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高精度干擾點跡生成機理分析

陳根余 馮清賢李冬林 卓沛

中國電科第29研究所610036

[摘要]對雷達的有源欺騙干擾是電子對抗中經(jīng)常應(yīng)用的重要手段，而高精度點跡干擾是有源欺騙干擾的重要組成部分，本文分析了高精度干擾點跡生成機理及實現(xiàn)的限制條件。

[關(guān)鍵詞]欺騙干擾;高精度點跡

一、引言

欺騙干擾是指：通過有源干擾手段，使得雷達顯示屏上出現(xiàn)連續(xù)的、可控的、類似真實目標回波的假目標點跡。欺騙干擾可提高敵方雷達偵察網(wǎng)虛警率，迷惑敵方整個情報偵察網(wǎng)絡(luò)；誘使敵方開啟備用雷達、啟用雷達備用頻率；誘使敵方起飛戰(zhàn)斗機進行空勤確認甚至使其開啟防空導彈系統(tǒng)及火控雷達。

可見，“欺騙干擾”如果可行，將能夠起到暴露敵方兵力部署，擾亂敵方作戰(zhàn)計劃，打擊敵方士氣，摸清敵方防空作戰(zhàn)能力的效果，是一項有吸引力的干擾技術(shù)。但欺騙干擾的實現(xiàn)是有前提條件的，本文分析了高精度干擾形成的原理、實現(xiàn)方法、限制條件及對抗措施。

二、高精度點跡干擾原理

要實現(xiàn)高精度干擾需要在指定的任意角度、任意距離上形成假目標點跡（假目標點跡足夠逼真），即在相鄰雷達天線掃描周期內(nèi)，在雷達屏幕上形成相鄰假目標點跡，在連續(xù)的雷達天線掃描周期形成可控的連續(xù)的假目標點跡。

干擾機距離雷達Rr，要在雷達P顯上距離干擾機△θ角度，距離雷達Rt公里處形成虛假點跡則需控制干擾信號在在雷達主瓣掃過干擾機位置△θ/w時間后后進入雷達接收機，其中ω為雷達波束掃描速率。因此用△θ/w可控制在任意的方位形成虛假點跡。如果再能控制虛假點跡與雷達的距離Rt，就能實現(xiàn)在任意位置形成假目標點跡。

距離反應(yīng)在時間上就是雷達收到目標回波信號的時刻和上一個脈沖發(fā)射時刻時間差的1/2與光速的乘積，而光速是一個定值，因此可將位置關(guān)系轉(zhuǎn)換為時間關(guān)系，如圖2所示。雷達上一個脈沖ρ0的發(fā)射時刻為t0，在tr時刻干擾機收到脈沖ρ0，經(jīng)過（取整數(shù)）個脈沖后雷達天線主瓣波束掃描過△θ角度，到達假目標B1的位置并發(fā)射脈沖ρn，脈沖ρn到達假目標B1經(jīng)反射后于ta時刻進入雷達接收機，控制干擾機在tj時刻發(fā)射干擾信號，在ta時刻干擾信號進入雷達接收機（與B1位置有目標時的目標回波同一時刻進入），即控制干擾延遲時間τ可實現(xiàn)在任意位置形成虛假點跡。

從前面對虛假點跡形成原理的分析可見實現(xiàn)欺騙有兩個前提條件。干擾機的干擾功率要足以進入雷達的副瓣否則無法在任意方位形成虛假點跡；雷達的天線掃描必須有規(guī)律可循否則無法測得轉(zhuǎn)速ω，無法根據(jù)掃描規(guī)律預(yù)測到雷達主瓣波束的位置。

三、虛假點跡的形成

在連續(xù)的雷達天線掃描周期內(nèi)雷達屏幕上的假目標“點跡”能夠按照一定的規(guī)律進行排列，就能實現(xiàn)“欺騙”。但虛假點跡形成需要注意以下問題：

（1）點跡逼真性：每一個獨立的假目標“點跡”特征類似于真實目標回波；主要包括PW、PRI、頻率、脈內(nèi)調(diào)制特性需要和真實雷達脈沖波形一致；要真實模擬目標回波多普勒頻移；需要對干擾脈沖幅度進行精確控制，不能使用簡單的高功率干擾，進入雷達口面干擾功率應(yīng)和雷達回波相當，使回波強度具有逼真性；隨著雷達波束掃描，真實目標回波幅度有所起伏，需要對干擾脈沖串相對幅度進行控制，滿足起伏要求；雷達波束掃描過目標后，回波脈沖數(shù)量有一定規(guī)律，干擾脈沖不能與通常回波數(shù)量差距過大。

（2）點跡間隔：任意兩點間的距離差÷雷達掃描周期＜真實飛機的飛行速度。

（3）點跡運動規(guī)律逼真性：點跡曲線運動規(guī)律符合通常飛機飛行點跡要求；不同的飛行器有各自獨特的點跡曲線特性，如點跡的起始點、航行方向和趨勢等。欺騙需要認真研究不同條件下目標點跡特點，不能簡單的“單刀直入”，否則易被識破；最優(yōu)的效果是實現(xiàn)點跡互動，可達到“虛中有實、實中有虛，真真假假，難辨真?zhèn)巍钡男Ч?/p>

（4）遠近程脈沖的過渡：遠程脈沖、近程脈沖過渡平穩(wěn)。

（5）對雷達參數(shù)變化的迅速適應(yīng)性：當雷達參數(shù)變化后，點跡仍然需要連續(xù)存在且位置正常，點跡漏點數(shù)量小于雷達點跡消失容限。

四、干擾的限制條件

高精度干擾除了第2節(jié)介紹的兩個基本條件外，還受到其他條件的限制。

（1）雷達SLB電路可以有效抑制高精度干擾；由于高精度干擾是由副瓣進入的稀疏脈沖干擾，雷達SLB電路可以將干擾完全濾除；雷達的SLB電路如圖3所示[1]。

（2）有源相控陣雷達可有效對抗高精度干擾；有源相控陣掃雷達主瓣掃描不可預(yù)測，因此可以有效對抗高精度干擾。

（3）由于預(yù)警機的位置和航向不定且難以精確測得，因此無法實現(xiàn)對預(yù)警機的高精度干擾。

（4）干擾機難以模擬目標回波的幅度起伏特性和閃爍特性；由于點跡幅度不僅與干擾機功率、距離相關(guān)，還與雷達天線在干擾機方向上的副瓣電平和STC電路相關(guān)，而副瓣電平劇烈起伏是難以測量的，因此操作手仔細觀察目標回波的強度和起伏特性，有經(jīng)驗的操作手可以區(qū)分出干擾和真實目標回波。

（5）欺騙難以適應(yīng)雷達天線掃描速度的變化和旋轉(zhuǎn)方向的變化；雷達可以設(shè)置工作掃描方向（順時針、逆時針、扇掃），但是單部干擾機僅能測得掃描周期，難以測得掃描方向，這將造成假目標點跡的方位錯誤映射，故無法應(yīng)對旋轉(zhuǎn)方向的變化。

五、結(jié)束語

經(jīng)以上分析可見，高精度干擾原理可行，對現(xiàn)有裝備進行改造即可增加欺騙的功能，只是在實際作戰(zhàn)過程中將面臨一些限制，如無法適應(yīng)有源相控陣雷達；無法適應(yīng)天線旋轉(zhuǎn)方向的變化；無法對預(yù)警機進行干擾以及無法有效應(yīng)對雷達的SLB電路等，但可以將高精度干擾作為干擾設(shè)備的一種輔助干擾手段，在具備條件時使用，會起到較好作戰(zhàn)效果。

參考文獻

[1]斯科尼克著，《雷達手冊》電子工業(yè)出版社

[2]萊羅艾B 范布朗特著，《應(yīng)用電子對抗》