雷達抗干擾探測能力體系與技術發(fā)展研究

吳少鵬

(中國船舶重工集團公司第七二四研究所,南京 211153)

0 引 言

現代戰(zhàn)爭中雷達面臨日趨復雜的電子干擾背景。隨著雷達對抗技術的發(fā)展，雷達電子干擾的偵察能力、干擾式樣、干擾效能和綜合干擾應用等快速發(fā)展，在復雜電子干擾環(huán)境下的雷達有效抗干擾探測能力與技術已成為雷達應用能力發(fā)展的迫切需求和雷達技術發(fā)展的要求。

傳統(tǒng)的雷達抗干擾技術多體現在針對典型干擾樣式的針對性的干擾信號處理，已難以適應現代雷達在復雜電子對抗條件下探測技術的體系化發(fā)展要求。為此本文探索和提出雷達在復雜電子干擾下探測能力體系和技術發(fā)展趨勢，以期適應和有所規(guī)范雷達抗干擾探測能力和推進雷達抗干擾探測技術的發(fā)展。

1 雷達抗干擾探測能力體系

1.1 雷達抗干擾探測能力的提出

雷達抗干擾探測能力是指雷達在有效抗干擾的同時實現雷達探測的能力。筆者提出的雷達抗干擾探測技術與傳統(tǒng)的雷達抗干擾技術提法在表征雷達相應能力方面的內涵有所不同，雷達抗干擾技術的應用通常會帶來雷達信號的損失而導致雷達探測能力的降低，如雷達波束零控抗干擾技術和扇區(qū)靜默抗干擾技術是一種有效的空域抗干擾方法，但其會導致雷達探測空域的損失而使得雷達空域探測能力下降。因此，需以雷達有效抗干擾時雷達系統(tǒng)的探測能力表征雷達抗干擾能力，即雷達抗干擾探測能力；此外基于雷達信干比的抗干擾改善因子，僅限于雷達在干擾條件下信號幅度可檢測的能力，但是由于現代雷達可給予多維信息實現對雷達信號的檢測，如在強雜波剩余背景下可基于雷達弱小目標回波信號的多域關聯檢測和基于協同多雷達組網的多域關聯檢測等實現對目標的有效探測，單純的基于干擾條件下目標回波信號可檢測強度的雷達抗干擾能力定義以難以適應雷達抗干擾探測技術的發(fā)展。[1-2]雷達抗干擾探測能力為

雷達抗干擾探測能力=被動抗干擾的探測得益×

主動抗干擾的探測得益

其中

被動抗干擾的探測得益=干擾抑制比×信號得益×

干擾回避的探測損失

其中，干擾抑制比是指干擾進入雷達接收通道內時對干擾的抑制能力；干擾回避的探測損失是指雷達在時、空、頻、能和極化域采用干擾回避措施時導致的信號損失，如采用波束零控抗干擾或扇區(qū)靜默抗干擾等措施時導致的雷達探測空域損失、采用干擾極化回避導致的能量損失、采用脈間捷變頻導致的相參脈沖損失等；主動抗干擾是指雷達采用的積極的主動和主導對抗防御的能力，其內涵見文中1.2節(jié)。[3-4]

1.2 雷達抗干擾探測能力體系

通常的雷達抗干擾能力一般指的是基于干擾樣式的雷達抗有源瞄準式壓制性干擾能力、抗欺騙式假目標干擾能力等等，以及基于雷達受干擾形式的抗主瓣干擾、抗副瓣干擾等等，多為較為理想的干擾樣式或干擾形式。但是，現代雷達面臨的復雜干擾環(huán)境是集多種復雜干擾，在激烈對抗條件下的動態(tài)和實時的多應用模式綜合干擾。因此，雷達的抗干擾探測能力應突出體現雷達系統(tǒng)在復雜電子干擾背景下的可同時抗多模式、多樣式，特別多應用綜合干擾的系統(tǒng)探測能力。雷達抗干擾探測能力應可分為雷達抗干擾能力和對抗條件下的雷達探測能力，其中雷達抗干擾能力應分為被動抗干擾能力和主動抗干擾能力。而傳統(tǒng)的僅分別基于典型干擾樣式來表征的雷達抗干擾能力，已難以表征雷達在復雜環(huán)境下的實際應用效能，而應將其作為雷達技術性能范疇。

本文提出的雷達主動抗干擾能力，主要是針對在雷達與干擾的對抗條件下，基于雷達系統(tǒng)與應用技術的發(fā)展，特別是多平臺協同探測、軟件與智能化雷達等技術的發(fā)展應用和資源優(yōu)勢，實現主動和主導對抗的積極防御的能力。積極發(fā)展和系統(tǒng)規(guī)范雷達主動抗干擾能力，可避免受制干擾變化而窮于應對的被動情況。作為能力體系，雷達主動抗干擾能力主要包括：基于干擾樣式的干擾模式和參數識別能力、雷達誘導干擾能力、雷達誘騙干擾能力、干擾信號利用能力和能量對抗能力等。

本文提出的雷達被動抗干擾能力是基于雷達已被動遭受電子干擾后限于對受到的干擾進行被動處理以改善雷達探測的能力。雷達被動抗干擾能力主要包括雷達抗偵查能力、干擾樣式和參數識別能力、干擾回避能力、干擾抑制能力等。

雷達探測能力主要用于表征和規(guī)范雷達在干擾條件下的探測能力，主要包括雷達態(tài)勢感知能力、雷達目標認知能力、雷達信息應用能力等，重點體現雷達采取抗干擾措施后導致對雷達信號多域信息的損失。

雷達抗干擾探測能力體系如圖1所示。

通常規(guī)定的雷達對抗如窄帶壓制性、距離拖拽欺騙性等干擾樣式的信干比改善能力，可作為雷達抗干擾探測能力體系(圖1)中雷達抗干擾能力的性能支撐要素之一。雷達在干擾條件下作用距離、探測精度等可作為雷達抗干擾探測能力體系中雷達探測能力的性能支撐要素。

2 提高雷達抗干擾探測能力的研究方法及重點內容

(1) 基于對實戰(zhàn)下的雷達干擾機理和戰(zhàn)術應用模式的掌握，分析其對雷達的危害

雷達的抗干擾探測能力是反映雷達在與干擾設備對抗條件下的探測能力。因此，雷達的抗干擾能力取決于雷達和干擾雙方所呈現的能力。雷達干擾對于不同使命、不同體制、不同功能和不同應用模式的雷達的干擾在干擾機理、干擾時機、干擾樣式和干擾動態(tài)模式等均呈現不同特點和不同危害特性。因此，必須研究現代雷達干擾能力、性能技術性能和使用機理、模式和動態(tài)策略等，掌握其對雷達探測動態(tài)影響因素、危害特點和性能參數，以明確雷達技術設計要求和指導雷達抗干擾應用策略。

(2) 基于雷達整機抗干擾探測能力要求，開展雷達逐級抗干擾探測技術研究

雷達抗干擾技術不應限于雷達抗干擾信號處理技術，而是應包括雷達從天線及前端直至雷達后端的數據檢測與顯示等全系統(tǒng)的整機技術，以系統(tǒng)體現在空域、頻域、時域、極化域、能量域等全域綜合抗干擾能力。雷達系統(tǒng)抗干擾能力的研究與實現，應基于雷達系統(tǒng)抗干擾能力指標，建立雷達系統(tǒng)內按域逐級的指標分配模型，并基于采用對應的技術進行雷達系統(tǒng)抗干擾效能評估與驗證，由此完善雷達抗干擾系統(tǒng)效能。特別是針對新型和新興雷達技術體制和多功能、多體制的多平臺雷達協同探測系統(tǒng)等將具有更多的設計自由度，可用技術資源和潛在技術資源得到了明顯擴充，為高適配、智能化提高雷達和多平臺雷達協同探測條件下的系統(tǒng)性抗干擾能力與技術的提高，提供了技術發(fā)展的資源優(yōu)勢。

(3) 基于實戰(zhàn)動態(tài)對抗條件下雷達抗干擾探測能力分析，開展多維精細化試驗與驗證方法研究

為確保雷達抗干擾探測能力的實現和有效，必須建立符合條件和客觀的雷達抗干擾探測能力與性能的試驗與驗證的能力。雷達系統(tǒng)與干擾系統(tǒng)的對抗是雙方非合作交互和動態(tài)博弈的體現，作為雷達系統(tǒng)與干擾系統(tǒng)對抗面臨的技術發(fā)展特點將呈現出相互對抗策略實時變化和干擾樣式動態(tài)組合、干擾模式更為精細和針對。雷達系統(tǒng)抗干擾探測能力主要體現在雷達抗干擾探測技術的能力、性能、使用等的技術設計及其雷達工程化實際實現的效果。因此，建立雷達抗干擾探測能力與性能的試驗與驗證的能力，需從仿真試驗與驗證、半實物仿真試驗與驗證，特別是基于現代復雜電子環(huán)境中的實際雷達的試驗與驗證能力與技術的研究。

(4) 基于雷達抗干擾探測能力驗證要求分析，開展適應和推進雷達抗干擾能力發(fā)展的雷達抗干擾探測能力指標體系研究

雷達抗干擾探測能力與技術指標是規(guī)范雷達研制、檢驗抗干擾探測性能和保障應用效能的客觀要求和具體體現。為準確、客觀、快捷地評價雷達抗干擾探測效果，必須針對雷達抗干擾應用和能力發(fā)展要求，建立起一套完整的、符合實際使用的復雜干擾環(huán)境背景的雷達抗干擾探測指標體系及其性能測試、評估方法，實現客觀、全面、公正地評價雷達抗干擾探測的技術性能、戰(zhàn)術功能、使用效能。特別是針對雷達網絡化和網絡化雷達等，需要深入研究和系統(tǒng)的構建系統(tǒng)的雷達綜合抗干擾探測的指標體系。

3 雷達抗干擾探測技術發(fā)展重點

3.1 雷達抗干擾探測技術研究準則

雷達抗干擾探測技術是基于多維、多功能和全系統(tǒng)的系統(tǒng)性技術，一般應包括全組成域研究、全信息域研究和全功能域研究。

? 全組成域研究，即雷達全組成系統(tǒng)研究。雷達抗干擾探測技術研究應為全系統(tǒng)研究，雷達抗干擾探測技術指標應為雷達的系統(tǒng)性能要求，其系統(tǒng)抗干擾探測效能除體現在專用雷達抗干擾軟硬件技術外，雷達系統(tǒng)各組成部分都將具有一定顯性或隱形的抗干擾能力或影響和限制系統(tǒng)抗干擾效能。因此，雷達從天線、控制、高頻/中頻/視頻/數據處理等到終端顯示的各部分均應為雷達系統(tǒng)抗干擾探測技術的分析或研究內容。

? 全信息域研究，即雷達全信息域處理研究。雷達系統(tǒng)應能同時對抗多模式、多樣式的復雜干擾，且隨著雷達新體制、新技術、新應用等發(fā)展，其可用于雷達抗干擾的自由度得到擴展。雷達抗復雜干擾探測處理域一般應包括時域、空域、頻域、極化域、能量域等多域

和多視角的同類信息融合、異類信息關聯與印證等，并需研究各域挖掘、關聯、利用和綜合，以實現系統(tǒng)能力的生成和優(yōu)化。

? 全功能域研究，即雷達抗干擾與雷達探測的全功能系統(tǒng)研究。雷達系統(tǒng)在有效抗干擾的同時一般會導致雷達某些功能或性能的降低，嚴重時會導致雷達難以完成必須的使用效能。因此，雷達抗干擾探測技術的實現應同時開展雷達抗干擾技術及其對功能、性能影響的研究。

3.2 提高雷達系統(tǒng)抗干擾探測能力需關注的相關技術

針對雷達和雷達組網協同探測技術、雷達干擾及其作戰(zhàn)應用技術的快速發(fā)展，對雷達抗干擾能力建設提出了新的挑戰(zhàn)，也帶來了新的機遇。而基于數字化、軟件化、大數據挖掘等的雷達精細感知與智能認知技術將為提高雷達抗干擾探測效能提供研究和實現基礎。提高雷達系統(tǒng)抗干擾探測能力需關注的相關技術一般需包括：(1)雷達干擾模式識別及其應用效能動態(tài)預測技術；(2)面向干擾威脅的雷達資源與能力自適應重構技術；(3)多域的干擾失配與信號匹配處理綜合探測技術；(4)雷達組網抗干擾探測協同策略與要素動態(tài)規(guī)劃技術；(5)基于雷達組網協同的雷達干擾主動融合識別與被動關聯印證技術；(6)基于多域協同的脈間/脈內雷達主動抗干擾與被動抗干擾協同探測技術；(7)雷達抗干擾探測效能指標體系與評估、評價方法。

4 結束語

雷達與雷達對抗技術是隨著現代戰(zhàn)爭需求和技術快速發(fā)展，即相互博弈又相互促進而不斷發(fā)展的技術領域。對雷達抗干擾探測技術的研究沒有完成時，只有進行時。但是，針對雷達的探測功能要求，必須加大和加快可適應現代復雜電子環(huán)境的新型雷達抗干擾探測技術的研究。本文探討的雷達抗干擾探測能力體系與技術發(fā)展途徑，試圖為相關技術的探討、設計和工程應用提供支撐、借鑒和參考。

參考文獻:

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