莊亞強(qiáng)，張晨新，張小寬，周超

(空軍工程大學(xué) 防空反導(dǎo)學(xué)院，陜西 西安　710051)

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角閃爍抑制與控制技術(shù)綜述*

莊亞強(qiáng)，張晨新，張小寬，周超

(空軍工程大學(xué) 防空反導(dǎo)學(xué)院，陜西 西安710051)

摘要：角閃爍是末制導(dǎo)階段角跟蹤誤差的主要來(lái)源，抑制角閃爍可以提高制導(dǎo)精度；把角閃爍當(dāng)成目標(biāo)特征信號(hào)來(lái)研究，增強(qiáng)角閃爍可達(dá)到隱身欺騙的目的。從角閃爍形成機(jī)理的本質(zhì)、角閃爍控制技術(shù)的研究、角閃爍應(yīng)用等方面做了比較深入的介紹和對(duì)比分析，最后對(duì)角閃爍控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)目標(biāo)；角閃爍；角閃爍抑制；角閃爍利用

0引言

早在20世紀(jì)50年代末，霍華德和美國(guó)海軍研究室首先提出了角閃爍的概念，從機(jī)理上解釋了高信噪比條件下單脈沖雷達(dá)進(jìn)行目標(biāo)跟蹤時(shí)角誤差的來(lái)源。隨后國(guó)外對(duì)角閃爍的概念、計(jì)算方法、建模以及抑制技術(shù)進(jìn)行了大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)測(cè)量[1-3]，為后續(xù)研究奠定了系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)最早對(duì)角閃爍的研究起于20世紀(jì)90年代[4-5]，僅是對(duì)角閃爍的形成機(jī)理進(jìn)行理論研究。

近年來(lái)，隨著精確末制導(dǎo)和隱身與反隱身技術(shù)的迅速發(fā)展，角閃爍的應(yīng)用研究得到了重視。研究角閃爍抑制技術(shù)，可提高末制導(dǎo)雷達(dá)的制導(dǎo)精度，從而實(shí)現(xiàn)部位級(jí)的精確打擊。把角閃爍當(dāng)成目標(biāo)特征信號(hào)來(lái)使用，采用人工增強(qiáng)角閃爍技術(shù)，將顯著提高目標(biāo)自身的隱身能力，該原理已被國(guó)外用于艦船和飛機(jī)目標(biāo)的隱身誘騙技術(shù)。

本文首先回顧角閃爍的形成機(jī)理，為后續(xù)研究角閃爍控制技術(shù)奠定基礎(chǔ)。隨后介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外角閃爍控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并對(duì)各類控制技術(shù)的本質(zhì)和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了深層次的分析。最后展望了角閃爍控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

1角閃爍的形成機(jī)理

角閃爍的概念和擴(kuò)展目標(biāo)的概念緊密聯(lián)系。凡目標(biāo)尺寸能與波長(zhǎng)相比擬，且具有2個(gè)或2個(gè)以上等效散射中心的任何擴(kuò)展目標(biāo)，都會(huì)產(chǎn)生角閃爍。對(duì)于飛機(jī)、坦克、艦船、導(dǎo)彈等軍事目標(biāo)而言，末制導(dǎo)雷達(dá)一般都處于這些目標(biāo)的光學(xué)區(qū)。因此，在末制導(dǎo)雷達(dá)發(fā)射的電磁波照射下，目標(biāo)表現(xiàn)出局部散射特性，一般都視為擴(kuò)展目標(biāo)。

角閃爍的形成機(jī)理已相對(duì)成熟，可歸結(jié)為2種物理概念，即波前畸變和能流傾斜。

1.1波前畸變概念

20世紀(jì)50年代，Howard[1]認(rèn)為復(fù)雜目標(biāo)不同部位的散射強(qiáng)度和相對(duì)相位的隨機(jī)變化，造成合成回波相位波前的畸變，波前在接收天線口徑面上的傾斜和隨機(jī)擺動(dòng)就產(chǎn)生了角閃爍。擴(kuò)展目標(biāo)的散射合成回波為非球面波，如果此時(shí)仍把相位波前的法向當(dāng)成是目標(biāo)的方向，就會(huì)產(chǎn)生角閃爍誤差。

由于回波相位函數(shù)的梯度方向與角偏差方向是一致的，因此相位梯度法(phase gradient method,PGM)[2]可以定量描述角閃爍偏差。該法常用于實(shí)際復(fù)雜目標(biāo)角閃爍的理論預(yù)估和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量。

雷達(dá)天線接收的回波相位為

(1)

由回波相位波前畸變導(dǎo)致的角閃爍線偏差表示為

(2)

式中：上標(biāo)p表示相位梯度法(PGM)；Φr,Φθ,Φφ分別為相位梯度在球坐標(biāo)系中的3個(gè)分量，即

(3)

1.2能流傾斜概念

20世紀(jì)60年代末，Dunn與Howard分析了一個(gè)由N個(gè)共線非均勻分布的電偶極子組成的目標(biāo)模型，提出了角閃爍的能流傾斜機(jī)理[3]。發(fā)現(xiàn)回波的平均坡印廷矢量存在有正交于散射傳播方向的分量，正是這一分量導(dǎo)致能流方向與目標(biāo)視線方向之間的偏離，而這個(gè)傾斜角正好與由波前畸變機(jī)理計(jì)算得到的角偏差值是一致的。由此認(rèn)為角閃爍現(xiàn)象亦可理解為由目標(biāo)回波在傳播過(guò)程中的介質(zhì)擾動(dòng)引起的。

從能流傾斜概念出發(fā)，用坡印廷矢量來(lái)計(jì)算角閃爍的方法稱為坡印廷矢量法(Poynting vector method,PVM)。此法常用于理論計(jì)算。

用坡印亭矢量表示的角閃爍線偏差可表示為

(4)

式中：Savr，Savθ和Savφ分別為遠(yuǎn)區(qū)雷達(dá)觀察處目標(biāo)回波平均坡印亭矢量Sav的3個(gè)球坐標(biāo)分量，且

(5)

由2種概念引申的2種計(jì)算方法是否等價(jià)呢？國(guó)內(nèi)的研究學(xué)者在文獻(xiàn)[6]的研究基礎(chǔ)上從極化角度證明了在幾何光學(xué)條件近似下，任意極化波入射，線極化天線接收時(shí)，PVM和PGM是等效的[7]。

2角閃爍抑制

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)角閃爍控制技術(shù)的研究大多集中于角閃爍抑制技術(shù)上。角閃爍抑制技術(shù)是以角閃爍統(tǒng)計(jì)特性分析為基礎(chǔ)的。一般可以分為2類：①通過(guò)雷達(dá)分集技術(shù)抑制角閃爍，該方法是從角閃爍形成的機(jī)理本質(zhì)出發(fā)，目的是為了抑制角閃爍的形成；②是立足于經(jīng)典單脈沖跟蹤雷達(dá)的信號(hào)處理技術(shù)，該方法的出發(fā)點(diǎn)是角閃爍已經(jīng)形成，采取相應(yīng)措施來(lái)降低角閃爍對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的影響。

2.1雷達(dá)分集技術(shù)

分集技術(shù)的原理是利用目標(biāo)對(duì)雷達(dá)分集的敏感，通過(guò)某種分集方法去除角閃爍誤差的自相關(guān)性，從而獲得相互獨(dú)立的角閃爍樣本以實(shí)現(xiàn)對(duì)角閃爍進(jìn)行抑制。利用高分辨距離像的方法進(jìn)行角閃爍抑制也是基于相似的原理。該方法充分利用現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)，從雷達(dá)設(shè)計(jì)角度解決了角閃爍的抑制問(wèn)題，缺點(diǎn)是雷達(dá)本身的要求較高，增加了系統(tǒng)復(fù)雜度。

常見(jiàn)的分集技術(shù)有時(shí)間分集、空間分集[8-10]、頻率分集[11-12]、極化分集[13]等。時(shí)間分集不是為了去除脈沖間的相關(guān)性，所以改變雷達(dá)的脈沖重復(fù)周期是不能達(dá)到從時(shí)間域上去除脈沖之間相關(guān)性的目的。

(1) 空間分集

將接收天線放置在不同的位置，從目標(biāo)不同姿態(tài)角測(cè)量、跟蹤目標(biāo)位置，然后將數(shù)據(jù)統(tǒng)一變換到某一基準(zhǔn)點(diǎn)后處理，以此獲取目標(biāo)的準(zhǔn)確角度信息。文獻(xiàn)[8]中的仿真采用2個(gè)接收天線獲得回波的獨(dú)立樣本后，再用平方加權(quán)使角閃爍的線偏差均方根值從3.7 m降低到1 m，抑制效果顯著。

采用多個(gè)天線接收回波的空間分集技術(shù)顯然增加了雷達(dá)系統(tǒng)的復(fù)雜性，近幾年新興的多輸入多輸出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷達(dá)在克服以上缺點(diǎn)的同時(shí)，也表現(xiàn)出了優(yōu)異的抑制角閃爍性能[9-10]，陣列雷達(dá)與MIMO雷達(dá)的角閃爍對(duì)比如圖1所示。MIMO雷達(dá)的收發(fā)單元間距足夠大，可以從不同方位觀測(cè)得到彼此相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的回波，然后平滑處理，理論上必然能夠在一定程度上抑制角閃爍誤差。

圖1　陣列雷達(dá)與MIMO雷達(dá)角閃爍對(duì)比Fig.1　Glint comparison of array radar　　　 and MIMO radar

(2) 頻率分集

頻率分集的原理是發(fā)射大頻率間隔的信號(hào)照射目標(biāo)，使得角閃爍數(shù)據(jù)的相關(guān)性降低。去相關(guān)性性能越好，用頻率捷變技術(shù)來(lái)減小角閃爍誤差效果就越明顯。

采用頻率捷變技術(shù)來(lái)抑制角閃爍的研究起步較早也比較深入[11]，但在常規(guī)的幅度加權(quán)中將所有頻點(diǎn)的測(cè)角結(jié)果都用于加權(quán)運(yùn)算，必然有一部分的測(cè)角結(jié)果偏差較大，文獻(xiàn)[12]提出了基于幅度的角度(amplitude-based angle,ABA)處理的頻率捷變單脈沖雷達(dá)幅度加權(quán)角閃爍抑制方法。ABA處理將偏差較大的結(jié)果限制在一定范圍內(nèi)，使大的角閃爍值得到有效抑制，抑制效果明顯優(yōu)于常規(guī)處理的抑制效果，如圖2所示。

圖2　無(wú)噪聲時(shí)兩種方法的性能比較Fig.2　Performance of two methods without noise

(3) 極化分集

極化分集是指通過(guò)改變天線極化方式，使得對(duì)電磁波極化方式敏感的目標(biāo)降低其角閃爍數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，這種分集技術(shù)和目標(biāo)本身的極化散射特性密切相關(guān)。目前研究極化分集的公開(kāi)發(fā)表文獻(xiàn)較少，有的也只是對(duì)極化分集性能進(jìn)行定性的描述。文獻(xiàn)[13]以空間分布的半波振子為例，定量地計(jì)算出了半波振子在特定角度下，水平極化和垂直極化2條支路測(cè)得的角閃爍線偏差呈現(xiàn)非相關(guān)特性，再進(jìn)行綜合加權(quán)可以達(dá)到抑制角閃爍效果。隨著對(duì)目標(biāo)極化特性研究的深入，極化分集將成為雷達(dá)分集技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)方向。

(4) 高分辨距離像[14-17]

該方法首先利用雷達(dá)的高距離分辨力對(duì)目標(biāo)的散射點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分測(cè)角，因此測(cè)角的結(jié)果就是獨(dú)立不相干的，從而減小了角閃爍誤差。文獻(xiàn)[17]將這種思想應(yīng)用到了微動(dòng)目標(biāo)的角閃爍抑制中。在連續(xù)波體制的毫米波雷達(dá)中，利用微多普勒特征進(jìn)行信號(hào)分離，再對(duì)微動(dòng)散射點(diǎn)和非微動(dòng)散射點(diǎn)進(jìn)行自適應(yīng)融合測(cè)角后可以更好地抑制角閃爍，效果對(duì)比見(jiàn)圖3。

圖3　微多普勒處理和常規(guī)比幅的角閃爍比較Fig.3　Glint of micro-Doppler process and conventional　　　 amplitude comparison

2.2信號(hào)處理技術(shù)

在不改變現(xiàn)有雷達(dá)設(shè)計(jì)的前提下，通過(guò)對(duì)回路前后的角信息處理實(shí)現(xiàn)對(duì)角閃爍誤差的抑制，具有實(shí)現(xiàn)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)際工程中被廣泛應(yīng)用。

角閃爍呈現(xiàn)出非高斯長(zhǎng)拖尾分布，不滿足卡爾曼濾波的噪聲要求，使得卡爾曼濾波在處理角閃爍噪聲時(shí)性能急劇下降。因此信號(hào)處理方法大致分為2類：①角閃爍預(yù)處理器[18-19]；②改進(jìn)的卡爾曼濾波方法[20-22]。

(1) 角閃爍預(yù)處理器

其目的在于盡量將角閃爍在卡爾曼濾波前進(jìn)行抑制，去除針狀大角閃爍分量，同時(shí)盡可能將角閃爍誤差白化，以便后續(xù)卡爾曼濾波處理。由于中值濾波器對(duì)抑制冗長(zhǎng)拖尾概率分布噪聲的效果較好，所以常被用在抑制角閃爍中。文獻(xiàn)[18]提出了一種反饋中值預(yù)處理器，使用目標(biāo)速度作為反饋，解決了直接中值濾波方差隨速度增加的問(wèn)題，提高了算法實(shí)用性，并對(duì)反饋中值濾波性能進(jìn)行了理論分析。采用小窗口中值濾波的方式對(duì)單脈沖測(cè)角結(jié)果進(jìn)行處理，在達(dá)到抑制效果的同時(shí)具有運(yùn)算量低的優(yōu)勢(shì)[19]。

(2) 改進(jìn)的卡爾曼濾波

通過(guò)改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的卡爾曼濾波器，使得改進(jìn)后的卡爾曼濾波器可以在非高斯噪聲環(huán)境中正常工作。與角閃爍預(yù)處理器相比，對(duì)卡爾曼濾波進(jìn)行改進(jìn)的研究更為普遍。文獻(xiàn)[20]基于最小均方誤差準(zhǔn)則研究了一種非線性高斯混合卡爾曼濾波方法(nonlinear Gaussian mixture Kalman filter,NL-GMKF)，與采用交互多模(interacting multiple modeling,IMM)的拓展卡爾曼濾波、粒子濾波、無(wú)跡卡爾曼濾波等相比，該方法在跟蹤機(jī)動(dòng)目標(biāo)和角閃爍測(cè)量上均表現(xiàn)出其優(yōu)越性。

雖然改進(jìn)后的濾波方法能提升抑制角閃爍性能，但會(huì)影響整個(gè)雷達(dá)測(cè)角系統(tǒng)的響應(yīng)速度，因此有的研究集中于不減弱抑制性能的前提下如何降低算法的運(yùn)算量[21]。采用盡可能少的濾波點(diǎn)數(shù)達(dá)到較滿意的抑制效果成為采用濾波方法追求的目標(biāo)。

利用角閃爍線偏差的絕對(duì)值與雷達(dá)散射截面(radar cross section,RCS)之間確實(shí)存在較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性，采用RCS加權(quán)濾波方法也屬于信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域。對(duì)直接測(cè)角的結(jié)果進(jìn)行加權(quán)處理，加權(quán)測(cè)角計(jì)算式為

(6)

式中：θi為第i次測(cè)角結(jié)果；wi為幅度加權(quán)因子；θ0為加權(quán)后結(jié)果。

文獻(xiàn)[22]中用仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證了RCS加權(quán)濾波在抑制角閃爍中的有效性，首次用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)說(shuō)明了該方法在工程應(yīng)用上同樣得以實(shí)現(xiàn)。

2.3其他新技術(shù)

除了在經(jīng)典的分集技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)上做改進(jìn)提升外，目前在理論上提出了一些新的角閃爍抑制技術(shù)。

因?yàn)榻情W爍看起來(lái)有較大的隨機(jī)性，也成為角閃爍噪聲。近幾年有學(xué)者從混沌動(dòng)力學(xué)的角度出發(fā)，表明角閃爍具有非線性特性[23-24]。根據(jù)混沌具有短期可預(yù)測(cè)性，因此可以依據(jù)相關(guān)算法對(duì)角閃爍進(jìn)行抑制，在理論上是可行的。目前對(duì)這種對(duì)角閃爍本質(zhì)的認(rèn)識(shí)尚處于探索之中，隨著對(duì)角閃爍混沌特性認(rèn)識(shí)的深入，該方法將成為抑制角閃爍的一個(gè)熱門方向。

采用單一的某種技術(shù)，抑制角閃爍的效果有限。如果將不同的分集技術(shù)、不同的信號(hào)技術(shù)或者分集技術(shù)與信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行結(jié)合使用，以進(jìn)一步提高角閃爍抑制效果，將是未來(lái)角閃爍抑制技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)方向。

3角閃爍利用

目前，國(guó)內(nèi)外角閃爍控制技術(shù)的研究多數(shù)集中于抑制技術(shù)的研究，關(guān)于角閃爍增強(qiáng)利用技術(shù)研究報(bào)道較少，但利用角閃爍信息的原理已經(jīng)被應(yīng)用到實(shí)際的武器裝備[25]。

從角閃爍的產(chǎn)生機(jī)理可知，角閃爍線偏差是一種典型的目標(biāo)特征信號(hào)，其中蘊(yùn)含了豐富的目標(biāo)信息，角閃爍作為目標(biāo)的一種特征信號(hào)，可以用它來(lái)估計(jì)目標(biāo)的特征或作為識(shí)別擴(kuò)展目標(biāo)的特征；也可以人為地增強(qiáng)目標(biāo)角閃爍，使對(duì)方雷達(dá)始終跟蹤不到實(shí)際目標(biāo)，達(dá)到欺騙和隱身的目的，提高目標(biāo)的自身生存能力。人為增強(qiáng)角閃爍通常有無(wú)源法和有源法2類[26]。

3.1無(wú)源法

無(wú)源法是指通過(guò)改變目標(biāo)的電結(jié)構(gòu)，使目標(biāo)多個(gè)散射中心協(xié)調(diào)地相互干涉，在更多的姿態(tài)角上產(chǎn)生大的角閃爍值，增大角閃爍線偏差超出目標(biāo)尺度之外的概率，包括表面開(kāi)縫、涂覆或無(wú)源加載等方式。文獻(xiàn)[27]中的仿真結(jié)果表明涂覆材料可以使目標(biāo)的RCS下降了約10 dB，但角閃爍卻明顯增加，如圖4所示。

圖4　雙球目標(biāo)涂覆前后的角閃爍比較Fig.4　Glint comparison of two-sphere target with　　　coated and without coated

3.2有源法

雖然無(wú)源法的原理清晰，但其限制條件苛刻，難以在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。所以有源技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中被廣泛采用。德國(guó)歐洲航空防衛(wèi)空間公司研制的“空中蜂鳴器 ”( Sky Buzzer)、美國(guó)洛克希德·馬丁公司的“獵鷹利刃 ”( Falcon Edge)干擾系統(tǒng)和意大利電子公司研制的“ 交叉眼 ”都是基于角閃爍增強(qiáng)原理。利用角閃爍增強(qiáng)原理的干擾系統(tǒng)要比傳統(tǒng)的RCS增強(qiáng)拖曳誘餌保護(hù)性更強(qiáng)[25]?！敖徊嫜邸弊孕l(wèi)射頻干擾吊艙天線探測(cè)來(lái)自威脅的雷達(dá)波前，發(fā)射出較強(qiáng)的畸變信號(hào)，在飛機(jī)的實(shí)際位置之外形成一個(gè)假目標(biāo)，從而對(duì)威脅系統(tǒng)實(shí)施欺騙。

3.3其他的一些應(yīng)用

有源干擾在一定程度上能對(duì)威脅實(shí)施有效欺騙，但有源欺騙干擾多為單饋輻射源，而此時(shí)的目標(biāo)多為擴(kuò)展目標(biāo)，文獻(xiàn)[28]利用二者在角閃爍特性上存在差異，提出了對(duì)線偏差方法進(jìn)行序貫檢測(cè)的算法，首次將角閃爍應(yīng)用于抗干擾領(lǐng)域。

角閃爍特性還可以用來(lái)增強(qiáng)機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的性能。文獻(xiàn)[29]中提出利用角閃爍來(lái)檢測(cè)目標(biāo)機(jī)動(dòng)，采用模糊邏輯進(jìn)行目標(biāo)機(jī)動(dòng)的判決，文中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種方法的機(jī)動(dòng)檢測(cè)正確率相當(dāng)高。

4角閃爍控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

雷達(dá)目標(biāo)角閃爍特性作為雷達(dá)散射特性一個(gè)重要分支，雖然得到了世界各國(guó)的普遍重視，但是無(wú)論在理論還是應(yīng)用上，對(duì)角閃爍的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如雷達(dá)散射截面(RCS)完善。從現(xiàn)有研究現(xiàn)狀分析，預(yù)計(jì)將在以下方面取得有價(jià)值的研究成果：

(1) 近場(chǎng)條件下角閃爍抑制技術(shù)。分析角閃爍的近場(chǎng)特性，與遠(yuǎn)場(chǎng)條件下采用的方法是否有相對(duì)應(yīng)關(guān)系等。因?yàn)樵谀┲茖?dǎo)距離范圍內(nèi)，目標(biāo)與導(dǎo)引頭大都不滿足遠(yuǎn)場(chǎng)近似條件，因此基于近場(chǎng)條件研究角閃爍控制技術(shù)將具有更加深遠(yuǎn)的實(shí)際意義。

(2) 隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的迅速發(fā)展和對(duì)目標(biāo)特性及其測(cè)量技術(shù)深入研究，一些在理論可行的控制技術(shù)將會(huì)被不斷應(yīng)用于實(shí)際中，比如極化分集技術(shù)。

(3) 建立系統(tǒng)完善的雷達(dá)目標(biāo)角閃爍特性體系。關(guān)于雷達(dá)發(fā)射信號(hào)、電磁波對(duì)角閃爍的影響未見(jiàn)闡述，通過(guò)建立完善的角閃爍特性體系，深入挖掘其本質(zhì)，從目標(biāo)類別、頻率、極化等方面描述雷達(dá)目標(biāo)角閃爍特性，將會(huì)為角閃爍控制技術(shù)提供新的途徑。

(4) 無(wú)源的角閃爍增強(qiáng)技術(shù)對(duì)未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)的隱身設(shè)計(jì)更有實(shí)際意義。既可以減縮飛機(jī)的RCS，又能引偏敵方的導(dǎo)彈，從而更好地提高飛機(jī)的生存力。

5結(jié)束語(yǔ)

目標(biāo)角閃爍在本質(zhì)上屬于目標(biāo)的特征信號(hào)，是跟蹤制導(dǎo)雷達(dá)本身所無(wú)法克服的。因此，開(kāi)展對(duì)目標(biāo)角閃爍控制技術(shù)的研究工作，不但可以提高現(xiàn)有雷達(dá)制導(dǎo)武器的制導(dǎo)精度，同時(shí)對(duì)提升防御型武器裝備的隱身效果和防御作用上也將產(chǎn)生積極影響。

隨著對(duì)目標(biāo)電磁特性研究的深入進(jìn)行和軍事應(yīng)用的客觀需要，加大對(duì)雷達(dá)目標(biāo)角閃爍的研究將對(duì)武器裝備和防御系統(tǒng)的研制都具有重要意義。開(kāi)發(fā)和利用角閃爍資源必將有效拓展現(xiàn)代作戰(zhàn)的攻防手段，成為未來(lái)電子對(duì)抗與反對(duì)抗、目標(biāo)隱身與反隱身、目標(biāo)識(shí)別等領(lǐng)域的一個(gè)很有前景的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]HOWARD D D．Radar Target Glint in Tracking and Guidance System Based on Echo Signal Phase Distortion[J].Proc．NEC，1959，15：840-849.

[2]LINDSAY J E．Angular Glint and the Moving, Rotating，Complex Radar Target[J]. IEEE Trans on AES，1968，4(2)：164-173．

[3]DUNN J H，HOWARD D D．Radar Target Amplitude，Angle，and Doppler Scintillation from Analysis of the Echo Signal Propagating in Space[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques，1968，16(9)：715-728．

[4]YIN Hong-cheng，HUANG Pei-kang．Unification and Comparison Between Two Concepts of Radar Target Angular Glint[J]．IEEE Trans on AES，1995，31(2)：778-783．

[5]黃培康，殷紅成．?dāng)U展目標(biāo)的角閃爍[J]．系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，1990，12(12)：1-17，75．

HUANG Pei-kang，YIN Hong-cheng．Angular Glint of the Extended Target[J]．System Engineering and Electronics，1990，12(12)：1-17，75．

[6]KAJENSKI P J．Comparison of Two Theories of Angle Glint：Polarization Considerations[J]．IEEE Trans on AES，2006，42(1)：206-210．

[7]YIN Hong-cheng，HUANG Pei-kang．Further Comparison Between Two Concepts of Radar Target Angular Glint[J]．IEEE Trans on AES， 2008，44(1)：372-380．

[8]房志斌，黃建祥．基于多天線和RCS加權(quán)雷達(dá)角閃爍抑制方法[J]．現(xiàn)代雷達(dá)，2012，34(6)：57-59．

FANG Zhi-bin，HUANG Jian-xiang．Radar Angle Glint Suppression Method Based on Multi-Antenna and RCS Weighting[J]. Modern Radar，2012，34(6)：57-59．

[9]王克讓，張勁東，朱翔，等．MIMO雷達(dá)對(duì)角閃爍抑制性能[J]．南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，34(4)：513-517．

WANG Ke-rang，ZHANG Jin-dong，ZHU Xiang，et al．Performances of Suppressing Angular Glint in MIMO Radar [J]．Journal of Nanjing University of Science and Technology：Natural Science ed，2010，34(4)：513-517．

[10]李小龍，王星，程嗣怡，等．基于MIMO雷達(dá)技術(shù)的導(dǎo)引頭角閃爍抑制技術(shù)研究[J]．彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào)，2011，31(2)：57-59．

LI Xiao-long，WANG Xing，CHENG Si-yi，et al．The Study on Seeker Angular Glint Suppressing Technology Based on MIMO Radar[J]．Journal of Projectiles，Rockets，Missiles and Guidance，2011，31(2)：57-59．

[11]NICHOLLS L A．Reduction of Radar Target Glint for Complex Targets by Use of Frequency Agility[J]．IEEE Trans on AES，1975，11(4)：647-650．

[12]李保國(guó)，肖懷鐵，付強(qiáng)，等．基于ABA處理和幅度加權(quán)的頻率捷變單脈沖雷達(dá)角閃爍抑制技術(shù)[J]．國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27(6)：57-60．

LI Bao-guo．XIAO Huai-tie．Fu Qiang，et al．The Frequency-Agility Monopulse Radar Angular Glint Suppressing Technology Based on ABA Processing and Amplitude Weighting Method[J]．Journal of National University of Defense Technology，2005，27(6)：57-60．

[13]王濤，王雪松，肖順平．一種極化測(cè)量雷達(dá)的角閃爍抑制方法[J]．電波科學(xué)學(xué)報(bào)，2004，19(6)：702-707．

WANG Tao，WANG Xue-song，XIAO Shun-Ping. Suppressing the Angular Glint of Polarimetric Radar[J]．Chinese Journal of Radio Science，2004，19(6)：702-707．

[14]SUI Miao，XU Xiao-jian．Angular Glint of Complex Targets for High Range Resolution Radar[C]∥ International Conference on Electromagnetics in Advanced Application，Cape Town，South Africa，2012：895-898．

[15]SONG Li-zhong，QIAO Xiao-lin，MENG Xian-de．Study on the Angle Glint Suppression Technology for High Resolution Dual Polarization Radar Seeker[C]∥Proceedings of ICSP，Beijing，China，2004：2057-2060．

[16]王勝華，曹運(yùn)合．基于加權(quán)方法的距離擴(kuò)展目標(biāo)角閃爍抑制性能分析[J]．西安通信學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，11(3):1-4，11．

WANG Sheng-hua，CAO Yun-he．Performance Analysis of Angle Glint Suppression of Range-Spread Target Based on Weighting[J]．Journal of Xi’an Communications Institute，2012，11(3):1-4，11．

[17]王克讓，賀亞鵬，柏磊，等．基于微動(dòng)散射點(diǎn)分離的角閃爍抑制方法[J]．南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，36(4)：690-695．

WANG Ke-rang．HE Ya-peng．BAI Lei，et al. Angular Glint Suppression Based on Micro-Motion Dynamics Scatters Separation [J]．Journal of Nanjing University of Science and Technology，2012，36(4)：690-695．

[18]CHANG Dah-chung，WU Wen-rong．Feedback Median Filter for Robust Preprocessing of Glint Noise[J]．IEEE Trans on AES，2000，36(4)：1026-1035．

[19]周振宇，賀志毅，羅曄．一種快速抑制單脈沖雷達(dá)角閃爍的方法[J]．現(xiàn)代防御技術(shù)，2011，39(1)：114-119，152．

ZHOU Zhen-yu，HE Zhi-yi，LUO Ye．Method to Fast Suppress Glint in Monopulse Radar [J]．Modern Defence Technology，2011，39(1)：114-119，152．

[20]BILIK I，TABRIKIAN J．Maneuvering Target Tracking in the Presence of Glint Using the Nonlinear Gaussian Mixture Kalman Filter [J]．IEEE Tran on AES，2010．46(1)：246-262．

[21]吳昌英，李建周，許家棟．目標(biāo)角閃爍的抑制算法研究[J]．彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào)，2005，25(4)：572-574．

WU Chang-ying，LI Jian-zhou，XU Jia-dong．Study on Reducing Target Glint Error[J]．Journal of Projectiles，Rockets，Missiles and Guidance，2005，25(4)：572-574．

[22]ZHOU Zhen-yu，HE Zhi-yi，ZHAO Xin，et al．Practicable Research on Suppressing Angle Glint Based on the Target's RCS Weights[C]∥International Conference on Wireless Communications Networking and Mobile Computing,Chengdu，China，2010：1-5．

[23]王谷，方寧，苗俊剛．復(fù)雜目標(biāo)角閃爍序列的混沌特性[J]．電子學(xué)報(bào)，2009，37(7)：1505-1508．

WANG Gu，F(xiàn)ANG Ning，MIAO Jun-gang．The Chaos Feature of Glint Series for Complex Targets[J]．Acta Electronica Sinica，2009，37(7)：1505-1508．

[24]張錦，苗俊剛，鄭成，等．雷達(dá)角閃爍的混沌特性研究[J]．電波科學(xué)學(xué)報(bào)，2012，27(5)：925-930，978．

ZHANG Jin，MIAO Jun-gang，ZHENG Cheng，et al. Chaotic Characteristics of Angular Glint[J]．Chinese Journal of Radio Science，2012，27(5)：925-930，978．

[25]張治西，張銳娟．角閃爍抑制和利用問(wèn)題探討[J]．現(xiàn)代雷達(dá)，2009，31(12)：14-18．

ZHANG Zhi-xi，ZHANG Rui-juan． Discussion of the Problems about Restraint and Use of Glint[J]．Modern Radar，2009，31(12)：14-18．

[26]黃培康．雷達(dá)目標(biāo)特征信號(hào)[M]．北京：中國(guó)宇航出版社，1993．

HUANG Pei-kang．Radar Target Characteristic Signature [M]. Beijing：China Astronautic Publishing House，1993．

[27]方寧，王谷，王寶發(fā)．復(fù)雜涂覆目標(biāo)的角閃爍特性分析[J]．北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，37(3)：259-262．

FANG Ning，WANG Gu，WANG Bao-fa. Analysis of Glint Characters of Complex Coated Target[J]．Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics，2011，37(3)：259-262．

[28]湯廣富，朱珍珍，劉歡，等．基于角閃爍特征的單脈沖抗有源欺騙干擾方法[J]．信號(hào)處理，2009，25(8A)：575-577．

TANG Guang-fu．ZHU Zhen-zhen．LIU Huan，et al．Identifying Active Decoys Based on Glint for Monopulse[J]．Signal Processing，2009，25(8A)：575-577．

[29]HUGHES E J，LEYLAND M．Target Maneuver Detection Using Radar Glint[J]．IEE Electronic Letters，1998，34(17)：1695-1696．

Discussion of the Suppression and Control Technology of Angular Glint

ZHUANG Ya-qiang, ZHANG Chen-xin, ZHANG Xiao-kuan, ZHOU Chao

(AFEU, Air and Missile Defense School, Shaanxi Xi’an 710051, China)

Abstract:The angular error is mainly caused by glint when seeker tracks targets in near space. So the precision of terminal guidance can be improved by suppressing glint. Enhanced glint in purpose can improve the stealth capability of aircraft when regard glint as target characteristics. Some topics related to controlling technology of angular glint are introduced and analyzed, such as forming mechanism of angular glint, achievements and application of control technology of angular glint. Simultaneously the trends of the technique development in this field are predicted.

Key words:radar target; angular glint; glint suppression; glint application

中圖分類號(hào)：TN958；TN953

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-086X(2015)-01-0052-07

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2015.01.009

通信地址：710051陜西西安長(zhǎng)樂(lè)東路甲字1號(hào)空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院研一隊(duì)E-mail：zyq_1990@126.com

作者簡(jiǎn)介：莊亞強(qiáng)(1990-)，男，福建泉港人。碩士生，研究方向?yàn)槔走_(dá)目標(biāo)動(dòng)態(tài)散射特性及其應(yīng)用。

收稿日期：2013-10-13；
修回日期：2014-03-03