貴彥喬,吳彥鴻,俞道濱
(中國人民解放軍裝備學(xué)院 a.研究生管理大隊;b.光電裝備系,北京 101416)
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【信息科學(xué)與控制工程】
跟蹤雷達干擾技術(shù)綜述
貴彥喬a,吳彥鴻b,俞道濱a
(中國人民解放軍裝備學(xué)院 a.研究生管理大隊;b.光電裝備系,北京 101416)
在介紹跟蹤雷達干擾技術(shù)研究現(xiàn)狀的同時,對與之密不可分的跟蹤雷達系統(tǒng)和干擾評估效果兩個方面的研究現(xiàn)狀進行了概述;從壓制干擾和欺騙干擾兩個方面,對當(dāng)前典型的跟蹤雷達干擾樣式進行了介紹,分析、歸納和總結(jié)了跟蹤雷達干擾技術(shù)狀況和發(fā)展趨勢;為進一步實現(xiàn)對跟蹤雷達的有效干擾,跟蹤雷達干擾技術(shù)必然向欺騙干擾、相干干擾、多點源角度欺騙以及復(fù)合干擾的方向發(fā)展。
跟蹤雷達;干擾技術(shù);干擾樣式;研究現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
自1937年世界上出現(xiàn)第一部跟蹤雷達SCR-28以來,跟蹤雷達技術(shù)一直受到國內(nèi)外研究人員的重視。跟蹤雷達技術(shù)在軍事領(lǐng)域的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用,使得其對機動目標(biāo)的威脅程度與日俱增,對跟蹤雷達實施干擾,降低其威脅程度,已成為電子對抗領(lǐng)域的一個重要研究方向。與此同時,干擾效果評估方法作為衡量干擾設(shè)備性能的重要綜合性指標(biāo),吸引了各國學(xué)者的不斷關(guān)注。
本文全面回顧和介紹了跟蹤雷達干擾技術(shù)的發(fā)展歷程和進展?fàn)顩r,同時介紹了與之密不可分的跟蹤雷達系統(tǒng)和干擾評估效果方面的研究現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上,對跟蹤雷達干擾技術(shù)進行梳理和總結(jié),分析了干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢。
掌握跟蹤雷達的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,是研究跟蹤雷達干擾技術(shù)的入門條件。跟蹤雷達自問世以來,經(jīng)過70多年的發(fā)展,逐漸形成了火控雷達[1]和多功能相控陣?yán)走_[2]兩大主要分支。
1) 火控雷達。火控雷達用于自動跟蹤目標(biāo),測定目標(biāo)坐標(biāo),配合武器系統(tǒng)實施攔截與打擊,實現(xiàn)目標(biāo)的精確跟蹤和火力控制。其作用距離較近,但精度高、可靠性好、數(shù)據(jù)率高,更重要是抗干擾能力強,因此火控雷達在近程反導(dǎo)系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位[3]。目前,具有代表性的火控雷達主要有:美國的AN/SPG-53E和AN/APG-83[4];英國的ST801和ST802;法國的“海貍”Ⅰ和“海貍”Ⅱ;俄羅斯的N035以及日本的J/APG-1等[5](圖1)。
2) 多功能相控陣?yán)走_。多功能相控陣?yán)走_具有功率口徑積大、反應(yīng)速度快、數(shù)率高、資源能夠自適應(yīng)管理、抗干擾能力強等優(yōu)點,是跟蹤雷達發(fā)展的新方向[6]。目前,先進的多功能相控陣?yán)走_,可同時完成搜索、跟蹤、制導(dǎo)等任務(wù),能夠取代多部搜索雷達和跟蹤雷達的功能。國外典型的多功能相控陣?yán)走_主要有:美國“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)中的SPY-1系列[7];意大利、英國及法國聯(lián)合研制的 “埃姆帕”(EMPAR)[8];英國RAAMS導(dǎo)彈系統(tǒng)中“桑普森”(SAMPSON)[9];荷蘭、德國及加拿大聯(lián)合研制的“阿帕”(APAR)[10];俄羅斯的“天空哨兵”(Sky Watch);法國的 “武仙座”(Herakles)[11];日本的FCS-3;美國正在研制的SPY-3和VSR等,公開資料中可搜集到的國外多功能相控陣?yán)走_的性能指標(biāo)如表1所示。
國家雷達名稱工作波段最大作用距離/km跟蹤目標(biāo)數(shù)制導(dǎo)目標(biāo)數(shù)美國SPY?1S波段45020018意大利、英國及法國EMPARC波段15016812英國SAMPSONS波段250500~100012荷蘭、德國及加拿大APARX波段15025012法國HeraklesS波段20040040日本FCS?3X波段20030010
以上各系統(tǒng)代表著跟蹤雷達當(dāng)前主流的技術(shù)水平,所列的相關(guān)雷達性能指標(biāo)一定程度反映出跟蹤雷達逐漸向高精度、多模式、大作用距離、多目標(biāo)跟蹤以及復(fù)雜電磁環(huán)境下的抗干擾技術(shù)等方向發(fā)展。
跟蹤雷達干擾技術(shù)是指一切破壞和擾亂敵方跟蹤雷達系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備正常工作的技術(shù)。跟蹤雷達作為雷達的一個重要分支,具有共性的同時也彰顯著個性,主要體現(xiàn)在干擾技術(shù)的分類方法、主流干擾樣式等方面。
2.1 跟蹤雷達干擾技術(shù)分類
跟蹤雷達的干擾技術(shù)分類方法多種多樣,同種分類方法依照不同的分類準(zhǔn)則又可歸屬不同的類別,彼此相輔相成。根據(jù)干擾能量來源可分為有源干擾和無源干擾;根據(jù)造成的干擾效果的不同可分為壓制干擾和欺騙干擾;根據(jù)干擾信號與雷達信號的相干性,可分為全相干干擾,部分相干干擾和非相干干擾;根據(jù)干擾是否是人為因素造成的,可分為有意干擾和無意干擾,在電子戰(zhàn)中,所指的干擾通常指有意干擾;根據(jù)空間位置關(guān)系可分為近距離干擾、自衛(wèi)干擾、隨隊干擾和遠距離支援干擾;根據(jù)干擾信號的產(chǎn)生原理分為引導(dǎo)干擾和轉(zhuǎn)發(fā)干擾,雷達干擾方法分類示意圖如圖2所示。本文將從干擾效果的角度出發(fā),對壓制干擾和欺騙干擾進行介紹。
圖2 雷達干擾方法分類
2.1.1 跟蹤雷達壓制干擾技術(shù)的類型
對跟蹤雷達的壓制干擾就是用噪聲或類似噪聲的干擾信號遮蓋或淹沒有用信號,阻止跟蹤雷達檢測目標(biāo)信號,從而降低其跟蹤性能。壓制干擾主要采用非相參噪聲調(diào)制的干擾信號,不需要了解太多敵方跟蹤雷達的信息(跟蹤雷達的信號特征和信號處理的環(huán)節(jié)等),只需要知道其工作頻率。
按照干擾信號中心頻率fj、頻譜寬度Δfj相對于雷達接收機中心頻率fs、帶寬Δfr的關(guān)系,對跟蹤雷達的壓制干擾可以分為瞄準(zhǔn)式干擾、阻塞式干擾和掃頻式干擾。具體如下:
1) 瞄準(zhǔn)式干擾。瞄準(zhǔn)式干擾一般滿足:
(1)
瞄準(zhǔn)式干擾的主要優(yōu)點在于Δfr內(nèi)的干擾功率大,是壓制干擾的首選方案,缺點在于其對頻率引導(dǎo)精度的要求過高,實現(xiàn)難度大。
2) 阻塞式干擾。阻塞式干擾一般滿足:
(2)
由于阻塞式干擾Δfj相對較寬,對頻率引導(dǎo)精度的要求低,容易實現(xiàn)。此外由于其Δfj寬,能夠?qū)崿F(xiàn)同時對多部不同工作頻率的跟蹤雷達的干擾。其缺點在于Δfr內(nèi)的干擾功率密度較低。
3) 掃頻式干擾。掃頻式干擾一般滿足:
(3)
即干擾的中心頻率以T為周期的連續(xù)函數(shù)。掃頻式干擾可以對跟蹤雷達實施周期性間斷的強干擾,與阻塞式干擾相似,由于掃頻的范圍較寬,也能夠?qū)崿F(xiàn)同時對多部不同工作頻率的跟蹤雷達的干擾。
2.1.2 跟蹤雷達欺騙干擾技術(shù)的類型
對跟蹤雷達的欺騙干擾是采用假的目標(biāo)和信息(假是指不同于真實的目標(biāo)和信息)作用于跟蹤雷達系統(tǒng),使其不能正確地測量真正目標(biāo)的參數(shù)信息(距離、速度及角度等),從而達到迷惑和擾亂跟蹤雷達對真正目標(biāo)跟蹤的目的。由于跟蹤雷達系統(tǒng)采用了相參處理、脈沖壓縮等處理手段,更多的可以從欺騙干擾的角度出發(fā)實施干擾。
根據(jù)假目標(biāo)Tf與真實目標(biāo)T在V中參數(shù)信息的差別,對跟蹤雷達的欺騙干擾可以分為距離欺騙干擾、速度欺騙干擾以及角度欺騙干擾。具體如下:
設(shè)V為跟蹤雷達對各類目標(biāo)的威力范圍,對具有四維(距離、方位、仰角和速度)跟蹤能力的跟蹤雷達來說,其V為
(4)
其中,Rmin、Rmax,αmin、αmax,βmin、βmax,fdmin、fdmax,Simin、Simax分別為跟蹤雷達的最小和最大可跟蹤距離,最小和最大可跟蹤方位,最小和最大可跟蹤仰角,最小和最大可跟蹤目標(biāo)多普勒頻率,靈敏度和飽和輸入信號功率。
假設(shè)目標(biāo)均為理想點目標(biāo)T,則T僅為威力范圍V中的某一確定點:
(5)
則欺騙干擾所形成的假目標(biāo)Tf也是其中的某一個或某一群與真實目標(biāo)T不同的確定點集合:
(6)
由此,對跟蹤雷達的欺騙干擾分類為以下3類:
1) 距離欺騙干擾:
(7)
其中,Rf,αf,βf,fdf,Sf分別為假目標(biāo)Tf在V中的距離、方位、仰角、多普勒頻率和功率。對跟蹤雷達的距離欺騙干擾是指假目標(biāo)的距離不同于真實目標(biāo),能量往往強于真目標(biāo),而其余參數(shù)則近似等于真目標(biāo)。
2) 速度欺騙干擾:
(8)
對跟蹤雷達的速度欺騙干擾是指假目標(biāo)的多普勒頻率與真目標(biāo)不同,能量強于真目標(biāo),而其余參數(shù)則近似等于真目標(biāo)。
3) 角度欺騙干擾
(9)
對跟蹤雷達的角度欺騙干擾是指假目標(biāo)的方位或仰角不同于真目標(biāo),能量強于真目標(biāo),而其余參數(shù)則近似等于真目標(biāo)。
2.2 跟蹤雷達干擾技術(shù)的研究現(xiàn)狀
2.2.1 壓制干擾
國外有關(guān)跟蹤雷達壓制干擾的公開文獻較少;國內(nèi)方面,出于數(shù)據(jù)和試驗資源有限等原因,相關(guān)的研究多基于理論分析和仿真實驗。由于壓制干擾容易被敵方識別,加之單一壓制干擾的干擾效果不可控,因此,對壓制干擾的研究不是各國研究的主流方向。
近年,國內(nèi)部分高校對跟蹤雷達壓制干擾進行了研究,取得了一些成果。饒志高等[12]針對噪聲干擾對抗單脈沖跟蹤雷達的可行性進行了分析,建立了噪聲干擾模型、角度跟蹤誤差估算模型和雷達發(fā)現(xiàn)概率計算模型。邵偉等[13]建立了基于振幅和差式單脈沖跟蹤雷達的壓制性干擾模型,其不足在于仿真過程中未考慮雜波的影響。張養(yǎng)瑞等[14]提出多假目標(biāo)聯(lián)合靈巧噪聲的協(xié)同壓制干擾方法,并對協(xié)同壓制干擾的效果進行了仿真驗證,仿真結(jié)果如圖3所示,可以發(fā)現(xiàn),該方法提高了對雷達CFAR環(huán)節(jié)的干擾效果,不僅大大降低目標(biāo)被發(fā)現(xiàn)的概率,而且能夠避免多假目標(biāo)欺騙性干擾被識別的可能性,尤其針對具有假目標(biāo)識別能力和多目標(biāo)跟蹤能力的雷達。
圖3 多假目標(biāo)聯(lián)合靈巧噪聲的協(xié)同壓制干擾仿真結(jié)果
2.2.2 欺騙干擾
近幾年,國外關(guān)于跟蹤雷達欺騙干擾技術(shù)的研究略為領(lǐng)先于國內(nèi),這與國外開展跟蹤雷達系統(tǒng)的研制早于國內(nèi)密不可分。國內(nèi)公開發(fā)表的文獻遠多于國外,對該項研究的大力投入一定程度上體現(xiàn)了我國因跟蹤雷達系統(tǒng)性能的落后帶來的軍事被動處境,也體現(xiàn)了我國在該領(lǐng)域科研隊伍的發(fā)展和壯大。
1) 國外研究現(xiàn)狀。國外有關(guān)跟蹤雷達欺騙干擾技術(shù)的公開文獻較少,可查閱的相關(guān)研究主要有:2008年,Turkci等[15]基于距離波門拖引干擾技術(shù)提出了一種電子攻擊(EA)系統(tǒng),并對系統(tǒng)性能進行了優(yōu)化;同年,Townsend等[16]基于STAP框架提出了一種速度波門拖引干擾的數(shù)學(xué)模型,研究了STAP模型下的欺騙干擾實施方法;2013年,Serin等[17]基于交叉眼干擾提出了一種用于單脈沖跟蹤雷達角度欺騙的振幅相位差容限分析技術(shù),該技術(shù)同樣可以用于距離和速度欺騙;2016年,Almslmany等[18]提出了一種新型機載雷達系統(tǒng),該系統(tǒng)包含機載欺騙干擾源,可以實現(xiàn)對地面跟蹤雷達的假目標(biāo)欺騙干擾。
2) 國內(nèi)研究現(xiàn)狀。國內(nèi)對跟蹤雷達欺騙干擾的研究成果主要分為以下3個方面:一是距離和速度欺騙,二是角度欺騙,三是其他干擾技術(shù)。
① 距離和速度欺騙。近年,國內(nèi)科研人員在跟蹤雷達的距離和速度欺騙方面進行了很多研究,對干擾性能進行了一定的提升。
在距離欺騙方面,2006年,解凱等[19]針對距離波門拖引過程和跟蹤雷達自動距離跟蹤系統(tǒng)的特點,提出了拖引方案和模型,但是模型中拖引成功率的計算缺乏試驗數(shù)據(jù)支撐。2009年,饒志高等[20]建立了距離波門拖引干擾模型,推算出實施距離波門拖引干擾的成功率和干擾機所需功率,提出了一種較為可行的距離欺騙干擾方法,仿真結(jié)果如圖4所示。
速度欺騙方面的研究主要有,2005年,秦勤[21]提出以干擾跟蹤雷達距離波門的方法配合對跟蹤雷達的多普勒測速系統(tǒng)的干擾,找出了兩種干擾之間的對應(yīng)參數(shù)關(guān)系。2010年,郭穎睿等[22]提出了速度拖引誘餌干擾模型,提高了普通拖曳式誘餌對角度跟蹤系統(tǒng)的干擾性能。2012年,李洋等[23]提出了基于有源照射箔條云對跟蹤雷達速度波門進行拖引干擾的復(fù)合干擾方法,建立了復(fù)合干擾對速度跟蹤系統(tǒng)進行干擾的相關(guān)模型。
圖4 距離波門拖引成功率與拖距的關(guān)系
② 角度欺騙:隨著新體制雷達的出現(xiàn)和抗干擾技術(shù)的不斷提高,跟蹤雷達即使丟失了距離信息,仍然可以通過單脈沖角跟蹤技術(shù)完成跟蹤,使目標(biāo)處于極其嚴(yán)重的威脅之中,原理如圖5所示。因此必須對雷達的角度跟蹤系統(tǒng)進行直接干擾。目前,針對單脈沖測角體制的跟蹤雷達,有效的角度欺騙干擾措施主要有兩點源非相干干擾、兩點源相干干擾和交叉極化干擾。自2005年起,關(guān)于跟蹤雷達角度欺騙技術(shù)的研究受到國內(nèi)相關(guān)科研院所和高校的重視。
在科研院所方面,2005年,郭鋒[24]對幾種角度欺騙干擾所引起的跟蹤雷達測角誤差進行了分析,但是分析是在已知雷達的正交極化和交叉極化的情況下進行的,實際情況下會更加復(fù)雜。2009年,侯民勝等[25]研究了雙機同步閃爍干擾的實施方法,給出了單脈沖雷達角跟蹤系統(tǒng)中分辨角的計算方法。2011年,成繼隆等[26]在典型的兩點源干擾的條件下,引入了平臺回波的影響,得出的數(shù)據(jù)可供工程化實現(xiàn)時參考。2012年,劉洋濤等[27]從雷達回波信號的角度建立了兩相干干擾源對單脈沖雷達角度跟蹤系統(tǒng)進行干擾的具體模型,詳細分析了目標(biāo)雷達波束指向角、兩干擾源與目標(biāo)雷達夾角、兩干擾源相位差以及干擾功率比等因素對干擾效果的影響。
在院校方面,北京理工大學(xué)比較有代表性的工作包括:2007年,栗蘋等[28]提出一種基于兩非相干干擾源同時發(fā)射能量的閃爍干擾實現(xiàn)方法,該方法能有效延遲單脈沖雷達導(dǎo)引頭對目標(biāo)的分辨力,增加導(dǎo)彈的脫靶量;2008年,閆曉鵬等[29]研究了閃爍干擾信號對角跟蹤回路環(huán)節(jié)的作用實質(zhì),為同步閃爍干擾中閃爍頻率的選取提供參考。海軍航空工程學(xué)院比較有代表性的工作包括:2008年,李相平等[30]從應(yīng)用層角度,對交叉眼轉(zhuǎn)發(fā)式干擾機進行了分析,推導(dǎo)了相干兩點源對導(dǎo)引頭進行角度欺騙時引起的測角誤差;2011年,韓紅斌等[31]針對雙點源相干干擾提出了兩種可行的實現(xiàn)方式,但兩種實現(xiàn)方式的不足都在于很難確保其信號的相參性。空軍工程大學(xué)比較有代表性的工作包括:2013年,張曦等[32]提出了相干干擾與目標(biāo)回波信號共同作用下的干擾分析模型及優(yōu)化干信比的計算方法,分析了考慮目標(biāo)回波信號情況下影響角度跟蹤性能的作用因素及規(guī)律;2015年,張兵等[33]分析了雙干擾源功率變化時導(dǎo)彈的攻擊軌跡和誤差,以及功率不相等時非相干干擾源間距和天線波束寬度對誘騙效果的影響。2013年,李玉鵬等[34]針對兩點源恒定干擾的不足,提出兩點源單閃爍干擾,運用遺傳算法推算出在特定初始張角和分辨角條件下兩點源施放最優(yōu)距離和單閃爍周期,但是該方法初始狀態(tài)比較難確定。
圖5 相干干擾源與雷達的相對角度關(guān)系
③ 其他干擾技術(shù):跟蹤雷達干擾和抗干擾技術(shù)具有很強的針對性,新型雷達抗干擾技術(shù)[35]的出現(xiàn),也總是會迫使干擾人員去研究新的干擾方法[36]。2008年,湯禮建等[37]提出了一種基于卷積調(diào)制的脈內(nèi)多假目標(biāo)干擾生成技術(shù),這種干擾波形和目標(biāo)回波一樣會獲得脈沖壓縮處理增益,在較低的干擾功率輸入下就能產(chǎn)生高密度的脈內(nèi)假目標(biāo)信號。2011年,楊會軍等[38]提出了一種基于DRFM的彈載自衛(wèi)式單脈沖雷達干擾技術(shù),該技術(shù)采用交叉眼+靈巧噪聲復(fù)合干擾體制,不但能從角度上誘偏單脈沖雷達,還能夠進入敵方雷達的檢測和跟蹤系統(tǒng),獲得雷達信號處理增益,使雷達不能正確地檢測真實目標(biāo)并獲得目標(biāo)參數(shù)信息。2012年,張曉杰等[39]分析了拖曳式雷達誘餌對末制導(dǎo)導(dǎo)彈的單脈沖角度跟蹤系統(tǒng)的角度欺騙模型及導(dǎo)引頭的干信比模型。2016年,陳秋菊等[40]基于目標(biāo)的電磁散射特性,利用目標(biāo)多散射點模型來調(diào)制接收到的雷達發(fā)射信號,以產(chǎn)生與目標(biāo)回波具有相對穩(wěn)定相位關(guān)系的干擾信號,但是實際作戰(zhàn)中,受系統(tǒng)和平臺等各種誤差源的影響,很難形成精確的相干干擾信號。
2.3 跟蹤雷達干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢
根據(jù)上述研究現(xiàn)狀,對跟蹤雷達干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢可歸納為以下4點:
1) 由壓制干擾向欺騙干擾發(fā)展。由于欺騙干擾對跟蹤雷達能實現(xiàn)壓制干擾無法達到的欺騙效果,具有高于壓制干擾的干擾效率,鑒于此,對跟蹤雷達實施欺騙干擾在干擾效果的穩(wěn)健性上具有更高的性能。
2) 由非相干干擾向相干干擾發(fā)展。因為數(shù)字射頻存儲技術(shù)(DRFM)的快速發(fā)展,干擾采用與雷達信號相干的干擾信號逐漸成為主流。相干干擾有效降低了對干擾功率的需求,在提高功率利用率上具有更高價值。
3) 由單點源角度欺騙向多點源角度欺騙發(fā)展。單脈沖跟蹤雷達的角度跟蹤系統(tǒng)對單點源角度欺騙具有較強的抗干擾能力,但雷達主波束內(nèi)同時出現(xiàn)兩個或更多的干擾源時,會影響到跟蹤雷達的角度跟蹤系統(tǒng)的正常工作。因此,雙點源或多點源角度欺騙更適用于抗干擾能力日益完善的跟蹤雷達。
4) 由單一干擾向復(fù)合干擾發(fā)展。隨著跟蹤雷達向多目標(biāo)、多波段以及多模式方向的發(fā)展,單一的干擾手段將不再適用先進的跟蹤雷達,此時,實施復(fù)合干擾有著更加直接的軍事意義。
對跟蹤雷達的干擾效果評估準(zhǔn)則可以劃分為兩大類:信息準(zhǔn)則和作戰(zhàn)效能準(zhǔn)則。信息準(zhǔn)則是根據(jù)先驗概率的熵與干擾前后后驗概率熵的差值,對干擾效果進行評價,雖然信息準(zhǔn)則是最科學(xué)的,但實際上,雷達是無法給出目標(biāo)的先驗概率的,因此無法計算;作戰(zhàn)效能準(zhǔn)則是基于對跟蹤雷達實施干擾時,飛機、艦船的生存率或殺傷概率,生存率與殺傷概率和對跟蹤雷達的干擾效果有著密切的關(guān)系,基于作戰(zhàn)效能的干擾效果評估更易于實現(xiàn)。但是,作戰(zhàn)效能準(zhǔn)則涉及的是系統(tǒng)性能(設(shè)備數(shù)量、能力、戰(zhàn)術(shù)運用等),不完全適應(yīng)于對單部跟蹤雷達的干擾效果評估。目前,對跟蹤雷達的干擾效果評估方法多而雜,好的方法較少,至今仍沒有一個全面而統(tǒng)一的實用準(zhǔn)則和方法。
迄今為止,美國、英國、俄羅斯等一些國家均建立了與此相應(yīng)的學(xué)科,投入大量人力和資金進行跟蹤雷達干擾效果評估領(lǐng)域的研究,并且不斷地應(yīng)用到實際中。由于此類問題的研究,尤其是相關(guān)應(yīng)用都是屬于軍事機密,所以在文獻和資料中難以查找。
近年,我國研究人員在對跟蹤雷達的干擾評估方面也開展了大量的研究。2005年,秦勤[41]建立了基于振幅和差式單脈沖雷達的壓制性干擾評估模型,該模型的不足在于并未涉及到距離跟蹤、自動增益控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等3個環(huán)節(jié)。2010年,羅波等[42]為評估彈載干擾機的作戰(zhàn)效能,在干擾評估準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上,通過分析反導(dǎo)系統(tǒng)與目標(biāo)導(dǎo)彈之間的關(guān)系,提出最小干擾距離指標(biāo);同年,黃成家等[43]建立了以跟蹤誤差、壓制系數(shù)、拖引時間和干擾成功率等作為速度波門拖引干擾的評估指標(biāo)的評估模型。
跟蹤雷達系統(tǒng)性能的不斷提高,使得跟蹤雷達在戰(zhàn)爭中的作用愈發(fā)重要,在此背景下,跟蹤雷達干擾技術(shù)研究受到各國的廣泛關(guān)注。本文歸納了跟蹤雷達、干擾技術(shù)以及干擾效果評估的研究現(xiàn)狀,著重從壓制干擾和欺騙干擾兩個方面,分析了跟蹤雷達干擾技術(shù)的類型、研究狀況,說明跟蹤雷達干擾技術(shù)將向欺騙干擾、相干干擾、多點源角度欺騙以及復(fù)合干擾方向發(fā)展,為進一步研究跟蹤雷達干擾技術(shù)提供了參考。
[1] VINCENT F,BERRANGER M,BEAUGENDRE G,et al.Fire-control radar mode-l laboratory work[C]//23rd European Signal Processing Conference (EUSIPCO).2015,1791-1794.
[3] 周紅峰.單脈沖火控雷達技術(shù)研究[J].艦船電子對抗,2010,33(2):65-69.
[4] MACIEL J,SLOCUM J F,SMITH J K,et al.ME-MS Electronically Steerable Antennas for FireControl Radars[J].Radar Conference,2007,22(11):677-682.
[5] 徐艷國.機載火控雷達發(fā)展及對導(dǎo)引頭的啟示[J].航空兵器,2016(2):3-6.
[6] 馮明月,何明浩,郁春來.典型相控陣?yán)走_抗干擾仿真平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代防御技術(shù),2014,42(1):52-56.
[7] 張忠磊,丁凡,曹陽.對“宙斯盾”相控陣?yán)走_的干擾方法研[J].艦船電子工程,2011,31(6):97-100.
[8] FIORELLO A,PARISI B,CARDONE M.Selex Sistemi Integrati new active G-Band radar family[C]//European Radar Conference,2009:453-456.
[9] STAFFORD W K.MESAR.Sampson & Radar T-echnology for BMD[C]//Radar Conference,2007:437-442.
[10]SMITS A B,VAN GENDEREN P.Overview of theAPAR multifunction radar[C].European RadarConference,2004:13-16.
[11]CHAKRAVORTY S,RAMIREZ J.Fuel Optimal Man-euvers for Multispacecraft Interferometric Im-aging Systems[J].Journal of Guidance Control & Dynamics,2007,30(1):227-236.
[12]饒志高,金嘉旺,侯向輝,等.噪聲干擾對抗單脈沖末制導(dǎo)雷達技術(shù)研究[J].指揮控制與仿真,2010,32(2):97-100.
[13]邵偉,涂擁軍,葛青林,等.對單脈沖雷達的遮蓋性干擾效果評估[J].航天電子對抗,2012(4):36-38.
[14]張養(yǎng)瑞,高梅國,李云杰.LFM脈沖雷達恒虛警檢測的協(xié)同壓制干擾[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2014,36(11):156-163.
[15]TURKCI O,LEBLEBICIOGLU K.Devel-opment of an electronic attack system in multi-target tracking[C]//IEEE 16th Signal Proc-essing,Communication and Applications Conference,2008,1-4.
[16]JAMES D,TOWNSEND,MICHAEL A,et al.Simulator for Velocity Gate Pull-off electronic countermeasure techniques[C]//2008 IEEE Radar Conference,2008:1-6.
[17]SERIN M,ONAT E,ORDUYILMAZ A,et al.Amplitude and phase difference toler-ance analysis of cross-eye jamming technique[C]//Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU),2013:1-4.
[18]ALMSLMANY A,TAMER H,SOLIMAN.Advanced airborne system for air traget detection and spoofingjammers[C]//2016 Fourth International Japan-Egypt Conference on Electronics,Communications and Computers (JEC-ECC),2016:71-74.
[19]解凱,陳永光,汪連棟,等.距離波門拖引方案的分析建模與評估[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2006,28(8):158-160.
[20]饒志高,金嘉旺,李仙茂.對單脈沖末制導(dǎo)雷達距離欺騙分析[J].雷達與對抗,2009(3):1-4.
[21]秦勤.一種針對雷達多普勒測速系統(tǒng)全面干擾的方法[J].火控雷達技術(shù),2005,34(3):65-68.
[22]郭穎睿,任宏濱,李靜.一種新型拖曳式誘餌技術(shù)研究[J].彈箭與制導(dǎo)學(xué)報,2010,30(4):76-78.
[23]李洋,吳華,李彬,等.基于有源照射箔條云的速度欺騙干擾方法[J].電訊技術(shù),2012,52(4):23-28.
[24]郭鋒.角度欺騙干擾技術(shù)分析[J].艦船電子對抗,2005,28(5):7-10.
[25]侯民勝,朱瑩,田宇.閃爍干擾分辨角的計算用[J].電子測量技術(shù),2009,32(9):74-76.
[26]成繼隆,胡東.引入平臺回波的相干兩點源干擾技術(shù)研究[J].信息化研究,2011,37(4):25-27.
[27]劉洋濤,郝志梅.對單脈沖雷達角度跟蹤系統(tǒng)的干擾仿真研究[J].航天電子對抗,2012(4):62-64.
[28]栗蘋,范科,王建濤,等.一種新的同步非相關(guān)閃爍干擾的實現(xiàn)方法[J].北京理工大學(xué)學(xué)報,2007,27(9):20-23.
[29]閆曉鵬,栗蘋,耿小明.同步閃爍干擾中閃爍頻率的選取[J].北京理工大學(xué)學(xué)報,2008,28(6):53-56.
[30]李相平,趙臘,胡磊.相干兩點源對反艦導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的干擾研究[J].制導(dǎo)與引信,2008,29(3):48-52.
[31]韓紅斌,李相平,趙振波,等.雙點源相干干擾的研究與實現(xiàn)[J].國外電子測量技術(shù),2011(9):33-35.
[32]董瑋,李小波,黃超,等.基于約束獨立分量分析的雷達抗主瓣干擾方法[J].探測與控制學(xué)報,2016(5):101-106.
[33]張兵,白渭雄,付孝龍,等.雙點源干擾誘偏被動雷達導(dǎo)引頭性能分析[J].空軍工程大學(xué)學(xué)報,2015(1):46-49.
[34]李玉鵬,呂緒良,扈佃海,等.兩點源單閃爍法對單脈沖雷達的干擾分析[J].電子信息對抗技術(shù),2013,28(6):45-48.
[35]SCHLEHER D.Electronic warfare in Information Age[M].Artech House.Inc.1999:211-255.
[36]王躍鵬,同武勤.現(xiàn)代雷達電子對抗技術(shù)[J].艦船電子對抗,2005,33(2):3-5.
[37]湯禮建,黃建沖,徐新華.基于卷積調(diào)制的脈內(nèi)多假目標(biāo)干擾技術(shù)研究[J].電子信息對抗技術(shù),2008,23(3):43-45.
[38]楊會軍,王根弟.基于DRFM的彈載自衛(wèi)式單脈沖雷達干擾技術(shù)[J].航天電子對抗,2011,27(1):6-9.
[39]張曉杰,駱魯秦,崔偉.拖曳式雷達誘餌干擾能力研究[J].電子信息對抗技術(shù),2013,28(3):57-60.
[40]陳秋菊,莫翠瓊,孫杰,等.基于散射特性的單脈沖角跟蹤雷達相干干擾方法[J].彈箭與制導(dǎo)學(xué)報,2016,36(3):122-126.
[41]秦勤.一種針對雷達多普勒測速系統(tǒng)全面干擾的方法[J].火控雷達技術(shù), 2005,34(3):65-68.
[42]羅波,畢義明,李馬戍.彈載電子干擾機作戰(zhàn)效能仿真評估[J].兵工自動化,2010,29(12):28-30.
[43]黃成家,劉曉東.機載PD雷達速度波門拖引干擾建模與評估[J].航天電子對抗,2010,26(4):47-50.
[44]柳向,王杰貴,方建華.對數(shù)據(jù)后處理雷達的分段卷積轉(zhuǎn)發(fā)干擾研究[J].火力與指揮控制,2016(4):15-19.
(責(zé)任編輯 楊繼森)
Review of Jamming Techniques to Tracker Radar
GUI Yan-qiaoa, WU Yan-hongb, YU Dao-bina
(a.Department of Graduate Management; b.Department of Optical and Electronic Equipment,Academy of Equipment of PLA, Beijing 101416, China)
Apart from the introducing of the research status of tracker radar jamming techniques, the closely related aspects of tracker radar systems and the jamming evaluation were also reviewed. From the two aspects of suppression jamming and deception jamming, the typical jamming modes of tracker radar were listed, and we mainly summarized the current status and development trend of tracker radar jamming techniques. For the further study on tracker radar jamming techniques which realize the effective jamming, the jamming techniques are necessary to develop towards deception jamming, coherent jamming, multi-source angle deception and multiple jamming.
tracker radar;jamming technology;jamming mode;research status;development trend
2016-11-28;
2016-12-29 作者簡介:貴彥喬(1993—),男,碩士研究生,主要從事雷達信號處理研究。
10.11809/scbgxb2017.04.031
貴彥喬,吳彥鴻,俞道濱.跟蹤雷達干擾技術(shù)綜述[J].兵器裝備工程學(xué)報,2017(4):141-147.
format:GUI Yan-qiao,WU Yan-hong,YU Dao-bin.Review of Jamming Techniques to Tracker Radar[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(4):141-147.
TN959
A
2096-2304(2017)04-0141-07