火控雷達(dá)在有源干擾環(huán)境中的作用距離評(píng)估

【摘 要】雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展目前主要就是以提高火控雷達(dá)在有源干擾情況下的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力為目標(biāo)。通過這一技術(shù)可以在電磁干擾環(huán)境下提高武器系統(tǒng)的實(shí)戰(zhàn)能力以及生存能力。本文通過對(duì)火控雷達(dá)在干擾環(huán)境的接受特點(diǎn)進(jìn)行分析，研究在有源干擾環(huán)境下火控雷達(dá)的作用距離，結(jié)合自衛(wèi)干擾以及支援干擾的情況，總結(jié)火控雷達(dá)抗干擾的提升點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】有源干擾 火控雷達(dá) 作用距離

作為武器系統(tǒng)的關(guān)鍵傳感器的火控雷達(dá)，必須具有遠(yuǎn)距離、全天候的探測(cè)能力。然而在實(shí)戰(zhàn)中，由于復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境的存在，所以抗干擾能力成為火控雷達(dá)必須具備的，否則在實(shí)戰(zhàn)中火控雷達(dá)如果失去作用就相當(dāng)于把雄鷹的眼睛挖掉了。正是由于以上原因，抗干擾能力的提高迫在眉睫。

一、火控雷達(dá)在干擾環(huán)境下的接收特性

一般電磁干擾都是通過對(duì)雷達(dá)的接收通道的破壞從而使雷達(dá)失去探測(cè)作用。所以在對(duì)雷達(dá)接收到目標(biāo)信號(hào)和干擾信號(hào)的同時(shí)，進(jìn)行定量分析并比對(duì)其差異從而進(jìn)行判斷已經(jīng)是雷達(dá)抗干擾能力的基礎(chǔ)[1]。

（一）雷達(dá)接收的輸入功率

雷達(dá)通過目標(biāo)反射的信號(hào)的接收實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)。通過相關(guān)公式可以知道目標(biāo)的信號(hào)功率PSP的值為：

其中如果雷達(dá)通過同一天線發(fā)射并接收信號(hào)，那么Ar和Gt則可表達(dá)為：

這時(shí)，則雷達(dá)接收到的功率PSP則表示為：

（二）干擾功率

通過對(duì)雷達(dá)干擾功率的計(jì)算公式的分析可以知道，干擾功率的接收與以下幾個(gè)方面的影響有關(guān)：

干擾信號(hào)的發(fā)射功率；干擾信號(hào)在雷達(dá)接收方向上天線的有效面積；干擾信號(hào)和雷達(dá)信號(hào)之間的損益值等等[2]。

（三）雷達(dá)接收信號(hào)與干擾信號(hào)的功率比較

在有源干擾存在的情況下，雷達(dá)所接收到的干擾信號(hào)遠(yuǎn)大于雷達(dá)本身的信號(hào)，通過以上分析其比值可用以下公式表示：

S/J=PSP/PJr=（б/4л）（SPG）（Pt/PJ）（BJ/Bs）（Ar/ArJ）（Gt/GJ）（RJ2/R4）（1/LtrJ）（F2（a）/F`（a））

通過以上公式可以看出在有源干擾存在下，雷達(dá)需提高自身接收功率才可降低干擾對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的影響。

二、在有源干擾存在情況下火控雷達(dá)的作用范圍

通過對(duì)比火控雷達(dá)和跟蹤雷達(dá)的作用可以知道，火控雷達(dá)的作用距離有發(fā)現(xiàn)概率與偽警概率的情況下的最遠(yuǎn)作用距離；而跟蹤雷達(dá)則需要截獲跟蹤目標(biāo)的最遠(yuǎn)距離。

（一）支援干擾存在下的雷達(dá)作用范圍

在有源干擾的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于雷達(dá)本身的干擾功率情況下，可以忽略雷達(dá)本身干擾，這時(shí)雷達(dá)的最大作用距離是雷達(dá)發(fā)射功率和干擾功率的最小比值，即PSP/PJr的最小比值。如果干擾譜和雷達(dá)本身干擾譜相同，那通過已知的相關(guān)公式就可以計(jì)算出雷達(dá)的作用距離；如果不同，則需要通過實(shí)驗(yàn)并選取數(shù)據(jù)計(jì)算從而得出結(jié)果。通過上述分析可以判斷距離計(jì)算公式為：

（二）自衛(wèi)干擾存在下的雷達(dá)作用范圍

在雷達(dá)工作時(shí)，通過自帶干擾設(shè)備進(jìn)行的干擾通稱自衛(wèi)干擾。在自衛(wèi)干擾過程中，由于RY=RY0，Ar=ArY，且F（a）與F`（a）相等，所以距離公式就簡(jiǎn)化為：

通過上述公式，代入相關(guān)數(shù)據(jù)就可以計(jì)算出自衛(wèi)干擾的工作范圍。

（三）雷達(dá)作用范圍與干擾功率變化關(guān)系

通過各個(gè)公式計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，自衛(wèi)干擾安與支援干擾相比之下更容易影響到探測(cè)結(jié)果，同時(shí)也說明自衛(wèi)干擾比支援干擾對(duì)火控雷達(dá)的威脅更加嚴(yán)重。

（四）如何在干擾存在情況下提高雷達(dá)的作為范圍

通過以上的計(jì)算及推演可知，想要提高在干擾情況下的雷達(dá)作用范圍，應(yīng)采取如下措施：

1.雷達(dá)的輻射功率（PtGt）適當(dāng)增加。因?yàn)樵黾永走_(dá)的輻射功率可以對(duì)以上公式的分子數(shù)值提高，從而提高雷達(dá)的作用距離。

2.采用雷達(dá)變頻技術(shù)。通過雷達(dá)自主改變頻率，從而使干擾機(jī)的干擾功率大幅下降，而干擾機(jī)干擾功率處于以上公式的分母位置，所以可以提高雷達(dá)的作用距離。

3.降低支援干擾。通過技術(shù)實(shí)現(xiàn)抑制支援干擾，這樣就能起到增加信干比的作用，同樣由于信干比值在距離公式中所處的位置為分子，所以可以增加雷達(dá)的作用距離。

4.降低損失系數(shù)。通過雷達(dá)天線極化與干擾極化有目的的產(chǎn)生差異，從而降低損失系數(shù)，這樣在公式中的作用就是降低分母的大小，從而提高雷達(dá)的作用距離。

5.降低最小信干比。降低最小信干比的方法就是適當(dāng)處理信號(hào)，從而降低雷達(dá)接收檢測(cè)信號(hào)的信干比，以此降低分母位置的數(shù)據(jù)大小，提高雷達(dá)的作用距離[3]。

6.增大發(fā)射機(jī)的平均功率。通過增加雷達(dá)發(fā)射機(jī)的輸出功率，從而提高信號(hào)的累積時(shí)間并且降低累積信號(hào)的損耗，這類方法可以增大分子數(shù)值，從而提高雷達(dá)的作用距離。

以上方法都可以提高火控雷達(dá)的作用距離，但是隨著技術(shù)的提升，我們完全可以找到更直接，更快捷的方法提高火控雷達(dá)在有源干擾的情況下的作用距離，這樣就可以安全有效的提高武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力和生存能力。在未來的戰(zhàn)爭(zhēng)中，如果不能保證火控雷達(dá)在有源干擾的情況下的遠(yuǎn)距離作戰(zhàn)能力，那么遠(yuǎn)程武器就對(duì)敵人不會(huì)產(chǎn)生任何威脅。所以提高火控雷達(dá)的性能勢(shì)在必行。

三、總結(jié)

通過對(duì)雷達(dá)干擾措施的選擇以及提升雷達(dá)的抗干擾能力，可以充分提高雷達(dá)在有源干擾情況下的探測(cè)距離。在測(cè)試中對(duì)雷達(dá)有源干擾情況下的探測(cè)距離進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，可以大大提升雷達(dá)在有源干擾情況下的探測(cè)能力，通過對(duì)相關(guān)參數(shù)的修改，可以提高雷達(dá)接收目標(biāo)回波的信號(hào)功率，從而減少干擾功率的吸收。由于現(xiàn)代武器系統(tǒng)對(duì)火控雷達(dá)的高依賴性決定，武器系統(tǒng)的優(yōu)劣以及生存能力直接受火控雷達(dá)抗干擾性能的影響。所以今后在火控雷達(dá)的抗干擾性能研究上必將投入大量的精力。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱華邦，朱逸冰.基于有源干擾的火控雷達(dá)作用距離估算[J].戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)，2013（05）.

[2]湯瑞超.機(jī)載火控雷達(dá)性能分析及效能評(píng)估[D].西安：西北工業(yè)大學(xué)，2010年.