周敬博，胡 波，姜秋喜

（電子工程學(xué)院，安徽 合肥230037）

0 引言

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，及時(shí)截獲敵方的雷達(dá)信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行干擾是爭(zhēng)奪戰(zhàn)場(chǎng)電磁優(yōu)勢(shì)、奪取戰(zhàn)爭(zhēng)勝利的重要前提條件［1］。隨著科技的進(jìn)步及武器裝備的不斷革新，戰(zhàn)爭(zhēng)正逐步朝體系對(duì)抗、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的雷達(dá)電子系統(tǒng)越來(lái)越無(wú)法滿足時(shí)代需求。在這樣的背景下，提出了網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)的概念，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)與雷達(dá)對(duì)抗一體化［2］，本文結(jié)合探測(cè)與干擾一體化信號(hào)新技術(shù)的研究，闡述了系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中心站的控制下，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)探測(cè)、雷達(dá)對(duì)抗偵察及雷達(dá)干擾功能的一體化。

1 網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)的組成

網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中心站與m個(gè)探測(cè)偵察干擾一體站構(gòu)成（簡(jiǎn)稱一體站），如圖1所示，通過(guò)特定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將多部一體機(jī)聯(lián)合成有機(jī)整體，從而完成對(duì)目標(biāo)的偵察探測(cè)、識(shí)別跟蹤、干擾壓制及火力引導(dǎo)等功能。

圖1 網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)

1.1 網(wǎng)絡(luò)中心站

網(wǎng)絡(luò)中心站是整個(gè)系統(tǒng)的指揮控制中心，主要功能是對(duì)各站的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理以及指揮各站工作。以防空為例，網(wǎng)絡(luò)中心站首先對(duì)各一體站下達(dá)偵察的命令（有的進(jìn)行有源探測(cè)，有的進(jìn)行無(wú)源偵察），通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸獲取各站所測(cè)量的目標(biāo)數(shù)據(jù)與信息，并進(jìn)一步結(jié)合自身偵察所得信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)并處理信息，從而得到對(duì)來(lái)襲目標(biāo)較為完整信息的描述。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)一體站對(duì)目標(biāo)進(jìn)行干擾壓制，達(dá)成對(duì)重點(diǎn)地段的保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)中心站還將所得數(shù)據(jù)上報(bào)上級(jí)指揮部門及友鄰單位，更好地輔助指揮與協(xié)同作戰(zhàn)。

1.2 一體站

在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的今天，雷達(dá)與雷達(dá)對(duì)抗一體化是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)展的必然要求。一體站發(fā)射的信號(hào)不僅可以對(duì)雷達(dá)進(jìn)行干擾，還可以對(duì)雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)。與傳統(tǒng)的雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)類似，各站也配有偵察設(shè)備，具備一定的偵察能力［3］。仍以防空為例，一體站在網(wǎng)絡(luò)中心站的命令下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行偵察，當(dāng)一部或多部一體站發(fā)射探測(cè)信號(hào)，本站或其他一體站接收信號(hào)時(shí)為有源偵察，當(dāng)一體站不發(fā)射信號(hào)只接收信號(hào)時(shí)為無(wú)源偵察，各站將所得信息匯報(bào)與指控站。當(dāng)各站得到對(duì)目標(biāo)實(shí)施干擾的指令后，發(fā)射信號(hào)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行干擾，此時(shí)偵察設(shè)備不接受信號(hào)。

2 網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)的技術(shù)體制

為了適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)展趨勢(shì)，電子戰(zhàn)裝備也應(yīng)不斷朝體系化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備協(xié)同困難、配合不當(dāng)?shù)惹闆r，采用探測(cè)與干擾一體化信號(hào)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)與雷抗功能的結(jié)合，同時(shí)運(yùn)用組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的共享。

2.1 探測(cè)與干擾一體化信號(hào)

在傳統(tǒng)的作戰(zhàn)中干擾機(jī)發(fā)射的干擾信號(hào)主要對(duì)敵方雷達(dá)進(jìn)行干擾，而對(duì)其反射的含有雷達(dá)與雷達(dá)平臺(tái)的距離和速度信息回波卻并沒(méi)有加以利用。要想同時(shí)具備干擾與探測(cè)的功能，所發(fā)信號(hào)必須具備三個(gè)條件［4］：一是能夠產(chǎn)生大的信號(hào)處理增益，彌補(bǔ)干擾發(fā)射機(jī)有效輻射功率小的缺點(diǎn)；二是有大的時(shí)寬或大的工作比，從而充分利用干擾發(fā)射機(jī)的平均功率；三是在壓制干擾時(shí)有寬的功率譜和類似隨機(jī)信號(hào)的時(shí)間特性，在欺騙干擾時(shí)能模擬敵方雷達(dá)的回波參數(shù)?；谏鲜鲈颍惑w化雷達(dá)電子系統(tǒng)在雷達(dá)與干擾機(jī)硬件共享的基礎(chǔ)上可以采用隨機(jī)脈沖與隨機(jī)二相碼復(fù)合信號(hào)，發(fā)射的信號(hào)在對(duì)敵方雷達(dá)進(jìn)行干擾的同時(shí)，可接收處理雷達(dá)平臺(tái)反射回來(lái)的信號(hào)進(jìn)而完成對(duì)目標(biāo)的探測(cè)與定位。

2.2 聯(lián)合組網(wǎng)

通過(guò)對(duì)各個(gè)一體站適當(dāng)布站，借助通信等手段連接成網(wǎng)，并在網(wǎng)絡(luò)中心站的統(tǒng)一調(diào)配下形成一個(gè)有機(jī)整體。在組網(wǎng)過(guò)程中，要重點(diǎn)解決時(shí)間同步、數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)融合問(wèn)題［5］。對(duì)于時(shí)間同步問(wèn)題，采用在網(wǎng)內(nèi)的偵察干擾一體站之間建立一條數(shù)據(jù)鏈，提供時(shí)間基準(zhǔn)信息。利用光纖通信或微波通信的方案，使用中繼站進(jìn)行接力來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。數(shù)據(jù)融合是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行信息校準(zhǔn)、相關(guān)、識(shí)別、估計(jì)，以及多源信息和數(shù)據(jù)的多層次、多方面的分析過(guò)程，以獲得準(zhǔn)確的狀態(tài)和身份估計(jì)及完整和準(zhǔn)確的戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。通過(guò)組網(wǎng)，使各站相互配合，協(xié)同工作，達(dá)到1＋1＞2的效果。

3 網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)的工作模式

網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)通過(guò)特定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將一體站與網(wǎng)絡(luò)中心站連接成有機(jī)整體，完成對(duì)目標(biāo)的偵察探測(cè)、識(shí)別跟蹤及干擾壓制等功能。工作模式分為有源探測(cè)模式、無(wú)源偵察模式與干擾模式。

3.1 有源探測(cè)模式

網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)工作于有源模式時(shí)的主要任務(wù)是探測(cè)發(fā)現(xiàn)敵方空中目標(biāo)，并在規(guī)定作戰(zhàn)條件下實(shí)現(xiàn)平臺(tái)目標(biāo)偵察探測(cè)、定位跟蹤及識(shí)別分析，進(jìn)而向上級(jí)指揮機(jī)構(gòu)提供敵方空中目標(biāo)的相關(guān)情報(bào)。

一體站的工作方式和工作參數(shù)可以預(yù)先編程或受控于網(wǎng)絡(luò)中心站的控制指令。當(dāng)需要對(duì)目標(biāo)進(jìn)行有源偵察時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部分一體站向空間連續(xù)輻射電磁信號(hào)，單站的工作頻率不需要很寬，但整體的工作頻率要覆蓋較寬的雷達(dá)頻段。一體站的接收設(shè)備采用寬帶電子對(duì)抗接收機(jī)，可以同時(shí)接收多個(gè)信號(hào)，接收站通過(guò)獲得的目標(biāo)反射回波可獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)量測(cè)信息：目標(biāo)反射回波的到達(dá)時(shí)間（TOA）、角度信息（方位角和俯仰角）、多普勒信息等，此時(shí)系統(tǒng)對(duì)平臺(tái)目標(biāo)具有較好的定位能力。在網(wǎng)絡(luò)中心站命令下部分一體站接收由空中目標(biāo)反射的回波信號(hào)并將所得數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡(luò)中心站，網(wǎng)絡(luò)中心站對(duì)所得信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合及相關(guān)處理，完成對(duì)目標(biāo)的定位、識(shí)別、跟蹤等功能。最后，結(jié)合相關(guān)的先驗(yàn)情報(bào)信息，進(jìn)一步分析其相關(guān)武器系統(tǒng)、工作狀態(tài)和制導(dǎo)方式，為戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)估計(jì)和威脅評(píng)估提供主要依據(jù)。

在這種工作模式下，系統(tǒng)可以采用單發(fā)單收、單發(fā)多收、多發(fā)單收及多發(fā)多收的工作方式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，其探測(cè)范圍可大致看成單發(fā)單收的疊加，而單發(fā)單收又可以分為自發(fā)自收與自發(fā)他收兩種方式。如圖2所示。

圖2 有源探測(cè)模式

3.2 無(wú)源偵察模式

網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)處于無(wú)源偵察時(shí)的任務(wù)是探測(cè)發(fā)現(xiàn)敵方空中信號(hào)，并在規(guī)定作戰(zhàn)條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)輻射源目標(biāo)的偵察探測(cè)、定位跟蹤及識(shí)別分析，進(jìn)而向上級(jí)指揮機(jī)構(gòu)提供敵方空中目標(biāo)的相關(guān)情報(bào)。

系統(tǒng)處于無(wú)源工作模式時(shí)，各一體站偵察接收目標(biāo)攜載輻射源輻射信號(hào)對(duì)其參數(shù)進(jìn)行分析、測(cè)量，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)輻射源目標(biāo)的偵察探測(cè)。通過(guò)偵察所獲取的信號(hào)參數(shù)或特征，如工作頻率、脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度、射頻調(diào)制方式、重頻調(diào)制方式、脈內(nèi)調(diào)制方式、頻率變化方式以及信號(hào)細(xì)微特征或指紋特征等實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射源目標(biāo)的識(shí)別。各站將偵察結(jié)果傳向網(wǎng)絡(luò)中心站；網(wǎng)絡(luò)中心站對(duì)各接收站數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行融合處理與相關(guān)，完成目標(biāo)識(shí)別、定位與跟蹤，各接收站也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取其他接收站偵察數(shù)據(jù)，通過(guò)截獲目標(biāo)輻射源信號(hào)可獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量信息：輻射源信號(hào)到達(dá)時(shí)間、角度信息（方位角和俯仰角）和目標(biāo)屬性測(cè)量信息（輻射源頻率、脈寬、天線掃描周期、脈沖重頻、脈內(nèi)特征信息）等，實(shí)現(xiàn)多站對(duì)目標(biāo)定位功能。此時(shí)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射源目標(biāo)的精確定位，其定位精度取決于系統(tǒng)配置及時(shí)間、角度等參數(shù)的測(cè)量精度。系統(tǒng)工作于無(wú)源偵察模式示意圖如圖3所示。

圖3 無(wú)源偵察模式

3.3 干擾模式

網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)處于干擾模式時(shí)的任務(wù)大致可分為要地防空與掩護(hù)突防。在要地防空作戰(zhàn)中的任務(wù)是要根據(jù)合成軍指揮員的作戰(zhàn)意圖，對(duì)敵機(jī)載雷達(dá)實(shí)施有效的干擾壓制，使敵空襲兵器難以用雷達(dá)發(fā)現(xiàn)、鑒別和跟蹤目標(biāo)，喪失或減弱轟炸瞄準(zhǔn)或?qū)椫茖?dǎo)能力，從而降低其攻擊的命中率，并與航空兵、高射炮兵和地空導(dǎo)彈部隊(duì)的火力摧毀相結(jié)合，確保我方被保衛(wèi)目標(biāo)的安全，保障防空作戰(zhàn)的勝利。掩護(hù)突防時(shí)任務(wù)是對(duì)敵方機(jī)載預(yù)警雷達(dá)進(jìn)行有效干擾，以推遲敵方機(jī)載預(yù)警雷達(dá)對(duì)我方突防目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)時(shí)間，即縮短敵方的預(yù)警時(shí)間，以保障我方突防目標(biāo)的安全，進(jìn)而保證突襲任務(wù)的順利完成。

系統(tǒng)一體站的工作方式和工作參數(shù)可以預(yù)先編程或受控于網(wǎng)絡(luò)中心站的控制指令。當(dāng)需要對(duì)輻射源目標(biāo)實(shí)施干擾時(shí)，系統(tǒng)的一體站可工作在電子干擾模式，向輻射源目標(biāo)發(fā)射干擾信號(hào)，其干擾參數(shù)的引導(dǎo)由網(wǎng)絡(luò)中心站或接收站完成。此時(shí)，系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)分布式干擾機(jī)網(wǎng)絡(luò)，分布式干擾信號(hào)有可能從雷達(dá)天線主瓣進(jìn)入，干擾信號(hào)不會(huì)受到低副瓣天線、副瓣匿隱或副瓣對(duì)消的抑制，因此，其干擾效率可比副瓣干擾高幾個(gè)數(shù)量級(jí)；其次，分布式干擾機(jī)分布在不同的地域、空域，因此，可以形成多方向的干擾扇面，這種多方向干擾扇面的組合，便可形成大區(qū)域的壓制性干擾。如圖4所示。

圖4 干擾模式

4 網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

1）低廉的制造成本

雷達(dá)電子系統(tǒng)中的大部分硬件的工作時(shí)間極短，信號(hào)的瞬時(shí)頻帶與工作比都小于干擾信號(hào)。如果在干擾中插入極短的探測(cè)信號(hào)，對(duì)干擾效果的影響很小。兩者完全能時(shí)分公用硬件設(shè)備。既可以在干擾信號(hào)中插入雷達(dá)信號(hào)，也可以在雷達(dá)工作之余進(jìn)行干擾。在軍用電子設(shè)備中，雷達(dá)和干擾機(jī)的造價(jià)和使用維護(hù)費(fèi)用都很高。雷達(dá)干擾一體化減少了一種硬件設(shè)備，不但減少了制造成本也減少了維護(hù)費(fèi)用和維護(hù)時(shí)間。

2）迅速的戰(zhàn)場(chǎng)反應(yīng)

相比以往裝備中信息不易共享、協(xié)同困難的問(wèn)題，各個(gè)偵察干擾一體站由光纜相連，統(tǒng)一受控于指控站，提高了整個(gè)系統(tǒng)達(dá)成協(xié)議的共享知情權(quán)或集中解決問(wèn)題的能力。通過(guò)利用廣播系統(tǒng)、全球指揮控制系統(tǒng)等信息源與無(wú)人值守的地面?zhèn)鞲衅鲗?shí)現(xiàn)完美結(jié)合。

3）綜合的作戰(zhàn)功能

一體化雷達(dá)電子系統(tǒng)在從硬件上減少設(shè)備，顯著降低作戰(zhàn)平臺(tái)的體積、質(zhì)量和能耗基礎(chǔ)上，仍然具備有源探測(cè)、雷達(dá)對(duì)抗偵察與雷達(dá)干擾的功能。節(jié)約的資金可以用于增加設(shè)備或提高功能，提升整體作戰(zhàn)能力。

4）頑強(qiáng)的生存能力

利用無(wú)源偵察設(shè)備的距離優(yōu)勢(shì)，作戰(zhàn)平臺(tái)可隱蔽接近目標(biāo)，直到目標(biāo)進(jìn)入武器作用范圍才發(fā)射信號(hào)。這樣可減少發(fā)射信號(hào)的時(shí)間，減少了平臺(tái)暴露時(shí)間，也減少了反輻射武器攻擊的機(jī)會(huì)。提高了系統(tǒng)的生存率。

5）高效的作戰(zhàn)性能

普通雷達(dá)接收目標(biāo)的反射信號(hào)，信號(hào)衰減大，作用距離小。系統(tǒng)的偵察設(shè)備接收目標(biāo)的直射波，在相同接收機(jī)靈敏度和同樣雷達(dá)輻射功率的條件下，偵察設(shè)備的作用距離比雷達(dá)遠(yuǎn)得多，可以超過(guò)雷達(dá)作用距離先發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。因此可作目標(biāo)指示，減少搜索目標(biāo)的時(shí)間，從而減少了系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間，提高了偵察的作戰(zhàn)性能。一般的干擾系統(tǒng)只能測(cè)量目標(biāo)的到達(dá)角、到達(dá)時(shí)間、頻率和脈沖參數(shù)等，但不能測(cè)量目標(biāo)的距離。偵察干擾一體站多了一維信號(hào)分選、識(shí)別參數(shù)，可大大降低虛警，增加信息的可靠度。而且干擾機(jī)利用雷達(dá)提供的目標(biāo)信息，很容易實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)干擾，提高了干擾效果。

6）及時(shí)的效果反饋

單純的干擾機(jī)很難準(zhǔn)確地判斷干擾效果。一體化后，干擾機(jī)可充分利用雷達(dá)提供的目標(biāo)距離、航跡等信息判斷干擾效果，以便選擇最佳干擾樣式，獲得最好的干擾效果。

5 網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)的運(yùn)用

網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)作為整個(gè)防空體系的一個(gè)組成部分，不是獨(dú)立工作，而是緊緊依托整個(gè)防空體系的全部作戰(zhàn)力量實(shí)施專業(yè)對(duì)抗。系統(tǒng)的運(yùn)用實(shí)施可以依據(jù)空襲機(jī)群的距離以及整個(gè)防空體系的進(jìn)程來(lái)劃分系統(tǒng)的工作階段。一般情況下，系統(tǒng)運(yùn)用實(shí)施的階段可以按圖5所示進(jìn)行劃分。

圖5 系統(tǒng)運(yùn)用實(shí)施階段區(qū)分圖

5.1 空情通報(bào)階段

當(dāng)敵機(jī)進(jìn)入我方區(qū)域時(shí)，在距離被保衛(wèi)目標(biāo)K1到K2的距離內(nèi)雷達(dá)因據(jù)目標(biāo)較遠(yuǎn)暫時(shí)不開機(jī)，這時(shí)就需要系統(tǒng)工作于有源探測(cè)模式對(duì)敵方突襲飛機(jī)進(jìn)行偵察。根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)的要求，系統(tǒng)地探測(cè)范圍必須覆蓋A 區(qū)域。A 區(qū)的起始線由系統(tǒng)有源探測(cè)距離與配置位置決定，一般距防護(hù)區(qū)域的距離為300km 左右。在這段時(shí)間里，系統(tǒng)搜索發(fā)現(xiàn)空襲機(jī)群并對(duì)偵察結(jié)果進(jìn)行初步分析，最終形成了空情情報(bào)。

5.2 雷抗偵察階段

是指從系統(tǒng)實(shí)施戰(zhàn)前偵察到開始干擾的階段。在這一階段里網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)的主要行動(dòng)是系統(tǒng)各站根據(jù)指揮控制引導(dǎo)站的指示實(shí)施實(shí)時(shí)偵察，收集雷達(dá)對(duì)抗情報(bào)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)中心站匯總防空雷達(dá)情報(bào)網(wǎng)、雷達(dá)對(duì)抗偵察力量提供的情報(bào)信息與本系統(tǒng)的偵察信息，并經(jīng)過(guò)分析形成實(shí)時(shí)戰(zhàn)斗情報(bào)。根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)的要求，系統(tǒng)地偵察范圍必須覆蓋B 區(qū)域。

5.3 實(shí)施干擾階段

在這一階段里，系統(tǒng)的主要行動(dòng)是各一體站在網(wǎng)絡(luò)中心站的實(shí)時(shí)引導(dǎo)下對(duì)空襲機(jī)群實(shí)施連續(xù)、強(qiáng)烈的地對(duì)空雷達(dá)干擾。當(dāng)空襲飛機(jī)到達(dá)最小必須壓制距離后，壓制結(jié)束，及時(shí)進(jìn)行任務(wù)轉(zhuǎn)換。根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)的要求，系統(tǒng)的干擾范圍必須覆蓋C 區(qū)域。

6 結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)正逐步朝體系對(duì)抗、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)具有成本低、安全指數(shù)高、作戰(zhàn)效能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，一定會(huì)成為未來(lái)信息化戰(zhàn)場(chǎng)上的一把“尖刀”。■

［1］莊海孝，姚志健，徐超，等.空間電子對(duì)抗系統(tǒng)研究［J］.航天電子對(duì)抗，2013，29（1）：11-13.

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