雷達干擾技術分析與應用

曹 鑫，陳 欣

91404部隊，河北 秦皇島 066000

隨著近年來電子科技的迅猛發展，現代戰爭中所處的電磁環境越來越復雜，1991年海灣戰爭及其后的科索沃戰爭、第二次伊拉克戰爭均表明，電子對抗已經作為現代戰爭的開路先鋒，并貫穿著整個作戰過程，戰爭主動權的獲得就是以“制電磁權”的獲得為前提，有效的實施高強度、有針對性、多樣式電磁干擾，成為提高電子戰作戰水平、生存能力的重要體現，也成為戰爭勝負的至關重要因素。

1 ECM常用的干擾方式

根據干擾的來源，雷達干擾可分為積極干擾和消極干擾兩大類[1]。積極干擾又稱為有源干擾，它是利用專門的干擾設備，通過對雷達的偵收、分析，給出具有較強針對性的電磁信號所形成的干擾，它包括雜波干擾、連續波干擾和應答式干擾等；消極干擾又稱為無源干擾，它是由某些物體反射雷達電磁波所產生的干擾，其中根據產生途徑的不同又有自然消極干擾和人為消極干擾之分，按照它產生的性質，可分為分布式消極干擾和點式消極干擾。根據干擾的作用，雷達干擾則可分為壓制式干擾和欺騙式干擾。壓制式干擾是用連續波信號或大量雜亂無章的信號來壓制或者掩蓋雷達目標信號，欺騙式干擾則是通過施放與目標信號十分相似的干擾信號，使得雷達處理程序無法正確識別有效目標，產生誤跟蹤甚至跟蹤丟失的干擾方式。

2 壓制式干擾

典型的壓制式干擾包括分布式消極干擾、雜波干擾、脈沖調幅干擾以及連續波干擾[2]。其中最常見的是分布式消極干擾和雜波干擾，這兩種干擾從第二次世界大戰開始到現在，一直都被廣泛采用。

2.1 分布式消極干擾

分布式消極干擾是一種在空間分布較廣的無源干擾。分布式消極干擾采用大面積投放形成干擾走廊，掩護機群。這種干擾在雷達的顯示器上形成很強的類似噪聲的亂雜波干擾波形，因而可以掩護目標回波。它要求散開時間短、留空時間長、散開性能好，以便更好地保護載體。它主要包括以下幾種干擾類型：

1）金屬箔條；

2）涂敷金屬發射物的介質條；

3）金屬物的氣懸體。

2.2 雜波干擾

壓制式干擾中最常見也是應用最廣的雜波干擾，主要包括阻塞式干擾，點頻干擾，掃頻干擾和自動瞄頻干擾，它們的特點如下所示：

表1 有源壓制式干擾的分類及其特點

3 欺騙式干擾

欺騙式干擾包括點式消極干擾、應答式假目標和應答式欺騙干擾等主要形式。其中應答式欺騙干擾又分為角度欺騙、距離欺騙、速度欺騙等干擾形式。近年來欺騙式干擾的發展很快，而且由于相控陣雷達大多需承擔對目標進行跟蹤的任務，因此欺騙式干擾的影響較大，也是目前雷達需重點對付的干擾形式。

3.1 點式消極干擾

點式消極干擾是一種無源自衛式欺騙干擾。當雷達或雷達制導導彈跟蹤被保護的艦艇時，投放的干擾彈形成比艦艇回波大幾倍的干擾云回波，誘惑雷達跟蹤系統，使雷達或雷達制導導彈跟蹤干擾云，從而使被保護的艦艇擺脫跟蹤。它主要包括以下幾種干擾樣式：

1）投射式角反射體；

2）點投干擾介質體；

3）誘餌干擾彈；

4）金屬氣球等。

3.2 應答式假目標干擾

假目標干擾信號的信號形式和結構與真回波信號的形式和結構相同或相似，即具有相參性，相參的程度取決于干擾信號的儲頻方式。這樣假目標干擾進入雷達接收機會獲得與目標回波信號相同或相近的處理增益，使雷達信號處理無法抑制假目標干擾。此外，若假目標數量足夠多，會使信號處理機飽和而不能正常工作，即使假目標數量不足以使雷達信號處理飽和，也使雷達難以區分真假目標。因此，假目標干擾是對付現代雷達的有效干擾手段，被廣泛用于支援和自衛作戰。此外，假目標干擾還可用于戰術欺騙，即適當設計假目標數量，控制發射時間，以制造出在某一方向有許多作戰平臺，誘使敵方把迎擊兵力調到錯誤的區域，而在我方真正的攻擊方向和區域實施噪聲干擾或更多假目標干擾，掩護我方作戰平臺突然接近敵方攻擊。

3.3 應答式欺騙干擾

在跟蹤和制導雷達的跟蹤系統中，含有自動增益控制電路，它對不同強度的信號具有不同的增益，信號越強，增益越低。其目的就是增大系統的動態范圍，防止電路飽和過載。拖引干擾正是利用了這一點實現對雷達的拖引欺騙干擾。拖引欺騙干擾主要包括了距離欺騙、速度欺騙、角度欺騙和多維相干欺騙[3]。

3.3.1 距離欺騙

距離拖引主要用于破壞雷達的距離波門跟蹤系統。干擾機在截獲雷達信號后，以最小時延（通常為100ns左右）轉發一個較強的干擾信號，控制雷達AGC，然后逐漸改變延時值，將距離波門從真目標處拖離。在把距離波門拖到偏離目標回波若干個波門寬度（決定于雷達可跟蹤的最大速度或加速度）后，停止拖引，此時可對準雷達工作頻率發射噪聲干擾，以破壞雷達的跟蹤狀態，即完成一次拖引過程。雷達距離跟蹤波門在接收不到信號后，轉入搜索狀態，重新跟蹤目標，此時拖引過程可重演。這樣使雷達不斷進行搜索——跟蹤——搜索的過程，不能穩定跟蹤目標。

3.3.2 速度欺騙

速度拖引與距離拖引的原理類似，它主要對雷達的速度波門進行拖引，使雷達無法穩定跟蹤。

3.3.3 角度欺騙

角度欺騙干擾破壞雷達的角度跟蹤系統的工作。由于雷達角度跟蹤系統的形式較多，對不同的角度跟蹤系統的角度欺騙方法不同。

4 靈巧干擾

雷達干擾在實際電子戰運用中，往往不會只采用單一干擾樣式，隨著雷達抗干擾技術的的不斷提高，單一參數的干擾可能容易被識別而無效。在實戰中往往會采取壓制性干擾與樣式多樣的欺騙干擾相結合的組合干擾、靈巧干擾方式為主的干擾樣式。

靈巧噪聲干擾是一種特殊形式的覆蓋脈沖干擾（Cover Pulse Jamming），是一個短距離段的應答響應噪聲干擾（responsive noise jamming），其距離段覆蓋下一次目標回波的前與后一段短暫時間（如目標回波前、后各約5μs），用時間分配來對付多威脅源，而非全距離的干擾。

它介于欺騙干擾和阻塞干擾之間，既能得到噪聲干擾的主要效益，又可降低阻塞干擾的一些不利因素，如它比噪聲干擾可更好地利用獲得的干擾能量，對干擾跟蹤雷達而言可降低資源浪費、減少對干擾威脅目標數目受的嚴重限制，又不致于成為易受攻擊的信標，而且也不易受雷達旁瓣匿影器或旁瓣對消器的影響。

4.1 靈巧噪聲的相干性

靈巧噪聲實際是和雷達回波信號相干的隨機偽噪聲干擾，是由數字式噪聲（偽隨機碼）對與回波相干的振蕩器調制產生的。數字噪聲是用再生移位寄存器產生的，用數字噪聲的優點是它可以與受干擾雷達的波形同步。這提供了產生“靈巧”噪聲的可能性，這種噪聲有許多優點[4]：

1）干擾波形與雷達發射波形同步，在經過雷達信號處理時，可分享信號積累或多普勒處理的得益，使干擾信號更有效，不會像真正噪聲那樣在此環節上會可能遭受較大的信號處理損失；

2）數字噪聲可通過對發射格式編程的方法對多個威脅目標實施瞄準式干擾，從而避免了在同一頻段內同時發射兩個以上的干擾波形時可能出現的互調效應。

4.2 靈巧噪聲干擾的局限性

靈巧噪聲是幅度偽隨機、相位不隨機的貌似噪聲干擾（pseudorandom noise），對干擾相干處理制的跟蹤雷達而言，其執行遮蔽真目標回波，配合距離拖開干擾的功效，將有可能強于同樣功率的噪聲干擾。但由于其隨機性較真噪聲差，當用于對監視雷達進行壓制干擾，抑制雷達檢測目標時，如雷達配有A型或R型顯示器時，與真噪聲干擾背景相比，則在強靈巧噪聲背景下，可通過用觀察所謂“鉆到地毯下的老鼠（mouse under the rug）”等相似的現象發現目標回波，因此這時須用比真噪聲更大的有效輻射功率才能成功地執行干擾任務。

4.3 靈巧噪聲干擾的應用

早在上世紀70年代越南戰爭時間，美國人就將大部分有源噪聲干擾變為回答方式，這時干擾發生器處于等待狀態，只有出現照射時才進行輻射，回答式噪聲干擾可以按回答式脈沖噪聲干擾方式發射。這種回答式噪聲干擾如圖1所示。

圖1 接近靈巧噪聲形式的回答式噪聲干擾示意圖

τs，Ts分別為雷達信號脈沖寬度和發射周期；τN，TN分別為每次回答噪聲干擾持續時間和干擾發射間隔。這種早期的回答噪聲干擾缺少了靈巧噪聲與目標回波的相位相干性。在干擾機中靈巧噪聲須通過應答式（Transponder）干擾方式產生。

5 結論

綜上所述，雷達干擾技術的發展趨勢是：有源干擾應以欺騙干擾、組合干擾、靈巧干擾為主,不斷發展新的組合干擾樣式，不應一味追求提高干擾機的功率。進一步發展針對對多種新體制雷達的干擾手段，進一步發展綜合的多功能的電子對抗系統，只有不斷豐富干擾樣式和各種組合干擾的應用戰術，才能在未來的電子戰中發揮更大的作用。

[1]王小謨，張光義.雷達與探測[M].北京：國防工業出版社，2008.

[2]趙國慶.雷達對抗原理[M].西安：西安電子科技大學出版社，2003.

[3]呂連元.現代雷達干擾和抗干擾斗爭[J].電子科學技術評論，2004，30(12)：63-66.

[4]王躍鵬，黃建沖.基于DRFM的雷達綜合欺騙干擾[J].電子對抗，2005(5)：1-5.