中國人民解放軍61906部隊 彭振偉 周永彬 季繡宇
淺談雷達電子對抗技術
中國人民解放軍61906部隊 彭振偉 周永彬 季繡宇
現代戰爭中的雷達對抗主要為干擾和抗干擾,整體技術分為空間領域、頻段領域、時間領域。本文分析了一些現代戰爭取勝信息權的工具和方法,指出雷達的干擾和抗干擾技術是不斷發展的矛盾。
現代雷達;雷達干擾;雷達抗干擾
隨著高技術的條件不斷發展,在未來戰爭中,敵我雙方在信息控制權之爭,空中力量之爭的時候勢必會將軍用雷達作為首選目標實施電子干擾。所以在雷達干擾和抗干擾方面的技術學習和研究,可以提高我軍信息化的建設,并在戰場上獲得主動權,在現代化戰爭中將會引起和得到更多的重視。雷達的干擾和抗干擾整體技術分為空間領域、頻段領域、時間領域。下面分別將這些領域的斗爭作簡要介紹。如表1所示。

表1 雷達干擾和抗干擾整體技術
我們常用的電子雷達分為主瓣和副瓣兩個部分,其中副瓣部分寬度遠大于主瓣部分,而且非常容易受到敵方的干擾,一旦受到干擾后雷達的作用將會受到制約,采用超低副瓣天線的技術,讓副瓣天線信號難以定位,敵方對信號的捕捉也變得困難起來,這樣就讓雷達可以無干擾持續的工作。
對于超低副瓣天線雷達的設計,我們在對其干擾時可采用分布式干擾手段,首先通過對信號的捕捉,計算出大概的方位,然后利用人工或其他方式,將一些小型電子干擾器投放至計算方位的位置區域,在電子干擾器上使用一些偽裝,讓敵方無法發現,然后遙控電子干擾器進行干擾控制。干擾的信號通過雷達天線的主瓣進入,避開了超低副瓣天線副瓣,因此其干擾能夠高效率的完成,分散在不同的區域分布干擾器,可形成多方位,多向的干擾這樣的組合干擾扇面,可以形成壓制性大面積的干擾。
副瓣對消的原理就是雷達在接收到信號時,計算接收信號的幅度和相位與自身通道正常值的差別,利用增加的接收通道進行疊加控制,過濾出干擾信號,減少干擾信號對雷達的影響。
對于此類設計,我們也可以使用分布式干擾方式,發出的干擾信號通常會在不同的方向進入主天線和輔助天線,當干擾源方向數目大于或等于對消陣元的數目時,這樣就迫使副瓣對消效果存在異常或者不復存在,這樣干擾的信號就能順利進入到信號接收器,影響到雷達的運行。
單脈沖角度跟蹤的設計原理就是利用接收的信號和天線軸線直接的偏差測量,然后追蹤目標的回波,如果出現多個信號源,可以通過角度找出目標所在地。對于這樣工作方式,我們采用投擲式干擾,即將需要干擾的的目標附件投擲大量的干擾設備,吸引信號的收獲,擾亂正常信號的接收。
相控陣天線掃描捷變的原理就是隨機掃描目標并記錄信號,這樣就讓敵方無法準確的進行信號識別和定位,無法進行有效的信號干擾。對于此類雷達,我們根據隨機性建立一個快速信號發射系統,采用精確頻率和角度瞄準,提前鎖定雷達并對其進行信號干擾。
設在同一區域內多個,多類型的雷達網絡,它們可以將信號相互支持和相互補充,實現了空間,時間和頻域多覆蓋,整體組合起來會成為一個強大的抗干擾陣地。如果需要對陣地進行干擾破壞,我們也需要進行干擾陣地的建設,使用多種設備和干擾技術與之對抗。
目前常用的脈間跳頻捷變可以躲避頻率定位干擾,它的操作頻率不斷的更新和變化,使得干擾設備無法進行準確的定位和識別,即使接收到雷達的脈沖頻率也沒有反應時間進行干擾,為了應對此類情況,我們對干擾器進行頻率捕捉時間的縮短,提升捕捉速度,這樣才有概率進行信號源的分析和干擾,提高干擾成功的可能性。現代雷達干擾機在10-1微秒的時間,在千兆赫的帶寬,頻率瞄準精度1~2MHz;在幾微秒,瞄準頻率精度可以達到10-1兆赫。
雷達在發射信號時將信號聚集在非常窄的光譜線內,由于空間的限制可將雜波和噪音濾除,減少干擾的影響。對于此類情況,我們使用高精度瞄準頻率的干擾手段,從而使盡可能多的能量到窄帶干擾濾波器中,讓濾波的效率降低,以提高干擾的效率,現代雷達干擾器在1至2個脈沖可以提高瞄準到十千赫的頻率,比過去提高了2 個數量級。
雷達發展的一個重要特征是現代雷達擴頻技術的應用,使雷達信號帶寬越來越寬。這樣做的目的有兩個,第一有效的提高了雷達的探測半徑,第二在發射功率不變的情況下,信號帶寬越寬,在帶寬中的電子密度就會越小,干擾源尋找電子信號的幾率越小。對于此類抗干擾,可以開發數字接收機和現代數字信號處理技術的應用,以提取噪聲雷達信號。為了提升在寬帶中尋找信號的效率,數字存儲器技術此時得到廣泛應用,它可以準確的復制該信號并投入到帶寬中然后用于信號干擾。
在對抗中干擾信號會隨機出現,為了減少雷達受到假目標的干擾,在搜索過程中采用距離選通措施,在受到干擾的過程中,干擾信號距離通常都會不固定,而從該單元的距離的回波信號出現同步的概率發生大,由此可以基于概率信號在不同的距離出現的次數來對目標或者信號干擾進行區分。對于此類抗干擾,一般采用同步干擾的手段,當測量到雷達發射機信號后,進行固定位置的相同頻率的發射,當雷達接收到這些信號后就會判斷為回波,引起測試誤差。
一般情況下干擾信號都是在測量到發射信號后再進行干擾,這樣在距離上會體現在回波信號之后,為防止信號干擾可采取直接接收第一時間的回波信號方法來過濾干擾信號。對于此類抗干擾,我們采用兩種干擾方法:應用脈沖+噪聲的復合干擾,或脈沖+ 同步投放的箔條干擾。由于噪聲和箔條的反射信號可以出現在目標的回波信號之前,這樣雷達就會不斷的接收噪聲和箔條的反射信號,從而忽略了真正的目標信號。
雷達在信號接收時釋放脈沖,擾亂干擾設備的運行,當重頻捷變與頻率捷變相結合后,干擾設備接收到信號后無法在時間和頻率上同步進行干擾信號的發出,使得干擾間斷減少干擾的效果。對重頻捷變雷達可以采用以下措施進行干擾:在脈沖雷達前方使用雜亂的噪音,在后方進行同步干擾,增加在時域一致性的干擾信號。
現代雷達的干擾和抗干擾技術,就相當于矛和盾,通過技術手段不斷的促進和發展。沒有任何一部雷達可以抗干擾,也沒有任何一種干擾無法防范,關鍵是電子信息技術水平。在今天的戰爭中雷達對抗越來越重要,只有熟悉對方掌握的技能水平才能在戰爭中掌握主動權,反之則處于被動狀態。
[1]閆宗廣.電子對抗概論[M].北京:解放軍出版社,1999.
[2]陳力恒.軍事預測學[M].北京:軍事科學出版社,1993.
[3]Morchin W.Radar Engineer’s Sourcebook[M].Boston:Artech House Inc.,1993.
彭振偉(1975—),遼寧義縣人,工程師,專業:雷達對抗。
周永彬(1975—),河北冀州人,助理工程師,專業:電子對抗。
季繡宇(1983—),河南商城人,工程師,專業:通信工程。