雷達(dá)臨界被截獲距離的等效試驗(yàn)方法*

曾小東

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所 成都 610036）

1 引言

雷達(dá)臨界被截獲距離是考核雷達(dá)低截獲概率（LPI）性能的重要指標(biāo)之一[1～2]。在現(xiàn)代電磁對(duì)抗條件下，雷達(dá)面臨的目標(biāo)環(huán)境異常復(fù)雜，威脅的截獲設(shè)備也十分繁多。要考核雷達(dá)在期望試驗(yàn)條件下的臨界被截獲距離，往往是不現(xiàn)實(shí)的。而等效試驗(yàn)可以在實(shí)際考核試驗(yàn)中[3～4]，克服配試設(shè)備的條件限制，如目標(biāo)的雷達(dá)截面積（RCS）和截獲設(shè)備的系統(tǒng)靈敏度與研制要求的規(guī)定不一致，將現(xiàn)有配試條件下得到的臨界被截獲距離，等效折算到研制要求配試條件下的臨界被截獲距離。

本文研究的雷達(dá)臨界被截獲距離等效試驗(yàn)方法是在選定同樣的試驗(yàn)條件下的等效折算，即假定兩次試驗(yàn)，雷達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)保持不變，對(duì)選定試驗(yàn)條件下得到的臨界被截獲距離，通過等效模型，折算到期望試驗(yàn)條件下的臨界被截獲距離。

2 雷達(dá)臨界被截獲距離

雷達(dá)在遠(yuǎn)距離探測(cè)目標(biāo)時(shí)，雷達(dá)和目標(biāo)雙方的實(shí)際距離R很遠(yuǎn)，雷達(dá)的功率控制量很小，雷達(dá)被截獲距離RI大于雙方實(shí)際距離R，雷達(dá)被截獲。隨著雙方實(shí)際距離R逐漸變近，功率控制量增大，被截獲距離RI減小，當(dāng)被截獲距離RI等于雙方實(shí)際距離R時(shí)，雷達(dá)處于臨界被截獲狀態(tài)，此刻對(duì)應(yīng)的雷達(dá)有效輻射功率（ERP）定義為臨界有效輻射功率ERP0，被截獲距離稱為臨界被截獲距離RI0[5～6]。在臨界被截獲距離RI0內(nèi)，雷達(dá)的功率控制量繼續(xù)增大，雷達(dá)將不再被截獲。所以，臨界被截獲距離RI0表示了雷達(dá)能夠探測(cè)目標(biāo)，卻不被截獲的最大距離，是考核雷達(dá)功率控制效果的重要指標(biāo)。

2.1 常規(guī)波形臨界被截獲距離

2.2 LPI波形臨界被截獲距離

3 雷達(dá)等效測(cè)試模型

4 等效測(cè)試模型驗(yàn)證

為了驗(yàn)證臨界被截獲距離等效測(cè)試模型的準(zhǔn)確性，做了如下仿真。仿真參數(shù)為有效輻射功率ERP=120dBm，常規(guī)波形的信號(hào)帶寬Bs=5MHz，LPI波形的信號(hào)帶寬Bs=100MHz。臨界有效輻射功率和臨界被截獲距離的示例如圖1所示。不同的σ和SI的組合下的雷達(dá)臨界被截獲距離如表1所示，相應(yīng)的雷達(dá)功率控制量如表2所示。

表1 臨界被截獲距離

圖1 臨界有效輻射功率和臨界被截獲距離示例

表2 功率控制量

從圖1可以看出，隨著功率控制量的增加，雷達(dá)有效輻射功率減小，雷達(dá)探測(cè)距離RD和雷達(dá)被截獲距離RI均隨之減小，但由于、，RI無疑下降得更快。當(dāng)雷達(dá)探測(cè)距離等于雷達(dá)被截獲距離時(shí)，得到該臨界點(diǎn)下對(duì)應(yīng)的臨界有效輻射功率和臨界被截獲距離。

從表1可以看出，對(duì)于期望條件下σ=5m2和SI=-75dBm，利用等效測(cè)試模型，得到LPI波形信號(hào)帶寬Bs=100MHz且探測(cè)性能不下降的條件下，雷達(dá)臨界被截獲距離超過50km。

從表2可以看出，在同一對(duì)抗目標(biāo)下，即相同的(σ，SI)，對(duì)于LPI波形，雷達(dá)在α=0.75時(shí)的功率控制量比α=1時(shí)的功率控制量增加5dB。對(duì)于常規(guī)波形和LPI波形，雷達(dá)采用常規(guī)波形探測(cè)時(shí)的功率控制量比采用LPI波形且α=0.75時(shí)的功率控制量增加11dB，比α=1時(shí)的功率控制量增加16dB。

5 結(jié)語(yǔ)

本文研究的雷達(dá)臨界被截獲距離的等效測(cè)試模型方法可以解決實(shí)驗(yàn)室、微波暗室由于場(chǎng)地尺寸的限制不能直接得到臨界被截獲距離的問題，將內(nèi)場(chǎng)試驗(yàn)下得到的臨界被截獲距離等效折算為真實(shí)空中場(chǎng)景下的臨界被截獲距離。在等效測(cè)試模型的推導(dǎo)過程中，各種氣象損耗需要準(zhǔn)確標(biāo)定，下一步工作的重點(diǎn)，需要在更多的外場(chǎng)試驗(yàn)中積累數(shù)據(jù)，完善等效測(cè)試模型，降低模型的誤差。