復雜電磁環境下雷達抗干擾能力分析

95539部隊 徐家迅

隨著第二次世界大戰的結束，雷達開始大量運用于軍事領域，為反雷達的電子干擾也應運而生。雷達在今后的對抗中如何保持戰斗力，如何對抗敵方干擾，成為了當前軍事技術專家面臨的重要課題。在實戰中證明了這樣一個事實，即抗干擾能力越強的雷達越能使武器控制系統充分發揮戰斗力。隨著現代戰爭形態由機械化逐步向信息化過渡，電子信息技術在軍事領域中的廣泛應用，形成了一個敵方與我方、對抗與反對抗的復雜電磁環境。通過對復雜電磁環境對雷達通信系統影響的正確認識，對于提高雷達設備的工作效能以及抗干擾能力，有著重大的意義。

1.復雜電磁環境組成及其特點

1.1 定義及其組成

復雜電磁環境指的是：現代信息戰中交戰雙方在對抗中產生的密度高、類型多的電磁輻射信號，以及現代軍事中電子設備的大量使用造成的相互影響及干擾，以至于產生在空域上縱橫交叉、頻域上擁堵重疊、時域上突發多變，嚴重影響武器裝備效能、軍事行動和指揮的無形戰場環境。敵我雙方的電子對抗，各種武器裝備釋放出的電磁波，民用電子設備所產生的電磁輻射是構成復雜電磁環境的主要因素。再加上強電磁輻射干擾機、電磁脈沖彈和各種定向能武器的應用，使作戰中的電磁環境變得愈加復雜。

1.2 復雜電磁環境的特點

1.2.1 種類多樣化

復雜電磁環境的形成因素是多種多樣的，由復雜電磁環境的定義可以看出，它包括：敵我雙方進行電子對抗時產生的電磁波以及各種裝備產生的電磁能量，民用電子產品產生的電磁輻射和自然現象產生的電磁波。

1.2.2 空間交織性

電磁環境的空間交織性是由電磁頻譜獨特的物理特性決定的，它具體指的是在敵我兩方相互爭奪和使用的電磁空間范圍中，雙方發射的電磁信號都集中交錯在一起。具體體現在電磁活動過程中在時域上的連續交錯，空域上的縱橫交錯，頻域上的密集擁堵和能域上的強弱不一。

1.2.3 信號形式多樣性

隨著當今科學技術不斷進步，電子信息技術突飛猛進，各種新型雷達設備和通信系統的出現，也讓其使用的信號模式更加復雜多變。當前，世界上的通信信號種類已達數百種之多，這極大地增加了電磁環境的復雜程度。

1.2.4 能量密度分布不均勻

由于電子設備釋放的電磁波穩定性不是很高，在傳播途中極易受到其他因素的影響和干擾，加上戰場中作戰雙方選擇的攻擊目標位置不同，造成了在整個戰場空間中，有的地方能量強且集中，有的地方能量弱且分散，密度很不均勻。

1.2.5 頻譜范圍寬廣，頻譜重疊

電子設備的大量裝備和信息技術的不斷進步，現代戰場中的電磁信號占據的頻譜幾乎覆蓋了所有頻段。

2.復雜電磁環境下雷達抗干擾的措施

只有對雷達系統采取有效的抗干擾措施，才能保證在復雜的電磁環境下取得戰場的主動權。

2.1 極化濾波法

信號特征之一便是極化。極化濾波抗干擾的原理是根據目標回波的極化特征實現的；極化分集、極化捷變以及自適應極化技術組成了該技術。利用和干擾信號極化正交的收發系統可以達到濾過干擾的效果。如頻率捷變雷達、脈沖多普勒雷達、戰術相控陣雷達、跳頻通信電臺等。提高了一部分捷變頻與動目標顯示的兼容性，多基地雷達的核心技術已經逐漸突破，戰術導彈廣泛采用復合制導技術。

2.2 能域抗干擾法

與噪聲干擾的能量對抗中，增加雷達的發射功率，提高雷達有效作用距離，在能量上是有助于雷達的。該技術可在脈沖內對信號進行相位調節或頻率調節，把在接收機中分布在較寬脈寬上的能量集中壓縮，形成高幅度窄脈沖的脈沖壓縮技術，可以使有限峰值功率發射機的發現距離大大提高。現代雷達大多都采用了脈沖壓縮技術，這種技術壓縮比很大，因此需要干擾機增加幾倍、幾十倍的輻射功率，由此起到抗干擾作用。

2.3 頻域抗干擾法

2.3.1 跳頻法

該方法是在頻域抗干擾中較常見且簡單的方法。我們知道，雷達都提供有若干工作頻率點和波段，當某一頻率發現被干擾時，立即切換到另一個頻率或波段上去，這樣就有可能躲開甚至跳出干擾的頻段范圍。為了能夠快速跳頻，許多雷達上都裝有引導雷達跳到干擾小的工作頻率上的頻譜分析設備。

2.3.2 擴展頻段法

通過擴展雷達頻段，使之到達新的頻域，迫使敵方必須研制新的干擾機才能進行干擾，可有效的進行抗干擾作業，提高在電子對抗戰爭中的優勢。

上述兩種抗干擾方式可以相互結合，例如，將跳頻信號用直擴碼進行調制的跳頻/直擴(FH/DS)混合抗干擾體制，直擴信號的特點是其功率譜密度低，敵方難以偵收，且只要偵收時間超過跳頻所需時間，也無法再進行跟蹤干擾。美國的軍事衛星系統和雷達通信衛星采用了跳頻/直擴混合體制，美國的三軍聯合戰術信息發布系統(JTIDS)就采用跳時、跳頻加直擴的三維抗干擾技術體制。

3.現代戰爭中雷達抗干擾技術的新特點

隨著電子信息技術在現代戰爭中的核心支撐作用日益明顯，為了適應在電子戰中激烈對抗的局面，新型雷達得以迅速發展和廣泛運用。在電子干擾與抗干擾日趨激烈的大形勢下，現代雷達抗干擾應具有以下特點：

3.1 雷達系統要不斷提高自身信息處理能力、響應速度、跟蹤精度以及對復雜電磁環境的應對能力，必須以計算機為核心進行快遞數字化信息傳遞和處理。要適應密集電磁信號環境，就必須提高識別目標回波變化的能力，同時進行跟蹤多個目標，采取雜波抑制。

3.2 雷達系統應能應對積極干擾，能及時判別消極干擾的綜合的多功能能力，綜合利用雷達抗干擾技術，加強抗干擾能力。

3.3 雷達設備要具有在密集信號環境中快速偵測、捕獲、篩選和判斷出威脅信號的綜合管理力，并根據發現的威脅級別自動選擇抗干擾的最好應對措施，并對干擾源實時定位。

3.4 電子戰中的干擾手段不斷變化，各種威脅復雜多樣，雷達設備必須根據任務指示，快速改裝成具備相應對抗功用和性能的設備。雷達系統要高度積木化，采用模塊化的軟硬件實施現場更換，才能有效減少電子干擾的影響。

3.5 面對那些已經擴展頻段的雷達對抗系統的威脅，要求雷達設備在頻域中占據更寬更多的頻譜。最大限度的發揮打雷在能量上的優勢，減輕電磁干擾的作用。

3.6 不斷變化的威脅促使雷達系統向集成化和固態化發展。如利用微波集成電路、容錯電路、大規模及超大規模電路和可對故障進行自檢的機內測試電路，提高雷達設備進行抗干擾的可行性、可靠性。

4.雷達抗干擾效能的評估準則

4.1 信息準則

信息準則是基于雷達工作目的作為出發點，即是獲取作戰中具有價值性的情報，而抗干擾效能的衡量標準是雷達在被干擾后前期獲取信息數據的損失程度。該準則能準確評估雷達系統抗干擾能力，但其計算復雜，因此尚未得以普及。

4.2 概率準則

從雷達在復雜電磁環境中抗干擾的概率來評價雷達的抗干擾能力。該準則提出的前提是不參考具體干擾措施，在無干擾條件下，對雷達完成任務的概率進行分析對比。一般概率表現形式為：發現概率、殺傷概率、引導概率、受欺騙概率等。和信息準則一樣，該準則概念清楚，但難以計算。

4.3 戰術應用準則

該準則在試驗和分析中被廣為采用。雷達設備抗干擾能力是通過雷達有效作用距離、測量精度等戰術指標參數來衡量的。全面性、直接性、可測性是它所具備的優勢。

4.4 功率準則

功率準則是通過雷達抗干擾改善因子、自衛距離、燒穿距離和干擾壓制系數等數據來表現。它是基于電子戰的干擾方程，一般使用解析法來研究，研究結果可用于電子功能仿真。此準則體現了功率對抗的傳統思想，概念清楚，計算測量方便。

5.結語

綜上所述，伴隨著科技水平不斷提高，全球信息化不斷加深和各種高科技逐漸應用于現代戰爭中；使戰爭形態、作戰方式、戰場面貌發生了翻天覆地的變化，甚至引發了整個軍事領域的改革。未來戰場上雷達系統面對的電磁環境勢必更加復雜，因此，面臨千變萬化的干擾手段，只有不斷研究制定新的戰術對策，才能在日趨復雜的未來電子戰中取得制勝權。

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