高精度干擾點(diǎn)跡生成機(jī)理分析

?

高精度干擾點(diǎn)跡生成機(jī)理分析

陳根余 馮清賢李冬林 卓沛

中國電科第29研究所610036

[摘要]對(duì)雷達(dá)的有源欺騙干擾是電子對(duì)抗中經(jīng)常應(yīng)用的重要手段，而高精度點(diǎn)跡干擾是有源欺騙干擾的重要組成部分，本文分析了高精度干擾點(diǎn)跡生成機(jī)理及實(shí)現(xiàn)的限制條件。

[關(guān)鍵詞]欺騙干擾;高精度點(diǎn)跡

一、引言

欺騙干擾是指：通過有源干擾手段，使得雷達(dá)顯示屏上出現(xiàn)連續(xù)的、可控的、類似真實(shí)目標(biāo)回波的假目標(biāo)點(diǎn)跡。欺騙干擾可提高敵方雷達(dá)偵察網(wǎng)虛警率，迷惑敵方整個(gè)情報(bào)偵察網(wǎng)絡(luò)；誘使敵方開啟備用雷達(dá)、啟用雷達(dá)備用頻率；誘使敵方起飛戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行空勤確認(rèn)甚至使其開啟防空導(dǎo)彈系統(tǒng)及火控雷達(dá)。

可見，“欺騙干擾”如果可行，將能夠起到暴露敵方兵力部署，擾亂敵方作戰(zhàn)計(jì)劃，打擊敵方士氣，摸清敵方防空作戰(zhàn)能力的效果，是一項(xiàng)有吸引力的干擾技術(shù)。但欺騙干擾的實(shí)現(xiàn)是有前提條件的，本文分析了高精度干擾形成的原理、實(shí)現(xiàn)方法、限制條件及對(duì)抗措施。

二、高精度點(diǎn)跡干擾原理

要實(shí)現(xiàn)高精度干擾需要在指定的任意角度、任意距離上形成假目標(biāo)點(diǎn)跡（假目標(biāo)點(diǎn)跡足夠逼真），即在相鄰雷達(dá)天線掃描周期內(nèi)，在雷達(dá)屏幕上形成相鄰假目標(biāo)點(diǎn)跡，在連續(xù)的雷達(dá)天線掃描周期形成可控的連續(xù)的假目標(biāo)點(diǎn)跡。

干擾機(jī)距離雷達(dá)Rr，要在雷達(dá)P顯上距離干擾機(jī)△θ角度，距離雷達(dá)Rt公里處形成虛假點(diǎn)跡則需控制干擾信號(hào)在在雷達(dá)主瓣掃過干擾機(jī)位置△θ/w時(shí)間后后進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī)，其中ω為雷達(dá)波束掃描速率。因此用△θ/w可控制在任意的方位形成虛假點(diǎn)跡。如果再能控制虛假點(diǎn)跡與雷達(dá)的距離Rt，就能實(shí)現(xiàn)在任意位置形成假目標(biāo)點(diǎn)跡。

距離反應(yīng)在時(shí)間上就是雷達(dá)收到目標(biāo)回波信號(hào)的時(shí)刻和上一個(gè)脈沖發(fā)射時(shí)刻時(shí)間差的1/2與光速的乘積，而光速是一個(gè)定值，因此可將位置關(guān)系轉(zhuǎn)換為時(shí)間關(guān)系，如圖2所示。雷達(dá)上一個(gè)脈沖ρ0的發(fā)射時(shí)刻為t0，在tr時(shí)刻干擾機(jī)收到脈沖ρ0，經(jīng)過（取整數(shù)）個(gè)脈沖后雷達(dá)天線主瓣波束掃描過△θ角度，到達(dá)假目標(biāo)B1的位置并發(fā)射脈沖ρn，脈沖ρn到達(dá)假目標(biāo)B1經(jīng)反射后于ta時(shí)刻進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī)，控制干擾機(jī)在tj時(shí)刻發(fā)射干擾信號(hào)，在ta時(shí)刻干擾信號(hào)進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī)（與B1位置有目標(biāo)時(shí)的目標(biāo)回波同一時(shí)刻進(jìn)入），即控制干擾延遲時(shí)間τ可實(shí)現(xiàn)在任意位置形成虛假點(diǎn)跡。

從前面對(duì)虛假點(diǎn)跡形成原理的分析可見實(shí)現(xiàn)欺騙有兩個(gè)前提條件。干擾機(jī)的干擾功率要足以進(jìn)入雷達(dá)的副瓣否則無法在任意方位形成虛假點(diǎn)跡；雷達(dá)的天線掃描必須有規(guī)律可循否則無法測(cè)得轉(zhuǎn)速ω，無法根據(jù)掃描規(guī)律預(yù)測(cè)到雷達(dá)主瓣波束的位置。

三、虛假點(diǎn)跡的形成

在連續(xù)的雷達(dá)天線掃描周期內(nèi)雷達(dá)屏幕上的假目標(biāo)“點(diǎn)跡”能夠按照一定的規(guī)律進(jìn)行排列，就能實(shí)現(xiàn)“欺騙”。但虛假點(diǎn)跡形成需要注意以下問題：

（1）點(diǎn)跡逼真性：每一個(gè)獨(dú)立的假目標(biāo)“點(diǎn)跡”特征類似于真實(shí)目標(biāo)回波；主要包括PW、PRI、頻率、脈內(nèi)調(diào)制特性需要和真實(shí)雷達(dá)脈沖波形一致；要真實(shí)模擬目標(biāo)回波多普勒頻移；需要對(duì)干擾脈沖幅度進(jìn)行精確控制，不能使用簡(jiǎn)單的高功率干擾，進(jìn)入雷達(dá)口面干擾功率應(yīng)和雷達(dá)回波相當(dāng)，使回波強(qiáng)度具有逼真性；隨著雷達(dá)波束掃描，真實(shí)目標(biāo)回波幅度有所起伏，需要對(duì)干擾脈沖串相對(duì)幅度進(jìn)行控制，滿足起伏要求；雷達(dá)波束掃描過目標(biāo)后，回波脈沖數(shù)量有一定規(guī)律，干擾脈沖不能與通?；夭〝?shù)量差距過大。

（2）點(diǎn)跡間隔：任意兩點(diǎn)間的距離差÷雷達(dá)掃描周期＜真實(shí)飛機(jī)的飛行速度。

（3）點(diǎn)跡運(yùn)動(dòng)規(guī)律逼真性：點(diǎn)跡曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合通常飛機(jī)飛行點(diǎn)跡要求；不同的飛行器有各自獨(dú)特的點(diǎn)跡曲線特性，如點(diǎn)跡的起始點(diǎn)、航行方向和趨勢(shì)等。欺騙需要認(rèn)真研究不同條件下目標(biāo)點(diǎn)跡特點(diǎn)，不能簡(jiǎn)單的“單刀直入”，否則易被識(shí)破；最優(yōu)的效果是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)跡互動(dòng)，可達(dá)到“虛中有實(shí)、實(shí)中有虛，真真假假，難辨真?zhèn)巍钡男Ч?/p>

（4）遠(yuǎn)近程脈沖的過渡：遠(yuǎn)程脈沖、近程脈沖過渡平穩(wěn)。

（5）對(duì)雷達(dá)參數(shù)變化的迅速適應(yīng)性：當(dāng)雷達(dá)參數(shù)變化后，點(diǎn)跡仍然需要連續(xù)存在且位置正常，點(diǎn)跡漏點(diǎn)數(shù)量小于雷達(dá)點(diǎn)跡消失容限。

四、干擾的限制條件

高精度干擾除了第2節(jié)介紹的兩個(gè)基本條件外，還受到其他條件的限制。

（1）雷達(dá)SLB電路可以有效抑制高精度干擾；由于高精度干擾是由副瓣進(jìn)入的稀疏脈沖干擾，雷達(dá)SLB電路可以將干擾完全濾除；雷達(dá)的SLB電路如圖3所示[1]。

（2）有源相控陣?yán)走_(dá)可有效對(duì)抗高精度干擾；有源相控陣掃雷達(dá)主瓣掃描不可預(yù)測(cè)，因此可以有效對(duì)抗高精度干擾。

（3）由于預(yù)警機(jī)的位置和航向不定且難以精確測(cè)得，因此無法實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)警機(jī)的高精度干擾。

（4）干擾機(jī)難以模擬目標(biāo)回波的幅度起伏特性和閃爍特性；由于點(diǎn)跡幅度不僅與干擾機(jī)功率、距離相關(guān)，還與雷達(dá)天線在干擾機(jī)方向上的副瓣電平和STC電路相關(guān)，而副瓣電平劇烈起伏是難以測(cè)量的，因此操作手仔細(xì)觀察目標(biāo)回波的強(qiáng)度和起伏特性，有經(jīng)驗(yàn)的操作手可以區(qū)分出干擾和真實(shí)目標(biāo)回波。

（5）欺騙難以適應(yīng)雷達(dá)天線掃描速度的變化和旋轉(zhuǎn)方向的變化；雷達(dá)可以設(shè)置工作掃描方向（順時(shí)針、逆時(shí)針、扇掃），但是單部干擾機(jī)僅能測(cè)得掃描周期，難以測(cè)得掃描方向，這將造成假目標(biāo)點(diǎn)跡的方位錯(cuò)誤映射，故無法應(yīng)對(duì)旋轉(zhuǎn)方向的變化。

五、結(jié)束語

經(jīng)以上分析可見，高精度干擾原理可行，對(duì)現(xiàn)有裝備進(jìn)行改造即可增加欺騙的功能，只是在實(shí)際作戰(zhàn)過程中將面臨一些限制，如無法適應(yīng)有源相控陣?yán)走_(dá)；無法適應(yīng)天線旋轉(zhuǎn)方向的變化；無法對(duì)預(yù)警機(jī)進(jìn)行干擾以及無法有效應(yīng)對(duì)雷達(dá)的SLB電路等，但可以將高精度干擾作為干擾設(shè)備的一種輔助干擾手段，在具備條件時(shí)使用，會(huì)起到較好作戰(zhàn)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]斯科尼克著，《雷達(dá)手冊(cè)》電子工業(yè)出版社

[2]萊羅艾B 范布朗特著，《應(yīng)用電子對(duì)抗》