某電子偵察設(shè)備對(duì)雷達(dá)信號(hào)跟蹤分析與應(yīng)用

西南電子設(shè)備研究所 肖靖宇 孫寶來(lái) 姜志成 鄭 岳

成都新欣神風(fēng)電子科技有限公司 劉 華

在某電子偵察設(shè)備應(yīng)用過(guò)程中，出現(xiàn)多起系統(tǒng)無(wú)法正常跟蹤雷達(dá)信號(hào)的現(xiàn)象，本文分析了原因，提出了解決措施，并結(jié)合實(shí)際使用進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化。

1 現(xiàn)狀介紹

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，飛機(jī)外掛產(chǎn)品越來(lái)越先進(jìn)，結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，其對(duì)應(yīng)的作戰(zhàn)能力也將隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展也在不斷提高，要求對(duì)雷達(dá)信號(hào)的截獲概率不斷提高。雷達(dá)的發(fā)展越來(lái)越復(fù)雜，作戰(zhàn)訓(xùn)練中既要保持自己的隱蔽，又要對(duì)空中環(huán)境實(shí)施電子偵察，保證載機(jī)的正常發(fā)現(xiàn)，所以在該型電子偵察系統(tǒng)對(duì)敵方信號(hào)實(shí)施偵察時(shí)，應(yīng)該在不暴露自己的前提下，及時(shí)捕獲機(jī)載雷達(dá)信號(hào)，并迅速的準(zhǔn)確判別，確定其威脅等級(jí)，以便為我載機(jī)的規(guī)避、改變航向等進(jìn)一步的對(duì)抗行動(dòng)提供可靠依據(jù)。在密集的的電磁環(huán)境中辨別出機(jī)載雷達(dá)信號(hào)，并進(jìn)而分析、判別其是否發(fā)現(xiàn)我載機(jī)，是十分困難的，這對(duì)雷達(dá)偵察人員提出了很高的要求，故應(yīng)注意掌握系統(tǒng)整個(gè)原理并能準(zhǔn)確操作應(yīng)用。

如某電子偵察系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“系統(tǒng)”）在應(yīng)用過(guò)程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)，出現(xiàn)多起在大信號(hào)輸入時(shí)，無(wú)法正常跟蹤和識(shí)別雷達(dá)信號(hào)，本文分析了其中原因，并綜合考慮了成本、工作量、可靠性等因素，提出了設(shè)計(jì)改進(jìn)方案，使問(wèn)題得到解決，提升了裝備作戰(zhàn)能力。

電子戰(zhàn)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，電子戰(zhàn)是指敵對(duì)雙方爭(zhēng)奪電磁頻譜使用和控制權(quán)的軍事斗爭(zhēng)，包括電子偵察與反偵察、電子干擾與反干擾、電子欺騙與反欺騙、電子隱身與反隱身、電子摧毀與反摧毀等。

保證己使用電磁頻譜，防止敵方使用電磁頻譜的斗爭(zhēng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的第四維戰(zhàn)場(chǎng)，大規(guī)模電子戰(zhàn)將貫穿于戰(zhàn)爭(zhēng)的始終。未來(lái)的高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)，電子戰(zhàn)將發(fā)揮巨大作用，沒(méi)有制電磁權(quán)就談不上“制天、制空、制海、制陸”權(quán)。

2 原因分析

在該系統(tǒng)的分析基礎(chǔ)上掌握基本原因至關(guān)重要，對(duì)本身出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析。

在進(jìn)行系統(tǒng)低靈敏度測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)法正常跟蹤雷達(dá)信號(hào)，通過(guò)該現(xiàn)象進(jìn)行分析和研究，得出問(wèn)題出現(xiàn)的原因如下：主要原因?yàn)槲⒉ㄇ岸薙LSVP（旁瓣抑制視頻脈沖，以下簡(jiǎn)稱SLSVP）視頻檢波幅度變化率超過(guò)了SUM（和波束，以下簡(jiǎn)稱SUM）幅度變化，導(dǎo)致系統(tǒng)測(cè)向錯(cuò)誤，以至于無(wú)法正常跟蹤雷達(dá)目標(biāo)信號(hào)，其中SLSVP電特性見公式(1)與圖1。

圖1 檢波器電氣特性

對(duì)單板微波前端輸出SLSVP視頻幅度進(jìn)行分析，測(cè)試值如圖2所示，采用最小二乘法線性擬合進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將一組符合y=kx+b關(guān)系的測(cè)量數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)計(jì)算方法求出最佳的k，圖2中斜率k=79mV/dB為幅度變化率。

圖2 單板微波前端SLSVP視頻幅度斜率

通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)斜率（k= 99mV/dB）未超出范圍，滿足指標(biāo)要求，所以需要進(jìn)一步考慮其他因素。

對(duì)照單個(gè)模塊和系統(tǒng)測(cè)試方法進(jìn)行驗(yàn)證，檢查是否存在差異？

在對(duì)系統(tǒng)的單板進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要在單板測(cè)試末端上加一個(gè)幾十歐的負(fù)載進(jìn)行匹配；而在系統(tǒng)運(yùn)用階段，無(wú)加幾十歐負(fù)載匹配。這種情況下，對(duì)測(cè)向接收前端模塊的SLSVP（旁瓣抑制視頻脈沖）視頻檢波幅度變化率進(jìn)一步測(cè)試，結(jié)果如圖3所示。

圖3 復(fù)測(cè)系統(tǒng)微波前端SLSVP視頻幅度斜率

通過(guò)二乘法的原則可以看出K=數(shù)值1，斜率超過(guò)了指標(biāo)要求，同時(shí)也超過(guò)了SUM變化率，SLSVP視頻變化率隨著雷達(dá)信號(hào)功率的增加超過(guò)了SUM信號(hào)變化率，所以導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常識(shí)別和跟蹤雷達(dá)信號(hào)。

3 解決措施

系統(tǒng)的微波前端的工作原理如圖4所示。

圖4 前端原理圖

通過(guò)原理圖（圖4），可知FVP（前向視頻脈沖）、BVP（后向視頻脈沖）視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)兩路開關(guān)選擇后，輸出SLSVP，兩路開關(guān)的工作原理如圖5所示。

圖5 開關(guān)原理圖

通過(guò)分析設(shè)計(jì)電路，調(diào)節(jié)在圖4中的RL電阻值大小，可以達(dá)到調(diào)節(jié)輸出SLSVP（旁瓣抑制視頻脈沖）視頻對(duì)數(shù)斜率的效果。根據(jù)圖5可知，當(dāng)RL變小時(shí)，t所需時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)，輸出波形上升沿就會(huì)變緩慢，相應(yīng)的幅度就變低，可以達(dá)到調(diào)節(jié)SLSVP（旁瓣抑制視頻脈沖）視頻對(duì)數(shù)斜率的效果。

SLSVP（旁瓣抑制視頻脈沖）在系統(tǒng)上使用了負(fù)載值幾KΩ，示波器輸入阻抗選擇合適的阻值。兩路開關(guān)的RL電阻值由原來(lái)的300變?yōu)?0，使SLSVP（旁瓣抑制視頻脈沖）視頻檢波幅度變化率滯后于SUM視頻幅度變化率，將一組符合y=kx+b關(guān)系的數(shù)據(jù)用數(shù)學(xué)計(jì)算方法求出最佳的k值，圖6中斜率k=83mV/dB為幅度變化率，此刻系統(tǒng)能正常識(shí)別和跟蹤雷達(dá)信號(hào)，電阻值設(shè)計(jì)更改后測(cè)試值結(jié)果如圖6所示。

圖6 改進(jìn)后微波前端SLSVP視頻幅度斜率

對(duì)設(shè)計(jì)電路優(yōu)化改進(jìn)后，經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證與研究，并且對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，在系統(tǒng)的中未發(fā)現(xiàn)異常，并且系統(tǒng)性能優(yōu)異。

系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)段的應(yīng)用，系統(tǒng)可以快速穩(wěn)定的跟蹤雷達(dá)信號(hào)，正確識(shí)別雷達(dá)的頻率、周期、脈沖寬度、幅度等準(zhǔn)確信息，系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題得到解決，系統(tǒng)性能得到提升，滿足要求。

結(jié)束語(yǔ)：在某型電子偵察設(shè)備跟蹤雷達(dá)信號(hào)的使用中，本文結(jié)合工程應(yīng)用從系統(tǒng)的角度來(lái)尋找原因，并且做了大量驗(yàn)證分析，以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)分析問(wèn)題，結(jié)合理論分析找出問(wèn)題的根本原因，優(yōu)化電路設(shè)計(jì)參數(shù)，提出了解決措施。設(shè)計(jì)參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行靈活調(diào)整，調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，優(yōu)化指標(biāo)，使系統(tǒng)性能指標(biāo)更準(zhǔn)確，適應(yīng)性更強(qiáng)。

相信隨著相關(guān)研究、設(shè)計(jì)應(yīng)用不斷深入，裝備的跟蹤穩(wěn)定性將得到大幅提升，以利于電子戰(zhàn)裝備發(fā)揮更大的效能，適應(yīng)未來(lái)作戰(zhàn)需求。