柏仲干， 謝 虹， 馬孝尊， 童旭平， 陳 麗

(1.中國(guó)人民解放軍63880部隊(duì)博士后工作站，河南 洛陽(yáng) 471003;2.中國(guó)人民解放軍63892部隊(duì)，河南 洛陽(yáng) 471003; 3.中國(guó)艦船研究院，北京 100192)

0 引言

SAR以成像的方式獲取目標(biāo)信息，是對(duì)地觀測(cè)和空間偵察優(yōu)勢(shì)保持的重要手段。20世紀(jì)50年代以來(lái)，SAR的理論和技術(shù)在世界范圍內(nèi)受到極大重視并獲得飛躍發(fā)展，其應(yīng)用日趨廣泛。在民用方面，SAR可用于地形測(cè)繪、海洋觀測(cè)、災(zāi)情預(yù)報(bào)、農(nóng)作物評(píng)估和天體觀測(cè)等，在軍用方面，SAR可用于戰(zhàn)場(chǎng)偵察、目標(biāo)識(shí)別、對(duì)地攻擊等。SAR在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，使得戰(zhàn)場(chǎng)信息偵察出現(xiàn)了嚴(yán)重的“一邊倒”和“不對(duì)稱”的情形:一方面，擁有SAR 偵察優(yōu)勢(shì)的一方通過對(duì)偵察信息的定位、建檔和不斷更新，獲取戰(zhàn)場(chǎng)信息的維數(shù)、深度和廣度在不斷增加，對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)的現(xiàn)狀及發(fā)展已經(jīng)到了“了如指掌”的境地;另一方面，對(duì)被偵察方而言，其多數(shù)軍事目標(biāo)和重要的政治、商業(yè)目標(biāo)均被“一覽無(wú)余”，基本上無(wú)密可保，甚至“無(wú)處可藏”，其戰(zhàn)略劣勢(shì)愈發(fā)明顯［1－7］。

SAR的偵察威脅造成戰(zhàn)場(chǎng)信息感知態(tài)勢(shì)的不平衡性，使得對(duì)其干擾技術(shù)的研究成為軍事信息對(duì)抗研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要課題，為尋求有效的制勝之策，各國(guó)紛紛研究對(duì)SAR系統(tǒng)的對(duì)抗策略和技術(shù)，并研制相應(yīng)的對(duì)抗系統(tǒng)。另一方面，鑒于對(duì)SAR干擾技術(shù)的不斷發(fā)展，SAR抗干擾技術(shù)的研究也方興未艾。以SAR、干擾和抗干擾作為搜索引擎，從萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)的文獻(xiàn)報(bào)道統(tǒng)計(jì)來(lái)看，國(guó)內(nèi)在2005年以前可以檢索到的相關(guān)研究報(bào)道有80多篇，但是到了2010年2月和2011年3月相關(guān)研究報(bào)道分別為150多篇和180多篇，涉及干擾/抗干擾的處理算法、技術(shù)策略與裝備體制等多個(gè)層面。

需要著重指出的是，文獻(xiàn)［8］討論了SAR的對(duì)抗與反對(duì)抗技術(shù)，包括對(duì)SAR的噪聲干擾、應(yīng)答式噪聲干擾與應(yīng)答式欺騙干擾以及對(duì)干涉式SAR進(jìn)行欺騙干擾的可行性分析，指出，為有效干擾SAR必須相對(duì)精確地掌握飛行軌跡，并對(duì)SAR的反對(duì)抗措施也進(jìn)行了討論。另外，文獻(xiàn)［9］在介紹合成孔徑雷達(dá)(SAR)干擾對(duì)抗技術(shù)研究現(xiàn)狀的同時(shí)，概述了與之密不可分的系統(tǒng)性能、抗干擾措施以及干擾效果評(píng)估方面的研究現(xiàn)狀。

然而，當(dāng)前對(duì)于SAR干擾技術(shù)的研究重心正在向SAR有源相參欺騙式干擾技術(shù)過渡，相繼出現(xiàn)了多種有特色的干擾方法。此類干擾機(jī)首先截獲SAR發(fā)射信號(hào)，然后根據(jù)預(yù)定干擾目標(biāo)參數(shù)調(diào)制不同的相位和幅度，合成欺騙式目標(biāo)圖像，可有效產(chǎn)生艦船等大型欺騙目標(biāo)。因此，本文在上述文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合寬帶雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)實(shí)際，在SAR干擾技術(shù)方面，重點(diǎn)針對(duì)有源相參干擾技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)分析和總結(jié)，指出其有效性依賴于長(zhǎng)期的技偵收集工作;在SAR抗干擾技術(shù)方面，重點(diǎn)針對(duì)有源相參干擾本身存在的非合作性問題，進(jìn)行了歸納和總結(jié)，指出了其難點(diǎn)在于SAR信號(hào)處理策略的選取。

1 SAR干擾技術(shù)研究的歷史與現(xiàn)狀

縱觀SAR對(duì)抗史，干擾技術(shù)的發(fā)展與SAR技術(shù)的發(fā)展緊密相聯(lián)。1978年6月美國(guó)發(fā)射了SEASAT星載SAR，此后，星載SAR技術(shù)得到了迅速發(fā)展。相對(duì)而言，機(jī)載SAR比星載SAR受限制條件少，具有較大靈活性，更易于實(shí)現(xiàn)、采用和試驗(yàn)新技術(shù)，并能得到及時(shí)維護(hù)。星載SAR所采用的技術(shù)，一般先在機(jī)載SAR上驗(yàn)證。SAR系統(tǒng)目前正向小型化、模塊化、多參數(shù)化、三維成像重構(gòu)技術(shù)、復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的抗干擾技術(shù)、精確反演識(shí)別技術(shù)及分布式極化干涉技術(shù)等方向發(fā)展。SAR系統(tǒng)自身存在一些薄弱環(huán)節(jié)，使得對(duì)其干擾具有可行性。首先，機(jī)載/星載SAR的功率容量有限，且距地面較遠(yuǎn)，因此地面目標(biāo)的反射回波信號(hào)能量較弱;其次，SAR在接收到預(yù)定數(shù)量的脈沖之前不能形成窄波束，在合成孔徑的每一個(gè)單元位置起作用的仍是寬波束;而且，SAR方位向高分辨依賴于合成孔徑原理，在一個(gè)孔徑時(shí)間內(nèi)，要求發(fā)射信號(hào)的特征(載頻、帶寬、調(diào)制方式、脈沖寬度等)保持不變;同時(shí)，SAR對(duì)搭載的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)有較高的要求，限制了平臺(tái)的抗干擾運(yùn)動(dòng)形式，這便于偵察接收機(jī)的穩(wěn)定跟蹤，特別是星載平臺(tái)更是如此;另外，SAR成像采用了相參脈壓技術(shù)，對(duì)方位向和距離向信號(hào)的相參性要求較高，限制了SAR對(duì)一些抗干擾信號(hào)如頻率捷變信號(hào)、隨機(jī)初相發(fā)射信號(hào)、捷變調(diào)頻斜率寬帶信號(hào)等的使用。

出于保密的考慮，國(guó)外有關(guān)SAR干擾技術(shù)的公開報(bào)道較少。有關(guān)研究最早可以上溯到20世紀(jì)90年代初［10］，美國(guó)利用位于亞利桑那州的“羅蘭防御系統(tǒng)”進(jìn)行了SAR對(duì)抗的模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)位于美國(guó)太陽(yáng)城附近，背景包括農(nóng)田和沙漠地區(qū)，干擾機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生模擬的噪聲干擾，通過選用干擾強(qiáng)度的差別來(lái)演示驗(yàn)證“羅蘭防御系統(tǒng)”對(duì)于各類目標(biāo)的防護(hù)效果。文獻(xiàn)［10］分析了SAR及其電子對(duì)抗中的技術(shù)問題;文獻(xiàn)［11］研究了SAR對(duì)抗的系統(tǒng)問題;文獻(xiàn)［12］通過雷達(dá)方程研究了對(duì)SAR的噪聲干擾;文獻(xiàn)［13］研究了寬帶連續(xù)波成像技術(shù)，指出采用寬帶連續(xù)波比采用調(diào)頻信號(hào)具有更好的抗干擾能力。相比較而言，受到器件和需求的影響，國(guó)內(nèi)有關(guān)SAR干擾的研究較晚，起步水平也較低。1995年，梁百川初步分析了對(duì)SAR實(shí)施干擾的可能性以及部分干擾效果問題，此后，國(guó)內(nèi)的研究方興未艾［14－23］。

具體來(lái)看，對(duì)SAR的干擾主要是利用無(wú)源、有源技術(shù)手段破壞雷達(dá)的正常成像，從而使其不能正確地探測(cè)和發(fā)現(xiàn)真實(shí)目標(biāo)。結(jié)合寬帶雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)實(shí)際來(lái)看，其實(shí)現(xiàn)主要是通過遮蓋真實(shí)目標(biāo)和制造假目標(biāo)兩種途徑，分為無(wú)源干擾技術(shù)、有源噪聲干擾技術(shù)和有源相參干擾技術(shù)等。

1.1 無(wú)源干擾技術(shù)

1.1.1 反雷達(dá)偽裝

為了隱蔽軍事設(shè)施和軍事行動(dòng)，當(dāng)前反雷達(dá)偽裝技術(shù)得到了世界各國(guó)的普遍重視，國(guó)外曾對(duì)偽裝、隱蔽與欺騙(CCD)技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試試驗(yàn)，最終得出的結(jié)論是:CCD技術(shù)是提高地面重點(diǎn)目標(biāo)和高價(jià)裝備器材生存力的有效技術(shù);合理使用CCD技術(shù)能夠顯著降低目標(biāo)被敵方探測(cè)到的可能。

針對(duì)SAR的理想偽裝標(biāo)準(zhǔn)是將目標(biāo)的散射系數(shù)降到與背景完全一致，但是實(shí)現(xiàn)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是很不容易的，其效費(fèi)比往往讓使用者難以接受。對(duì)抗SAR的偽裝不僅要考慮目標(biāo)在雷達(dá)圖像中的亮度，還要考慮目標(biāo)的外形。目前，主要采用的反雷達(dá)偽裝有反射體和微波吸收材料兩種手段［4］。

1.1.2 反射體

反射體能夠?qū)?lái)自各方向的雷達(dá)電波產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射，這樣就可以用較小的反射體模擬較大反射面積的目標(biāo)，常用的反射體有角反射器和龍伯透鏡反射器。角反射器是3塊互相垂直的金屬平板或金屬網(wǎng)組成的一組立體結(jié)構(gòu)。角反射器通過模擬橋梁、水壩、工廠、陣地等，在SAR圖像上形成假目標(biāo)。實(shí)際中，為了模擬真實(shí)目標(biāo)必須合理地選擇角反射器的尺寸。因此，必須知道雷達(dá)截面積與角反射器尺寸的關(guān)系，并了解電波入射方向改變時(shí)雷達(dá)截面積的變化情況［4］。

1.1.3 微波吸收材料

SAR雷達(dá)圖像是一種功率映射圖像，與地表的后向散射系數(shù)存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，改變目標(biāo)的雷達(dá)截面積是最根本的無(wú)源干擾措施。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，可以在目標(biāo)表面涂敷微波吸收材料或是在目標(biāo)上覆蓋反雷達(dá)偽裝網(wǎng)。為了避免被保護(hù)目標(biāo)被SAR偵察到，在選擇微波吸收材料時(shí)，應(yīng)盡量選擇與周圍環(huán)境相同的絕緣介電常數(shù)和表面粗糙度的材料覆蓋或涂抹被掩護(hù)目標(biāo)，使被掩護(hù)目標(biāo)和周圍環(huán)境具有類似的后向散射系數(shù)，以致SAR的輻射分辨力不足以分辨目標(biāo)，在所成圖像上不能辨別目標(biāo)，從而達(dá)到掩護(hù)目標(biāo)的目的［4］。

1.1.4 假目標(biāo)

對(duì)SAR無(wú)源干擾的另一種行之有效的方法就是假目標(biāo)欺騙，對(duì)假目標(biāo)的要求是它的有效反射面積必須等于或大于真實(shí)目標(biāo)的有效反射面積，并且具有和真實(shí)目標(biāo)相同或相近的目標(biāo)特性，即具有相似的后向散射系數(shù)、形狀和材料等，使SAR難辨真?zhèn)螐亩_(dá)到掩護(hù)目標(biāo)的目的。

為了產(chǎn)生類似運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的無(wú)源干擾效果，考慮到假目標(biāo)所具有的運(yùn)動(dòng)特性，文獻(xiàn)［24］研究了基于微動(dòng)多普勒特性的無(wú)源干擾技術(shù)。

1.2 有源噪聲干擾技術(shù)

SAR有源噪聲干擾是指通過發(fā)射大功率的噪聲干擾信號(hào)，提高SAR接收機(jī)的噪聲電平，甚至使其飽和，從而降低信噪比來(lái)達(dá)到干擾的目的。噪聲干擾對(duì)大多數(shù)雷達(dá)都非常有效，對(duì)于SAR而言同樣如此——實(shí)施此種干擾所需的信息量與風(fēng)險(xiǎn)都比較少，實(shí)施起來(lái)比較簡(jiǎn)單，而且干擾可在SAR圖像中形成大范圍的遮蓋干擾效果［5－20］。

當(dāng)被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的有源噪聲干擾系統(tǒng)偵察到SAR信號(hào)后，引導(dǎo)干擾機(jī)發(fā)射不同調(diào)制樣式的噪聲干擾信號(hào)，具體包括射頻噪聲干擾以及噪聲調(diào)幅、噪聲調(diào)頻、噪聲調(diào)相干擾等，干擾隨場(chǎng)景目標(biāo)回波一起進(jìn)入接收機(jī)，后經(jīng)SAR處理成像，圖1、圖2為實(shí)施噪聲調(diào)頻干擾前后的雷達(dá)圖像。

圖1 無(wú)干擾時(shí)圖像Fig.1 One image taken by SAR without jamming

圖2 噪聲調(diào)頻干擾后圖像Fig.2 The image of the same scene with noise frequent-modulated jamming

由于SAR的信號(hào)處理是相關(guān)處理，噪聲干擾的效率比較低，一般需要干擾機(jī)發(fā)射較高的功率。此外，有源噪聲干擾還包括有散射波干擾、類雜波干擾等樣式，其最終目標(biāo)都是在雷達(dá)輸出端形成局部的類似雜波的干擾效果，遮蓋或弱化目標(biāo)。文獻(xiàn)［18］研究了SAR二維余弦調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)散射波干擾原理，將二維調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)干擾和散射波干擾結(jié)合，為多假目標(biāo)干擾攜帶真實(shí)目標(biāo)信息提供了可行的途徑。

1.3 有源相參干擾技術(shù)

SAR相參干擾機(jī)根據(jù)SAR回波模型以及成像處理模型，利用截獲的雷達(dá)信號(hào)分別通過延時(shí)復(fù)制，并進(jìn)行幅度和多普勒調(diào)制構(gòu)建雷達(dá)信號(hào)的距離向、方位向沖激響應(yīng)，使得產(chǎn)生的干擾信號(hào)不僅和雷達(dá)波形保持相參，還可在PRI期間滿足響應(yīng)的距離多普勒變化規(guī)律。這樣干擾信號(hào)能和真實(shí)的雷達(dá)回波一樣，得到距離和方位處理的增益，出現(xiàn)在最終的圖像中。干擾機(jī)采用相參信號(hào)進(jìn)行干擾，其輸出功率無(wú)需很大，是一種較為理想的干擾措施。文獻(xiàn)［4，14］對(duì)其模型進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo)，證明了其技術(shù)的可行性。

如果干擾信號(hào)與實(shí)際雷達(dá)回波信號(hào)完全匹配，則產(chǎn)生的干擾效果將和模板(即期望干擾圖像)完全一致，但是實(shí)際干擾信號(hào)由于空間相對(duì)位置關(guān)系等因素，干擾的距離走動(dòng)以及多普勒相位變化與真實(shí)回波信號(hào)仍存在一定差異，因此在干擾圖像上可能出現(xiàn)一定的距離和方位偏離。因此，相參干擾信號(hào)的產(chǎn)生需要考慮多方面因素，包括干擾信號(hào)的樣式要與雷達(dá)回波信號(hào)樣式一致，與雷達(dá)回波信號(hào)的時(shí)間門同步，與雷達(dá)回波信號(hào)的多普勒調(diào)制一致［7］，圖3、圖4為SAR的有源相參干擾的結(jié)果示意。

圖3 干擾機(jī)的期望干擾圖像Fig.3 The image template of the jammer

圖4 相參干擾后在雷達(dá)端的輸出圖像Fig.4 The output image of the SAR after being jammed

能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)SAR的欺騙干擾是有源相參干擾的目標(biāo)，其實(shí)現(xiàn)形式包括轉(zhuǎn)發(fā)式和應(yīng)答式兩種，由于其對(duì)偵察信號(hào)特征、時(shí)序要求極高，因此一般只能在雷達(dá)的主瓣形成，且其距離和方位向的位置難以控制。文獻(xiàn)［19］指出無(wú)論應(yīng)答式或者轉(zhuǎn)發(fā)式都只能形成掩護(hù)真實(shí)目標(biāo)的點(diǎn)狀欺騙目標(biāo)，這種觀點(diǎn)還有待商榷，關(guān)鍵是對(duì)于調(diào)制樣式的理解和把握;文獻(xiàn)［20］提出的基于移相調(diào)制的SAR場(chǎng)景欺騙干擾方法十分經(jīng)典，其提出的散射波干擾樣式一樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于分布式目標(biāo)的掩護(hù)，間隙采樣技術(shù)可以在干擾附近形成附加的對(duì)稱假目標(biāo)，給SAR欺騙干擾帶來(lái)了許多啟發(fā);文獻(xiàn)［21－22］研究了SAR的方位向間隙采樣干擾技術(shù)及其效果，移頻干擾作為SAR相參干擾的特殊形式，在步進(jìn)移頻和隨機(jī)移頻的情況下，也可以形成對(duì)分布式目標(biāo)的掩護(hù)效果［23］。對(duì)SAR/GMTI的干擾技術(shù)也是相參干擾技術(shù)的研究熱點(diǎn)，文獻(xiàn)［25］分析了轉(zhuǎn)發(fā)式相參干擾對(duì)單通道SAR/GMTI的干擾效果。

總之，SAR有源相參干擾的有效性直接取決于對(duì)敵方SAR的基本運(yùn)行方式和數(shù)據(jù)資料的掌握程度，需要準(zhǔn)確了解其載頻、帶寬、脈內(nèi)結(jié)構(gòu)、發(fā)射功率、重頻、方向圖、極化以及飛行軌道等，這些都是十分保密的，需要通過長(zhǎng)期艱苦的偵察收集和分析歸納來(lái)獲得。

另外，為了有效檢驗(yàn)干擾技術(shù)的對(duì)抗效果，一系列綜合仿真試驗(yàn)平臺(tái)相繼得到開發(fā)［26－27］，文獻(xiàn)［38］研究了SAR干擾對(duì)抗仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)可進(jìn)行功能級(jí)SAR對(duì)抗仿真，模擬多種雜波背景下SAR成像、檢測(cè)與識(shí)別過程，并能對(duì)各種干擾樣式進(jìn)行效果評(píng)估;文獻(xiàn)［29］研發(fā)了基于HLA的SAR對(duì)抗數(shù)學(xué)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，構(gòu)建了HLA體系下的雷達(dá)、平臺(tái)模擬、干擾、視景仿真與評(píng)估等多個(gè)邦員，開發(fā)并驗(yàn)證了大量仿真模型，實(shí)現(xiàn)了SAR對(duì)抗仿真的并行計(jì)算，兼容實(shí)際場(chǎng)景數(shù)據(jù)，為SAR對(duì)抗綜合效能評(píng)估提供了一體化仿真試驗(yàn)平臺(tái)。

2 SAR抗干擾技術(shù)研究的歷史與現(xiàn)狀

在瞬息萬(wàn)變的電子戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)上，干擾和抗干擾相互滲透。作為干擾的對(duì)立面，雷達(dá)抗干擾是為保證在電子對(duì)抗條件下有效地運(yùn)用電磁頻譜而采取的一系列措施，目的在于消除干擾的影響。雷達(dá)抗干擾的早期研究可以追溯到20世紀(jì)40年代，抗干擾技術(shù)被應(yīng)用到雷達(dá)研制中，從信號(hào)檢測(cè)理論出發(fā)研制相應(yīng)的雷達(dá)系統(tǒng)，如LFM雷達(dá)、相位編碼雷達(dá)以及PD雷達(dá)等。隨后出現(xiàn)的MTI/MTD和CFAR檢測(cè)技術(shù)，極大地提高了雷達(dá)的抗干擾能力。

如前所述，SAR與普通雷達(dá)的抗干擾技術(shù)因其系統(tǒng)特點(diǎn)的差異而不同，普通雷達(dá)中的一些經(jīng)典抗干擾技術(shù)無(wú)法在SAR中得以應(yīng)用，另一方面，SAR系統(tǒng)的獨(dú)特之處使得其抗干擾技術(shù)研究可以考慮一些特殊的方法。

美國(guó)很早就開始研究SAR的抗干擾技術(shù)［17］，并指出不研究SAR抗干擾技術(shù)，就等同于空間之“珍珠港”。Soumekh［16］較早提出信號(hào)幅度微調(diào)和調(diào)頻率微調(diào)的抗干擾技術(shù)，但由于保密等原因，后續(xù)的相關(guān)研究報(bào)道難以獲取。近年來(lái)，為了有效應(yīng)對(duì)SAR干擾技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界針對(duì)SAR抗干擾技術(shù)的研究方興未艾，主要研究集中在SAR信號(hào)處理、天線及射頻前端和系統(tǒng)體制等方面。

2.1 信號(hào)處理方面

作為SAR抗干擾研究的技術(shù)基礎(chǔ)［2］，SAR信號(hào)處理的抗干擾優(yōu)勢(shì)明顯。以噪聲壓制式干擾為例，雷達(dá)為雙程工作，電波從雷達(dá)到目標(biāo)，在經(jīng)過目標(biāo)后向散射返回雷達(dá);而干擾為單程工作，直接將干擾波向雷達(dá)輻射，干擾方占優(yōu)。雷達(dá)方是匹配接收方式，它相對(duì)于干擾波具有相參積累增益，且SAR的相參積累增益很高，它來(lái)自兩個(gè)方面:1)對(duì)大時(shí)寬、大帶寬信號(hào)進(jìn)行的脈沖壓縮，可得到約30 dB的相參得益;2)橫向的多普勒壓縮，使得SAR在功率對(duì)抗方面形成了明顯優(yōu)勢(shì)，雷達(dá)方占優(yōu)。另外，由于相參得益很高，用較小的發(fā)射功率就能得到所需要的信噪比，實(shí)現(xiàn)正常的成像。壓制性的噪聲干擾，等效于加大雷達(dá)的接收噪聲，SAR同樣會(huì)因?yàn)樾旁氡冗^低而不能正常工作。因此，為了能夠在與對(duì)方的壓制性噪聲干擾的功率對(duì)抗中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，軍用SAR不難做到大幅度提高發(fā)射功率。

欺騙式干擾的技術(shù)缺陷，為SAR消除干擾提供了契機(jī)。SAR平臺(tái)運(yùn)動(dòng)相對(duì)干擾之間具有非合作性，干擾方要精確估計(jì)出載機(jī)的運(yùn)動(dòng)是有困難的。針對(duì)此類問題，文獻(xiàn)［7］研究提出了基于序貫引導(dǎo)的SAR欺騙干擾算法。即便如此，SAR系統(tǒng)函數(shù)存在空變特性，在離干擾機(jī)遠(yuǎn)距離端的欺騙干擾效果也會(huì)變差［4］。

雷達(dá)采取發(fā)射信號(hào)捷變的方式可以有效抗干擾。雷達(dá)為了防止干擾對(duì)信號(hào)的檢測(cè)和復(fù)制，還可以采用調(diào)制信號(hào)捷變的工作模式。雷達(dá)信號(hào)的周期間捷變，干擾是無(wú)法預(yù)測(cè)的，這會(huì)給干擾的偵測(cè)和復(fù)制帶來(lái)較大的困難，簡(jiǎn)單易行的方法就是脈間隨機(jī)初相調(diào)制及其相應(yīng)的信號(hào)處理［30］。另外，SAR在信號(hào)處理方面的抗干擾研究還有微調(diào)參數(shù)抗干擾技術(shù)，包括方位向多普勒調(diào)頻率、多普勒中心頻率等［4］。文獻(xiàn)［17］還提出了一種解卷積的抗干擾處理思路，使用一個(gè)接收通道接收干擾機(jī)旁瓣輻射的干擾直達(dá)信號(hào)，根據(jù)接收到的雷達(dá)回波，使用獲得的干擾直達(dá)信號(hào)和反射的干擾信號(hào)，通過解卷積獲得對(duì)干擾響應(yīng)的估計(jì)，然后從回波中減去估計(jì)的干擾信號(hào)，取得預(yù)期的抗干擾效果。該思路的難點(diǎn)在于獲取干擾直達(dá)信息的難度較大。

2.2 天線及射頻前端

SAR天線級(jí)抗干擾技術(shù)可分為空域和多天線對(duì)消等，其中，空域抗干擾技術(shù)研究方面，C.Heer等研究了SAR波束形成技術(shù)［30］，結(jié)合TERRA-SAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)，給出了天線指標(biāo)，以及方位向波束形成的具體流程。Ender和Rosenberg基于多通道SAR研究了SAR抗干擾技術(shù)，其本質(zhì)也是波束形成技術(shù)，合成多個(gè)波束可以有效降低進(jìn)入接收機(jī)的干擾能量，獲得較大的干擾抑制性能。

天線級(jí)抗干擾技術(shù)的另一個(gè)方面是多天線對(duì)消方法，普通雷達(dá)使用DPCA等技術(shù)來(lái)對(duì)消雜波干擾，文獻(xiàn)［14］研究了雙路對(duì)消抑制對(duì)SAR彈射式干擾方法，但是其應(yīng)用中，需要不同分辨單元的相位偏離量，工程應(yīng)用還有一定困難。

另外，為了抑制噪聲干擾從天線副瓣進(jìn)入，SAR通常采用低副瓣天線，以及天線自適應(yīng)副瓣對(duì)消技術(shù)。使得縮小干擾頻帶，以增強(qiáng)干擾在該頻帶內(nèi)的功率密度，即所謂的“瞄準(zhǔn)式”干擾技術(shù)所產(chǎn)生的干擾效果對(duì)SAR 不一定有效［7］。

2.3 系統(tǒng)體制方面

雙站SAR，即用兩架或者多架載機(jī)，其中一架只裝備起到輻射源作用的發(fā)射裝置，而接收和處理部分則裝在另外的載機(jī)上，后者只是被動(dòng)接收，工作較為隱蔽，對(duì)方難以察覺和有效干擾，是一種有效的抗干擾方法。當(dāng)然，雙站SAR要比單站SAR在成像處理方面復(fù)雜得多。

另外，SAR在系統(tǒng)體制方面采用的抗干擾措施還有:1)利用多種傳感器聯(lián)合工作，實(shí)現(xiàn)多源信息融合，可有效對(duì)抗干擾;2)根據(jù)無(wú)源角反射器在形狀和成像陰影等特征上與真實(shí)目標(biāo)的不同來(lái)區(qū)分真假目標(biāo)，或通過提高分辨率、提高觀測(cè)角、分段成像等措施來(lái)得到假目標(biāo)的形狀和散射圖，與真實(shí)目標(biāo)對(duì)比進(jìn)行區(qū)分;3)利用圖像中的破綻來(lái)發(fā)現(xiàn)欺騙干擾，如虛假圖像的邊緣與真實(shí)地域的銜接處很容易出現(xiàn)一些矛盾，虛假圖像在陰影處的處理上也有一些困難等;4)擴(kuò)展SAR的工作頻帶、隱藏SAR的時(shí)間窗口、減小SAR的空間窗口、增加SAR的發(fā)射功率(“全球鷹”目前正在改進(jìn)的方向)、隱藏SAR的時(shí)頻相關(guān)性等;5)新體制抗干擾技術(shù)，包括基于波束形成的抗干擾技術(shù)［30］、基于多通道的抗干擾技術(shù)［31］、基于多天線的抗干擾技術(shù)［32］、基于超寬帶連續(xù)波帶限隨機(jī)噪聲波形的抗干擾技術(shù)［24］、基于調(diào)頻率微調(diào)的抗干擾技術(shù)［25］、分布式SAR抗干擾技術(shù)［17］等。

3 存在問題及發(fā)展趨勢(shì)

3.1 存在問題

由于SAR屬于遙感偵察資源，在和平時(shí)期開展相關(guān)的對(duì)抗實(shí)驗(yàn)比較難，使得相應(yīng)技術(shù)的有效性驗(yàn)證存在“缺對(duì)手、缺環(huán)境、缺標(biāo)準(zhǔn)”等技術(shù)難題。

對(duì)于干擾方而言，要保證干擾效果其困難在于:1)干擾效果和場(chǎng)景電磁特性之間難以兼容，干擾目標(biāo)與真實(shí)目標(biāo)之間差異較大，干擾易被識(shí)別;2)干擾的原始信號(hào)大量存在于雷達(dá)的原始回波之中，轉(zhuǎn)發(fā)的干擾信號(hào)的時(shí)序設(shè)置規(guī)律容易暴露;3)干擾功率容量的要求相對(duì)較高，收發(fā)隔離問題不易解決。

對(duì)于雷達(dá)方而言，要有效抗干擾，其困難在于:1)抗干擾技術(shù)依賴于干擾技術(shù)，其發(fā)展相對(duì)滯后;2)SAR抗干擾措施使得干擾條件下的雷達(dá)成像質(zhì)量和目標(biāo)檢測(cè)性能出現(xiàn)下降“兩敗俱傷”;3)新體制SAR研制周期長(zhǎng)、成本高，易陷入不對(duì)稱發(fā)展的困境［13］。

3.2 SAR干擾技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在無(wú)源干擾方面，反雷達(dá)偽裝將進(jìn)一步考慮目標(biāo)外形及其電測(cè)散射特性;與真實(shí)目標(biāo)相比，反射體的尺寸更加合理，具有角度自動(dòng)調(diào)整功能的反射體將得到開發(fā)，以便與綜合偵察引導(dǎo)系統(tǒng)形成閉環(huán)干擾;微波吸收材料的“填空”作用增強(qiáng)，使假目標(biāo)和真實(shí)地物之間的電磁散射差異進(jìn)一步減小。無(wú)源假目標(biāo)的配置日趨科學(xué)，可形成更為逼真的動(dòng)目標(biāo)干擾效果。

在有源壓制干擾方面，SAR噪聲壓制干擾將逐步退出歷史舞臺(tái)，而基于傳統(tǒng)壓制噪聲干擾一維部分相參的噪聲干擾樣式和具有卷積干擾性質(zhì)的靈巧噪聲干擾樣式將更多地被電子對(duì)抗系統(tǒng)采用，以降低干擾功率容量的要求，對(duì)消技術(shù)的采用將使收發(fā)隔離問題得到妥善解決。

在有源相參干擾方面，高速實(shí)時(shí)大場(chǎng)景干擾算法日趨成熟，欺騙干擾通過事先存儲(chǔ)需要模擬的真實(shí)場(chǎng)景回波和假目標(biāo)回波，采取將偵察截獲的雷達(dá)信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)相匹配的方式，迅速將干擾信號(hào)變頻后發(fā)射，干擾效果的精準(zhǔn)程度以及與場(chǎng)景的兼容性將得到進(jìn)一步改善，其實(shí)時(shí)性和逼真性將得到保證，且干擾時(shí)序規(guī)律更為隱蔽［33］。

在輔助手段建設(shè)方面，為了與多種新的信號(hào)處理手段發(fā)展同步，多平臺(tái)、分布式、一體化SAR對(duì)抗仿真綜合評(píng)估系統(tǒng)將得到進(jìn)一步開發(fā)。在硬件系統(tǒng)發(fā)展方面，DRFM技術(shù)的應(yīng)用將使得干擾信號(hào)的幅相特性得到高品質(zhì)保證，對(duì)干擾信號(hào)多普勒調(diào)制規(guī)律的控制更為精確，進(jìn)而為相參干擾效果提供更為可靠的技術(shù)保證。在系統(tǒng)性能方面，多頻段、可干擾GMTI、InSAR等多種新體制SAR的干擾機(jī)將得到進(jìn)一步開發(fā)，干擾雙站 SAR 的技術(shù)方法將得到長(zhǎng)足發(fā)展［25－26，29］。

3.3 SAR抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

在信號(hào)處理方面，多種成像處理算法對(duì)于距離走動(dòng)和彎曲補(bǔ)償更加合理精確，GMTI、InSAR測(cè)高、超分辨、自聚焦、圖像增強(qiáng)、斑點(diǎn)抑制以及時(shí)頻分析等信號(hào)處理手段將得到應(yīng)用和發(fā)展。對(duì)抗欺騙式干擾的技術(shù)手段將得到進(jìn)一步研究，其突破口在于欺騙干擾的位置不可控性及其干擾效果的空變特性。脈間調(diào)制信號(hào)捷變的工作模式將得到工程應(yīng)用，相應(yīng)的信號(hào)處理手段將得到重視。微調(diào)參數(shù)干擾技術(shù)和解卷積的抗干擾處理技術(shù)也將得到工程應(yīng)用［34］。

在天線及射頻前端，自適應(yīng)波束形成技術(shù)的應(yīng)用將顯著提高SAR的干擾抑制性能。多天線對(duì)消方法、DPCA與STAP技術(shù)的工程應(yīng)用將日趨成熟。

在系統(tǒng)體制方面，充分挖掘極化信息的潛力，發(fā)展極化抗干擾技術(shù)，必然會(huì)提高SAR應(yīng)對(duì)有源相參干擾的能力。另外，多頻段具有全極化測(cè)量、干涉測(cè)高和具有GMTI能力的機(jī)載/星載SAR、以及雙/多站SAR將得到進(jìn)一步開發(fā)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文綜述SAR對(duì)抗研究的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于今后開展SAR對(duì)抗技術(shù)研究及相應(yīng)的裝備研發(fā)、訓(xùn)練，開展相應(yīng)的對(duì)抗效果評(píng)估方法研究以及全數(shù)學(xué)/半實(shí)物仿真試驗(yàn)均具有指導(dǎo)意義。在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，SAR對(duì)抗依然將是空間信息對(duì)抗的重要組成部分，為了實(shí)現(xiàn)信息對(duì)抗的隱蔽性和突然性，在對(duì)抗裝備發(fā)展策略和選擇上，要緊盯世界SAR對(duì)抗技術(shù)發(fā)展前沿，實(shí)現(xiàn)SAR對(duì)抗技術(shù)和裝備的跨越式發(fā)展。

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