何海洋 羅昊 李志鵬 程思源
摘 要:雷達(dá)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)全天候、主動(dòng)地獲取遠(yuǎn)距離目標(biāo)信息的探測(cè)裝置,其便明確了雷達(dá)需要向空中輻射較高功率的微波信號(hào)同時(shí)需具備極強(qiáng)的接收靈敏度。但是,在雷達(dá)系統(tǒng)工作時(shí)其所輻射的雷達(dá)信號(hào)與雷達(dá)陣地等便極易被敵方定位與偵收;雷達(dá)系統(tǒng)同樣極易遭受到敵方的干擾。因此,對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾技術(shù)進(jìn)行分析有著非常重要的意義。
關(guān)鍵詞:雷達(dá);雷達(dá)系統(tǒng);抗干擾
1 引言
伴隨電子技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代化電磁環(huán)境日益繁瑣,其對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾性有著更加高的需求,為了能夠滿足日趨繁瑣的電磁環(huán)境需求,雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾技術(shù)不斷完善,與初期雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾技術(shù)對(duì)比而言,近些年來(lái)產(chǎn)生了非常多全新的抗干擾技術(shù),其大致涵蓋:天線抗干擾技術(shù)、發(fā)射機(jī)抗干擾技術(shù)以及綜合對(duì)抗技術(shù)等等。
2 現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的特征
第一,雷達(dá)天線需具備低副瓣、高增益、窄波束、副瓣消隱、副瓣對(duì)消以及單脈沖測(cè)角技術(shù)等;第二,收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需具備脈沖壓縮波形、高效輻射功率、寬動(dòng)態(tài)范圍、寬帶頻率跳變以及鏡像抑制等等;第三,在頻域?qū)用?,雷達(dá)系統(tǒng)需占據(jù)更多的、更寬的電磁頻譜,以應(yīng)對(duì)已經(jīng)拓寬頻段的雷達(dá)對(duì)抗系統(tǒng)所造成的影響。在能量層面,需要盡量發(fā)揮出雷達(dá)系統(tǒng)在頻域、空域以及時(shí)域?qū)用婺芰烤奂膬?yōu)點(diǎn),以降低電子干擾的輻射功率;第四,雷達(dá)系統(tǒng)需以計(jì)算機(jī)為中心實(shí)施迅速數(shù)字式信息控制、處理以及傳遞等,以加強(qiáng)雷達(dá)系統(tǒng)的信息處理能力、反應(yīng)速率、追蹤精度以及對(duì)于電磁環(huán)境的應(yīng)對(duì)能力,增強(qiáng)目標(biāo)回波微小改變辨別能力,可以同時(shí)針對(duì)多單元、多目標(biāo)進(jìn)行追蹤,才可以滿足高度密集的電磁信號(hào)環(huán)境。
3 雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的運(yùn)用
3.1 天線抗干擾技術(shù)
天線是雷達(dá)系統(tǒng)和輻射空間間的轉(zhuǎn)換器,其始終處在干擾的最前沿。在天線層面的抗干擾技術(shù)非常之多,主要有低副瓣發(fā)射天線、單脈沖測(cè)角、低副瓣接收天線、高增益天線以及窄波束天線等等。(1)低副瓣天線。首個(gè)具備超低副瓣的雷達(dá)天線是由原西屋電氣公司在二十世紀(jì)六十年代中期為AWACS系統(tǒng)所研發(fā)的,其副瓣電平與傳統(tǒng)天線的副瓣電平對(duì)比低了將近三個(gè)量級(jí)。低副瓣天線有利于應(yīng)對(duì)經(jīng)過(guò)副瓣進(jìn)入到接收機(jī)中的噪聲干擾。其還有利于應(yīng)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)輻射尋的反輻射導(dǎo)彈與加大對(duì)方截獲接收機(jī)的難度。低副瓣天線又可以劃分為低接收天線與副瓣發(fā)射天線,前者是為了能夠抵抗副瓣干擾、隨隊(duì)以及支援干擾等,后者能夠降低被發(fā)現(xiàn)的概率。(2)單脈沖測(cè)角。單脈沖測(cè)角是雷達(dá)系統(tǒng)里面最為常見的一類測(cè)角方式,其運(yùn)用多個(gè)不同的天線同時(shí)接受回波信號(hào),經(jīng)過(guò)對(duì)比回波信號(hào)的相位又或是幅度以獲取對(duì)應(yīng)目標(biāo)的角位置信息。單脈沖測(cè)角的技術(shù)特征能夠高效應(yīng)對(duì)角度欺騙干擾。
3.2 發(fā)射機(jī)抗干擾技術(shù)
第一,頻率分集技術(shù)。頻率分集是為了能夠達(dá)到相同任務(wù)運(yùn)用存在較大相差的多種頻率,同時(shí)又或是相似同時(shí)工作的一類技術(shù)。頻率分集技術(shù)可以高效抵抗瞄準(zhǔn)式的有源干擾,僅需分集的帶寬超過(guò)瞄準(zhǔn)干擾的帶寬,除了受到干擾的通道以外,其他的通道依然可以穩(wěn)定工作。在應(yīng)對(duì)寬帶阻塞式干擾的時(shí)候,僅需增加雷達(dá)頻率的分集頻寬,便會(huì)使得干擾機(jī)增加干擾頻寬,干擾的功率譜密度便會(huì)有所削弱,進(jìn)而優(yōu)化雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾性能。第二,頻率捷變技術(shù)。頻率捷變雷達(dá)是一類具有代表性的脈沖雷達(dá)。其和一般脈沖雷達(dá)所存在的區(qū)別便是:其可以使得所有發(fā)射脈沖的載頻以預(yù)定形式又或是隨機(jī)形式,在比較寬的頻帶內(nèi)進(jìn)行較大范圍內(nèi)的捷變。在頻率捷變雷達(dá)遭受干擾的時(shí)候,可以快速調(diào)整到全新的工作頻率上,所以其可以高效的應(yīng)對(duì)窄帶瞄準(zhǔn)式的干擾。
3.3 綜合對(duì)抗技術(shù)
綜合對(duì)抗所指的是運(yùn)用多種不同的技術(shù)以及戰(zhàn)術(shù)方法實(shí)施的抗干擾手段。能夠運(yùn)用多種抗干擾技術(shù)相互融合的方式,單一的手段僅可用于應(yīng)對(duì)某種單一的干擾,比如捷變頻技術(shù)僅可用于抵抗有源干擾而無(wú)法抵抗消極干擾;單脈沖技術(shù)僅可以抵抗角度欺騙而無(wú)法抵抗距離欺騙等等,綜合運(yùn)用各類抗干擾技術(shù),才可以從根本上加強(qiáng)雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力??蛇\(yùn)用多制式雷達(dá)組網(wǎng)的形式,單一雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力往往是非常有限的,應(yīng)用多種不同的抗干擾技術(shù)使得雷達(dá)系統(tǒng)更加復(fù)雜,然而應(yīng)用多制式雷達(dá)組網(wǎng)可以得到更加強(qiáng)的抗干擾能力。多制式雷達(dá)組網(wǎng)可產(chǎn)生一個(gè)非常繁瑣的雷達(dá)信號(hào)空間,占用較寬的頻帶,同時(shí)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸與情報(bào)組成一個(gè)整體,其抗干擾能力不但是所有雷達(dá)抗干擾能力的總和,同時(shí)還會(huì)發(fā)生質(zhì)的改變。運(yùn)用靈活多樣的戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作,同樣可以發(fā)揮比較好的抗干擾效果。例如,掌握雷達(dá)系統(tǒng)的開關(guān)機(jī)時(shí)間、加強(qiáng)雷達(dá)誘餌、偽裝、屏蔽以及提升指揮者的綜合素質(zhì)等等。
4 雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
(1)相控陣技術(shù)。相控陣天線是電子掃描天線當(dāng)中最為重要的天線形式之一,此類天線是經(jīng)過(guò)電控指令轉(zhuǎn)變天線孔徑面上的相位布局,以達(dá)到對(duì)于波束形成又或是波束指向的調(diào)控,在抗干擾層面有著非常大的優(yōu)勢(shì)。(2)毫米波技術(shù)。當(dāng)前雷達(dá)對(duì)抗日趨惡化,毫米波雷達(dá)需要融合微波雷達(dá)已經(jīng)大量運(yùn)用的各類新技術(shù)與新體制,例如頻率捷變技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)、自適應(yīng)技術(shù)以及脈沖多普勒等等,同時(shí)通過(guò)本身所具備的優(yōu)勢(shì),拓展多個(gè)頻段又或是模式結(jié)合的技術(shù),以加強(qiáng)本身的生存能力。(3)稀布陣綜合脈沖孔徑技術(shù)。稀布陣綜合脈沖孔徑技術(shù)是運(yùn)用寬脈沖發(fā)射、大孔徑稀疏布陣以及天線陣波束的新型雷達(dá)技術(shù),其具備信號(hào)截獲概率低、工作頻帶較寬以及同時(shí)工作頻率多等眾多優(yōu)勢(shì)。
5 結(jié)論
目前,電子技術(shù)的迅速發(fā)展使得雷達(dá)系統(tǒng)干擾和抗干擾間的對(duì)抗日益激烈。雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾需針對(duì)雷達(dá)所有的分系統(tǒng)運(yùn)用科學(xué)高效的抗干擾手段才可以加強(qiáng)雷達(dá)系統(tǒng)的綜合抗干擾能力。并且,抗干擾技術(shù)需配合相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)才能夠起到更加好的作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉雙青,蔡新舉,占超.雷達(dá)抗干擾技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].艦船電子工程,2013(08).
[2] 陳永,時(shí)銀水,朱巖.復(fù)雜電磁環(huán)境下雷達(dá)抗干擾效能評(píng)估理論探討[J].國(guó)防科技,2008(02).
[3] 李學(xué),王學(xué)偉.雷達(dá)/紅外復(fù)合導(dǎo)引頭抗干擾指標(biāo)體系研究[J].紅外技術(shù),2015(03).