侯衛(wèi)靜 王洋 劉田田 王磊
摘要:研究復(fù)雜電磁環(huán)境對組網(wǎng)雷達(dá)的影響,對提高組網(wǎng)雷達(dá)在戰(zhàn)場上最大限度地發(fā)揮作戰(zhàn)效能,具有重要意義。文中介紹了組網(wǎng)雷達(dá)的特點(diǎn),從分析組網(wǎng)雷達(dá)所面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境出發(fā),研究了復(fù)雜電磁環(huán)境對組網(wǎng)雷達(dá)通信、信息融合效率、定位和目標(biāo)識別精度等方面的影響,提出了相應(yīng)的措施。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜電磁環(huán)境;組網(wǎng)雷達(dá);信息融合
1 前言
隨著現(xiàn)代戰(zhàn)場由信息化武器主宰,以電子對抗、網(wǎng)絡(luò)對抗為主的信息對抗日益激烈,戰(zhàn)場電磁環(huán)境日趨復(fù)雜。戰(zhàn)場電磁環(huán)境,復(fù)雜電磁環(huán)境是現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的必然結(jié)果,也是信息化戰(zhàn)爭的重要特征。戰(zhàn)場復(fù)雜電磁環(huán)境具有對抗性、合成性、兼容性和動態(tài)性等特點(diǎn)。面對日趨復(fù)雜的電磁環(huán)境,研究復(fù)雜的電磁環(huán)境對組網(wǎng)雷達(dá)的影響,對于提高組網(wǎng)雷達(dá)在戰(zhàn)場最大限度的發(fā)揮作戰(zhàn)效能,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2 組網(wǎng)雷達(dá)的特點(diǎn)
(1)雷達(dá)網(wǎng)內(nèi)不同體制的雷達(dá),其頻率、波形、脈寬、重復(fù)頻率、極化方式各異,增加了敵方偵察、分選、干擾的困難,對抗反輻射攻擊起到一定作用;不同頻段的雷達(dá),整體占有較寬的頻段,使敵方干擾能量分散,干擾功率稀釋,從而降低了干擾效果;加上具有對干擾和目標(biāo)進(jìn)行三角定位的能力,中央處理站利用布站時的數(shù)據(jù)冗余,能夠在干擾條件下保持跟蹤。因此,從整體上講,組網(wǎng)雷達(dá)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
(2)不同的雷達(dá)可從不同的視角觀察目標(biāo),有助于減少目標(biāo)衰落、閃爍和地形遮蔽的影響,若網(wǎng)內(nèi)有雙基地雷達(dá)和米波雷達(dá),可進(jìn)一步提高組網(wǎng)的反隱身能力,能夠在一定程度上探測到隱身飛機(jī)。網(wǎng)內(nèi)各種雷達(dá)覆蓋范圍互有重疊,能在進(jìn)行數(shù)據(jù)融合以后得到比單部雷達(dá)質(zhì)量更好的目標(biāo)航跡,大大改善了空情監(jiān)測質(zhì)量,提高了系統(tǒng)的反低空突防能力;中央處理站可以指令各分站對指定區(qū)域跟蹤,并可將各站傳送的數(shù)據(jù)集中處理,從而使以多站處理多目標(biāo)成為可能。
(3)擴(kuò)大了空間覆蓋范圍,具有在更大范圍內(nèi)搜索和跟蹤目標(biāo)的能力;減小了雷達(dá)覆蓋范圍內(nèi)的盲區(qū),尤其是低空盲區(qū);擴(kuò)展了時間覆蓋范圍;在重疊區(qū)域內(nèi)具有較高的檢測概率;減少了信息的不確定J陛,提高了信息的可信度;改善了空間分辨力,增加了電磁頻譜的覆蓋范圍,多部雷達(dá)的固有冗余度提高了整個系統(tǒng)的可靠性,因而增強(qiáng)了系統(tǒng)的生命力。
總之,雷達(dá)網(wǎng)在提高對目標(biāo)的探測能力、定位跟蹤精度和自身生存能力等方面都顯示出單部雷達(dá)難以比擬的優(yōu)越性。
3 復(fù)雜電磁環(huán)境對組網(wǎng)雷達(dá)的影響
3.1 組網(wǎng)雷達(dá)面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境
復(fù)雜電磁環(huán)境是戰(zhàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜化在空域、時域、頻域和能量上的表現(xiàn)形式。主要內(nèi)容包括軍用裝備電磁輻射跡偵察環(huán)境、民用電子設(shè)備電磁輻射環(huán)境、自然電磁輻射環(huán)境,它具有廣泛性、密集性、動態(tài)性、對抗性、相對性的特點(diǎn)??梢姡M網(wǎng)雷達(dá)面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境包括:欲方偵察系統(tǒng)的數(shù)量、分布注域及其性能順察特性:偵獲概率,分選能力,接收機(jī)的靈敏度,反應(yīng)速度等;臨的干擾環(huán)境,包括干擾源的數(shù)量、空間分布、干擾源的密度時域)、干擾源的總功率、干擾信號的樣式及參數(shù)、干擾信號的頻率及范圍、干擾的形成消源和無源吸干擾的戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用伎援、自衛(wèi)。
3.2 復(fù)雜電磁環(huán)境對組網(wǎng)雷達(dá)通信的影響
雷達(dá)網(wǎng)內(nèi)的通信對雷達(dá)網(wǎng)的性能和可實(shí)現(xiàn)性有決定性影響。一方面,信息采集節(jié)點(diǎn)、傳輸途徑、顯示手段等會受到干擾和破壞,出現(xiàn)傳輸通道擁堵、誤碼率增加等現(xiàn)象,在嚴(yán)重干擾下甚至?xí)斐晒δ馨c瘓,導(dǎo)致信息傳輸不暢,影響組網(wǎng)的指揮控制、決策與協(xié)同;另一方面,作戰(zhàn)對手通過電子對抗和干擾手段釋放大量的假信息,使得整個電磁環(huán)境所承載的信息真假并存、雜亂無章,從而導(dǎo)致信息內(nèi)容失真,準(zhǔn)確度降低,影響對戰(zhàn)場態(tài)勢的感知。
3.3 復(fù)雜電磁環(huán)境對組網(wǎng)雷達(dá)定位和目標(biāo)識別性能的影響
精確作戰(zhàn)是信息化戰(zhàn)爭的基本特點(diǎn)和客觀要求,精確定位是雷達(dá)的首要基本功能。在復(fù)雜電磁環(huán)境下,雷達(dá)接收機(jī)收到的信號中往往夾雜著大量噪聲,如果噪聲與目標(biāo)信號頻譜相同,且能量大大超過目標(biāo)信號,雷達(dá)便很難將目標(biāo)信號從噪聲中檢測出來,從而降低或失去對目標(biāo)的探測能力,其受到的影響主要表現(xiàn)在:C1河能無法探測目標(biāo);C2探測到的目標(biāo)不清晰、不穩(wěn)定、無法正確識別;C3對目標(biāo)的定位能力下降或定位錯誤;C4玩法準(zhǔn)確提供引導(dǎo)信息。
3.4 復(fù)雜電磁環(huán)境對組網(wǎng)雷達(dá)信息融合效率的影響
制約了組網(wǎng)雷達(dá)信息融合效率,減小了體系作戰(zhàn)威力。組網(wǎng)雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)際上是一個典型的多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)。在復(fù)雜電磁環(huán)境下,目標(biāo)環(huán)境機(jī)動J陛增強(qiáng),不確定性增加,使得傳感器資源相對不足,從而增加了傳感器對目標(biāo)有效分配的難度;當(dāng)多個傳感器同時用于多目標(biāo)的檢測、跟蹤和識別時,就必須解決傳感器與目標(biāo)之間以及檢測、跟蹤和識別之間的資源調(diào)度問題;這些都需要對傳感器資源泡括傳感器本身以及傳感器之間的資源璉行協(xié)調(diào)分配,使系統(tǒng)取得整體性能最優(yōu)。
4 對現(xiàn)有組網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行有效的利用和調(diào)配
首先,合理細(xì)化組網(wǎng)內(nèi)各雷達(dá)的具體工作頻率,對電磁頻譜進(jìn)行管理和實(shí)時檢測,按照由主到次、由急到緩的順序確定頻譜使用優(yōu)先級別,確保單部雷達(dá)的正常運(yùn)行和指揮信息的優(yōu)先傳遞;其次,綜合考慮組網(wǎng)內(nèi)各部雷達(dá)的功能特性、工作條件和對頻譜的占用情況,有所側(cè)重的加以選擇和使用,如雷達(dá)使用非作戰(zhàn)參數(shù)江作頻率與作戰(zhàn)頻率要有一定差異天避免雷達(dá)裝備的作戰(zhàn)參數(shù)被偵察截獲,限制雷達(dá)天線工作角度范圍,以規(guī)避其主瓣指向重點(diǎn)防御方向,并對重點(diǎn)雷達(dá)裝備采取頻率掩護(hù)措施;再次,綜合把握系統(tǒng)設(shè)備的頻段特點(diǎn),提高電磁頻譜分配的科學(xué)性和利用效率,同時要進(jìn)行全程實(shí)時監(jiān)測,監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的所有電磁信號,采用頻率規(guī)避、頻段保護(hù)、干擾屏蔽等措施。牢牢把握電磁頻譜規(guī)律,用系統(tǒng)對抗的方法,采取揚(yáng)長避短、隱真示假的戰(zhàn)法,對電磁頻譜進(jìn)行有效的控制,從而將敵方的干擾降到最低限度。
5 結(jié)語
文中從分析組網(wǎng)雷達(dá)所面臨的電磁環(huán)境出發(fā),研究了復(fù)雜電磁環(huán)境對組網(wǎng)雷達(dá)的影響,提出了面對復(fù)雜電磁環(huán)境應(yīng)采取的措施。文中僅簡單分析了復(fù)雜電磁環(huán)境對組網(wǎng)雷達(dá)通信、信息融合效率、定位和目標(biāo)識別等方面的影響,組網(wǎng)雷達(dá)作為一種復(fù)雜的信息系統(tǒng),復(fù)雜電磁環(huán)境對組網(wǎng)雷達(dá)“四抗”能力的影響及應(yīng)采取的措施將是下一步的研究方向,希望本文能夠?qū)M網(wǎng)雷達(dá)的研究起到幫助。
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(作者單位:河北華凱光子科技有限公司)