復雜電磁環境下的雷達抗干擾技術

鄧文林

（中國直升機設計研究所 天津市 300300）

進入二十一世紀，計算機技術以及電子信息技術飛速發展，這也使得未來國家戰爭向制信息權、制空權爭奪轉變。作為現代戰爭的重要支持設備，雷達是電子信息技術產物，能夠實現全天候、遠距離探測，在戰爭中有著不可替代的重要作用[1]。然而隨著信息技術以及現代電子技術的發展，電磁環境日趨復雜，這也在一定程度上對雷達技術提出了新的挑戰。電磁干擾是目前電磁環境最為突出的問題，基于這一改變，雷達設計傳統觀念也有所改變，抗干擾技術不斷升級[2]。未來戰爭全局的勝負很大程度上取決于雷達的抗干擾的性能，對雷達抗干擾技術分析對于提升雷達在復雜戰場環境下的生存能力有著重要的意義。

1 復雜電磁環境對雷達探測的影響

1.1 影響戰場感知真實性

基于當前電磁環境的復雜性，戰場范圍較以前明顯擴大，目標變得多而雜，干擾因素及干擾目標復雜多樣，雷達探測工作面臨許多隱身目標、反輻射導彈以及高功率微波武器等，其使雷達應用環境更為嚴峻，存在安全風險。射頻分機是雷達系統的核心部件，雷達系統的作用距離、分辨率、探測精度等關鍵指標由射頻分機的性能直接決定或者與其密切相關。強烈電磁干擾下，戰場環境會受到破壞，格局被打破，在大密度電磁場環境下，各類傳感器都無法正常發揮其效能，難以對戰場態勢進行正確的感知，導致戰場作戰指揮人員缺乏可靠的參考依據，影響戰場判斷與決策[3]。以海灣戰爭為例，多個國家部隊對伊拉克防控預警探測系統進行強烈干擾，導致伊拉克指揮層無法對戰場態勢進行感知，盡管海灣地區擁有最強大的防空力量，也難以發揮其作用。

1.2 影響導航系統精準性

作為雷達探測的重要支持設備，導航系統是雷達實現對目標跟蹤、定位的關鍵系統。目前，航空武器主要采用的是無線電導航手段。若在敵我戰爭中，敵方針對我國導航設備加以強烈干擾，會導致導航設備準確性降低，艦船的行駛方向不受控制，甚至出現偏離航向的情況，飛機難以按照預先規定軌道飛行，針對敵方目標難以精準命中，其帶來的人身、財產損失是不可估量的[4]。阻塞式干擾、瞄準式干擾是目前無線電導航系統最為常見的兩種干擾方式，前者主要是針對處于阻塞寬頻帶內的所有頻段無線電信號加以干擾，后者則是采用干擾樣式相關參數或采取與導航信號相同的載波頻率，在定向天線作用下選擇特定區域實施區域性干擾。

1.3 影響電磁設備兼容性

電磁環境的復雜性會對雷達以及其他電磁設備電磁兼容問題產生一定的影響。在復雜的電磁環境下，電子系統、各項電子設備電磁兼容難度會進一步加大，需要付出更多的代價。通常，需要采用必要的技術手段對電子系統予以支持，以便促進武器裝備作戰能力的提升。要想實現雷達的遠距離探測及通信，需要通過技術提升發射功率，增加天線輻射范圍內的電磁功率密度，這也在一定程度上增加了電磁環境的復雜性[5]。從這一方面來看，在不考慮敵方惡意電子攻擊的前提下，要想確保武器裝備、系統與電磁兼容性，則需要投入更多的技術支持與更大的精力、代價。不僅會延長新型武器裝備、系統研發周期，而且會耗費大量的人力、財力。另外，武器裝備電磁兼容問題，除影響自身完成各項工作外，還會對其他系統工作產生影響。

2 復雜電磁環境下雷達抗干擾技術特征

現代信息技術的發展，使得軍事領域呈現出電子信息化態勢，在新興技術的支持下，雷達種類不斷豐富，為確保在復雜電磁環境下雷達能夠正常發揮其作用，雷達干擾技術不斷更新，與復雜電磁環境相適應，滿足需求。需要注意的是，要想符合復雜電磁環境的需要，要創造相應的環境及條件。作為雷達系統的核心成員，天線系統高增益性的實現對于雷達各項功能的實現有著重要的作用，在技術方面應堅持低副瓣、窄波束的原則，使得雷達系統在復雜電磁環境下也能夠順利接收各類電磁信息。其次，可以將計算機技術引入到雷達系統中，用于對各項數字信號的處理、計算，與此同時還能夠完成對數據、信號的交換與傳遞，提高雷達系統運轉效率，能夠滿足復雜電磁環境的工作需要。另外，雷達系統要不斷完善，保障各項綜合功能的實現。雷達技術要能夠進行全方位、全頻段、大功率探測，能夠實現對多目標的多波束功能[6]。因此在面對多復雜電磁環境時，必須掌握雷達干擾技術功能特點，進而研發能夠滿足現代雷達系統所需的抗干擾技術。

3 復雜電磁環境下的雷達抗干擾技術

3.1 空域抗干擾

空域內雷達抗干擾技術主要包括以下5 種類型：

（1）低副瓣天線。噪聲干擾是雷達干擾的常見類型，其主要在副瓣作用下進入接收機，采用超副瓣天線一方面能夠對雷達對抗各類副瓣干擾能力起到提升作用，增加敵方對雷達副瓣信號的探查、干擾難度；另一方面能夠促進雷達系統整體抗干擾性能及反偵查能力的提升。

（2）副瓣消隱。其主要由兩個獨立副通道構成，其能夠通過對進入主通道干擾信號與副通道回波信號的比副，采用選通原理對干擾進行消除，該技術結構簡單、易操作，具有極強的可行性。

（3）單脈沖測角。作為雷達測角最為常見的方式，單脈沖測角能夠實現對多個回波信號的同時接收，然后對比回波信號相位、幅度等，明確目標角位置，該技術能夠對角度欺騙干擾進行對抗。

（4）相控陣天線掃描捷變。在相控陣天線電子技術的支持下，雷達可以根據戰場環境及實際需求對探測目標進行隨機掃描。但是天線對目標照射的時間都是不確定的，這也會導致雷達發出的識別信號、定位及偵查信息等難以被接收機有效接收。

（5）雷達組網。其主要指的是多個型號雷達組成的網絡結構，各個雷達所獲取的信號、情報資源等能夠共享、融合，該組網探測模式能夠有效應對復雜電磁環境下外界的干擾，具有極強的偵查識別功能及跟蹤定位功能。

3.2 頻域抗干擾

頻域內雷達抗干擾技術主要包括以下幾個方面：

（1）自適應頻率捷變。為適應復雜的電磁環境，提高雷達抗干擾效果，雷達參數如工作頻率、脈沖寬度、發射功率等均可以做出相應的調整。在現代技術手段的支持下，自適應頻率捷變技術能夠實時監測雷達周圍電磁干擾環境，結合獲得的信息對雷達技術參數進行自動計算，找出所有干擾信號中最弱的頻段，經過一系列分析后，設置相應的參數及信息等予以調整，由雷達發出信號載頻攻擊最弱干擾頻段，起到抗干擾作用。

（2）窄帶濾波。在同一脈沖組雷達信號會產生相干性，其形成譜線相對較窄，在窄帶濾波器作用下，能夠有效過濾出譜線，對窄帶濾波器雜波干擾噪聲產生抑制作用，是目前雷達對抗噪聲干擾、雜波干擾的有效技術手段。

（3）頻率分集技術。該技術主要采用多個差別較大的頻率對同一任務進行操作，其對瞄準式干擾的對抗需要滿足分集帶寬大于瞄準干擾帶寬。在抗干擾時，可以對雷達頻率分集做出增大調整，其主要目的是增強干擾機干擾頻度，有利于干擾功率密度的下降，進而對雷達抗干擾性能起到改善作用。

（4）頻譜擴展。擴譜技術是目前雷達抗干擾領域最為常用的技術，該技術的應用能夠將雷達帶寬展寬，在提升雷達探測距離的同時，降低單位頻帶內信號功率密度，增加敵方偵查設備對雷達信號的檢測難度。

4 雷達抗干擾技術發展趨勢

作為一項反干擾斗爭活動，雷達抗干擾在電子領域內的應用主要是對各類影響正常工作的干擾信號進行能量削弱，是雷達設備正常運行的必要保障。根據一些市場研究機構的公開資料，我國軍用雷達產品的年均市場容量在200 億-400 億元左右，民用雷達產品則具有更為廣闊的市場空間。未來可以通過以下幾個方面對雷達抗干擾技術進行不斷延伸、發展。首先為多波束技術，其主要采用多波束網絡，能夠在一定空間內形成多個具有獨立性的高增益波束。綜合抗干擾技術則是對傳統單一針對某一干擾信號進行處理的技術進行升級，使其能夠將多種戰術相結合，采取多種措施對干擾信號進行處理，能夠從整體上提升雷達抗干擾能力。無源探測技術，該技術主要依賴的是目標發射信號、目標自身輻射等，雷達本身不會發射信號，經過濾波計算，能夠實現對目標信號的跟蹤，并將信號特征、軌跡等傳輸到顯示屏上，與其他系統共享信息，發揮協同作用，可靠性高。基于現代科學技術的發展，毫米波技術在雷達抗干擾中也有一定的應用，其通過模式復合、發展多頻段以實現對雷達自身生存能力的提升。

5 結束語

面對復雜電磁環境，雷達抗干擾技術成為雷達設計制作的重要內容，本文分析了當前復雜電磁環境下抗干擾技術的特點，介紹了幾種抗干擾技術，對其未來發展進行展望，只有通過空域、頻率以及功率域等多方面提升雷達抗干擾性能，在電子市場上占據資源優勢，贏得雷達抗干擾技術主動權。