引言:當前,數字陣列雷達的發展優勢不斷凸顯,引領著雷達發展方向,對于更好的滿足資源調度需求起到了巨大的幫助作用,近年來,雷達的數字化發展程度越來越高,功能呈現多樣化。本文通過對數字陣列雷達資源管理技術進行分析,以期更好的滿足數字陣列雷達發展需求。
隨著社會經濟的快速發展,各個國家之間的較量充分表現在防御能力上,面對復雜多變的環境,對于雷達技術提出了更高的要求,傳統雷達技術已經不能夠滿足現代化發展需求,加強技術和體制創新,是進一步滿足社會發展需求的基本條件。
一、數字陣列雷達資源管理概述
數字陣列雷達主要是指一種用數字波束形成代替傳統模擬波束,以實現收發波束的相控陣雷達,數字波束也就是用數字技術來實現波束的形成,這種方式不僅保留了天線陣列單元信號中的全部信息,同時也能夠及時借鑒先進的數字信號處理技術,從而加強陣列信號處理。此外,數字波束的形成還能夠在不降低信噪比的情況下行程多個能夠獨立控制的波束,靈活多變,而且能夠自校正,低副瓣性能較高,由此可見,數字波束的形成具有很多其他波束形成所不具備的優點,這也是我們繼續開發數字陣列雷達的重要原因。
與傳統的相控陣雷達相比,數字陣列雷達能夠探測小目標,而且目標能力精度高的特點,數字陣列雷達系統擁有龐大的瞬時動態范圍,及時在強雜波環境下也能夠完成檢測,從而確保探測精度。同時,數字陣列雷達的抗干擾能力較強,能夠實現有源超低副瓣,從而提升雷達的抗干擾性能。最后,數字陣列雷達還能夠適應復雜的地形環境,通過較高的自由度,優化雜波的抑制算法,以確保在復雜地形環境下的目標探測準確性。
二、數字陣列雷達資源管理現狀
數字陣列雷達的應用對于更好的滿足社會各個方面的發展需求具有重要意義,因此,對于此種技術的研究,也從最初的概念逐步轉變成關鍵技術的研究,并通過相應的實驗系統實現了數字處理技術及高性能數字硬件技術,以促使數字陣列雷達技術快速應用到生產發展中。但是,當前對于數字陣列雷達的研究主要集中在硬件模塊、信號處理方式及波形產生技術等方面,對于雷達系統資源管理研究仍處于起步階段,在這個方面仍舊需要我們不斷加強研究,以更好的滿足數字陣列雷達技術的應用。
三、數字陣列雷達資源管理技術
(一)時間資源管理
數字陣列雷達能夠在瞬時間改變波束的指向,由此滿足了采樣周期的靈活多邊形,同時也能夠實現實時選擇,數字陣列雷達中的時間資源管理技術主要是指對目標采樣周期進行選擇和管理,這需要滿足一定的跟蹤要求,并最大限度的減少系統資源消耗,采樣周期大小與目標機動性大小有一定的關系,而目標機動則是導致失跟的一個重要因素,
時間資源管理中的跟蹤系統對于目標運動狀態估計誤差與目標機動性有較大的關聯,機動性越大,估計的誤差就越大,與此同時,如果跟蹤系統對于目標周期較大,運動狀態的估計誤差也就越大,作為跟蹤系統丟失的重要原因之一,這主要是由于目標發生機動后,系統不能迅速作出反應,由此導致目標點跡不能及時進入關聯門,對此,需要通過擴大關聯門的方式進行補救,以最大限度的減少目標機動跟蹤系統丟失。
(二)能量資源管理
雷達能量資源管理主要是指波形管理,在數字陣列雷達中,能夠進行管理的波形參數主要包括發射脈沖寬度、峰值功率、脈沖重復周期及發射脈沖的調制形式等,不同的參數會對測量數據產生不同的影響,但最終都是要由測量精度進行反映,通過選擇合適的波形,能夠有效提升系統跟蹤精度。
波形管理也就是波形參數選擇中的問題,當波形測量誤差與當前的目標狀態相結合后,能夠在下一個目標更新的時刻進行重新評估,從而最大限度減少目標狀態的評估誤差。在波形選擇過程中,要想提高目標運動狀態的評估精度,必須選擇合適的波形庫,這對于改變傳統的量測誤差具有重要意義,波形量測出現的誤差中,扁的參數剛好是脈沖的寬度,如果換成其他波形,控制參數也會隨之改變成其他的脈沖寬度。
(三)電子干擾環境資源管理
現代雷達系統的應用,其中面臨的一個重要問題就是電子干擾,這對對雷達系統產生直接的影響,如任務負載量增加,目標的可探測度降低,跟蹤系統丟失率提高等,嚴重的還會導致系統癱瘓,從而影響到雷達系統的應用。電子干擾主要是指在發射電磁信號或者轉換發射電磁信號的過程中,能夠對敵方電磁信息產生破壞作用,并進行獲取、傳輸和利用。電子對抗的對立面是指電子反對抗,電子對抗對于雷達系統的應用破壞力較大,需要及時采取相應的對抗措施,以滿足應用需求。
典型的電子干擾方式主要分為兩種,一種是SOJ對抗措施,一種是RGPO對抗措施,通過發射高能量的脈沖,能夠抵消一部分干擾,從而降低SOJ的影響,但是并不能夠完全消除,對于已有的RGPO假目標,通過改進處理,利用新方法,又能夠對RGPO假目標中擁有的回撥幅度大、信噪比大的特點,從而進行回撥點跡信噪比的檢測,以降低誤判幾率,確保消除電子干擾,并且及時進行漏洞補充,保證雷達系統的正常運行。
結束語
現代化的數字陣列雷達應用范圍越發廣泛,無論是對社會經濟發展需求,還是對科學技術發展需求,都有較大的符合度,同時也實現科技水平的進一步提升,為我國的未來可持續發展奠定良好基礎。在未來的發展過程中,數字陣列雷達資源管理技術仍需要不斷改進和完善,彌補其中的漏洞,并采取科學的促進措施,使其與傳統雷達技術劃清界限,完全實現數字陣列雷達資源管理技術的應用,從而為我國的社會主義現代化建設作出更大的貢獻,也更好的滿足國防及其他方面對于此種技術的應用需求。
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(作者單位:中航工業雷達與電子設備研究院)
作者簡介:薛琛衍(1980-),男,江蘇省啟東市人,漢, 職稱:工程師,學歷:大學本科。研究方向:雷達系統。