雷達電子戰(zhàn)及其測試系統(tǒng)功能分析

桑龍

摘要：本論述在現(xiàn)代雷達電子戰(zhàn)種類、雷達先進技術(shù)和各類電子戰(zhàn)分析的基礎(chǔ)上，對雷達偵察技術(shù)和雷達對抗技術(shù)優(yōu)缺點進行了分析。針對上述分析，進一步對雷達反偵察技術(shù)和雷達反對抗技術(shù)進行了詳細論述。以此為基礎(chǔ)，為充分完成雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)中發(fā)射機、接收機系統(tǒng)級及相關(guān)子系統(tǒng)、分級、模塊級的性能測試，圍繞雷達電子成品戰(zhàn)測試系統(tǒng)功能展開了研究，針對試驗室環(huán)境下需對雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)各項關(guān)鍵性能指標的測試，提出了具體的功能要求，旨在全面考察和提升雷達電子戰(zhàn)的性能，并為雷達電子戰(zhàn)的相關(guān)研究提供參考依據(jù)。對現(xiàn)代戰(zhàn)爭中電子戰(zhàn)的特點進行詳細論述，旨在為雷達電子戰(zhàn)相關(guān)人員提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：雷達;電子戰(zhàn);電磁環(huán)境;信號干擾

中圖分類號：TN974 文獻標志碼：A

1概述

電子戰(zhàn)最早出現(xiàn)在美國，1969年美軍給出了電子戰(zhàn)的定義：利用電磁能量測定、利用、削弱或阻止敵方使用電磁頻譜和保護己方使用電磁頻譜的軍事行動，稱為電子戰(zhàn)。1990年美軍又重新賦予了新的電子戰(zhàn)定義，其定義為“使用電磁能來定位、減弱或以破壞、摧毀、干擾等措施來有效阻止敵方使用、電磁頻譜，同時還能保護己方使用電磁頻譜的軍事行動”。目前廣泛使用的是1993年給出的電子戰(zhàn)定義“為使用電磁能和定向能控制電磁頻譜或攻擊敵軍的任何軍事行動，統(tǒng)稱電子戰(zhàn)”。

電子戰(zhàn)目前涵蓋雷達電子戰(zhàn)、無線電電子戰(zhàn)、光電電子戰(zhàn)、遙控電子戰(zhàn)和遙測電子戰(zhàn)等。在以導彈為主的現(xiàn)代信息化戰(zhàn)場環(huán)境中，雷達電子戰(zhàn)地位十分重要，在戰(zhàn)略攻防方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前，雷達正面臨著日趨嚴峻的雷達四抗問題：偵察與反偵察、干擾與抗干擾、摧毀與抗摧毀、隱身與反隱身。雷達電子戰(zhàn)的主要內(nèi)容包括雷達偵察與反偵察以及對抗與反對抗，本論述以雷達電子戰(zhàn)的偵察一反偵察、干擾一抗干擾為主要切入點進行相關(guān)內(nèi)容的論述。

2雷達偵察

雷達偵察是屬于電子偵察范圍內(nèi)的重要偵察手段，其主要使命任務是利用艦載或機載的雷達偵察接收機，在平時偵察接收電磁環(huán)境中存在對我方具有潛在威脅的各種電磁信號，結(jié)合相關(guān)的技術(shù)手段分析出重要的技術(shù)參數(shù)，為戰(zhàn)時采取針對性的反制或干擾措施提供戰(zhàn)術(shù)參考依據(jù);并在戰(zhàn)爭發(fā)生時協(xié)助艦載、機載或星載等各類電子支援手段進行海、陸、空三維立體監(jiān)視、偵察和分析出敵方各類電子設備的相關(guān)部署情況，并實時關(guān)注其變動情況，通過識別及時提醒我方做出預警，并引導艦載和機載反輻射導彈精確攻擊敵方雷達，對其造成毀滅性打擊。當前雷達偵察面臨以下幾方面挑戰(zhàn)。

（1）現(xiàn)代電磁環(huán)境的密集性。戰(zhàn)區(qū)電子戰(zhàn)的電磁環(huán)境信號密度高達每秒120萬-150萬個脈沖。

（2）現(xiàn)代電磁環(huán)境復雜性。電磁信號充斥著整個電磁空間，包含著我方、敵方、友軍或中立方軍隊的電磁信號，同時，還包括了各種民用信號。

（3）偵察的復雜性和難度。隨著敵方雷達在技術(shù)、體制等方面的反偵察、反干擾和反對抗特性的持續(xù)提高，極大地增加了偵察難度。同時，由于戰(zhàn)區(qū)氣象環(huán)境的變化或敵方持續(xù)對我方進行電子干擾時，雷達偵察難度大大提高，其偵察復雜性也隨之增加。因此，必須提高雷達偵察接收機的靈敏度和捕獲概率，同時結(jié)合強大的數(shù)據(jù)處理及分選能力，在對海量信號數(shù)據(jù)分析時，能夠快速準確識別出威脅信號，自動識別威脅等級和類型，及時提供告警，為我方采取針對性應對措施提供參考依據(jù)。

3雷達對抗

雷達對抗主要是利用有源或無源方法對敵方雷達的接收、顯示和自動跟蹤系統(tǒng)實施電子干擾，以保證自身或編隊飛行的安全。主要分為無源干擾、有源干擾和組合干擾。

（1）無源干擾中干擾體本身不輻射電磁能量。主要有以下兩種：1.釋放各類能反射電磁波材料制成的反射器，干擾敵方雷達，掩蓋真目標或誘惑敵方雷達跟蹤假目標，以達到欺騙的目的;2.采用外形結(jié)構(gòu)隱身設計或在艦體和機體表面涂覆吸收電磁波的反射，降低敵方對自身的發(fā)現(xiàn)能力。

（2）有源干擾主要是通過利用干擾設備針對敵方雷達信號的技術(shù)特點，產(chǎn)生和發(fā)射干擾信號來干擾或欺騙敵方雷達，起到保護自身的作用。有源干擾通常又分為噪聲、欺騙兩大類干擾方式。噪聲干擾利用發(fā)射大功率的噪聲信號，淹沒敵方雷達回波，使敵方雷達無法正常捕捉目標。欺騙干擾則是用干擾信號故意欺騙敵方雷達。欺騙干擾讓敵方雷達獲得虛假的目標距離、位置和速度等相關(guān)重要參數(shù)，在敵方雷達上顯示假的回波信號，引導敵方進行錯誤的判斷和識別，起到自身防護的作用。

（3）組合干擾就是以不同組合形式來結(jié)合上述干擾方式，包括多種有源干擾組合和有源、無源干擾之間進行組合，以提升干擾效果，達到自身防衛(wèi)的作用。

4雷達反偵察

雷達反偵察的任務是降低我方信號被地方截獲識別的概率，若被敵方識別，則防止其有用信號相關(guān)指標被復制，避免形成敵方準備分析的相應告警或識別數(shù)據(jù)庫。雷達反偵察的方式主要有：

（1）平時隱藏準備作戰(zhàn)時使用的雷達，并在戰(zhàn)時使用時，盡可能減少雷達的工作時間，降低雷達信號被敵方截獲的概率。

（2）雷達信號設計時采用復雜雷達信號或偽噪聲信號等難以被截獲識別的波形信號。

（3）采用低截獲概率技術(shù)，如發(fā)射大帶寬積、復雜信號波形、降低信號的峰值功率等。使敵方無法在我方雷達探測范圍之外捕獲雷達信號。

（4）采用頻率捷變方法，例如利用隨機快速跳頻技術(shù)，通過提升雷達跳頻速度和跳頻范圍可以有效增加敵方雷達干擾機對我方雷達進行的偵察、跟蹤和干擾的復雜性和難度。

（5）采用雙基地或多基地工作模式。主要是將雷達的發(fā)射設備和接收設備部署在兩個基地內(nèi)，敵方只能根據(jù)截獲我方發(fā)射的雷達信號，跟蹤到我方發(fā)射基地的位置，而對無法偵察到另一個雷達信號接收基地，不能實施有效地干擾措施。因此，在戰(zhàn)時可以利用星載或機載等方式設置雷達發(fā)射站，能夠極大提高雷達反偵察和反干擾能力。

5雷達反對抗

雷達反對抗的主要方法有兩類：第一類是在敵方干擾信號進入我方雷達接收機之前對其進行抑制，并對有用信號進行增強;第二類是我方雷達接收機接收到敵方雷達干擾信號后，通過信號處理方式，從信號波形、頻譜等方面區(qū)分干擾信號和有用信號，提取信號中敵方目標信息，為己方制定電子對抗對策和發(fā)展雷達對抗裝備提供依據(jù)。雷達反對抗的措施主要有以下五種：

（1）功率對抗技術(shù)。通過提升發(fā)射功率增強雷達抗干擾能力。在峰值功率一定的條件下，通常采用脈沖壓縮方法提升發(fā)射功率，同時還可以增大雷達作用距離和分辨率。

（2）單脈沖角跟蹤技術(shù)。單脈沖雷達可根據(jù)從單個脈沖回波中所包含的信息，利用信號處理技術(shù)解算和定位被檢測的信號源的角位置，從而可以有效應對多種針對波束順序掃描雷達。

（3）脈沖重復頻率捷變技術(shù)。該技術(shù)能夠有效減小近距離假目標的干擾效果。除非預先獲得雷達脈沖重復頻率變化特性，否則很難使假目標干擾奏效。

（4）超低旁瓣天線技術(shù)。超低旁瓣天線可降低雷達在旁瓣方向上被探測到的概率，實現(xiàn)空間選擇，能夠?qū)⒏蓴_限制在主瓣區(qū)間;在其它角度范圍內(nèi)，雷達還能繼續(xù)保持正常工作，同時，還可以檢測、確定干擾機的角度信息，在此基礎(chǔ)上，采用多站交叉定位方法，能夠準確計算出干擾機的位置信息。

（5）相控陣技術(shù)。一方面相控陣雷達天線由獨立輻射單元或子陣列所組成，在復雜的電子對抗環(huán)境下，能夠通過自適應手段獲取最佳天線方向圖。另一方面，相控陣雷達采用數(shù)字波束形成接收機，能夠進行自適應處理，同時具有超高分辨率和超低旁瓣的性能，能夠有效應對各類綜合性電子干擾。

（6）動目標顯示、檢測技術(shù)。動目標顯示主要利用了多普勒平移原理，來消除偵察環(huán)境中靜目標的回波干擾，實現(xiàn)對運動目標準確檢測、定位的功能;在此基礎(chǔ)上，進一步發(fā)展了動目標檢測技術(shù)，利用不同信號的頻譜不相同的特點，在頻域上識別并分離有用信號和雜波信號，能夠大大減少電磁環(huán)境中雜波信號的干擾，提高檢測能力。

6電子戰(zhàn)測試系統(tǒng)的性能

為了全面考察和提升雷達電子戰(zhàn)的性能，充分完成對雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)中發(fā)射機、接收機系統(tǒng)級及相關(guān)子系統(tǒng)、分機、模塊級的性能測試，必須建立具有下列功能的測試系統(tǒng)，以完成上述系統(tǒng)的測試任務，該系統(tǒng)的信號模擬部分可在試驗室環(huán)境下完成對雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)各項關(guān)鍵性能指標的測試;系統(tǒng)應具備完整的信號輸入、輸出接口形式，可輸出微波射頻信號、模擬IQ信號、數(shù)字IQ信號及數(shù)字中頻信號，完成對電子戰(zhàn)系統(tǒng)整機、中頻電路部分和數(shù)字基帶部分的獨立測試。具體功能要求如下：

（1）具有在高密度、高復雜的電磁環(huán)境信號中發(fā)現(xiàn)、識別新信號的能力

這部分功能可完成對電磁環(huán)境的監(jiān)測，干擾信號的捕獲，突發(fā)信號的捕獲，調(diào)頻信號的監(jiān)測，模擬信號的解調(diào)，信號調(diào)制特性的識別等功能。其最大的特點是高靈敏度和大動態(tài)下，利用寬帶的步進FFT接收，實現(xiàn)高速掃描、識別和記錄;

（2）能有效地在試驗室完成信號模擬仿真

電磁環(huán)境模擬系統(tǒng)可提供復雜的多路信號，用戶可方便的構(gòu)建連續(xù)波、脈沖信號以及復雜的通信信號，系統(tǒng)可采用通用的儀器構(gòu)建電磁環(huán)境模擬系統(tǒng)。

可完成各種復雜雷達信號的模擬和調(diào)制輸出能力;

可完成干擾信號、噪聲信號等環(huán)境信號的模擬;

可完成動目標回波信號的模擬;

可完成各種通信信號的模擬（包括各種數(shù)字調(diào)制制式：BPSK、QPSK、DQPSK、FSK、16QAM、64QAM、128QAM、256QAM等）;

可完成跳頻信號模擬;

工作頻率范圍高達40GHz，具備脈沖形狀可根據(jù)實際情況任意定義功能;

具有數(shù)字基帶I/Q、模擬基帶I/Q、IF、RF、輸出接口功能。

（3）多源相干模擬和電磁環(huán)境模擬系統(tǒng)

由于多基地雷達分散在不同地方，對同一發(fā)射機發(fā)射的信號，具有不同的延時和相差，所以對它們的性能考察，必須使用多源相干技術(shù)。同時，相控陣天線包含成百上千個T/R模塊，由于每個模塊處在不同的位-置，它們接收到的同一干擾源的信號也會有不同的延時和相差。要對他們的性能進行考察，也必須使用多源相干技術(shù)。

7結(jié)論

在現(xiàn)代信息化戰(zhàn)場環(huán)境中，電子戰(zhàn)顯得愈發(fā)重要，利用電子干擾技術(shù)能有效干擾敵方的雷達預警，從而掌握戰(zhàn)場制信息權(quán)，對贏得戰(zhàn)爭起到至關(guān)重要的作用。因此，世界各國高度重視，大力發(fā)展電子信息技術(shù)，該技術(shù)已在各種電子戰(zhàn)裝備中得到廣泛應用。從偵察、監(jiān)視、預警到通信指揮控制，從情報收集、處理到提供作戰(zhàn)依據(jù)、決策等，電子信息技術(shù)的發(fā)展水平很大程度上決定了電子戰(zhàn)裝備的技術(shù)水平。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭中戰(zhàn)場電磁環(huán)境的日益復雜，現(xiàn)代戰(zhàn)爭已轉(zhuǎn)變?yōu)轶w系與體系的對抗，彼此分離、功能單一的電子戰(zhàn)裝備已無法滿足作戰(zhàn)需求，亟需發(fā)展功能全面、自適應能力強的新型電子戰(zhàn)裝備，并發(fā)展與之配套的新型電子戰(zhàn)作戰(zhàn)平臺。