄電路等。雷達(dá)數(shù)字信號(hào)處理在抗無緣雜波干擾上有很大的優(yōu)勢(shì)，全相參脈沖多普勒雷達(dá)通過雜波抑制濾波器和窄帶多普勒濾波器作用，是目前抗無源雜波干擾最有效的技術(shù)。

2.4 綜合對(duì)抗

在復(fù)雜電磁環(huán)境下，僅使用某種抗干擾技術(shù)是不夠的，綜合采用對(duì)抗手段才能保證對(duì)抗的有效性。綜合對(duì)抗包括3個(gè)方面：①多種抗干擾技術(shù)相結(jié)合。單一的抗干擾措施只能對(duì)應(yīng)某種單一的干擾，比如捷變頻技術(shù)只能抗積極干擾，不能抗消極干擾，所以，綜合采用多種抗干擾措施能有效提高雷達(dá)的抗干擾能力。②多體制雷達(dá)組網(wǎng)。單一雷達(dá)的抗干擾能力總是有限的，但采用多種抗干擾技術(shù)會(huì)使雷達(dá)變得復(fù)雜。采用多種體制雷達(dá)組網(wǎng)能獲得很強(qiáng)的抗干擾能力，多體制雷達(dá)網(wǎng)會(huì)形成一個(gè)十分復(fù)雜的雷達(dá)信號(hào)空間，占據(jù)很寬的頻域，通過數(shù)據(jù)傳遞和情報(bào)綜合形成一個(gè)有機(jī)整體，其抗干擾能力有質(zhì)的變化。③靈活的戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作。除了應(yīng)提高雷達(dá)抗干擾技術(shù)水平以外，采取靈活多變的戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作，往往也能發(fā)揮相當(dāng)有效的抗干擾效果。

3 雷達(dá)抗干擾能力的新特點(diǎn)和發(fā)展方向

3.1 雷達(dá)抗干擾技術(shù)的新特點(diǎn)

隨著軍事技術(shù)的飛速發(fā)展，電子技術(shù)在軍事武器裝備中的核心作用越來越明顯，新型雷達(dá)體制得以迅速崛起和廣泛應(yīng)用，以適應(yīng)軍事電子高技術(shù)激烈對(duì)抗的局面。在雷達(dá)對(duì)抗日益擴(kuò)大、日趨激烈的形勢(shì)下，現(xiàn)代雷達(dá)抗干擾應(yīng)具有以下特點(diǎn)：①雷達(dá)天線要具有高增益、低副瓣、窄波束、低交叉極化響應(yīng)、副瓣對(duì)消、副瓣消隱、電子掃描消控陣和單脈沖測(cè)角技術(shù)等特點(diǎn)；②收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)具有高效輻射功率、脈沖壓縮波形、寬帶頻率跳變、寬動(dòng)態(tài)范圍、鏡像抑制、單脈沖/輔助接受系統(tǒng)的信道匹配等特點(diǎn)；③雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具有功率管理能力，能在密集信號(hào)環(huán)境中迅速地探測(cè)、截獲、分選和識(shí)別威脅信號(hào)，根據(jù)威脅等級(jí)自動(dòng)選擇最佳干擾模式，以獲得最佳探測(cè)效果，并能對(duì)干擾點(diǎn)隨時(shí)進(jìn)行定位；④雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具有綜合的多功能能力，既能應(yīng)對(duì)積極干擾，又能及時(shí)判斷消極干擾，此外，還要綜合利用雷達(dá)技術(shù)資源，提高全方位的抗干擾能力。

3.2 雷達(dá)抗干擾技術(shù)發(fā)展的新方向

雷達(dá)抗干擾技術(shù)是確保己方有效運(yùn)用電磁頻譜應(yīng)對(duì)電子干擾所采取的各種舉措。雷達(dá)抗干擾就是電子領(lǐng)域資源之間的斗爭(zhēng)。任何雷達(dá)都是可以干擾的，而任何干擾也都是可以防范的，這主要取決于戰(zhàn)斗雙方所投入的技術(shù)資源。雷達(dá)抗干擾的目的是將影響雷達(dá)正常工作的各種干擾信號(hào)減弱到允許存在的程度，以保障雷達(dá)的正常工作。針對(duì)雷達(dá)抗干擾技術(shù)的新特點(diǎn)，未來雷達(dá)抗干擾技術(shù)的發(fā)展主要有以下幾個(gè)方向。

3.2.1 相控陣技術(shù)

相控陣天線是電子掃描天線中最引人注目的一種天線形式，這種天線是通過電控指令改變天線孔徑面上的相位分布，實(shí)現(xiàn)對(duì)波束指向或波束形成的控制作用的，在抗干擾方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。

3.2.2 毫米波技術(shù)

雷達(dá)對(duì)抗日益激烈化，毫米波雷達(dá)必須結(jié)合微波雷達(dá)已廣泛采用的各種新體制和新技術(shù)，比如擴(kuò)頻技術(shù)、頻率捷變技術(shù)、脈沖多普勒和自適應(yīng)技術(shù)等，并利用自身的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展多個(gè)頻段或模式復(fù)合的技術(shù)，以提高自身的生存能力。

3.2.3 稀布陣綜合脈沖孔徑技術(shù)

稀布陣綜合脈沖孔徑技術(shù)是采用大孔徑稀疏布陣、寬脈沖發(fā)射、接受用數(shù)字技術(shù)綜合形成窄脈沖和天線陣波束的新體制雷達(dá)技術(shù)，具有工作頻帶寬、同時(shí)工作頻率多、信號(hào)截獲概率低等優(yōu)點(diǎn)，是一種反干擾能力強(qiáng)的新雷達(dá)體制。

4 結(jié)束語

復(fù)雜的電磁環(huán)境對(duì)雷達(dá)所造成的影響非常嚴(yán)峻，為了使雷達(dá)能夠在未來的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中正常發(fā)揮作用，研究雷達(dá)抗干擾技術(shù)十分必要。本文通過對(duì)當(dāng)前雷達(dá)所面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境下抗干擾現(xiàn)狀及其對(duì)抗技術(shù)的研究，指出了未來雷達(dá)抗干擾技術(shù)具有的新特點(diǎn)及發(fā)展新方向。

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〔編輯：張思楠〕